酚醛保温板生产项目可行性研究报告.d_oc.doc

项项 目目 可可 行行 性性 分分 析析 报报 告告 （预）（预） 项目名称：酚醛保温板生产线项目酚醛保温板生产线项目 项目单位：项目单位：河南华根投资有限公司河南华根投资有限公司 地地 址：址： 郑州工业园郑州工业园 邮政编码：邮政编码： 联联 系系 人：人： 电电 话：话： 传传 真：真： 1 目目 录录 项目概况项目概况4 第一章第一章 项目背景项目背景5 11 项目建设必要性项目建设必要性.5 1.2 国内外相关技术发展概况和趋势.5 1.2.1 国外相关技术发展概况和趋势5 1.2.2 国内相关技术发展概况和趋势7 1.3 项目市场预测与分析.9 第二章第二章 项目技术水平项目技术水平23 2.1 项目成果来源及知识产权情况.23 2.2 项目技术发展历程及目前技术水平.23 2.3 项目技术和工艺特点.25 2.4 重大关键技术的突破对行业技术进步的意义和作用.27 第三章第三章 项目建设方案项目建设方案29 31 总投资及资金来源构成.29 32 项目建设起止年限及总体进度安排.29 3.3 项目的产能规模.29 3.4 项目建设的主要内容.30 3.3 项目工艺技术路线和技术特点.30 3.3.1 工艺技术路线30 3.3.2 技术特点31 3.4 项目的设备选型.32 3.4.1 芯材加工设备 3.4.2 烘干设备 343 高阻隔膜生产设备 3.4.4 真空封口设备 3.5 项目厂址选择及建设条件34 2 3.5.1 项目选址34 3.5.2 建设条件34 3.7 建设期管理.34 3.7.1 项目建设组织管理.35 3.7.2 项目招标. 3.8 项目人力资源配置.36 3.8.1 工作制度36 3.8.2 劳动定员.36 第四章第四章 环境保护、资源综合利用和节能措施环境保护、资源综合利用和节能措施37 4.1 项目与环境保护.37 4.1.1 执行标准37 4.1.2 环境现状及环境染污.37 4.1.3 项目建设和生产对环境的影响37 4.1.4 环境保护措施方案39 4.1.5 环境保护投资39 4.1.6 环境影响评价39 4.2 项目与资源利用.40 4.2.1 物料供应40 4.2.2 外部配套条件41 4.2.3 资源综合利用43 4.3 项目节能的主要措施.43 第五章第五章 项目公司及法人基本情况项目公司及法人基本情况44 5.1 项目公司基本情况.44 5.2 项目负责人基本情况.44 第六章第六章 项目投资估算项目投资估算44 6.1 估算数据的计取44 6.2 长期资产投资估算45 6.3 营运资产投资估算46 3 6.4 总投资估算47 第七章第七章 项目财务分析、经济分析及其评价项目财务分析、经济分析及其评价48 7.1 财务预算及计划.48 7.1.1 基本财务假设48 7.1.2 产品价格、销售收入预测49 7.1.3 产品成本、期间费用与主营业务税金及附加的测算49 7.1.4 预计利润表 7.2 项目财务分析.53 7.2.1 项目财务指标分析53 7.2.2 项目投资回收期（含建设期）的测算53 7.3 经济效益和社会效益分析.54 7.2.1 项目经济效益分析54 7.2.2 项目环境、社会效益分析54 第八章第八章 项目项目 SWOTSWOT 分析及战略规划分析及战略规划55 8.1 项目 SWOT 分析.55 8.1.1 项目的内部优势55 8.1.2 项目的内部劣势55 8.1.3 项目面临的外部机会55 8.1.4 项目面临的外部威胁56 8.1.5 项目 SWOT 分析矩阵图56 8.2 公司的战略规划.56 第九章第九章 项目风险分析及其规避项目风险分析及其规避59 9.1 项目面临的外部风险及其规避策略.59 9.1.1 政策性风险及规避策略59 9.1.2 市场风险及其规避策略60 9.1.3 金融风险及其规避策略60 9.2 项目面临的内部风险及其规避策略.61 9.2.1 技术风险及其规避策略61 4 9.2.2 经营风险及其规避策略62 9.2.3 管理风险及其规避策略63 9.2.4 财务风险及其规避策略64 第十章第十章 结论及建议结论及建议66 10.1 结论.66 10.2 建议.67 、项目概况项目概况 项目名称：酚醛保温板生产线项目 酚醛泡沫塑料保温制品是目前市场上一种最新的保温材料，它具有 导热系数低，容重轻、绝热能力大，使用温度高、防火性、耐化学性、 抗老化好、燃烧时发烟少、无毒，其吸水率小于无机保温材料玻璃棉、 岩棉，机械强度大于其它有机质泡沫塑料，且加工性好，施工方便，在 空调保温中具有无可争议的综合优势，是一种较为理想的新兴保温材料， 开发酚醛泡沫材料用于建筑外墙保温，市场潜力巨大，前景诱人。 项目计划建设用地为 200 亩。项目预计总投资 8000 万元，建设包括 建筑墙体保温板生产线和用于空调等行业的保温板材生产线项目。将建 成年产成品 2020 万立方（或万立方（或 600600 万平方米万平方米）保温板，年产值超过 3 亿元的 建筑保温板生产企业。 投资单位：河南华根投资有限公司 投资单位情况： 5 第一章第一章 项目项目背景背景 11 项目建设必要性项目建设必要性 自从 9.11 发生以后，美国以及欧洲的建筑材料协会人士都认识到高 层、超高层的保温防火性能的重要性。