图片来源:Jordan Dentz
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正如本博客的读者所知，多年来，我一直对某些类型的泡沫隔热材料持相当强硬的态度。缺点包括吹代理用于挤压聚苯乙烯(XPS)和大多数闭孔喷涂聚氨酯泡沫，以及添加到所有泡沫塑料绝缘中的阻燃剂，以赋予一定程度的耐火性能。
现在，人们正在努力改变建筑法规，以允许制造商去除危险的阻燃剂。这是刚刚出版的一篇文章的主题特稿载于环保建筑资讯(需要登录)。
这是一个重要的能源问题，因为泡沫绝缘层提供了最简单的方法来实现接近净零能源性能所需的能源性能水平。如果我们要在家里添加大量的泡沫隔热材料，我们希望它对居住者和环境都是安全的。
泡沫绝缘中使用的阻燃剂
我们不希望绝缘材料着火，所以在这些材料中添加阻燃剂(FR)是合乎逻辑的，如果它能防止它们着火的话。这就是为什么在所有聚苯乙烯绝缘材料中添加HBCD(六溴环十二烷)，而在大多数聚异氰脲酸酯和喷涂聚氨酯泡沫绝缘材料中添加TCPP(三[1-氯-2-丙基]磷酸)的原因。这两种都是卤化阻燃剂，第一种使用溴，第二种使用氯。
这些卤化阻燃剂的问题是，它们有重大的健康和环境风险。在所有聚苯乙烯(包括挤压和膨胀)中使用的六溴环己二胺正成为国际淘汰的目标关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约．它在环境中具有高度持久性，在食物链中具有生物蓄积性;它被认为会引起生殖、发育和神经方面的影响。人们对喷雾聚氨酯泡沫和多异氰尿酸酯中使用的TCPP知之甚少，但健康和环境界对此非常关注。
建筑规范要求泡沫塑料绝缘材料满足非常具体的易燃标准。但建筑规范也要求——对于大多数应用——泡沫隔热材料必须通过石膏干墙等热障与生活空间隔开。
与热障相比，阻燃剂的功效
20世纪70年代进行的燃烧研究表明，如果绝缘材料没有热障保护，那么阻燃剂的存在与由此产生的火灾程度之间就没有相关性。因此，根据同行评议，阻燃剂的加入似乎并没有显著提高泡沫绝热材料的防火性能最近在杂志上发表的技术论文建筑研究及资讯．
然而，像1/2英寸干墙这样的热障在控制火灾方面效果非常好。1/2英寸的干墙提供15分钟的保护，让居住者有时间逃离火灾。换句话说，在用于赋予建筑组件消防安全的两种措施(泡沫隔热中的阻燃剂和热障)中，几乎所有的消防安全效益都是由热障提供的。
修改建筑规范，以消除阻燃剂
由于建筑围护结构中的绝大多数消防安全是由热障提供的，一群具有环保意识的建筑师、化学家和规范专家正在寻求改变建筑规范，以允许非fr泡沫用于由热障提供足够保护的应用。(完全披露:我参与了这项计划。)
法规的改变将允许无frf泡沫在地级以下使用，在地级以下，隔热层夹在混凝土和泥土之间(几乎没有火灾风险)，泡沫与生活空间之间通过15分钟的热障隔开，例如1/2英寸的干墙。
对于前一种应用(低于等级的绝缘)，我相信这是不需要动脑筋的。超过一半的XPS安装在地下，所以我认为可能会有一种非常可行的产品，不含阻燃剂。建筑规范的改变不会强制要求淘汰阻燃剂，但如果制造商愿意的话，它会给他们这样做的选择。在有15分钟热障的以上等级应用中，消除阻燃剂并不是一件容易的事，但我相信这种情况很有说服力。
然而，改变建筑规范是一个漫长而具有挑战性的过程;我不知道倡议会有什么机会。在我的文章研究中，制造商表示保留意见，他们不想生产、分销和销售两种不同的材料线，他们还指出，他们还必须关注材料储存和施工期间(在石膏板安装之前)的消防安全。
然而，另一方面，泡沫绝缘制造商花了很多钱将阻燃剂融入到他们的产品中。绝缘材料中含有大量的这些化学物质:12.5%的TCPP是开孔喷涂聚氨酯，4%的TCPP是闭孔喷涂聚氨酯，2.5%的HBCD是挤压聚苯乙烯。很多关于“绿化”建筑产品的策略增加制造成本，同时去除昂贵的阻燃剂减少成本。因此，这个行业对这一变化有一定的兴趣。
如我们的环保建筑资讯本月的文章，”从泡沫绝缘材料中提取阻燃剂在美国，代码更改计划的最初目标是国际住宅代码．如果成功，修改国际建筑规范(针对商业建筑)的努力将随之而来。
Alex是BuildingGreen公司．和执行主编环保建筑资讯．2012年，他创立了弹性设计院．要跟上Alex的最新文章和思考，你可以注册他的推特账号．
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5个评论
阻燃剂对泡沫质量的影响
Alex，我相信许多家具和此类用途的聚氨酯泡沫制造商认为添加阻燃剂实际上降低了产品的质量，即降低了其性能。你是否意识到在泡沫板产品中有任何类似的性能下降，因为包含这些FR化学品?
