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什么是保溫材料?常用保溫材料有哪些?

發布日期:2020-11-24 來源: 本站 瀏覽次數:55
  什么是保溫材料?常用保溫材料有哪些?通俗來說保溫材料就是給房屋、設備、管路等保溫用的板材或管材。隨著經濟發展,保溫材料運用于各行各業,并且受到廣泛關注。
  保溫板主要是以聚苯乙烯樹脂為原料擠塑壓出成型而制造的硬質泡沫塑料板,具有絕熱、防潮、防水性能,可減少建筑物外圍護結構厚度,從而增加室內使用面積。
  保溫管材主要為泡沫塑料管,具有密閉發泡結構、導熱系數小、抗老化及良好的絕熱性能。
  一、 常用保溫材料的分類
  保溫材料的用途很廣,大到航空航天事業、小到生活用具,保溫材料可謂無處不見,且分類有很多,主要分為:
  1、擠塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板;
  2、硬質聚氨酯泡沫塑料(PUR)板;
  3、聚乙烯泡沫塑料(PE);
  4、模塑聚苯乙烯泡沫塑料 (EPS)板;
  5、酚醛泡沫塑料(PF);
  6、尿素甲醛現澆泡沫塑料(UF)。
  在日常生活中,常用的保溫材料為前三類,那么我們針對前三類保溫材料就產品定義、產品性能、產品運用等方面做詳細分析及對比。
  (一) 擠塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板
  1、定義
  擠塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板,也是我們俗稱的XPS擠塑板,它是以聚苯乙烯樹脂為原料加上其他的原輔料與聚合物,通過加熱混合同時注入催化劑,然后擠塑壓出成型而制造的硬質泡沫塑料板。
  2、性能特點
  XPS擠塑板的優點:
  (1) 保溫隔熱。具有高熱阻、低線性、膨脹比低的特點,其結構的閉孔率達到了99%以上,形成真空層,避免空氣流動散熱,確保其保溫性能的持久和穩定,相對于發泡聚氨酯80%的閉孔率,領先優勢不言而喻。實踐證明20mm厚的XPS擠塑保溫板,其保溫效果相當于50mm厚發泡聚苯乙烯,120mm厚水泥珍珠巖。因此本材料是目前建筑保溫的最佳之選。
  (2) 高強度抗壓。由于XPS擠塑板的特殊結構,其抗壓強度極高、抗沖擊性極強,根據XPS擠塑板的不同型號及厚度其抗壓強度達到150~500Kpa以上,能承受各系統地面荷載,廣泛應用于地熱工程、高速公路、機場跑道、廣場地面、大型冷庫及車內裝飾保溫等領域。
  (3) 憎水、防潮。吸水率是衡量保溫材料的一個重要參數。保溫材料吸水后保溫性能隨之下降,在低溫情況下,吸入的水極易結冰,破壞了保溫材料的結構,從而使板材的抗壓及保溫性能下降。由于XPS擠塑板聚苯乙烯分子結構本身不吸水,板材分子結構穩定,無間隙,解決了其它材料漏水、滲透等問題。
  (4) 質地輕、使用方便。XPS擠塑板的完全閉孔式發泡化學結構與其蜂窩狀物理結構,使其具有輕質、高強度的特性,便于切割、運輸,且不易破損、安裝方便。
  (5) 穩定、防腐性好。XPS擠塑板在長時間的使用中,不老化、不分解、不產生有害物質,其化學性能極其穩定,不會因吸水和腐蝕等導致降解,使其性能下降,在高溫環境下仍能保持其優越的性能,根據有關資料介紹,XPS擠塑板即使使用30~40年,仍能保持優異的性能,且不會發生分解或霉變。
  (6) 環保。XPS擠塑板經國家有關部門檢測其化學性能穩定,不揮發有害物質,對人體無害,生產原料采用環保型材料,不產生任何工業污染。該產品屬環保型建材。
  XPS擠塑板的缺點:
  (1) 質地脆。XPS擠塑板本身的強度較高,從而造成板材較脆,不易彎折,板上存在的應力集中時,容易使板材損壞、開裂。
  (2) 透氣性差。XPS擠塑板幾乎不透氣,如果板兩側的溫差較大,濕度高很容易結露。
  (3) 需拉毛處理。由于板表面光滑,在施工時需要界面處理,并進行拉毛。
  (4) 不易于其他材料粘接。XPS擠塑板與抹灰砂漿粘結不牢,容易脫落;外貼瓷磚脫落更快更嚴重。
  3、應用
  (1) 建筑物屋面保溫、鋼結構屋面保溫、建筑物墻體保溫、建筑物地面保濕、地面凍脹控制、地暖系統、中央空調通風管道等