经过反复的研究，专家最后得出 结论，美国世贸大厦倒塌的真正原因不是由于飞机撞击，而是由于主体 结构崩溃、以及部分材料不具备阻燃功效。所以现在美国、欧洲部分国 家都开始使用新型的、具有阻燃性能的外墙保温装饰材料：酚醛。 目前，国内的外墙外保温系统保温层大多使用膨胀聚苯板（XPS）和 挤塑聚苯板（EPS）,国外使用岩棉、聚氨酯硬泡较多。随着国内建筑节 能、防火要求的不断提高，膨胀聚苯板（XPS）和挤塑聚苯板（EPS）在 一些建筑中已不能满足保温隔热及防火要求，国内对墙体建筑新型保温 材料的需求日益增加。 酚醛泡沫保温板在各方面性能上优于聚苯板，尤其在防火方面，复 合酚醛保温板可以达到国家 A 级标准，裸板也可以达到 B1 级，所以是替 代聚苯板的一个最好的产品，也是填补国内目前外墙防火保温材料空缺 的一个最佳途径。 1.2.11.2.1 国外相关技术发展概况和趋势国外相关技术发展概况和趋势 酚醛泡沫在国外的研究和应用比较早。由于酚醛泡沫具有优异的 综合性能，国外已将其复合材料大量用于飞机、船舶、车辆、隧道、油 井、矿山等防火要求严格的墙体、内外板材、部件等，现正转向民用建 筑领域，据专家预测，每年产值将以 20%的速度发展。 1942 年以前，酚醛泡沫塑料已经在实验室制成。第二次世界大战初 6 期，德国将酚醛泡沫塑料用于航空工业，作为轻木的代用品。大约同期， 英国的泡沫橡胶公司制成的酚醛泡沫塑料，主要用于漂浮方面。1945 年 开始，美国的联碳公司对低密度酚醛发泡树脂及加工技术进行了大量的 研究。 总之，1945 年第二世界大战结束之后，全球经济和工业快速发展， 酚醛树脂及其下游材料和制品也获得了同步发展，世界酚醛树脂产量增 长情况如下： 1950 年，世界酚醛树脂总产量约 14 万吨，其中美国为 9.913 万吨， 约占世界总产量的 71%。 1955 年，世界酚醛树脂总产量约 20 万吨，其中美国为 9.590 万吨， 约占世界总产量的 47%。 1960 年后，建筑物发生了多起严重火灾，引起公众和官方对建材特 别是合成材料的防火问题的重视。经英国马利王后学院、法国建筑学技 术中心等机构试验，酚醛泡沫具有优良的耐火性，前苏联和东欧各国的 公用建筑已经广泛使用酚醛泡沫，英国、西欧及中东各国也指定建筑设 计中优先选用酚醛泡沫作为隔热保温材料。据法国建筑学与技术中心对 各种泡沫进行内容和程序众多的检验表明，酚醛泡沫优于其它各种类型 的泡沫且总的火焰危害最小，无高温热分解和生烟，无有毒气体释放， 因此，在法国和德国把它作为封闭与控制火势的材料，如：建造大型公 寓、建筑工程上所需大量轻质结构材料等。 美国 1976 年酚醛泡沫只占年产泡沫塑料 1500 吨的 2%，前苏联酚醛 泡沫却占年产 10 万吨泡沫塑料的 23.6%。近年来西方对酚醛泡沫发表了 许多专利，推动了技术进步（以上资料来源：李清涛等， 酚醛树脂，热 固性树脂 ，2000.7） 。 美国十年来由于加强保温、隔热的措施，年平均采暖费降低了 43%， 7 日本政府规定新建筑必须采用保暖的措施，年节能 41.9%。节能的同时必 须考虑防火，根据统计，现代火灾中的伤亡有 80%85%是由火灾产生的 浓烟和有毒气体所致，随着国家对建筑及其他工程的防火要求提高和相 应的防火法规出台，一些传统的保温材料受到限制，而由于酚醛泡沫节 能（绝热） 、防火、环保等综合性能好，在我国的建设中必将越来越受到 重视。法国和北欧有关建筑专家认为，在现有节能材料中，只有酚醛泡 沫具有较好的防火性。英国、西欧及中东规定在新建工程中优先采用酚 醛泡沫保温材料。前苏联北部几个城市的新建筑全部采用酚醛泡沫塑料 保温，近几年日本也大量使用，美国建筑保温材料中酚醛泡沫塑料所占 比重显著增长（冯玉珠，冶金工业部建筑研究总部， 国外轻型保温材料 的发展 ，1995） 。根据国内权威的洛阳船舶材料研究所资料，九十年代 美国，建筑业所使用的保温材料有 40%是酚醛泡沫，在前苏联，酚醛泡沫 的产量占合成材料的 23.6%，年增长率达 38%。 2003 年，世界酚醛树脂总产量已跃升至约 324.5 万吨，其中美国为 201.5 万吨，日本 26.1 万吨，中国大陆 20 万吨，中国台湾 13.33 万吨， 韩国 12.1 万吨，法国 7.5 万吨，西班牙 7.1 万吨，英国 6.8 万吨，其它 国家共 29.6 万吨 与 1955 年对比，世界酚醛树脂总产量增长了 16.225 倍，美国产量 增长 20.95 倍，快于世界产量增长速度，仍居世界产量之首。但美国在 2000 年的酚醛树脂产量就已是 197.4 万吨，可见这几年已稳定在 200 万 吨左右不再增长。相对而言，近些年来大幅度增长主要是由亚洲，尤其 是中、韩、日三国产量的增长所贡献。 1.2.2 国内相关技术发展概况和趋势 我国解放前只在上海和天津有小型工厂以落后的工艺小规模生产 酚醛树脂，用于制造模塑粉（电木粉） 。解放后在政府大力扶持鼓励下， 8 各酚醛树脂生产企业广泛进行技术革新工作，至上世纪 50 年代中期，国 内技术比较成熟，有一定生产能力的酚醛树脂及模塑料的企业有上海塑 料厂、上海天山塑料厂、天津卫津化工厂、重庆塑料厂等。当时讲究全 国一盘棋，老厂带新厂，这些工厂又将技术广为传播，帮助全国各地建 设了许多新厂。