3、实验数据丰富，工艺方案全面，可满足多重市场需求。

　　对于防火保温轻质材料这样一个专一的研究课题，专设一个科技团队，又投入大量资金，经过5年的不间断工作，所涉猎的方方面面是完全可以做到细致、全面、透彻的。单就攻关阵容和工作时间而言，他人便很难做到。更何况攻克这一科技难关还需大量的相关技术储备作为基础。可以这样讲，没有过去在技术发明方面的成功经历，是没有勇气和胆量从事科技创新这样一项高风险项目的。如果没有所积累的大量的关于高聚合物方面的技术成果，就无法成功地突破一系列的难关。正因为具备了上述种种重要因素，也使得成功的可能性大大提高。在主要指标系列取得成功的同时，许多在其中产生的技术亮点也会展示出许多可以被利用的技术手段或是崭新的生产工艺。比如：在研究高强度聚合物材料的过程中，也同时得到了保温板双面覆层材料和新工艺，在此基础上又发明了新型建筑艺术线条的材料、工艺和户外艺术浮雕的新材料新工艺。单就防火保温板材而言，在从事专题研究时，比如：如何降低密度、提高保温性能的课题方面，进行过多层次、多方案的实验，形成系列基础配方。再比如，研究防火保温板的强度主题时，也会形成系列基础配方和工艺手段。当回过头来翻读已有数据的时候，便发现其中的不少方案正是目前市场上特别需要的。例如：在企标中所列tI型产品就是在研究高效保温方案中发现的一款配方，使用这一配方，导热系数可达0.036w/（m.k）以下，在A2级燃烧、吸水率和板材韧性方面都很优异。只是在抗拉强度方面有所降低（比酚醛板略好）。这种板材性能完全可以成为一款较好的防火保温板产品，特别适合寒冷地区的东北、内蒙、新疆等地的外墙保温，也适合锅炉、管道保温以及工程现场浇铸保温。目前辽宁、吉林省为了防火需要，由于找不到合适的产品，不得不选择达不到A级的酚醛板作为A级材料使用，因为酚醛板能勉强达到B1级，强度和耐候性都存在问题，只有一项优点是被公认的，那就是保温性能，导热系数在0.038w/（m.k）以下。至于强度指标、抗拉、抗折指标都很低，运输过程中易碎，工地到场破损率较高。通过上述比较，本企标中的tI型产品性能有充分理由来代替酚醛板。当然这需要有一个循序渐进的过程。在企标中的I型产品是用于外墙保温工程的主推产品，这类产品的各项指标较为均衡，保温隔热性能与其它性能的搭配比较好，适合我国大部分地区使用。在配方系列中也是数据最多、认知度最为可靠的。这款产品在配方和生产工艺方面可变化的量较小，要求所掌握的生产精度比较高。只要是熟悉了生产线的运转规律，控制好投料量和方式就能顺利生产出达标产品。另外，企标中的Ⅱ型、Ⅲ型产品特别适合我国中部、南部地区。这两型产品导热系数在0.05～0.059 w/（m.k）之间，在强度方面有明显提升，很适合用于保温装饰一体化板。这种板材抗折强度有很大程度的提高，在温度变化、湿度变化很大的环境气候下，板面变形量很小，适合用于金属装饰面、硅钙水泥板装饰面以及工厂化附合硅酸盐类装饰面。所产出的一体板，实现了真正A级防火。同时，抗变形能力、上墙后的稳定性大大提高。在这方面，专业生产装饰一体板的厂家最熟悉的一个难题就是：装饰板面与保温材料空鼓、脱开问题不好解决。上墙一段时间后，装饰面变形，翅曲问题较多，严重阻碍保温装饰一体板的推广使用。应用Ⅱ型、Ⅲ型产品后，由于保温主材强度高、内应力小，在环境变化中自身变形极小，有效地提高了一体化板的尺寸、结构的稳定性。特别是运用该技术中工厂化附合装饰面工艺后，可靠性比粘合一层水泥板更高，且成本更低。这样，为今后大规模推广保温装饰防火一体化板提供了新技术新工艺。除上述企标的4个类型之外，防火保温材料的编外配方和工艺还有很多，如：达到A1燃烧性能的、导热系数在0.036w/（m.k）之下的这种材料的成板强度较弱，不适合做建筑保温材料。而特别适合于军工和化工领域，在耐高温（700℃以上），高效隔热方面表现良好，也是代替岩棉、玻璃棉的好材料。这款产品由于其刚刚问世，不为人所知，相信今后会有广阔的应用空间。与之对应的还有另一级产品：比重较大，性能可以是多样化的Ⅲ型之上的系列配方，在这类标外产品中，重点可发展强度很高、导热系数和燃烧性能不做刻意要求的材料。这类材料可用来生产保温砖、隔墙板、隔音板之类。特别适合用于生产高中档活动房、彩钢房、钢结构建筑的围护墙等。这类产品的性能要求还需要市场定位，由市场提出必要的性能指标，通过配方的简单调整和生产线的配合，形成大生产、大需求的产业。

