中国聚氨酯工业协会异氰酸酯专业委员会
 

Q13.​聚氨酯燃烧释放出来的气体毒性很大吗?是致命性的吗?

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发表时间:2020-09-27 14:48来源:中国聚氨酯工业协会异氰酸酯专业委员会

聚氨酯本身是无毒的,与食品接触的冰箱冰柜的保温材料都是聚氨酯泡沫,聚氨酯弹性体可以做人造血管和心脏瓣膜,大家所穿的带有氨纶的衣服,其中的氨纶也是聚氨酯,其学名叫聚氨酯弹性纤维。

聚氨酯泡沫中含有的主要成分是碳、氢、氧和不到10%的氮。因此在其燃烧气体中通常能找到主要成分是二氧化碳、一氧化碳和水,以及低浓度的其他氧化产物氰化氢。实验证明:聚氨酯燃烧过程中产生的有毒气体并不比我们常见的含N元素的物质多,如羊毛、腈纶,合成木材等。其中这方面的实验室测试最常用的是德国标准DIN53436.该标准可用来进行在相应于各种火场条件的不同温度和不同风量下的产品特性的比较。用聚氨酯硬泡和软泡材料制成的相同体积的样条在此条件下生成的分解产物与木材燃烧时产生的危害物质强度相当,而比规定的燃烧条件下毛毡和皮革产生的危害强度低(见附表)

按DIN53436标准测定的聚氨酯软泡和半硬泡的分解产物的毒理学结果(根据Kimmerle和Prager的方法)

材料

重量覆盖率

空气流量

(升/时)

温度

(℃)

致死率

PUR3(聚氨酯半硬泡)

0.12克/厘米

100

400

500

2/20*

0/20*

PUR4(聚氨酯软泡)

0.12克/厘米

100

400

500

3/20*

20/20

PUR5(聚氨酯软泡)

0.12克/厘米

100

400

500

0/20*

2/20*

*所有存货的动物个体都出现症状

按DIN53436标准测定的聚氨酯硬泡分解产物与松木和羊毛分解产物比较的毒理学结果(根据Kimmerle 和Prager的方法)

材料

重量覆盖率

空气流量

(升/时)

温度

(℃)

致死率

松木

0.12克/厘米

100

400

500

12/14

10/20

PUR-rigid FR (聚氨酯硬泡)

0.12克/厘米

100

400

500

0/14

20/20

羊毛(聚氨酯软泡)

0.12克/厘米

100

400

500

0/20*

20/20*

*所有存货的动物个体都出现症状

按DIN53436标准测定的聚氨酯半硬泡分解产物与皮革和毛毡分解产物比较的毒理学结果;样条体积相等(根据Hoffman和Sand的方法)

材料

空气流量

(升/时)

温度

(℃)

致死率





   PU-rigid(聚氨酯硬泡)

100

100

100

100

300

400

500

600

0/12

0/12

12/12

12/12

皮革

100

100

100

100

300

400

500

600

0/12

12/12

12/12

12/12

毛毡

100

100

100

100

300

400

500

600

7/12

12/12

12/12

12/12

将测试结果与真实燃烧所得到的数据进行比较,可以提供关于真实危险性的更多信息。

有国外对火灾死亡事故案例的统计分析,一氧化碳中毒致死比例超过90%。同样根据波士顿消防队关于开放式火场的大气氛围中有害物质的经验,没有观察到燃烧气体中氢氰酸和氮氧化物达到可能导致严重中毒的数量。从上面谈到的实验数据来看,这一观察结果是可以理解的,也可以用氰化氢的氧化以及环境空气的稀释效果来解释它。这份报告也支持一些独立进行的大型燃烧实验的结论,这些实验都未发生聚氨酯泡沫燃烧会产生与产品相关的特殊危险性。

下面是日本的研究数据:

丧失行为能力时间和氰化氢气体浓度的关系


图片1.png


*木质地板材料未达到6.8分

*羊毛系列材料,木质地板材料产生的氰化氢气体有浓度高的趋势,但是与丧失行为能力时间的关系较小

*聚异氰脲酸酯泡沫产生的氰化氢气体浓度低,丧失行为能力时间比较长

当燃烧废气达到一定量通常是致命的,这是由吸入浓度乘以时间决定的。火灾中,主要具有麻醉性的气体之一就是一氧化碳,有机物燃烧时经常会释放出这种气体。在所有的燃烧产物中,氰化氢是另一种有毒气体。测试表明,聚氨酯材料燃烧废气的具体组成与火灾死亡率之间没有直接关联,被燃烧的材料数量、体积以及现场的通风情况(即燃烧废气能否被新鲜空气稀释)才是火灾是否致命的关键因素——如果长时间处于一个充满了大量燃烧废气的空间里,不管这些废气来自哪里,组成如何,对人来说都是致命的。一般根据经验来说,一定时间内吸入一定浓度的废气对人所造成的影响,和在一半的时间内吸入双倍浓度的废气的影响是相同的。因此应该尽可能地减少在火场中的暴露时间,在消防安全中,安全便捷的逃生路线和烟雾报警器都起着至关重要的作用。


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