在做一个重大的修改绝缘产品和操作的建筑绿色指南(可与网络广播绑定),我们有机会深入了解市场上一些不太为人所知的绝缘材料。我们发现的一些东西令人惊讶。
还记得脲醛泡沫绝缘(UFFI)吗?在20世纪70年代末和80年代初,它是绝缘世界里最坏的家伙。1973年能源危机后,UFFI在美国和加拿大的数十万家庭中安装,在某些情况下被发现释放出高水平的甲醛并大幅收缩,导致性能问题。
加拿大政府花了数百万美元为8万至10万户家庭安装了这种绝缘材料,当有问题报告出现时,又花了更多的钱拆除它。加拿大和美国都禁止了该产品消费品安全委员会尽管美国的禁令在一年后被撤销。
这个行业基本上消失了。1977年,UFFI的制造商有39家,安装商超过1500家,但到80年代初,这一数字已屈指可数。我们大多数人几乎都忘记了产品。
UFFI仍然存在
到1981年,UFFI行业缩减到只有7家制造商,然后两家大型制造商,博登和汽巴-盖基停止了生产。但其余五家公司仍在继续生产UFFI,尽管名称不同。这些公司中的大多数都不遗余力地避免与UFFI有任何关联。
在今天的UFFI的五家制造商中,你会看到不同的材料被称为“注射泡沫”,“氨基泡沫”,“氨基塑料泡沫”,“三聚合物泡沫”,“干树脂泡沫”,以及它们的各种组合。你是唯一的参考不太可能看到的是“脲醛”,如果你问制造商这种物质是什么,他们会不遗余力地混淆他们的回答。
用于混凝土砌块保温施工
目前,UFFI的主要应用是中空混凝土砌体单元(CMUs)或混凝土块的保温——我认为这是此类建筑的一个相当好的解决方案。它也可以用于木框架空心墙的保温改造,但有更好的产品用于木框架建筑。
它是什么?
要真正理解UFFI是什么,你可能需要一个聚合物化学学位。cfiFOAM该公司介绍说,这种材料是“由苯酚、尿素、三聚氰胺和醛组成的胺/呋喃树脂家族的一部分”。该公司在一份资料中解释说:“氨基树脂是由胺基(NH)反应而产生的热固性材料3.)与醛,如甲醛。”
反应产生了三种不同的聚合物——一甲基,二甲基和三甲基取代尿素——的混合物,这导致了一家制造商,C.P.化学,将其绝缘称为三聚体泡沫。这种树脂在缩合过程中与酸性催化剂进一步反应,生成的树脂被干燥(有时在窑中),以产生粉末状的干燥树脂,可以储存和便于运输。
绝缘承包商使用专门的设备将粉末树脂与水、表面活性剂和催化剂混合,形成可注射泡沫。通过仔细控制这些不同成分的混合,自由甲醛的释放——过去的主要问题之一——大大减少了。
在这个过程中经常使用磷酸,这种化学物质具有相当好的阻燃性能。据我所知,没有卤代阻燃剂用于任何氨基泡沫-这是一个重要的好处的材料。
剃须膏稠度
氨基泡沫在安装时完全膨胀,不像聚氨酯泡沫,当它们被喷入空腔或表面时膨胀。
根据cfiFOAM公司的鲍勃·沙利文(Bob Sullivan)的说法,这些泡沫的流动性非常好,可以垂直填满18英尺(约合1.8米),不过他警告说,如果上升到12英尺以上,快速凝结可能会有问题。流动性允许绝缘材料非常有效地填充混凝土核心,包括周围的硬化砂浆突出到核心。
有关业绩的误导性信息
除了关于氨基泡沫是什么以及它们作为UFFI的历史的令人困惑的信息之外,一些制造商还对其性能做出了严重误导性的声明。这种材料的绝缘系数约为每英寸R-4.6,非常好。你可能会看到性能要求高达每英寸R-5.1,但如果你阅读小字,你会发现更高的性能要求假设测量在25°F,而不是更标准的75°F。
更重要的是,你可能会看到对氨基泡沫绝缘的CMU墙壁产生的r值的夸大声明。定制的化工产品Core-Fill 500的制造商,继续声称夸大的r值高于R-14的8英寸CMU墙壁与该公司的UFFI绝缘。
实际上,用氨基泡沫绝缘的8英寸CMU墙的r值高度依赖于混凝土的密度。与非常低密度的块- 85磅每立方英尺(pcf) -两芯块与此绝缘提供了一个整墙热阻为11.3。随着更重(更致密)的混凝土块,r值下降。中密度块(105 pcf)时,全壁绝缘值降至R-8.2,高密度块(125 pcf)时,全壁绝缘值降至R-6.0。泡沫保温材料和保温混凝土砌块的r值之间的巨大差异是由热桥接穿过砌块里的混凝土网。
甲醛offgassing
导致UFFI工业几近毁灭的主要问题是,这种材料可以释放甲醛。早在1982年,当美国消费者产品安全委员会(Consumer Products Safety Commission)暂时禁止使用甲醛时,甲醛被认为是“可能的人类致癌物”,但危害警告已经升级为“已知致癌物”。