　　二、德固斯聚苯基A级防火保温板的研发路径及方法。

　　工欲善其事，必先立其器。这里所说的“器”不仅包括工具、仪器、设备等硬件，还包括怎样使用工具，使用什么工具，以及怎样制作一些工具。再延伸一些就是课题的研发路线和科学的方法。

　　1、对于原有技术成果的再研究，做到温故而知新。

　　前面说到过，如果没有本企业原先所获得的诸多技术成果，就不会使本课题的研究取得成功，正所谓技术的继承性才使许多问题迎刃而解。例如：早在2008年，本公司自主研发的高强度复合胶粉核心材料，当时成功地解决了砂浆与有机保温板（包括EPS板和XPS板）粘接牢固的问题。此成果的最大亮点是代替乳胶粉，使水泥砂浆界面有一层渗透性很强的材料，使聚苯乙烯材料与之永久性粘合，既降低了胶粉、砂浆的成本，又提高了粘接强度。根据这一原理，经过适当改善，又将该技术应用到了防火保温板的配方中。这样，也使得保温板中的聚苯颗粒圆珠外表被牢固地包裹一层防火材料，进而提高了保温板材的整体强度和低吸水性。另外，提高防火材料的强度，也是继承了原有技术成果而顺利找到解决方案。在表面看来，防火保温板的材料并不坚硬，其实将其还原到最初状态，这种防火材料的强度比70MPa的混凝土还要坚硬。因为保温板需要低密度、轻质，这种高强度的防火材料尽最大的可能少加入，使之产生较好的强度，并满足多重指标的要求。为了选择一种更强的聚合物材料，将公司掌握的原有道路修补剂技术和玻化砖粘接剂技术汇合起来，沿着进一步提高聚合物的强度和韧性这一方向，又展开更全面的实验测试，用矩阵理论筛选所有可能的材料以及用量、用法。还是在这一系列研究中遇到了较好的方案，从而在生产聚合物防火材料方面又取得新的成果，确定了唯一的一种方案。

　　2、深入研究防火保温板相关技术，他山之石可以攻玉。

　　闭门造车是科技研发的一大天敌。怎样才能开阔视野、触类旁通呢？最有效的办法就是深入市场调研，收集防火保温板的有关信息和技术工艺，选择有代表性的A级保温材料。如：泡沫水泥、泡沫玻璃、岩棉板、珍珠岩板等重点研究。同时也要选择市场上较流行的B1级保温材料，如：真金板、硅质板、石墨聚苯板、菱镁板进行复制试制以及生产工艺方面的研究。对于这些有代表性的材料做到熟知生产工艺，熟知性能，熟知优点也熟知缺点。