  (2) 地面防濕保溫層,廣泛適用于各種建筑物的底層防潮,高寒地區公路、鐵路、機場跑道的路基下鋪設可控制地磚熱脹冷縮狀態,并具有絕佳的結構承重效果。
  (3) 室內裝潢、廣告板,廣泛適用于室內裝潢、吊頂、隔音墻、夾心門填充材料,起到隔熱、隔音、保濕、減輕重量等效果。
  (二) 硬質聚氨酯泡沫塑料(PUR)板
  1、定義
  硬質聚氨酯泡沫塑料(PUR)板,簡稱聚氨酯板,屬于熱固性保溫材料,它是以聚氨酯樹脂為原料加上其他的原輔料與聚合物,通過加熱混合同時注入催化劑,然后擠塑壓出成型而制造的硬質泡沫塑料板。
  2、性能特點
  聚氨酯板的優點:
  (1) 高效保溫。由于聚氨酯所用發泡劑的導熱系數比空氣低得多(保溫性能好),所以聚氨酯硬泡沫的隔熱性能優于那些只含空氣的材料如:礦棉、玻璃纖維和聚苯乙烯。而且,其特有的閉孔性(80%)和高抗氣體擴散性,使它具有優越的長期絕緣性能,它的隔熱保溫性能可持續20-50年或更久。
  (2) 耐候性好、便于安裝。聚氨酯夾芯板在工廠里預制好以后,可直接用來建筑安裝,不需額外工序,施工快捷。而且無需顧及天氣的變化,按計劃進行生產。
  (3) 絕佳的抗腐蝕性。聚氨酯硬泡沫的閉孔結構和使用的面材,使其具有更優越的耐空氣和耐水氣性能,并且它在成型時就可制成鑲嵌連接結構,易于后期裝配。
  (4) 質地輕、薄。由于聚氨酯硬質泡沫同時充當結構材料,使得整體結構具有重量輕、跨度大、負荷高的優點。因此,較薄的聚氨酯夾芯板材就可以滿足有關建筑能耗極限的有關規定,這樣就允許在建造時使用較薄的板材,節省建筑空間。
  (5) 質量穩定、生產效益高。如今,在需求量急劇上漲的情況下,聚氨酯夾芯板的工廠化生產線生產,除了方便控制質量,更為其帶來了良好的經濟性和競爭性。
  聚氨酯板的缺點:
  (1) 若保溫板類配方、配比雜亂,不穩定,導致板材物理穩定性差,保溫效果不好;
  (2) 噴涂類施工性尚未解決,難以保證工程質量。
  3、應用
  (1) 食品等行業冷凍冷藏設備:如冰箱、冰柜、冷庫、冷藏車等,聚氨酯硬泡沫是冷凍冷藏設備的最理想的絕熱材料。
  (2) 工業設備保溫:如儲罐、管道等。
  (3) 建筑材料:在歐美發達國家,建筑用聚氨酯硬泡沫占硬泡沫總消耗量的一半左右,是冰箱、冰柜等硬泡沫用量的一倍以上;在中國,硬泡沫在建筑業的應用還不像西方發達國家那樣普遍,所以發展的潛力非常大。
  (4) 交通運輸業:如汽車頂篷、內飾件等。
  (三) 聚乙烯泡沫塑料(PE)
  1、定義
  聚乙烯泡沫塑料(PE)是以聚乙烯樹脂為主體,加發泡劑、交聯劑和其它添加劑高溫發泡制成,是十分重要的一種緩沖材料、保溫材料。大多產品以管狀形態呈現。
  2、性能特點
  聚乙烯泡沫塑料的優點:
  (1) 高效保溫。由于泡沫塑料保溫管所用發泡劑的導熱系數比空氣低得多,所以泡沫塑料保溫管的隔熱性能非常良好。
  (2) 穩定性、防腐性好?;瘜W穩定性好,本身不會對內裝物產生腐蝕,且對酸、堿等化學藥品有較強的耐受性
  (3) 憎水、防潮。幾乎不吸水和幾乎不透水蒸氣,長期在潮濕環境下使用不會受潮,因而導熱系數能夠保持不變(EPS、PUR、PF等無法與之相比),并且為軟質泡沫塑料,具有很好的柔韌性。
  (4) 質地輕。容重很低,可減輕包裝重量,降低運輸費用。
  (5) 耐候性好、便于安裝。泡沫塑料保溫管在工廠里預制好以后,可直接用來管道安裝,不需額外工序,施工快捷。而且無需顧及天氣的變化,按計劃進行生產。
  聚乙烯泡沫塑料的缺點:
  (1) 施工過程中容易管材損壞。
  (2) 壓縮性能較差,受壓狀態下使用時存在壓縮蠕變。
  3、應用
  (1) 普通泡沫塑料保溫材料廣泛應用于各類管網系統,如建筑給排水、消防、中央空調、采暖系統領域。
  (2) 高性能泡沫塑料作為承載的結構材料在航空、航天、交通運輸等領域使用,如衛星太陽能電池的骨架、火箭前端的整流罩、無人飛機的垂直尾翼和巡航導彈的彈體彈翼、艦艇的大型雷達罩等。
  (四) 主要保溫材料性能對比
  通過以上對三種常見保溫材料的性能分析,下表對三類保溫材料的性能進行橫向對比:
  二、 保溫材料在舒適家居行業的運用