到上世纪 50 年代末期，国内已经建成投产的酚醛树脂及 相关制品的较有影响的企业又增加了天津树脂厂、天津油漆总厂、天津 石棉制品厂、长春市化工二厂、常熟塑料厂、南京石棉塑料厂、石家庄 市化工二厂、洛阳化工五厂等，这个时期在原苏联帮助下，引进技术和 装备建成的哈尔滨绝缘材料厂和西安绝缘材料厂是那个年代国内技术、 装备最先进，生产规模较大的酚醛树脂及其制品厂，对推动我国酚醛树 脂及其塑料工业的发展和技术的提高起大了很大的作用。至此，中国已 能独力生产包括热塑性和热固性两大系列数十种型号的固体或液体酚醛 树脂。酚醛类涂料、酚醛类粘结剂、酚醛胶合板、酚醛摩擦材料、酚醛 绝缘材料、酚醛壳模材料或制品实现了一定规模的生产，但是，我国酚 醛树脂的产量在 1978 年以前增长速度很慢，1955 年的酚醛树脂产量尚不 足 2000 吨，到 1978 年的 23 年间，产量增加不多，且技术仍基本停留在 原有水平，远远落后于先进工业国。 实行改革开放政策促进了中国国民经济全面大发展，也带动了酚醛 树脂工业的飞跃式发展。尤其是 2000 年以后，酚醛树脂行业发展迅速， 既有国外企业落户中国市场，也有国内不断涌现的酚醛树脂加工企业。 据行业协会统计，2006 年我国酚醛树脂生产企业达 500 多家，这些酚醛 树脂生产企业主要集中在经济相对发达的东部沿海地区。国内酚醛树脂 的产量也出现了惊人的增长速度，至 2006 年我国酚醛树脂产量已达到 45 万吨，居世界第三位。预计将来几年我国酚醛树脂高速发展时期。在酚 醛塑料方面，预计将以 19%左右的速度发展；在耐火材料用酚醛树脂方面， 9 预计将以年均 17%左右的速度发展；在磨擦材料用酚醛树脂方面，预计将 以年均 22%左右的速度发展；在木材粘结剂用酚醛树脂方面，预计将以年 均 19%左右的速度发展；在绝热材料用酚醛树脂方面，预计将以年均 19% 左右的速度发展；在绝缘层压材料用酚醛树脂方面，预计将以年均 9%的 速度增长。 酚醛泡沫在国内开发较晚。最早由北京化工大学在上个世纪八十年 代末接受化工部的科研项目，从事酚醛泡沫的研究，并于 1991 年通过鉴 定。另外中船重工第七二五研究所（洛阳）及中科院北京化学所等单位 也进行科学研究并进行小批量试生产。经过十几年的不断努力，目前他 们已经与国内几家企业进行合作，共同开发了酚醛泡沫保温材料的工业 化产品。每个企业的生产规模在年产几千到几万立方米。 国内最早产业化生产酚醛泡沫的工厂有厦门高特、上海尖端、山东 华海、湖南中野，他们在这行业进行了是年的努力，并为这一行业发展 做出了卓越贡献，是这个小产业的典型代表！ 1.31.3 项目市场预测与分析项目市场预测与分析 酚醛泡沫产品特点是保温、隔热、防火、质轻，作为绝热、节能、 防火的新材料可广泛应用于中央空调系统、轻质保温彩钢板、房屋隔热、 化工管道的保温材料（尤其是深低温的保温） 、车船等场所的保温领域。 1 13.13.1 中央空调系统的保温材料中央空调系统的保温材料 据有关部门预测，我国城镇新建建筑每年超过四亿平方米，中央空 调系统的保温材料的需求估计达 320 万立方米。目前酚醛泡沫保温材料 已在一大批国家及地方重大工程中应用于中央空调系统风管产品中，节 10 约了大量能源，同时，避免了传统保温材料的耐久性、环保和防火等方 面的使用限制。随着国家建设的发展，2008 年北京奥运成功举办，在未 来的几年内，市场将逐步扩大。 1 13.23.2 轻质保温彩钢板市场轻质保温彩钢板市场 保温彩钢板具有自重轻、保温隔热出色，承载力强、色泽鲜艳，安 装灵活，造价低等特点，从八十年代开始就广泛地应用于工业厂房、仓 库、机场、体育场馆、商务楼、停车场和民用住宅等建筑业，在发达国 家的应用更为广泛，具有总体轻、节省基础、造价低、施工周期短、安 全可靠、造型优美等优势。其中保温芯材传统上使用的是聚氨酯和聚苯 乙烯或玻璃棉、岩棉。随着建筑技术的发展，芯材已开始向节能、环保、 和防火等综合性能更加优化方向发展。国内最早生产、经营彩钢板的企 业纷纷寻找新的芯材替代材料，酚醛泡沫材料是其待选材料之一。 1 13.33.3 房屋隔热材料市场房屋隔热材料市场 由于历史的原因，相对于发达国家，我国建筑能耗较高，能源生产 的发展相对滞后，建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善环保条件， 减轻环境污染，促进经济持续发展的一项直接、廉价的系统工程，其中 房屋的隔热是这一系统工程中的重要一环。根据建筑节能“九五”计 划和 2010 年规划 ，现有城镇建筑需做节能改造的约有一百亿平方米。 仅屋顶隔热材料每年就需消耗一亿多平方米，墙体材料就更多。酚醛泡 沫的隔热、防渗水、防火等方面远胜于其他保温材料，因此，酚醛泡沫 在房屋隔热方面的市场也一定会打开，并且，在美国、日本、俄罗斯以 及欧洲国家都有这方面成功的先例，并取得了显著的节能效果。 酚醛泡沫是一种新型的高效保温材料，符合建设部“积极采用节能 11 建材”的节能政策，市场潜力较大。 1 13.43.4 石油化工管道的保温市场石油化工管道的保温市场 石油化工是国民经济中的基础产业，为各行各业提供原材料，随着 经济的发展，石油化工迎来了新的发展阶段。石油化工是有大量的各种 管道支撑起一系列工艺过程，为了满足生产的要求，节约能源，改善劳 动条件，工艺管道都需要进行绝热工程施工，石油化工行业使用的传统 保温材料在耐候性、耐腐蚀、环保防火等方面都存在这样或那样的缺陷， 用酚醛泡沫替代的时机已经成熟。