虽然我认为非fr泡沫应该可用，但我认为制造商不想生产两种产品的问题不是小事。如你所知，避免这样做导致在美国各地的聚泡沫家具中包含高水平的FR化学品，因为加州的法律要求它们。考虑到目前基本上没有绿色建筑认证体系奖励它，非FR泡沫真的有足够大的市场吗?我知道LEED正在试行这样的化学品避免信用，但仅此而已，除了居住建筑挑战。
让制造商可以选择不在产品中添加FR化学品，这是很好的第一步，但我们真正需要的是更好的监管，并强制将这些化学品从它们不是绝对关键的产品中去除。
感谢你在这个话题上的文章和努力。
在两条泡沫保温生产线上
布伦南,
你说得很好。这将由制造商决定开发、仓储、运输和销售非fr泡沫与传统泡沫的成本是否合理。我相信，XPS市场的60%都是低于评级的，尽管这可能是业内人士提供给我的猜测。高档XPS和多利iso的市场份额可能超过95%(只是猜测)，其中泡沫与生活空间通过至少1/2英寸的石膏板分开，对于住宅应用来说甚至更高——但在我看来，这种说法并不适用于非fr。
FR是如何影响泡沫保温性能的，恐怕我没有什么概念;我从来没有听说过它会以任何方式降低绝缘性能。
顺便说一句，当使用氟氯化碳作为发泡剂时，就不需要使用FRs，也不使用FRs。但在改用对平流层臭氧层损害较小的发泡剂时，更易燃的发泡剂取代了氟氯化碳，并添加了单独的FRs。
泡沫不是绿色的
谢谢你亚历克斯。这个问题是巨大的，我不断地惊讶于它得到的关注是如此之少。就像烟草、工业食品、气候变化和其他许多问题一样，工业界竭尽全力利用营销和政治力量来掩盖科学家试图告诉我们的所有令人不安的事情。
正如你所指出的，这些阻燃剂是一类非常糟糕的化学品——持久性强，低剂量有毒，与多氯联苯、二恶英齐名。它们在家具和婴儿服装中的使用与各种各样的伤害有关，包括婴儿猝死综合症，但这也没有得到太多的报道。它们的发展历史也很有趣:这些化学物质在家具和地毯上的广泛使用最初是由烟草业鼓励的——他们非常急于避免吸烟引起火灾的负面宣传和责任。这不会导致癌症。
作为承包商，我们有责任确保我们建造健康的建筑，我们不应该为此牺牲自己的健康。但在美国，这是一个艰难的命题，因为建筑产品行业长期以来一直拒绝关注任何人的健康。因此，这种情况只是一段肮脏历史的最新一章，这段历史还包括含铅涂料、石棉、蛭石、玻璃纤维、甲醛和其他数十种化学实验，这些实验使我们的房子变得不必要地有毒，不适合居住，并导致建筑商的各种职业危害。不知何故，我们没有从错误中吸取教训。
在这种情况下，业界拒绝提供安全的替代品来替代有毒的产品，这并不令人惊讶:如果他们确实提供了非fr泡沫，他们将不得不承认其他东西在某种程度上是坏的，人们会开始问一些令人不安的问题，这些问题会导致其他问题，然后我们会在哪里。称之为绿色，忽略已知的安全问题，继续前进要容易得多;就像抽烟一样，否认更有利可图，尽管从长远来看代价极其高昂。除非制造商真正被要求对其产品的安全负责，否则这种疯狂很可能会继续下去。
正如科学家们不断指出的那样，长期的解决方案是采用预防原则:我们应该坚持产品经过安全测试，这样我们就不会拿自己做实验，更糟糕的是，拿我们的孩子和孙辈做实验，而不是假设未经测试的产品是安全的，并坚持证明其有害。
我不知道短期内该做什么。我们有一个泡沫钻机，尽管我们讨厌这个东西，我们确实试图教育客户，这样他们就可以做出明智的决定，我们试图只在最后的手段使用它。再次感谢你在这方面的工作!
更安全，环保阻燃
亚历克斯。我想你可能会对这篇来自研发网站的文章感兴趣。
http://www.rdmag.com/news/2013/05/safer-eco-friendly-flame-retardant-has-first-its-kind-dual-effects?et_cid=3256494&et_rid=497995470&linkid=http%3a%2f%2fwww.rdmag.com%2fnews%2f2013%2f05%2fsafer-eco-friendly-flame-retardant-has-first-its-kind-dual-effects
当然，大多数的研究成果并没有带来商业产品，但很高兴知道有人正在试图找到更好的方法来处理刚性泡沫。
HBCD-free绝缘
陶氏化学现在正在用BLUEDGE来制造XPS, BLUEDGE是一种新型的阻燃剂，据称比六溴环十二烷毒性更小。现在在美国也可以买到。但它仍然是XPS。
有人知道在美国有不使用HBCD的EPS产品吗?
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