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杨宗焜:心系苍生战“火”神

2011-11-06黄诗钧

科学中国人 2011年19期
关键词:碳化保温材料聚氨酯

本刊记者 黄诗钧

杨宗焜:心系苍生战“火”神

本刊记者 黄诗钧

2010年11月5日,吉林省吉林市商业大厦火灾,致死19人。11月13日,清华大学百年建筑、学校标志性建筑之一、全国重点文物保护单位——清华学堂发生火灾,损失的文化价值难以估量。11月15日,上海胶州路教师公寓发生大火,58人丧生火海,多人受伤。短短十多天的时间,全国发生大型火灾3起,造成重大人员伤亡、财产损失惨重。而稍早的8月28日,辽宁沈阳万达商业广场售楼处发生火灾,也是9死9伤……火警长鸣,举国震惊。

国家公安机关对多起建筑火灾起因进行实地调查,发现除了违规操作是火灾的导火线外,易燃的建筑材料则是大火迅速蔓延的最大帮凶。原北京市电子工艺技术研究中心教授级高级工程师、聚氨酯应用技术研究所所长杨宗焜教授早在本世纪初就指出,不解决中国建筑节能保温泡沫塑料防火安全以及整个建筑保温防火安全体系问题,中国诸多建筑节能工程将留给后人无法回避的建筑火灾大隐患。2009年2月9日,北京发生了震惊全国的中央电视台新建北配楼一场大火,杨宗焜教授毅然发起包括中科院院士在内的70多位行业专家联名致函国务院温家宝总理,提议从源头上治理我国频发的建筑火灾隐患问题和治理的建议。

杨宗焜教授现已是七十有余的老人,何以至今还如此着力为中国建筑节能保温防火事业呕心沥血、矢志不移?随着我们对杨宗焜教授的深入了解,一位热爱祖国、心系苍生、百折不回、发愤图强的中国老科技工作者的形象跃然于前。

30余年——从事聚氨酯应用研究,追求卓越

马克思曾说:“在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点。”杨宗焜教授毕生从事聚氨酯新材料的研发和应用,以其优异的工作业绩诠释着马克思这句脍炙人口的至理名言。

早在上世纪的70年代,我国已开始应用当代最佳保温材料聚氨酯,但聚氨酯的易燃性始终是世界性的难题,各国科技工作者都在科技攻关。杨宗焜受命参加聚氨酯防火攻关国家项目,六五时期攻关失败,七五时期攻关成功,率先达到聚氨酯氧指数≥26的技术指标,在国内第一个成功研制聚氨酯难燃B1等级泡沫材料,2000年10月,以杨宗焜教授为主研发的《B1级难燃硬质聚氨酯泡沫塑料板》,经上海科学技术情报所检索结论:该产品属国内领先水平,氧指数指标达到国际先进水平,并被上海市促进高新技术成果转化项目认定办公室认定为上海市高新技术成果转化项目。同年,又在国内第一个成功将聚氨酯B1等级保温材料应用于中国空调风道板的连续生产线中。

进入21世纪,杨宗焜教授已届退休之龄,本可安度晚年,但他目睹有些企业为追逐利润最大化,以次充好、以假乱真,低劣保温材料搞乱了国内建筑保温市场,而真正优质B1等级材料却无人问津,建筑火灾事故愈演愈烈,人员死伤越来越惨烈等现状,杨宗焜教授痛心疾首,决心以花甲之年,组建以其为首的研发团队,团结国内一批专家教授,以当代世界聚氨酯研发的前沿制高点,进行新一轮的科技攻关,在行业、媒体、企业为规范建筑节能市场到处呐喊奔走。

聚氨酯是世界公认的当代最佳节能保温材料,具有优异的物理机械性能和耐化学性能,尤其是导热系数低,是一种优质的隔热材料。然而,它的易燃性导致在火灾中会释放大量烟毒气体,是火灾造成群死群伤的罪魁祸首。杨宗焜教授决心以自主创新的B1等级聚氨酯成果为基础,重点攻关烟毒气体释放的世界难题。