例如，上海高桥化工厂、高桥精细化 工厂在生产中已经采用酚醛泡沫替代原来的保温材料，并取得了很好的 节能效果。 石油化工行业，每年进行的例行检修需要的保温材料总量达 1020 万立方米，每年新建项目使用的保温材料达到 515 万立方米，因此， 全行业保温材料需求量较大。 1 14 4 外墙外保温防火技术外墙外保温防火技术 1 14.14.1 建筑外墙外保温行业现状建筑外墙外保温行业现状 我国的建筑节能工作始于 1986 年颁布的北方地区居住建筑节能设 计标准 ，当时节能目标是 30%，1996 年将这一节能目标提高到 50%，2005 年建设部要求严格实施新建建筑节能 50%的设计标准，北京、 天津等少数大城市率先实施节能 65%，同时对既有建筑的节能改造工作和 公共建筑的节能工作也逐步展开。2008 年 4 月 1 号实施的中华人民共 和国节约能源法和 2008 年 8 月 1 日实施的民用建筑节能条例对建 筑节能工作进行了法律形式的确认。 12 建筑节能即将提高建筑中能源利用效率、降低建筑能耗。建筑能耗 包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器、电梯等诸多方面， 其中采暖和空调能耗占的比重很大。北京市节能 65%设计标准规定：节能 指标提高完全由建筑物围护结构承担实现，以降低冬季采暖能耗为主， 兼顾降低夏季降温能耗。既根据建筑体系系数，也根据窗墙比提出对围 护结构传热系数的要求，外墙传热系数的降低主要是靠墙体保温技术来 实现的。 我国的墙体保温技术有外墙内保温、夹芯保温和外墙外保温三种形 式。外墙外保温技术以其热工性能好、保温效果高、保护主体结构、基 本消除热桥等诸多优点，已经成为目前市场的主流。随着国家对建筑节 能工作的重视，外墙外保温技术获得了长足的发展，涌现了聚苯板薄抹 灰、胶粉聚苯颗粒、喷涂硬泡聚氨酯、现浇无网聚苯板、现浇有网聚苯 板、保温装饰一体化和幕墙保温等大量的外墙外保温系统。JG 149- 2003膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统 、JG 158-2004胶粉聚苯颗 粒外墙外保温系统和 JGJ 144-2004外墙外保温工程技术规程等行 业标准的颁布和实施，对推动我国的外墙外保温行业的发展，发挥了巨 大的作用。EPS、XPS 和 PU 等高效保温材料获得了广泛的应用，市场占有 率达 80%以上。 1 14.24.2 建筑外墙外保温防火安全必要性建筑外墙外保温防火安全必要性 随着我国建筑节能标准的不断提高，胶粉聚苯颗粒、膨胀珍珠岩等 浆料保温材料因为其导热系数高，无法满足较高的节能标准，逐渐被限 制和禁止使用。目前保温市场上普遍使用的是具有低导热系数的 EPS、XPS 和 PU 等高效保温材料，但是这些保温材料都存在致命的缺点， 它们都属于可燃保温材料，防火性能较差，燃烧时产生大量的有毒烟雾。 13 即使加入大量阻燃剂可以提高其燃烧等级，由于一般阻燃剂的沸点不足 300，火灾发生时，环境温度可高达 1000，阻燃剂就会完全挥发，所 以防火性能很不理想。自 2005 年至今，因为保温材料引发的火灾越来越 多，2009 年比较典型的火灾有央视新址园区在建的文化中心大楼、中央 美院宿舍楼、济南全运会场馆火灾等。 1 14 42.12.1 央视新址北配楼火灾央视新址北配楼火灾 2009 年 2 月 9 日晚 20 时 27 分，北京朝阳区东三环中央电视台新址 园区在建的附属文化中心大楼工地发生火灾，火势猛烈时火焰近百米， 浓烟滚滚，熊熊大火在三个半小时之后得到有效控制，但在现场仍可看 到零星明火。北京市 119 指挥中心接到报警后，迅速调派 16 个中队、54 辆消防车赶赴现场。但因消防设备施展不开，只有少量的消防水枪灭火， 消防水压不足，消防水枪只能达到三四十米高，根本无法控制近百米的 火势。在救援过程中造成 1 名消防队员牺牲，6 名消防队员和 2 名施工人 员受伤。建筑物过火、过烟面积 21333 平方米，其中过火面积 8490 平方 米，造成直接经济损失 16383 万元。 央视文化中心大楼地上 30 层，地下 3 层，建筑面积 10.3 万平方米， 分为演播大厅、数字化处理机房和酒店三部分。外立面外幕墙保温，保 温材料为 XPS，火灾造成文化中心外立面严重受损，大楼西、南、东侧外 墙装修材料过火。 火灾是违规燃放烟花引起，烟花引燃防水材料后，迅速引燃幕墙保 14 温材料 XPS，XPS 燃烧产生大量的滴落物，是火焰迅速从上向下蔓延，据 专家称此火灾的火焰蔓延速度系我国有记录以来最快的，幕墙保温材料 XPS 在火灾过程中，是火灾迅速发展蔓延的罪魁祸首。 1 14 42.22.2 中国科技馆新馆火灾中国科技馆新馆火灾 2009 年 4 月 6 日下午， “鸟巢”正北方约 1500 米的中国科技馆新馆 发生火灾，浓烟数公里外清晰可见。 14.2.3 中央美院学生宿舍楼火灾 2009 年 3 月 16 日上午，中央美院南门外一栋二层学生宿舍楼失火， 大火持续 1 小时左右，两层彩钢夹芯板建造的 100 余间宿舍毁之一炬，1 人受伤。两层彩钢夹芯板系两层彩钢板夹一层保温板材，主要为模塑聚 苯乙烯泡沫（EPS） 。EPS 容重低、导热系数低、采用彩钢夹芯板制作的彩 钢板活动房具有轻质、高强度、保温隔热、美观耐用等优点，广泛用于 大跨度厂房、仓库、办公楼、别墅、楼顶加层、空气净化房、冷库、商 店、售货亭和临时用房。