EPS板由可發(fā)性聚苯乙烯珠粒加熱預(yù)發(fā)泡后，在模具中加熱成型。EPS由完全封閉的多面體形蜂窩構(gòu)成。蜂窩的直徑為0.2～0.5mm,蜂窩壁厚為0.001mm。EPS由約98%的空氣和2%的聚苯乙烯組成。截留在蜂窩內(nèi)的空氣是一種不良導(dǎo)體，對泡沫塑料優(yōu)良的絕熱性能起決定性的作用。和含有其他氣體(例如，新制成的聚氨酯泡沫塑料蜂窩空腔中充滿著氟里昂氣體)的泡沫塑料不同，聚苯乙烯泡沫塑料中的空氣能長期留在蜂窩內(nèi)而不會發(fā)生變化，因此保溫性能能夠長期穩(wěn)定不圖1-1示出了在其他參數(shù)不變的情況下，導(dǎo)熱系數(shù)與密度的關(guān)系。由圖可以看出，在密度從30至50kg/m3的范圍內(nèi)，導(dǎo)熱系數(shù)處于最小值。在平均溫度為10℃,密度為20kg/m3時，導(dǎo)熱系數(shù)為0.033～0.036W/(m·K)。密度小于15kg/m3時，導(dǎo)熱系數(shù)隨密度的減小而急劇增大。EPS板是由無數(shù)的珠粒經(jīng)加熱加壓粘結(jié)一起而成。珠粒之間的粘結(jié)程度是非常重要的，它將直接影響EPS板的吸水率、機械強度和其他物理性能。而珠粒粘結(jié)的好壞主要是由EPS原料決定的。此外，加工工藝和產(chǎn)品密度對此也有一定影響。例如，低密度(10kg/m3以下)的EPS板珠粒間的粘結(jié)就很差，珠粒很容易剝落。EPS板導(dǎo)熱系數(shù)小，彈性多孔結(jié)構(gòu)能吸收熱濕應(yīng)力，即使在罕見的氣候條件下材料中出現(xiàn)水蒸氣凝結(jié)并且結(jié)冰，自身結(jié)構(gòu)也不會破壞，具有很好的使用耐久性。EPS板自重輕，且具有一定的抗壓、抗拉強度，靠自身強度能支承抹面保護層，不需要拉接件，避免形成熱橋。EPS板化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿，具有很好的使用耐久性。由于具有上述諸多優(yōu)點，并且價格適中，使得EPS板已成為當(dāng)今世界上使用最廣泛的絕熱材料，下面首先介紹有關(guān)EPS板使用的幾項性能。降雨12分鐘，加熱48分鐘，溫度55℃,相對濕度95%。EPS板試樣1表面裸露，試樣2表面覆蓋一層牛皮紙。試驗500小時后，試樣1表面呈凹凸不平狀，凹陷在不到1個月的時間內(nèi)，EPS板表面即開始粉化。即使放在朝北的窗外，經(jīng)過一個冬季室外暴露，表面也已明顯粉化。使用調(diào)查：意大利某朝南的外墻，用EPS板做外保溫，表面只噴涂一薄層涂料作為保護層。使用10年后取樣檢驗，EPS板的多孔結(jié)構(gòu)、密度、熱工性能和力學(xué)性能沒有發(fā)生任何變化。國內(nèi)鐵路冷藏車箱用EPS板做保溫層，使用8～10年后拆換下來，扔在露天經(jīng)受日曬風(fēng)吹雨淋，只后觀察，切割表面與新的產(chǎn)品并無區(qū)別。經(jīng)試驗室檢測，密度為17.8kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)為0.0335W/(m·K)。車廂底部EPS板，因長期受鹽水浸泡，密度為103.8kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)為0.0386W/(m·K)。在70℃下烘12天，密度下降為30.5kg/m3。折斷后觀察，EPS顆粒表面被鹽水浸成黃色。將顆粒切開后，內(nèi)部以上情況表明，EPS板具有很好的使用耐久性。不過當(dāng)EPS板直接暴露于室外氣候條件下時，表面又極易受到損壞。然而，當(dāng)EPS板表面做有保護層時，哪怕只有一層牛皮紙，都能具有良好的耐自然老化性能。