随着我国经济建设的快速发展，人们对建筑物使用功能的要求随之愈来愈高。相关数据显示，我国建筑运行阶段的二氧化碳排放量高达22亿吨，占据社会总碳排放比例的20%以上。在节能减排、绿色施工的大背景下，提升建筑节能水平已成为我国实现“双碳”目标的关键环节。

建筑节能是指在保证建筑物原有功能要求前提下，通过采取技术措施，降低建筑物在使用过程中的能源消耗，减少环境污染和废弃物排放，进而提高建筑物的使用功能。在建筑领域中，发泡材料凭借其优异的性能迎来了新的发展契机，如聚氨酯发泡材料、聚苯乙烯发泡材料等可以帮助建筑物节约能源并提高居住舒适度的保温隔热材料。

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聚氨酯发泡材料因密度低，施工简便，减低建筑物荷载；导热系数低，保温效果持久；添加阻燃剂，有效提高保温材料的防火性能；闭孔结构，有效阻隔水蒸气和水分等性能优势，被广泛应用于建筑、冷藏、管道等领域。

发泡剂是生产聚氨酯发泡材料的重要助剂，由于第二代发泡剂HCFC-141b的ODP值为0.11,GWP值为725，对臭氧层及温室效应都有较大影响，因此只能将其作为过渡性替代品使用。根据中国聚氨酯泡沫行业HCFC-141b淘汰计划（第二阶段），聚氨酯泡沫行业在第一阶段取得的成果的基础上，逐步消减HCF-141b消费量，并在2025年底实现全行业淘汰。

目前常用的HCFC-141b发泡剂替代品主要有戊烷、水、氢氟烃(HFC)、液体二氧化碳、氢氟烯烃(HFO)和甲酸甲酯等。其中，戊烷发泡剂是一种安全、环保的新型化学发泡材料，其在建筑领域应用于墙体保温材料、屋顶隔热材料、外墙外保温材料等。然而，戊烷易燃易爆，属于危险化学品，使用该种发泡剂需要对生产设备及厂房进行安全改造。

虽然戊烷作为单一发泡剂使用时有关性能不及HCFC-141b，且初期投资费用较高，但是通过优化配方，可以有效地平衡各性能之间的关系，加之其价格低廉且易得，综合来看，其长期运行成本远低于其他发泡剂。因此，戊烷发泡体系在聚氨酯硬泡领域将有良好的发展前景。

对此，中国石油乌鲁木齐石化公司（以下简称“乌石化”）首次尝试生产新型安全环保的发泡材料，并且顺利通过了产品质量检验。

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据悉，这是乌石化首次生产F6型戊烷发泡剂。不同于以往的F3型戊烷发泡剂，F6型戊烷发泡剂通过“在线比例调和控制”生产各种牌号的混合戊烷发泡剂方案，可以使不同类型发泡剂的生产简单化、精准化。同时对异戊烷塔、正戊烷塔顶正、异戊烷组份纯度要求降低，相对稳定，可实现节能模式生产发泡剂，即采取“双塔低回流运行”方式，大幅降低低塔的回流量。公司通过工艺精准操作和工艺流程的技术创新，使得节能模式下成功生产出新型发泡剂单位产品能耗降低20%左右，节能环保成效显著。

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保温材料的使用是促进建筑物节能减排的重要手段，在目前的建筑节能保温领域，聚氨酯是较为理想的材料之一。根据国家标准规范要求，用于建筑领域的保温材料阻燃等级必须是B2级以上。但由于阻燃产品的成本高于非阻燃产品，且阻燃产品和非阻燃产品难以仅从外观上分辨，个别企业利用这点，用非阻燃产品冒充阻燃产品用在建筑节能领域，直接或间接导致建筑领域火灾频发。

这就给社会和公众造成一种误解，认为聚氨酯发泡材料都是易燃的，危险性极高。未经阻燃改性的聚氨酯发泡材料的极限氧指数值（LOI）仅为19%，具有高度的易燃性，且燃烧速度快，并释放大量的热和浓厚的黑烟以及CO、NO、HCN等有毒气体，易致使火灾中人员窒息、中毒和死亡，造成严重的生命财产损失。实际上，经过阻燃处理的聚氨酯发泡材料可以安全使用，这是由于聚氨酯发泡材料是热固性材料，遇火、遇热不会融化，燃烧后表面会形成致密碳化层，能够阻止火焰的深入和蔓延，有效保障建筑主体结构稳定性，其相较于热塑性材料，更适合应用于建筑领域。

