保温材料为何会成为火灾的“帮凶”？

1月24日，江西新余一临街店铺发生火灾，截至25日已造成39人遇难。火灾事故的原因尚未完全查明，初步调查结果称，该楼地下有一个冷库正在装修，火灾系施工人员违规动火导致冷库中的聚氨酯泡沫材料被点燃而引起。

聚氨酯泡沫导致的火灾并非此次孤例。如果你以“聚氨酯”+“火灾”为关键词搜索，会发现近年来的多起火灾事故都与聚氨酯泡沫脱不了干系。

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聚氨酯出现在冷库中，是用作保温材料的。在我们的惯常思维里，似乎只有热的东西才需要保温，其实不然，保温不仅指保住“高温”，也包括保住“低温”。保温的实质是隔绝热量传递，因此，保温材料最必须的条件就是导热系数要低。

在所有常用的保温材料中，聚氨酯的导热系数是最低的，而且它的成型工艺简单，价格较低，“当仁不让”地成为最适合广泛应用的保温材料。

聚氨酯泡沫有软泡、硬泡两种，成分相同，只是软泡为开孔结构，硬泡为闭孔结构。座椅靠垫、床垫、枕头中使用的是聚氨酯软泡，用作冷库、墙体、管道等设备设施保温材料的是聚氨酯硬泡。

聚氨酯是主链上含有重复的氨基甲酸酯基团 (NHCOO-)的高分子化合物的统称，它本身就是可燃的。同时，聚氨酯在生产时使用的许多助剂也都是可燃物，如有机溶剂、涂料、脱模剂等。它们的闪点较低，即燃烧挥发出来的气体被火源点燃的最低温度，因此也存在不同程度的燃烧隐患。另外，由于聚氨酯泡沫质量轻、体积大，且作为保温材料天然具有散热性差的特点，一旦被引燃，就一发而不可收。

聚氨酯泡沫燃烧导致的火灾，火势发展非常迅猛。据计算，聚氨酯燃烧速度为1.5~2.0mm/s，火焰温度达2000℃，500千克的聚氨酯堆积物被点燃后，可以在消防员的水枪还没有来得及出水的时候就全部燃尽。可见，其燃烧的猛烈程度真正达到了“战斗还没开始就已经结束了”的程度。在2022年的河南“11·21”火灾事故中，从烟雾冒出到猛烈燃烧，只用了短短3秒。

另外，伴随聚氨酯材料燃烧产生的烟雾毒性比燃烧本身更有危害性。聚氨酯燃烧释放的产物主要是氰化氢、一氧化碳、甲醛、氨气、多元醇等，这些都是有毒有害的气体。尤其是氰化氢和一氧化碳，大量吸入即可致命。许多火灾报告显示，由燃烧烟雾和有毒气体造成的人员伤亡远远高于燃烧本身造成的伤亡人数。因此，灭火结束后，现场仍然需要进行通风，以驱散氰化氢、一氧化碳等有毒气体，防止勘验过程中发生中毒现象。

有人可能会问：既然聚氨酯泡沫的危险系数如此之高，为什么还要用它呢?

这里我们需要指出，任何化学品只要在合理情况下使用，就不会造成事故。所谓“武功本没有错，有错的是习武之人”，就是这个道理。聚氨酯泡沫不会好端端地自发燃烧，硬质聚氨酯闪点为290~350℃，自燃点为416℃，这些温度都是日常生活中很难达到的。所以，聚氨酯的燃烧一般都是被火星等引燃的，只要严控动火行为，就基本可以保证聚氨酯泡沫的使用安全。

其次，聚氨酯泡沫在制备时已经考虑到了对阻燃性能的需求。目前已有多种阻燃方法可以让聚氨酯材料从“易燃”变成“难燃”。例如：通过改性反应，在生成的高分子结构中引入耐热性基团，提高材料的耐热和阻燃性能;在聚氨酯合成过程中添加有阻燃作用的助剂，这类阻燃剂多以含磷、溴、氯等元素的化合物为主，从而使其具有可靠的阻燃性。

本文受科普中国·星空计划项目扶持

出品：中国科协科普部

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编辑：WX 审编：AD