EPS板的尺寸變化可分為熱效應(yīng)和后收縮兩種變化。溫度變化引起的變形是可逆的。EPS板在加熱成型后會產(chǎn)生收縮，這就是后收縮。后收縮的收縮率起初較快，以后逐漸變慢。收縮到某一極限值后就不再收縮。用不同的原料和不同的加工條件生產(chǎn)的EPS板，其后收縮量是不同的。由巴斯夫原料制造的EPS板的后收縮量為0.3%～0.5%。EPS板在70℃下的尺寸變化率一般在0.07%至0.38%之間。在混凝土構(gòu)件中，以EPS板為夾心層的復(fù)合墻體在窯內(nèi)養(yǎng)護溫度超過90℃,養(yǎng)護時間8小時的情表面呈凹凸不平狀。EPS板在100℃以上的環(huán)境溫度下尺寸會大幅度收縮。(3)受潮性能及其對熱阻的影響：EPS板在23℃水中等溫浸泡96小時的吸水率一般在0.51%至0.74%之間。實際使用時，EPS板兩表面間存在溫差和水蒸氣然而，當(dāng)EPS板一側(cè)長期處于高溫高濕環(huán)境，另一側(cè)處于低溫環(huán)境并且被透水蒸氣性不好的材料封閉時，EPS板會嚴重受潮。普通屋面冬季受潮模擬試驗：在EPS板下表面模擬冬季室內(nèi)氣候條件(溫度21℃,相對濕度42%),上表面模擬冬季室外氣候條件(溫度-7℃,相對濕度100%)。EPS板試樣密度16kg/m3,有的四周邊緣用透水蒸氣性小的薄膜密封，有的冷表面密封，有的邊緣和冷表面都密封，還有個別試樣完全不密封。經(jīng)過120天試驗后，EPS板的重量吸濕率不大于0.2%,導(dǎo)熱系數(shù)平均增加2.2%。層把試樣四周及上表面密封起來，使試樣下表面處于濕熱環(huán)境(溫度29℃,相對濕度100%),上表面處于低溫環(huán)境(溫度4℃,相對濕度75%)。這種情況代表一種導(dǎo)致受潮的嚴酷的邊界條件。水蒸氣被從濕淋淋且又因有密封層而不能由上表面向外干燥。試樣分為EPS-1,EPS-2,URE和XPS四種材料，四種材料的密度分別為16,30,32和38kg/m3。試驗期間定期測量試樣的體積含濕量和熱阻。熱阻比為試樣受潮后的熱阻與干燥狀態(tài)下的熱阻之比。由圖1-3可以看出，經(jīng)過400天后，EPS-1,EPS-2和URE的體積含濕量都已超過30%,唯獨XPS試樣甚至在經(jīng)過1800天后體積含濕量仍然不到10%。實際使用情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一些倒置式屋面使用三年后，EPS板和URE板體積含濕量均超過40%,熱阻下降了60%～70%。同時也發(fā)現(xiàn)XPS板吸濕量很小。EPS板用于外墻及普通屋面保溫時，長期使用過程中含濕量增加不大，保溫性能變化很小。但當(dāng)屋面防水層失效后，EPS板仍有可能嚴重受潮。北京某辦公樓屋面在原有防水層上鋪5cm厚EPS板加強保溫，EPS板上再鋪8cm厚瀝青珍珠巖，上面再做防水層。由于防水層失效漏水，致使EPS板體積含濕量高達25%,由圖1-4推算，保溫效能下降了60%。選用EPS板時需注意其老化性能、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性、受潮性能及其對熱由于EPS板熱阻大，其上表面有可能因溫度過高而產(chǎn)生收縮?？刹捎脺\色涂料或架空屋面做法降低保溫屋面的表面溫度。在EPS板薄抹面外保溫系統(tǒng)中，為避免后收縮造成抹面層開裂，要求EPS板成型后在常溫下至少存放40天?；蛘咴?0℃下至少養(yǎng)護1周。同時要求尺寸穩(wěn)定性在0.3%以下。EPS板在表面裸露的情況下極易因直射陽光和風(fēng)化作用而損壞。因此，在外保溫或屋面保溫層施工過程中，應(yīng)及時做保護層。