因此，开发环保、高效的阻燃聚氨酯发泡材料，应用阻燃剂以提升聚氨酯发泡材料的阻燃性能，成为了突破关键技术的方向之一。

阻燃剂通常以粉末状或在合成过程中与聚氨酯结合的形式添加到配方中，借此提高聚氨酯的阻燃特性。常用的阻燃剂有磷酸三（2⁃氯丙基）酯（TCPP）、甲基磷酸二甲酯（DMMP）、聚磷酸铵（APP）等。此外，也可采用含阻燃元素的多元醇以及反应性阻燃剂为发泡材料原料。

用于聚氨酯发泡材料的阻燃剂大致分为无卤素阻燃剂和含卤素阻燃剂，无卤素阻燃剂大多是磷酸盐阻燃剂，例如二甲基丙烷磷酸盐、磷酸三乙酯。而含卤素的阻燃剂虽然具有出色的阻燃性能和较低的成本，但是在燃烧时会产生有毒或致癌烟雾以及大量烟雾，可能会造成危害，所以对其使用有一定的限制。

图：聚氨酯发泡材料的各种阻燃剂

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对此，万华化学依靠在建筑节能领域多年的技术积累与创新能力，通过调整分子结构、利用本体阻燃技术开发出新一代聚氨酯保温产品——聚异氰脲酸酯（PIR），相较于传统聚氨酯产品，其具备更优异的防火阻燃性能与尺寸稳定性，万华B1级聚异氰脲酸酯产品的尺寸保持在（70℃,48h）≤0.2%。在北方超低能耗建筑中应用聚异氰脲酸酯保温，厚度仅为15cm，单位面积质量仅有5kg，不仅轻薄，还能提升安全性，且得房率也有显著提高。

据了解，该产品由万华化学联合权威研究机构、施工单位，创造性地将聚氨酯泡沫通过打孔灌注在双层AAC（蒸汽加压混凝土板）空腔之间，依靠聚氨酯发泡的超强粘结力，使聚氨酯与两层AAC板形成了完整的保温墙体，由此成功打造了新一代聚氨酯结构保温一体化构造体系，有效解决了有机材料保温与防火的矛盾。

图：PIR保温在建筑物上的应用

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近年来，亨斯迈也同样致力于节能材料领域的创新解决方案。公司开发出泰络优再生聚酯多元醇，其成分中回收PET塑料占比高达60%，在生产阶段即降低建筑材料的碳足迹。为近零能耗建筑提供节能减碳动能，亨斯迈通过持续打造房屋保温平台、建筑复合材料平台、建筑隔声平台、气密性/防水平台等四大聚氨酯低碳建筑产品应用场景。

不仅如此，科思创与浦发集团携手建筑保温领域创新企业克络蒂共同开发了一款新型聚氨酯外墙保温系统。该方案名为碳优复合保温结构一体化系统，由低导热系数的聚氨酯保温层、轻质不燃层和复合材料拉结筋组成，通过避免冷桥实现更高保温效率，相比传统保温系统更轻、更薄。

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近几年，我国建筑业在追求绿色可持续发展道路上马不停蹄。作为一种多功能材料，聚氨酯在建筑行业中的广泛应用成为推动绿色建筑发展的关键力量。聚氨酯材料不仅能提高建筑的节能减排，还能实现建筑材料的轻量化和循环利用，成为建筑行业可持续发展的重要推动力。

聚氨酯发泡材料作为优秀的保温材料，被广泛应用于建筑墙体、屋面和地板的保温隔热层，有效提高建筑的保温性能，降低能源消耗，减少建筑的碳排放；其次，聚氨酯密封胶的应用大大提高了建筑的密封性能，减少室内外能量交换，并进一步减少能源浪费；而且在建筑涂料方面，聚氨酯涂料以其出色的防水、耐候等特性，保护建筑表面不受风吹雨打侵蚀，延长建筑的使用寿命。这些应用都大大推动了建筑行业向着绿色、低碳的方向发展。

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伴随建筑领域节能降碳取得积极进展，聚氨酯材料在建筑应用领域的蓬勃发展得到了坚实支撑。可以预见，作为建筑行业绿色材料的聚氨酯，以优异的性能和可持续的特点，为中国建筑业实现节能减排、推动低碳发展注入新活力的同时，未来也能助力构建更环保、高效的建筑体系，实现可持续发展目标。