但是所用的 EPS 保温材料，遇火燃烧速度快， 产生的烟雾毒性大且令人窒息，并不适合作为住房的建筑材料。 15 1 14.2.44.2.4 南京中环国际广场火灾南京中环国际广场火灾 2009 年 4 月 19 日南京中环国际广场发生火灾，仅 8 分钟就从底层烧 到了高 187 米的大楼顶部，其燃烧速度之快，令人咋舌。 1 14.2.54.2.5 济南奥体中心体育场馆火灾济南奥体中心体育场馆火灾 济南奥体中心体育场馆分别在 08 年 7 月、08 年 11 月、08 年 12 月 和 09 年 4 月接连发生了四次火灾，两次为主场馆，一次为配楼，一次为 工地宿舍楼，事故原因多为交叉作业施工中，电焊作业引燃聚氨酯 （PU/PIR） 、EPS 等保温材料。 目前业内对外保温工程火灾发生的三个时段已形成共识，分别为： 第一，保温材料进入施工现场码放时段；第二，保温材料施工上墙时段； 第三，外墙外保温系统投入使用时段。在国内现有外保温工程火灾中， 大部分发生在施工过程中。主要原因在于保温材料的阻燃性差，施工过 程中保温板裸放，无任何保护措施，施工现场的防火安全管理措施不到 位，动火作业违规操作等因素造成的。鉴于外墙外保温建筑投入使用的 时间不长，在火灾案例中所占的比例并不高，但是也时有案例发生。 16 建筑物的使用寿命通常在 50 年以上，从重要性和长期性面言，解决 建筑物使用过程中火灾隐患是防火安全的核心。建筑物使用过程中一旦 发生火灾，人员、财产安全和消防的救援能力将面临重大考验。调查结 果显示，在高层建筑火灾造成死亡和受伤的人员中，有 80%85%是因火 灾现场的浓烟和毒气所致。而随着保温层厚度的加大，如北方地区为 510 公分，其释放的烟雾量将更重。因此，就人员与财产安全的重要性 和建筑物使用的长期性而言，减少或避免建筑物使用过程中火灾的危害 显得尤为重要。 采用 EPS、XPS 和 PU/PIR 等易燃的保温材料是施工现场火灾产生的 根本原因。EPS、XPS 和 PU/PIR 等易燃的保温材料，在火灾初期是引发的 原因，它们受到烟头、电焊、电线过载或短路等小火焰轰击后，产生明 火使火灾发生。在火灾后期，由于自身可燃，热值较高，迅速使火焰扩 大，产生大量的热量，短时间就表面轰燃，使火灾迅速蔓延，丧失营救 时间，期间还产生大量的有毒气体和烟尘。 施工现场频发的火灾，已经表明了我们所大量采用易燃保温材料引 发火灾的危险性，也就更显现出关注建筑外墙保温使用过程防火安全的 重要性。大火燃烧产生的高温对建筑物的危害也是致命性的，长时间的 高温燃烧可能彻底改变建筑物的结构强度，甚至能熔化水泥中的钢筋， 中央电视台新配楼大火时，整个北京东城区都笼罩在火灾产生的烟雾中， 高达 1000 多度的大火持续了六个多小时，导致结构损坏。面对外墙外保 温材料引发火灾事故的严酷现实，市场对提高外墙外保温材料的防火性 能的呼声也越来越高。对提高保温材料的燃烧等级，采用难燃或不燃的 保温材料，才是提高建筑外保温防火安全性的根本途径。 17 数据来源：中华人民共和国公安部消防局 截止 2008 年，过去 5 年中，我国共发生火灾 120 万起，造成 12268 人死亡、15757 人受伤，直接财产损失 75.6 亿多元；仅 2008 年一年，就 发生建筑火灾 13.3 万起，死亡 1385 人，受伤 684 人，同比上升 39.3%。 1 14.34.3 外墙外保温防火技术现状外墙外保温防火技术现状 1 14.3.14.3.1 概述概述 我们建筑的火灾，多为幕墙保温和高层建筑火灾，尤其是高层幕墙 保温建筑，具有如下特点： 14.3.1.1 多发性 据不完全统计，2005 年至今全国建筑已经发生上千余起火灾，仅北 京 2009 年第 1 季度已发生大小火灾 200 余起。 14.3.1.2 火势蔓延快 由于有易燃保温材料的助燃，火情一旦发生迅速爆燃，火势很难控 制。央视新址配楼的大火是建国以来火焰蔓延最快的。 14.3.1.3 燃烧产生大量有毒烟尘 火灾发生时，多数伤亡人员是吸入有机保温材料燃烧产生的烟尘窒 息而死的。 14.3.1.4 施救难度大 18 国内现有消防水枪最高射程 98 米，而普通的高层建筑业多为 100 米 以上，高层消防只能靠自救。 针对外墙外保温工程日益频发的火灾，从 2006 年开始，国内相关领 域的研究机构和行业领先的公司，相继投入了大量的人力、物力，开展 了外墙外保温防火技术的研究。北京住总集团、中国建筑科学研究院共 同承担的北京市科研课题高层建筑外墙外保温防火安全及防火措施的 研究 ，对岩棉、改性酚醛泡沫保温板、泡沫混凝土等作为防火隔离带材 料，对提高聚苯板抹灰系统防火安全性的作用，进行了大型火灾模拟实 验研究。中国建科院防火所编写了行业标准建筑外墙外保温系统防火 试验方法 。 目前，业界对外墙外保温防火安全性问题形成共识，认为易燃保温 材料是外墙外保温火灾的罪魁祸首，提高外墙外保温系统的防火安全性 近在眉睫，并形成了两种技术路线。第一种认为，目前提高保温材料的 防火性能，技术上和经济上不符合中国的国情，提倡防火隔离带、防火 分仓、防火面层等构造措施来提高外墙外保温系统的防火安全性；第二 种认为，外墙外保温火灾的根源在于易燃保温材料，提倡开发难燃或不 燃的高效保温材料来逐步替代易燃保温材料，从而根本上解决建筑的火 灾隐患。