现在,杨宗焜教授科研团队已通过对聚氨酯分子材料结构改性的曼尼希反应,发明了无卤化结炭膨胀型阻燃技术路线和工艺,将原本易燃的聚氨酯泡沫改变为达到高氧指数、火焰传播性小、烟雾小、毒性小、耐燃性好,火焰贯穿强的难燃材料,该成果一举攻克了聚氨酯材料耐火等级低、烟雾大、毒性高的世界性三大难题。该成果最大特点是在火的高温攻击下,泡沫表面迅速形成碳化层,碳化层结构不仅阻止了火焰的蔓延,而且在材料的分子结构上阻截、消解烟毒气的释放,碳化层结构护卫了建筑外保温聚氨酯材料的整体安全。

从杨宗焜踏入建筑材料行业的第一天起,他就没想到过放弃,也正是这种执着和谦虚,使他在花甲之年,与其研发团队一起,研发出既节能保温又防火安全的低碳低烟低毒的B1级硬质难燃(PlR)聚氨酯泡沫,这是与酚醛相仿的接近不燃A2级聚氨酯泡沫,攻克了我国建筑节能保温防火技术领域的种种难题。

70古稀之年——创建中国式防火材料安全体系,矢志不渝

杨宗焜教授以其毕生精力从事聚氨酯材料防火安全应用研究,成果卓著。2010年12月,中国房地产业与市政工程建设发展高峰论坛在人民大会堂授予杨宗焜教授“建筑节能减排十大突出贡献专家”称号。

荣誉不会让他探索的脚步停歇,而是鞭策着他继续努力。上海“11.15”大火后,不少人对中国节能材料失去信心,提出干脆以无机保温材料取代有机保温材料的建议。有的认为只要多添加阻燃剂,就能解决安全性。面对扑面而来的灾情和思想的混乱,杨宗焜教授果断地以我国有机保温材料存在严重火灾隐患为教训,总结提出“碳化层”理论、“火灾性”理论,要从材料的源头上治理。“碳化层”理论,以聚氨酯的物理和化学的热固性碳化原理,通过科技攻关,使原来易燃为难燃的材料。“火灾性”理论,破解了国内测试材料燃烧性能的误区,提出单纯取得中小型检测中获取有机保温材料的燃烧性能数据,仍不能认为这种材料已获得最终的防火功能、耐火功能,还必须在接近真实火灾的大型火灾试验中取得有机保温材料的“火灾性能”数据,才能获取长效建筑材料抗火灾的耐火功能。

杨宗焜的“碳化层”理论和“火灾性”理论及新材料的现场应用实验,从源头上解决材料防火安全的问题。现今有的企业按照杨宗焜教授的结碳膨胀型阻燃技术路线和配方、工艺,生产出低碳、低毒、低烟难燃B1级聚氨酯的节能减排的新材料,有的已实现新材料的产业化。广州朗腾公司研发的保温隔热一体化的复合板产品中,经国家质量监督检测中心抽样检测,其标识为BS3d1t1级,并取得了燃烧性能等级标识授权使用证书,在国内第一次通过GB8624-2006附加毒性标准的测试。其加工出口到美国防火门系列产品中,已送美国检测,通过了美国权威机构的B-dOS2t 1级标识及ASTM E-84标准(相当于隧道试验)检测,指标是火焰传播指数FSI≤25。该成果在美国产生轰动效应,美国、加拿大等国纷纷到中国与该公司签约订货。杨宗焜教授研发团队的新成果样品也在2011年9月上海举办的第九届中国国际聚氨酯展览会展示。

强势联合——防火专家结盟通达豪森

北京通达豪森企业建筑科技发展有限公司以通过聚氨酯材料综合应用提高中国建筑的装饰和节能水平为企业奋斗目标。旅居美国多年的汤燕女士是通达豪森董事长,独具慧眼,长期跟踪杨宗焜教授研发团队的科技成果。综观全球保温材料市场行情,评估中国和美国之间在聚氨酯改性建筑材料领域的技术差距,她果断地提议要与杨宗焜教授科技团队建立合作关系,决计嫁接杨宗焜教授科技团队先进的高科技成果,为通达豪森建筑科技发展公司的独特的双密度一体化板材实现升级换代,使公司独有的建筑外装“聚合陶”复合板优异的专利设计方案与杨宗焜教授科技团队强大的防火技术统一为一体。随着杨宗焜教授科技团队应邀参加通达豪森的科技研发,我国建筑节能领域特种外装饰新型材料的一颗新星将在华夏大地喷薄而出。

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