　　泡沫水泥板能否做外墙保温材料？回答这个问题如果是肯定的话，那么，我们就没有必要再研究新的材料了。泡沫水泥板在现实中的表现确实不令人满意，然而它是地地道道的A级材料。2011年初，当市场上被有机质保温板因火灾问题严重困扰人们的时候，泡沫水泥保温板浮出水面，人们对它的希望值很高。2012年行业协会还编制完成了“发泡水泥保温板”的行业标准。于是全国各地开办泡沫水泥板的厂家如雨后春笋。然而时间不长，大约一年左右许多厂家又停产了，原因是泡沫水泥保温板存在三大缺点，一是导热系数低不下来，很难做到≤0.055w/（m.k），二是吸水率较高，一般为≥10%，三是由脆硬性产生的内应力无法消除，自行碎裂严重。本中心在研制泡沫水泥过程中也努力想在消除这三大缺陷上取得收获。然而在多次实验中深深感到问题没那么简单，行业内从事这项研究的人员不在少数。至今没有见到更好的产品，也许这条路是走不通的。最终，泡沫水泥给本项目的研究没有带来正面经验。那么，珍珠岩板又怎样呢？综合评价起来也不乐观，首先它的第一大优点是A级材料，第二个优点是强度比泡沫水泥高很多，剩下的有关耐水、吸水、耐候性、保温性能等方面都较差。由于是挤压成板，密度较高，导热系数一般≥0.06w/（m.k），因为是用泡花碱作为凝结材料，板材的耐候性、耐水性以及寿命受到质疑。因此，珍珠岩板也没有被广泛用于外墙保温工程。在试制珍珠岩板的实验中也没有得到某些正面的经验。在认清这两种A级材料的缺点的同时，虽然没有多少正面的有益的经验可借鉴，但至少由此看清楚：这两种材料都存在较难解决的病根，那么我们开发研究超越它们的新材料新技术就显得意义更大，必要性更强。

　　类似的材料还有一种就是菱镁水泥保温板。这种材料的生产原理是：以氧化镁和氯化镁为凝结材料与聚苯乙烯混合成固体形成的一种有保温效果的轻质材料。这种材料比泡沫水泥和珍珠岩板进步了许多，且在市场上也应用了几年之久。但目前还没有见到能在导热、吸水、燃烧、强度等多重指标同时过关的产品。在江苏地区，生产这种板材的企业有多家，由于目前国家在建材质量监管方面全面升级，要求A级防火材料的检测必须将导热、强度、吸水等指标出在一份报告中，也就是原来可用两份报告证明一种产品的方式不被允许了。于是，假A级材料的日子不好过了，由于大部分生产菱镁保温板的厂家很难产出真正的A级燃烧材料，且导热系数≤0.05w/（m.k）的保温板。所以，目前行业内还没有见到叫得响的产品。当然，这样描述也许使这样的厂家感到不愉快，不要紧，加紧研究，赶快出好产品才是硬道理。在这里不妨我们探讨一下菱镁板的相关技术、工艺问题，由于在研究德固斯聚苯基A级防火保温板过程中已做过大量实验，有许多疑点说出来供大家讨论。先说菱镁板的优点，首先这种板材在干燥状态下强度较高，燃烧性能容易制成A级，工艺简单。但是缺点也不少，比如：当它的配方能达到A2级燃烧性能时，且强度还算可以的情况下，导热系数较高，达≥0.06w/（m.k）。例：当满足A2级燃烧时，比重在170kg/m3以上，当比重≤150kg/m3时，A2级燃烧性能很难保证，导热系数为≤0.055w/（m.k），这时，强度和吸水指标都不好了。更重要的一点，至今没有人能有把握地证明这种材料不返卤、不变质，这一隐患始终存在。另外，还有一点是在生产工艺方面，菱镁保温板只能一片一片地浇铸生产，不能由大块切割成片，这样就大幅提高了生产成本，用的人工和车间面积大增，成本下不来、生产速度低，灵活性差。在更深层次的技术问题上我们发现，菱镁板的导热系数与比重的相关性大得多。比如：要达到导热系数≤0.05w/（m.k），密度要≤130kg/m3，这种较低的密度又会导致燃烧、强度、吸水成为大问题。而聚苯基防火保温板在导热系数为0.045w/（m.k）时，比重可达160kg/m3，这就是微妙之处。当然，在菱镁板研究中，也获得过有益的启示。比如：菱镁水泥强度的形成机理与水化热有关，德固斯聚苯基A级防火保温板之所以能做到在较高密度下实现低导热系数，就是根据水泥在水化热过程中产生的保温体温度，导致材料微结构的改善，实现了在密度较高的情况下导热系数很低。此处要进一步说明的是，导热系数不仅与材料的比重为正相关，还与结晶水的数量有关，菱镁水泥中的结晶水相对较高，导热系数也偏高。而本技术方案就是在力图减少结晶水方面取得进展，才使保温性能大幅提高。

　　3、从实验室走向生产线。

　　一项好的技术成果，不但在实验室表现出全指标的良好配合，还要能满足大生产的需要。然而，从实验室的试块60×60×60cm，向生产线的模具过渡为1.2×1.2×1.8—3m的大块，看似象照葫芦画瓢那么简单，其实不然，这要从几个方面说起。