我们认为构造防火能部分缓解外墙外保温火灾的传播，可以作 为一种提高建筑防火安全性的过渡性措施，但由于仍旧采用易燃保温材 料，依然存在火灾隐患，只有提高保温材料的燃烧等级，才是解决建筑 外墙外保温防火安全性问题的根本出路。 1 14.3.24.3.2 难燃和不燃保温材料难燃和不燃保温材料 难燃材料是指按 GB 8624-1997建筑材料燃烧性能分级方法达到 B1 级的材料，不燃材料为 A 级，目前市场上能达到 B1 级或 A 级的保温材 料，主要有内在岩棉、玻璃棉等无机保温材料，酚醛泡沫（PF）等有机 19 保温材料和胶粉聚苯颗粒等有机无机复合材料，分述如下： 14.3.2.1 无机保温材料 a) 岩棉 岩棉，又称岩石棉，以天然岩石，矿物或工业废渣等为原料制成的 蓬松状短细纤维，广泛用于冶金、机械、建材、石油、化工工业。直径 一般 3-9 微米，容重 50-250kg/m3，常温下导热系数 0.0390.056W/(mK)。岩棉本身属于无机质硅酸盐纤维，不燃，在加 工成制品的过程中，有时要加入有机粘结剂或添加物，这些对制品的燃 烧性能会产生一定的影响。岩棉制品的燃烧性能取决于其中可燃物粘接 剂的多少，一般可认为岩棉是不燃 A 级。 b) 玻璃棉 玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料，化学万分属玻璃类， 是一种无机纤维，具有成型好、体积密度小、热导率低、保温绝热、吸 音性能好、耐腐蚀、化学性能稳定。玻璃棉比岩棉容低、渣球含量少、 使用年限长、导热系数低、纤维韧性大，但是岩棉的最高使用温度较高， 最高为 600左右，而玻璃棉最高使用温度只有 260左右，玻璃棉与岩 棉类似，本身不可燃，但在加工成制品的过程中，有时要加入有机粘结 剂或添加物，这些对制品的燃烧性能会产生一定的影响。一般认为玻璃 棉也属于不燃 A 级。 c) 膨胀珍珠岩 膨胀珍珠岩由天然酸性玻璃质火山熔岩在 10001300高温条件下 其体积迅速膨胀 430 倍形成。广泛用于建筑、冶金、石油、机械、轻 工、水电、铸造、医药、食品、农材园艺等领域。常温导热系数 0.02450.048 W/(mK)，高温导热系数 0.0580.175 W/(mK)，低温 导热系数 0.0280.038 W/(mK)，最高使用温度 800。用作高效保温、 20 保冷填充材料，属于不燃 A 级。 d) 玻化微珠 玻化微珠是一种酸性玻璃质溶岩矿物质，经过特种技术处理和生产 工艺加工形成内部多孔、表面玻化封闭，呈球状体细径颗粒，是一种具 有高性能的新型无机轻质绝热材料。主要化学成分是 SiO2、Al2O3、CaO，颗粒粒径为 0.1-2mm，容重 50-100kg/m3，导热系数 0.0280.048 W/(mK)，漂浮率大于 95%，成球玻化率大于 95%，吸水 率小于 50%，熔融温度为 1200。由于表面玻化形成一定的颗粒强度， 理化性能十分稳定，耐老化耐候性强，具有优异的绝热、防火、吸音性 能，适合诸多领域中作轻质填充骨料和绝热、防火、吸音，属于 A 级保 温材料。 e) 泡沫玻璃 泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等，经过 细粉碎和均匀混合后，再经过高温熔化，发泡、退火而制成的无机非金 属玻璃材料。它是由大量直径为 1-2mm 的均匀气泡结构组成。其中吸声 泡沫玻璃为 50%以上开孔气泡，绝热泡沫玻璃为 75%以上的闭孔气泡，制 品密度为 160-220 kg/m3。泡沫玻璃是一种性能优越的绝热（保冷） 、吸 声、防潮、防火的轻质高强建筑材料和装饰材料，使用温度范围为- 196到 450，A 级不燃与建筑同寿命，导热系数为 0.058 W/(mK)， 透湿系数几乎为 0。 f) 陶瓷纤维板 陶瓷纤维板即为硅酸铝纤维板，一种耐火材料。采用对应的硅酸铝 纤维棉作原料，用真空成型或干制法工艺经干燥和机加工精制而成。硅 酸铝纤维板除具有对应散状硅酸铝纤维优良性能外，产品质地坚硬，韧 性和强度优良，具有良好的抗风蚀能力。加热不膨胀、质轻、施工方便， 21 可任意剪切弯曲，是窑炉、管道及它保温设备的理想节能材料，属于不 燃 A 级。 14.3.2.2 有机保温材料 a) EPS EPS 即模塑聚苯乙烯泡沫塑料，是由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发 泡后，在模具加热成型而制得的具有闭孔结构的使用温度不超过 75的 泡沫塑料。用于外墙外保温的 EPS 容重 18-22 kg/m3，导热系数小于 0.041 W/(mK)，一般为 B2 级，通过加阻燃剂也有厂家有 B1 级的报告， 但是一般认为属于 B2 级。 b) XPS XPS 即挤塑聚苯乙烯泡沫塑料，是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要 成分，添加少量添加剂，通过加热挤塑成型而制得闭孔结构的硬质泡沫 塑料。导热系数小于 0.03 W/(mK)，一般为 B2 级，通过加阻燃剂也有 厂家有 B1 级的报告，但是一般认为属于 B2 级。 c) PU/PIR PU/PIR 聚氨酯，是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或/及小分子多元醇、 多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物泡沫塑料。