  在舒適家居行業,保溫材料被廣泛應用,制冷機房、換熱站、儲熱水箱、系統管網等都需要保溫材料的配合使用,我們將針對不同系統,簡要分析保溫材料是如何應用的:
  1、采暖系統
  采暖系統中,需對供暖管網系統及地暖功能層做相應的保溫處理。
  (1) 供熱管網系統,需達到節能環保、防潮以及便于施工的效果,主要采用PE保溫管對供熱管網系統的所有管道進行保溫,保溫管需采用與管道管徑相匹配的規格,加以相應環保的粘接劑配合使用。
  (2)地暖功能層,需達到節能環保、防潮、抗壓的效果,主要采用XPS擠塑板對地暖盤管向下傳遞熱量進行隔絕,保證地暖熱量向地面釋放,以達到節能的效果。與反射層、防潮層配合使用。
  2、空調系統
  空調系統中,需對制熱制冷管網系統及空調風管做相應的保溫處理。
 ?。?)制熱制冷管網系統,需達到節能環保、防潮以及便于施工的效果,主要采用PE保溫管對制熱制冷管網系統的所有管道進行保溫,保溫管需采用與管道管徑相匹配的規格,加以相應環保的粘接劑配合使用。
  (2)空調風管,需達到節能環保、防潮以及輕便的效果,主要采用XPS擠塑板制成送風管道,保證送風過程中,風管內空氣盡可能少通過風管吸入或釋放熱量,以達到準確控制送風溫濕度和節能的效果。與錫箔、相應環保的粘接劑配合使用。
  3、水處理系統
  水處理系統,需要對給水管網系統做相應的保溫處理。給水管網則分為熱水管網和冷水管網。
  (1) 熱水管網,需達到節能環保、防潮以及便于施工的效果,主要采用PE保溫管對熱水管網的所有管道進行保溫,保溫管需采用與管道管徑相匹配的規格,加以相應環保的粘接劑配合使用。目的在于防止熱水熱量散失。
  (2) 冷水管網,同樣采用PE保溫管對冷水管網的所有管道進行保溫,保溫管需采用與管道管徑相匹配的規格,加以相應環保的粘接劑配合使用。由于冷水管網常溫低于空氣溫度,會有冷凝水析出,如果不做保溫,將加劇墻體、裝飾、家具、地板等的侵蝕。
  三、 劣質保溫材料的危害---有毒
  如今舒適家居系統已經在越來越多的城市家庭中普及起來,但一般家庭在選擇中央空調、采暖系統時,往往客戶只關注系統造價,主材品牌,其余也不再管。殊不知,除了人們最為關注的主機、鍋爐等主材,最易被人們忽略的保溫材料等輔材品質不僅關乎是否節能環保,更關乎人體健康。
  下面三個方面分析有毒暖通輔材如何流入市場,毒害消費者。
  1、回收塑料/輔材監管不嚴
  國內暖通輔材(尤其是地暖)目前還沒有國標,很多材料在環保性方面做得不好。據相關信息報道,國內90%的地暖輔材用的都是回收塑料,塑料的回收再造,本身是有利于環境保護。由于目前國內回收塑料還存在監管漏洞,醫用垃圾、洋垃圾、有害塑料等都有可能進入塑料的回收再造環節,加上目前國內塑料回收企業水平低,絕大多數企業都還停留在小作坊狀態,根本無能力分辨出哪些塑料是有毒,哪些是不可回收再造。因而不少地暖輔材如擠塑板大量充斥著重金屬、聚氯乙烯。而這些由回收材料制成的輔料正成為“偷襲”業主健康的“隱形殺手”。
  2、濫用添加劑
  據了解,聚氯乙烯又稱PVC,本身并無毒性,但加熱過程中,只要溫度接近50度,便會產生氯化氫、氯氣有毒氣體以及鹽酸、二噁英等致癌物質,這些物質的釋放,會對人的眼睛和呼吸道黏膜產生強烈的刺激作用,輕者可引起頭痛、惡心、過敏等癥狀,重者則可導致人的肝和神經系統的損傷,對人體健康危害非常大。
  3、消費者認知不足
  目前,對“三無”暖通輔材可能帶來的健康危害,除了業內的專業人士,普通家裝業主基本知之甚少。而事實上,就市場價格而言,有質量保障、更安全的品牌輔材與“三無”輔材相比,節能15%暫且不談,價格其實僅高出不到10%,拿一套200平米的房子來說,僅僅一次性投入多出一兩千元的費用,一般業主經濟上都能承擔,所以價格因素不是問題。
  現在由回收料制成的涉“毒”輔材為什么大行其道,主因是業主對暖通專業知識的缺乏和一些暖通安裝公司常因應客戶“壓價”要求而在輔材上打折扣而使用“三無”輔材,使其選用“三無”輔料,最終傷害的還是消費者自身的利益。
  綜上所述,希望大家通過本文,對保溫材料有新的認識,并且能在今后的生產生活中,能選擇健康環保經濟的保溫材料。
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