　　首先是制大块的必要性和可能性。大家都知道，上面所讲过的如泡沫水泥、珍珠岩和菱镁保温板这类产品，都是因为自身的材料特性无法制成大块。比如：泡沫水泥无论是化学发泡还是物理发泡，胚体高度是受限制的。一般超过60cm高，上下就要分层，整体不均匀。因为自然发泡对压力太敏感；珍珠岩板只能一片一片地挤压成形后，在高温环境中烘干48小时，泡发碱才凝固；另外，菱镁保温板由于自身集中放热量大，胚体厚超过20cm时，保温体就会胀裂，内部烧蚀，所以只能一片一片地浇铸，然后再打磨表面，形成板。以上这些材料不是不想做成大块，而是天生不能产生大块。因此也就无法提高生产效率。那么，先制成大块的好处又很多，比如：可以实现均衡生产，平时按生产能力每天产出大保温块，存放在厂区库房，需要发货时，可根据客户的要求随时切割出大量的不同尺寸和厚度的板材出厂。这样，产品既有足够的养护期，又能在短时间内大量供货。比如：日产大保温块为300立方的能力，就能实现日出货量为600～800立方，只要将切割能力提高一档即可。而菱镁保温板的另一个缺点就是生产效率低，出货能力有限。比如：平时生产出5公分厚的板材，客户需要4公分的，就无法供货，只能现生产，平时又不能大量备货，这样供货能力就大大降低了。

　　生产大块保温体的好处是显而易见的，但它的难度也很大，不同的材料和配比密度所产生的水化热量不同，由于本身是保温材料，热量长时间散发不出去，就会使胚体内芯产生烧蚀。同时，为了改善材料的微观结构，又必须利用其温度的升高。因此，制作小块和大块的工艺手段要有所不同，投料配比也不一样。这是在生产环节中产生的一个问题，解决好了就能使产量提高，就会有效降低成本。目前，本技术方案是采用适当的配方调整，在强度形成的过程中保持一定压力，这样比较完善地解决了大生产中的工艺问题。

　　三、在横向比较中的竞争优势

　　文章开头提到过，当某种新技术被采用的同时，它便产生对原有相似产品产生技术扼杀效应。当然，这样的效应是在特定的市场层次、特定时间才会发生。

　　1、对岩棉板的挤压作用。

　　岩棉因其自身为棉絮状，本不是外墙保温的好材料。这几年外墙保温行业对A级防火材料的需求在不断扩大。无奈之下，人们在岩棉的改良方面下了一些功夫，比如：将其用某种粘合剂形成板状，还有的将这种板状棉的两平面涂上一层防水材料，成为表面不吸水的板材。但无论怎样改良，消除了一个缺点之后，就会出现一个新的缺点。比如：导热系数总是很难≤0.045w/（m.k）、长期吸水性无法解决、板材的自身强度不好解决。如果将上述的几项指标都能有所改善时，成本就会大幅提高。另外，生产岩棉属高能耗、高污染项目，国家的调控政策是限制发展，今后的趋势是逐渐减产停产。而本技术方案恰好是无污染、零排放、零生产废料、低耗能的绿色环保项目，是政策支持的。因此，德固斯聚苯基A级防火保温板的推出，首先会挤压岩棉板在外墙外保温领域的应用空间，所显示的优势在于导热系数、燃烧性能以及强度稳定性方面比岩棉胜过一筹，且生产成本相当。

　　2、对菱镁类保温板以及改性聚苯板（硅岩聚苯板）类产生明显的挤出效应。

　　前面说过菱镁类保温板的性能及多方面的长处和短处，此处不再赘述。在此可简单论述一下这两年应用较多的改性硅岩聚苯板，这种板材是以EPS聚苯板为基材，用防火浆料渗入聚苯板的缝隙之中，形成一定的防火效果。在通过对这种工艺的研究过程中，我们发现，渗入防火材料的多少与导热系数相关很大。当渗入量使板材的比重≥210kg/m3时，方能勉强达到A2级燃烧性能，这时的导热系数已高达0.065w/（m.k）。要想使保温性能保持在导热系数0.045w/（m.k）以下，使其燃烧性能达到A级是办不到的。因此，上述两种类型的材料在这两年的运作模式是：出具单独的燃烧性能A级检测报告和物理性能检测报告。而让他们出示多种指标合为一个检测报告时就难了。目前的管理环境变了，新管理政策的出台，给疑似A级保温材料的生存空间越来越小。近期在山东、江苏、上海等地相继出台新政，要求所用A级防火保温材料必须多项指标显示在一个检测报告中。这样，菱镁板以及硅岩聚苯板类就不能堂而皇之地作为A级防火保温材料出现在工地上了。