建筑外墙 外保温使用的为硬质聚氨酯泡沫塑料，导热系数小于 0.024 W/(mK)， 一般为 B2 级，通过加阻燃剂也有厂家有 B1 级的报告，但是一般认为属 于 B2 级。 d) PF PF 即酚醛泡沫，是新型不燃、防火低烟保温材料，以改性酚醛树脂 和阻燃剂、抑烟剂、固化剂、发泡剂、及其它助剂等多种物质，经科学 配方制成的闭孔型硬质泡沫塑料。它最突出的特点是不燃、低烟、抗高 温歧变。它可以现场浇注发泡、可模制、也可机械加工，可制成板材、 22 管壳及各种异型产品。它克服了原有泡沫塑料保温材料易燃、多烟、遇 热变形的缺点，保留了原有泡沫塑料型保温材料质轻、施工方便等特点。 酚醛泡沫因其导热系数低，保温性能好，被誉为保温之王。酚醛泡沫不 仅导热系数低、保温性能好，还具有难燃、热稳定性好、质轻、低烟、 低毒、耐热、力学强度高、隔音、抗化学腐蚀能力强、耐候性好等多项 优点，酚醛泡沫塑料原料来源丰富，价格低廉，而且生产加工简单，产 品用途广泛。它适用于大型冷库、贮罐、船舱及各种保温管道和建筑业， 一般属于 B1 级难燃材料，不需要添加任何阻燃剂，是最优良的高效难燃 保温材料。 14.3.2.3 有机无机复合保温材料 胶粉聚苯颗粒保温浆料是一种有机无机复合的保温隔热材料，聚苯 颗粒体积大约在 80%，导热系数 0.060 W/(mK)，燃烧等级 B1 级难燃材 料。由于其导热系数较高，在新的节能标准下，难以达到国家节能要求， 在北方严寒和寒冷地区已经被限制使用。 综上所述，无机保温材料大都属于综上所述，无机保温材料大都属于 A A 级不燃材料，岩棉、玻璃棉常级不燃材料，岩棉、玻璃棉常 用于管道、锅炉等设备的保温，但因其吸水率高，常温条件下热工性能用于管道、锅炉等设备的保温，但因其吸水率高，常温条件下热工性能 不稳定，不适合用于建筑墙体保温。泡沫玻璃造价较高、导热系数也较不稳定，不适合用于建筑墙体保温。泡沫玻璃造价较高、导热系数也较 高，更适合用于保冷。陶瓷纤维板其实是一种耐火材料，适合用于高温高，更适合用于保冷。陶瓷纤维板其实是一种耐火材料，适合用于高温 炉膛保温。膨胀珍珠岩、玻化微珠只适合作为浆料保温使用，吸水率较炉膛保温。膨胀珍珠岩、玻化微珠只适合作为浆料保温使用，吸水率较 高，热工性能差，限制了其更广泛的使用。在有机保温材料中，真正属高，热工性能差，限制了其更广泛的使用。在有机保温材料中，真正属 于难燃保温材料只有于难燃保温材料只有 PFPF，并且，并且 PFPF 的导热系数低，因此的导热系数低，因此 PFPF 是最适合解决是最适合解决 外墙外保温系统防火安全性问题的保温材料。外墙外保温系统防火安全性问题的保温材料。 1 14.44.4 外墙外保温防火隔带技术外墙外保温防火隔带技术 对于在我国应用面最广泛的聚苯板薄抹灰保温系统，其良好的性价 23 比，使其在防火性能要求不高的工程中大量应用，通过采用防火隔离带 的构造防火措施，可以有效提高系统的防火等级。对于聚苯板薄抹灰外 墙保温系统，最关注的问题是火灾条件下维持系统稳定性的能力和系统 阻止火焰传播能力。外保温系统的防火构造措施可以是多种多样的，以 下是常见的措施： 14.4.1 防火隔离带 水平设置在建筑的层与层之间的防火隔断，一般采用不燃或难燃保 温材料，系统的任何材料之间都不留空腔，具有一定的宽度。 14.4.2 挡火梁 一种门窗洞口的隔火构造方式，与防火隔离带类似，水平设置在门 窗洞口的上边缘，并伸出门窗洞口竖向边缘一定的长度。 作为防火隔离带和挡火梁的保温材料，要求在火灾条件下，具有阻 隔火焰和热量传播的能力，并在高温火焰条件下仍具有良好的尺寸稳定 性。 第二章第二章 项目项目技术水平技术水平 2.1 项目成果来源及知识产权情况项目成果来源及知识产权情况 本项目生产技术已日趋成熟，国内普通产品无涉及专利购买的情况。 工厂正式投产后，公司将进一步加大对产品的研究开发力度，不断提高 产品质量，以满足市场要求。 2.22.2 项目技术发展历程及目前技术水平项目技术发展历程及目前技术水平 德国首先将酚醛泡沫应用于航空工业上，此后，酚醛泡沫在英国、 24 法国、日本等国家相继得到开发应用于建筑行业中。美国联合碳化合物 公司在 1945 年开发低密度酚醛泡沫塑料的生产技术，使低密度酚醛泡沫 塑料在多行业中得以推广应用。早在第二次世界大战初期，德国就有酚 醛泡沫代替轻木用在航空工业。1944 年美国组建专业技术协会开始从事 这方面研究，八十年代国外取得实质性进展，陆续有多种酚醛泡沫制品 得到应用，九十年代以来酚醛泡沫及其复合材料发展迅速，首先复合材 料发展迅速，首先受到英美等国家军方重视，将其用于航天航空（如航 天飞机隔热瓦、火箭烧蚀材料、民用飞机舱壁等）和其它军工领域。日 本也开始研制酚醛泡沫，其泡沫容重已小于 30kg/m3，泡沫有韧性，不易 掉渣，应用在许多方面。二战后，以聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚 氨酯为代表的泡沫塑料由于采用了连续化发泡生产工艺而快速发展，但 随着各国政府对建筑用泡沫塑料的防火性能开始重视，酚醛泡沫塑料以 其绝热性、难燃性、燃烧时低发烟性、高氧指数及尺寸稳定性等方面优 良的特性，在近一、二十年来重新受到重视，其技术研究和应用开发又 重新活跃起来。