擴散作用不斷與環(huán)境中的空氣進行置換，致使聚氨聚氨酯泡沫塑料用于管道(尤其是地下直埋管道)和屋面保溫時，應(yīng)采取可靠的防水、防潮措施。同時應(yīng)考慮導(dǎo)熱系數(shù)會隨時間而增大，盡量采用密封材料作保護層。一些生產(chǎn)廠家聲稱聚氨酯泡沫塑料不吸水，可以同時起保溫和防水作用，4聚乙烯泡沫塑料(PE)PE以聚乙烯樹脂為主要原料，加入交聯(lián)劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑等一次成型。PE為軟質(zhì)閉孔材料，導(dǎo)熱系數(shù)與EPS板相近。化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿。聚乙烯泡沫塑料(PE)吸水率極低，幾乎不吸水；水蒸氣滲透系數(shù)極小，幾乎不透水蒸氣。這是它的兩個突出優(yōu)點。聚阻隔水分子的滲透。PE泡沫塑料為微孔閉孔結(jié)構(gòu)，每一個泡孔壁就是一層很好的隔氣層，因而使PE泡沫塑料具有極好的不透水性和隔水蒸氣性能。圖4-1示出了潮濕環(huán)境下泡沫塑料導(dǎo)熱系數(shù)隨時間的變化。由圖可以看出，PE泡沫塑料PF等泡沫塑料無法相比的。潮濕環(huán)境下泡沫塑料導(dǎo)熱系數(shù)隨時間的變化(試樣放置環(huán)境條件：35℃飽和水蒸氣)PE泡沫塑料經(jīng)400h光老化后，抗拉強度不變，延伸率下降10%。PE泡沫塑料屬于軟質(zhì)泡沫塑料，其抗拉強度和壓縮性能較差，受壓狀態(tài)下PE泡沫塑料具有很好的柔韌性，而且?guī)缀醪晃筒煌杆魵猓貏e適用5酚醛泡沫塑料(PF)PF以酚醛發(fā)泡樹脂為主要原料，經(jīng)乳化、發(fā)泡，在模具中加熱固化成型。泡孔直徑50～80μm,導(dǎo)熱系數(shù)、化學(xué)穩(wěn)200℃,高溫可高達200℃,允許間歇溫度高達250℃。聚氨酯泡沫塑料發(fā)煙溫度低，遇火時產(chǎn)生大量濃煙與有毒氣體。而酚醛泡沫塑料氧指數(shù)高達50,煙密度等級(SDR)為4,在空氣中不燃，不熔融滴落。按GB9978-90進行耐火試驗時，試件無明顯變形，無竄火現(xiàn)象。的場合。6尿素甲醛現(xiàn)澆泡沫塑料(UF)UF是將尿素、甲醛樹脂充分溶于水中，通過壓縮空氣經(jīng)噴槍與發(fā)泡乳液混(3)長期使用溫度100℃,熱穩(wěn)定性在200℃以上；(4)機械強度低，不能承受力學(xué)UF發(fā)泡反應(yīng)時間不大于1分鐘。該產(chǎn)品耐老化、耐霉菌。干燥后對金屬不腐蝕。UF泡沫塑料存在甲醛釋放問題。德國標(biāo)準DIN18159part2《建筑用現(xiàn)澆泡沫塑料尿素甲醛樹脂隔熱泡沫塑料》中規(guī)定甲醛釋放量應(yīng)低于有害值。中收縮較大(干燥收縮率不大于4%),材料中有可能產(chǎn)生裂縫，而且在材料與注意澆灌注入孔的合理分布，以保證泡沫材料完全充滿整個被填充空間。7礦物棉制品帶速度(自動稱重反饋),形成均勻分布的高彈性、高強度的巖棉制品。沉降法鐵構(gòu)件(包括奧氏體不銹鋼)沒有腐蝕作用。無機礦物纖維使用溫度高，巖棉板巖棉板導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系巖棉制品在高溫下可能產(chǎn)生收縮變形，抗收縮變形性能可用熱穩(wěn)定性來評品加入了憎水劑，吸濕率可做到0.33%以下。性強，不易分層脫落。20℃時導(dǎo)熱系數(shù)在0.035W/(m·K)左右。在溫度50℃,相對濕度95%條件下暴露96h,吸濕率小于0.2%。抗拉強度、抗沉陷性能及熱穩(wěn)玻璃棉制品密度和導(dǎo)熱系數(shù)一般低于巖棉制品。