　　3、B1级保温材料的优势将进一步减弱。

　　我们所讲的B1级保温材料，包括酚醛板、石墨聚苯板、真金板等，这些材料的优点是保温性能好，一般导热系数≤0.045w/（m.k），一般明火点燃后能自熄。在外观上给人的印象是防火的，但是在火灾事故中仍然是很不安全的。比如：它们的热值都很高，烟毒较大，燃烧存留量很少。其中，酚醛板的强度和耐候稳定性是个大问题，这几年，人们在改良酚醛板方面做了很多技术研究，重点是扭转本身的偏酸性的弱点，还在提高韧性方面下了功夫。但是目前这两方面的进展很缓慢，两大缺点仍未消除。目前在东北地区，管理层允许用B1级的酚醛板充当A级防火保温板使用，也是无奈之举。生产厂家平时都为酚醛板的粉脆性而担忧，由于酚醛板抗拉强度很低，且遇水和空气时易氧化，在工地上时有保温层脱离现象出现。因此，既然德固斯聚苯基A级防火保温板在保温性能方面不比这些差，有的产品类型的导热系数还比酚醛板低，比如：企标中的tI型产品导热系数≤0.036w/（m.k），随着这类产品的迅速推广，以上所述的B1级保温材料会受到明显压制。另外，在外墙设计方面，采用B1级材料时，要求门窗设计的防火等级提高一级，这样，B1级墙面的建筑成本就会比A级材料高很多。因此，今年以来，开发商出具的设计图纸采用A级材料的方案明显增加了，这既是防火安全的要求，也是降低成本的要求。

　　四、在德固斯聚苯基A级防火保温板的研发中技术亮点多，产生了多项发明专利。

　　自2011年年初正式加快研发A级防火保温板以来，在多项分支课题中出现过技术成果，当时只是单项技术，没有将其组合起来，也没有着手申请专利的工作。直到2013年，随着各项技术的不断成熟，同时配合大型生产线的设计安装，整体技术指标和生产工艺设备调试都取得了基本成功。2014年年初，便开始整理资料，并向国家专利局申报专利。最先申报的有两项专利，一是防火保温板的生产装置，属于新型实用技术，已获得专利证书。本专利重点内容是防火保温板的基本生产工艺和主要生产设备的设计原理，其中详细描述了配料系统、混合计量机构、数控加压设备、大型成型模具的结构以及断块切割设备的特殊设计；二是防火保温板的发明专利，重点介绍原料生产方法、配方数据、配方原理、工艺手段等核心技术内容。2014年7月份又申报了三项发明专利，分别是一种夹芯防火轻质隔墙板的制备方法；一种建筑艺术线条的新材料新方法；户外建筑艺术浮雕作品的新材料新工艺。这三项专利都与防火、高强度材料、轻质材料和材料的耐候性技术有关，也就是说都来自德固斯聚苯基A级防火保温板的核心技术，并做了适当调整，应用到了隔墙板、建筑线条和户外浮雕产品中心。比如：将生产防火保温板的核心材料调整配方后用于芯材裸板两面的夹层，形成了强度很高的隔墙板。这种隔墙板工艺改变一下两侧的模板，就产生了新型建筑线条产品。将隔墙板的一侧变为浮雕图案，便成为户外浮雕的新工艺。这三项发明专利都刷新了以上三个传统行业工艺技术，具有很强的先进性。目前所申报的四项发明专利已通过国家专利局的审核程序。

　　（完）

　　作者姓名：宋玉华

　　职    务：总经理、总工程师

　　工作单位：北京欧润德聚合物保温材料技术中心

　　单位地址：北京市房山区窦店镇芦村工业区

　　联系电话：010-61220949  13910714408  13701236708