制造商
C.P.化学公司(三聚泡沫)
www.tripolymer.com
cfiFOAM, Inc.(核心泡沫砌体绝缘,InsulSmart内部泡沫绝缘,以及InsulSmart MH)
www.cfifoam.com
PolyMaster绝缘泡沫(R-501和RetroFoam)
www.polymaster.com
Tailored Chemical Products, Inc. (Core-Fill 500)
www.core-fill500.com
美国热工公司(thermoco Foam)
www.thermcofoam.com
甲醛的逸出仍然是氨基泡沫的一个问题,但所有制造商在化学方面的改进已经显著减少了逸出。氨基泡沫绝缘材料不能用于通过Living Building Challenge认证的建筑中(因为甲醛是此类建筑中禁用的“红色名单”化学物质),但对于一个典型的CMU建筑来说,甲醛问题已经不像以前那么严重了。
收缩的泡沫
我认为,比甲醛释放更重要的是氨基泡沫的收缩。安装后的典型收缩率为0.5%,但根据一些消息来源,在某些情况下,收缩率可能高达2%,甚至4%。根据cfiFOAM的说法,至少该公司在报告的全壁r值中考虑了收缩的影响,但这仍然是一个大问题。
底线
UFFI(又名注射安装氨基泡沫)有一些相当吸引人的特点,我相信这些是混凝土砌筑的一个相当好的选择。非常重要的是,它是唯一不含卤化阻燃剂的泡沫塑料绝缘材料。如果不是因为收缩和缺乏明确的信息和透明度的大多数氨基泡沫行业,我会感觉更好。
-亚历克斯是BuildingGreen公司.《纽约时报》执行主编环境建设新闻.2012年,他创立了弹性设计研究所.要跟上亚历克斯的最新文章和想法,你可以注册他的Twitter账号.
6个评论
可怕的
我在几栋房子里都找到过。所有情况下的收缩(和破碎)都足以让我猜测它是在无用和适得其反之间的某个地方(在木框空洞中)。我意识到刺激和毒性并不一定相关,但每次接触都会让我咳嗽和喉咙发炎,需要几天到一周的时间才会消失。
就像任何事情一样,有好的,有坏的……
...以及完全丑陋的产品和安装程序。对于不膨胀的注射泡沫,重要的是要适当混合,并在合适的温度和压力下应用,以确保“不膨胀”最终不意味着“收缩”。
http://www.applegatefoam.com/images/custom/R-Foam-Forensic-4.jpg?&width=640&height=440
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Urea-formaldehyde_insulation.jpg
红外摄像机和鼓风机门很容易发现这些缺陷,但修复它们并不像重新吹装不当的纤维素或玻璃纤维安装那么容易。
在英国,用这种材料填充砖石的空腔墙越来越流行,但粘珠EPS解决方案提供了更好的毛细血管破裂,可能更宽容。(sfak公司生产的这种粘珠EPS在美国还没有,但它可以在CMU的墙壁上做一种合适的芯填充材料。)
这不是有区别的吗
尿素甲醛和苯酚甲醛不是有区别吗?我认为像目前使用的绝缘泡沫这样的产品是后者,不太可能冒烟。
你说:“它也可以用于木框架空心墙的保温改造,但有更好的木框架建筑产品。”我想更好的产品应该是高密度的纤维素?你能解释一下为什么这个产品更好吗?高密度填充纤维素是否会便宜很多,而且性能也非常相似?你能推荐这种产品用于砖房吗?
布瑞恩,
你不太可能得到答案。这篇文章写了七年了。
布瑞恩,
如果你需要对木结构墙的老房子的支柱之间的绝缘进行改造,那么高密度纤维素是比UFFI泡沫更好的产品,原因如下:
(a)碳足迹更低,
(b)纤维素制造商比UFFI泡沫制造商更不可能夸大r值,
(c)与UFFI泡沫相比,对纤维素的排气担忧更少,
(d)如果你要卖房子,纤维素绝缘材料比UFFI泡沫材料更不可能吓到潜在的买家,而且
(e)纤维素比UFFI泡沫更容易获得,这意味着你将有更多的承包商可供选择,你将更有可能获得竞争性投标。
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