玻璃棉制品適用于空調(diào)風(fēng)管保溫，兼有吸聲功能。高濕環(huán)境中會受到化學(xué)浸析作用，當(dāng)溫度高于60℃時，在高濕環(huán)境中還會發(fā)生研究資料表明，玻璃棉制品耐受高溫高濕環(huán)境條件的性能優(yōu)于巖棉制品。同有以下兩點：一點是水分的極易遷移特性，另一點是高的空部0.1m至0.2m處仍然飽和外，其余部分的體積含水量會很快降至3%～5%。第期間，熱流和材料溫度會受到相變的影響。礦物棉制品固有的疏松構(gòu)造導(dǎo)致了很高的空氣滲透性。由于水分在礦物棉絕熱材料中具有極易遷移特性，對于豎直建筑構(gòu)件(如外墻),由于液態(tài)水會很快從底部排出，非永久性的受潮并不會對構(gòu)件的保溫性能造成明顯影響。然而對于水平建筑構(gòu)件(如平屋面)就可能產(chǎn)生明顯影響。這主可靠的防滲透措施，礦物棉制品高的空氣滲透性會使保溫性能大幅度下降。作用下的壓縮蠕變、長期使用下的沉陷等都會導(dǎo)致熱阻的下降。8泡沫玻璃泡沫玻璃是將玻璃和在高溫下能產(chǎn)生大量氣泡的材料混合并在高溫下熔融增加，因而導(dǎo)熱系數(shù)能不受使用環(huán)境和使用年限的影響。泡沫玻璃抗拉強度高，能與粘結(jié)劑牢固粘結(jié)。在各種溫度下都具有極好的尺寸穩(wěn)定性，能有效地防止自身及其保護層的開裂。泡沫玻璃具有很好的應(yīng)用前景，可廣泛用于屋面、地面、墻體及高、低溫管道保溫。只是因其價格較高，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，在建筑上應(yīng)用還不夠普遍。應(yīng)用不普遍的另一個原因是宣傳及開發(fā)力度不夠，它的諸多優(yōu)點尚未被人們了解，一些設(shè)計和施工方面的具體問題尚需通過試點工程進行解決。9膨脹珍珠巖絕熱制品膨脹珍珠巖絕熱制品以膨脹珍珠巖為主要成分，摻加粘結(jié)劑、摻或不摻增強纖維，經(jīng)成型加工制成。該材料為不燃材料，具有耐高溫、使用溫度范圍寬、抗壓強度較高等特點。普通型產(chǎn)品無憎水性。憎水型產(chǎn)品中添加憎水劑，降低了表面親水性能。早期的膨脹珍珠巖制品強度低，極易破損。普通膨脹珍珠巖制品的最大缺點是吸水率大，24小時重量吸水率一般都超過100%。憎水珍珠巖絕熱制品因摻加了憎水劑，其憎水率可達99%以上，強度也有較大提高。膨脹珍珠巖絕熱制品除用于一般屋面、地面、墻體、管道保溫外，還可用于停車場等有較大荷載的地面保溫。普通型膨脹珍珠巖絕熱制品易吸水，貯運中應(yīng)防雨淋。使用時應(yīng)做好防水構(gòu)造設(shè)計和施工。憎水型珍珠巖絕熱制品因含有憎水劑，不易與水泥砂漿粘結(jié)。選用時應(yīng)注意同時選用與之配套的粘結(jié)劑。10膠粉EPS顆粒保溫漿料膠粉EPS顆粒保溫漿料由礦物膠凝材料、少量高分子聚合物和EPS顆粒集料組成。其中EPS顆粒體積一般都在80%以上。產(chǎn)品屬于干拌灰漿，EPS顆粒與膠凝材料可分開包裝。使用時兩種材料混合并加水?dāng)嚢?。主要用作現(xiàn)場抹灰保溫材料。保溫漿料中EPS顆粒所占比例以及固化砂漿的密度對其導(dǎo)熱系數(shù)起決定性作用。此外，保溫漿料的吸水率對保溫性能也有重要影響。各廠家產(chǎn)品由于添加劑不同，其吸水率可能有很大差別。目前國內(nèi)市場上有各式各樣的保溫漿料。選用保溫漿料時，不要被其名稱所迷惑。首先應(yīng)弄清漿料中使用什么材料作為保溫材料，再者是用什么東西作為膠凝材料。EPS顆粒具有可靠的保溫性能，在各種保溫漿料中，目前值得推薦的只有EPS顆粒保溫漿料一種。對于膠凝材料，應(yīng)特別注意不能含有對人體有害的物質(zhì)(例如甲醛),尤其是用作內(nèi)保溫時。