酚醛泡沫塑料属于热固性硬质泡沫，泡沫密度低、导热 系数低、使用温度范围大、尺寸稳定性好，与聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚 氨酯泡沫塑料相比，具有优异的难燃、自熄、低烟雾、高耐火焰贯等优 点，以其优异的特性，在防火、绝热、花卉泥三个大方面得到广泛应用。 利用酚醛泡沫塑料的绝热、抗化学腐蚀性制成的保温材料，广泛用 于建筑、石油化工、食品、交通运输等行业。适用于做宾馆、公寓、医 院等高级建筑物的外墙外保温板、室内天花板衬里、房顶隔热板等，节 能效果极其明显。用在冷藏、冷库的保冷以及石油化工、热力工程等管 网的理想保温材料，可以用较低的损失，输送更远的距离。 冷气风管系统对保温材料有如下的要求：导热系数小、密度低、防 25 火性能好、使用温度高、无毒、在失火时不产生有毒有害气体、烟密度 小、有一定的机械强度，且美观、价廉、便于施工。酚醛泡沫塑料正是 符合以上要求的材料。一般空调系统，进回风温度约 100，送、回水温 度约 50-60之间，因此，选用酚醛泡沫塑料作保温是合适的。对于采暖， 在输气温度不高于 150，水暧温度不高于 110，用酚醛泡沫塑料作保 温完全满足要求，而用其它材料就存在一定的问题。例如，岩棉和玻璃 纤维的保温材料在使用一段时间以后会缩小体积，并还有吸湿现象，影 响保温效果。 西欧及东南亚等国家，在屋顶保温及天花板材料上，使用酚醛泡沫 塑料板材的，隔热效果比普通屋面材料高 2-3 倍；与其它面层材料复合 后的酚醛泡沫塑料板材，可用于建筑物的地板下隔层及冷库地板和墙体， 酚醛泡沫与铁板、铝板等作成的夹心板材，不仅隔热阻燃性能优异，还 保留了金属材料的强度；在国外还用作货车、船舶的防火隔热材料，广 泛用于防火隔墙、野外作业建筑的墙体、塑钢快装别墅和屋面材料等。 2.32.3 项目技术和工艺特点项目技术和工艺特点 A、采用了先进的发泡技术，对材料进行改性 本工艺采用戊烷发泡体系，利用复合催化剂对其固化，有效的解决了 酚醛的脱粉问题。通过对酚醛树脂的改性，提高了产品的柔韧性。生产 过程中游离物、挥发物全部被中和反应，生产过程没有污染排放。施工 过程产生的边角废料，可以回收利用，整个过程环保，清洁。 B、酚醛树脂的改性实验 B-1 化学增韧甲阶酚醛树脂 26 化学增韧改性方法是在合成甲阶酚醛树脂加入改性剂，通过酚醛羟基 和羟甲基的化学反应接枝上柔性链，从而得到内增韧的改性甲阶酚醛树 脂。这种改性方法较共混方法的效果要好。聚氨酯改性酚醛泡沫是一种 很好的化学增韧方法，在日本、美国已进行了系列研究，取得了较好的 成果。在酚醛刚性分子结构中引入了柔性链段，从根本上改变了酚醛树 脂的刚性分子结构，从而提高了泡沫制品的韧性，降低了脆性；同时引 入了聚氨酯的特性，如提高闭孔率，降低吸水性，加快固化反应速度， 成型快，也提高了制品的强度。 B-2 用部分带有韧性链的改性苯酚代替苯酚合成树脂 这类改性方法是用含有与苯酚相类似官能团的韧性物质部分代替苯酚 与甲醛缩合，从而达到增韧的目的。在催化剂的作用下，苯酚的邻、对 位上的碳原子在亚麻油的双键上发生烷基化反应，合成改性酚，然后改 性酚与甲醛共聚，柔顺的烷基链将脆性的酚醛分子链连结起来，有效地 改善了酚醛泡沫的脆性。 B-3 树脂活性的确定 树脂活性直接影响到整个发泡过程是否能够成功，合适的树脂活性， 可以提高酚醛泡沫塑料闭孔率、机械性能及导热系数。 B-4 树脂粘度的确定 酚醛树脂的粘度只影响发泡的混合过程，从改性高分子聚合物，表面 活性剂，发泡剂到最后的固化剂添加都要受到酚醛树脂粘度的影响，树 脂粘度过低混合容易，但是发泡时容易造成塌泡，使整个过程失败。树 脂粘度过高，又会使发泡过程中的原料不能充分混合均匀，甚至搅拌时 有“爬竿”现象，发出泡沫不均匀，性能不均一。 C、 酚醛树脂发泡技术探索试验 27 酚醛泡沫塑料是由酚醛树脂加入表面活性剂、发泡剂、固化剂、改性 剂等多种助剂，经搅拌、发泡、熟化而成的泡沫塑料。其原料的选择和 成型工艺参数的控制对泡沫的性能影响很大，是制备的关键。通常泡沫 塑料的成型大体上可分为三个阶段，即泡沫的形成、泡沫的增长和泡沫 的稳定固化。 C-1 入表面活性剂类型的实验 表面活性剂的分子中含亲水结构和疏水结构，具有界面走向和降低液 体树脂的表面张力的作用，使泡沫塑料中亲水性和疏水性相差很大的原 料乳化成为均匀体系，各组分充分接触，使各种反应较平衡地进行。表 面活性剂的用量虽小，只为树脂的 26%，但它对发泡工艺和产品性能影 响很大。它可以保证发泡过程中各组份充分混合均匀，形成均匀微细多 孔结构和稳定的闭孔率，还可以加快反应过程，缩短固化时间，对泡沫 制品的抗压强度，泡孔尺寸等均有较大的影响。 C-2 表面活性剂用量的试验 因为酚醛树脂有一定的憎水性，所以表面活性剂的溶解度要比水中高 出许多，为了得到均匀、细腻、低密度的酚醛泡沫，表面活性剂的用量 一定要比材料给出的 cmc（临界胶束浓度）值高出许多才可以。如果使用 恰好为表面活性剂 cmc 值的用量，那么就不能得到细腻均一的泡沫，甚 至发生塌泡。 C-3 发泡剂 发泡剂是塑料发泡成型中发泡动力的来源，塑料发泡方法一般分为机 械发泡、物理发泡和化学发泡。根据酚醛树脂发泡反应机理，大多数以 物理发泡方法进行。物理发泡剂分为惰性气体和低沸点液体两类。酚醛 泡沫常用的发泡剂为各种沸点在 30