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什么是保温材料?常用保温材料有哪些?

发布日期:2020-11-24 来源: 本站 浏览次数:361
  什么是保温材料?常用保温材料有哪些?通俗来说保温材料就是给房屋、设备、管路等保温用的板材或管材。随着经济发展,保温材料运用于各行各业,并且受到广泛关注。
  保温板主要是以聚苯乙烯树脂为原料挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板,具有绝热、防潮、防水性能,可减少建筑物外围护结构厚度,从而增加室内使用面积。
  保温管材主要为泡沫塑料管,具有密闭发泡结构、导热系数小、抗老化及良好的绝热性能。
  一、 常用保温材料的分类
  保温材料的用途很广,大到航空航天事业、小到生活用具,保温材料可谓无处不见,且分类有很多,主要分为:
  1、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板;
  2、硬质聚氨酯泡沫塑料(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、尿素甲醛现浇泡沫塑料(UF)。
  在日常生活中,常用的保温材料为前三类,那么我们针对前三类保温材料就产品定义、产品性能、产品运用等方面做详细分析及对比。
  (一) 挤塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板
  1、定义
  挤塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板,也是我们俗称的XPS挤塑板,它是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚合物,通过加热混合同时注入催化剂,然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板。
  2、性能特点
  XPS挤塑板的优点:
  (1) 保温隔热。具有高热阻、低线性、膨胀比低的特点,其结构的闭孔率达到了99%以上,形成真空层,避免空气流动散热,确保其保温性能的持久和稳定,相对于发泡聚氨酯80%的闭孔率,领先优势不言而喻。实践证明20mm厚的XPS挤塑保温板,其保温效果相当于50mm厚发泡聚苯乙烯,120mm厚水泥珍珠岩。因此本材料是目前建筑保温的最佳之选。
  (2) 高强度抗压。由于XPS挤塑板的特殊结构,其抗压强度极高、抗冲击性极强,根据XPS挤塑板的不同型号及厚度其抗压强度达到150~500Kpa以上,能承受各系统地面荷载,广泛应用于地热工程、高速公路、机场跑道、广场地面、大型冷库及车内装饰保温等领域。
  (3) 憎水、防潮。吸水率是衡量保温材料的一个重要参数。保温材料吸水后保温性能随之下降,在低温情况下,吸入的水极易结冰,破坏了保温材料的结构,从而使板材的抗压及保温性能下降。由于XPS挤塑板聚苯乙烯分子结构本身不吸水,板材分子结构稳定,无间隙,解决了其它材料漏水、渗透等问题。
  (4) 质地轻、使用方便。XPS挤塑板的完全闭孔式发泡化学结构与其蜂窝状物理结构,使其具有轻质、高强度的特性,便于切割、运输,且不易破损、安装方便。
  (5) 稳定、防腐性好。XPS挤塑板在长时间的使用中,不老化、不分解、不产生有害物质,其化学性能极其稳定,不会因吸水和腐蚀等导致降解,使其性能下降,在高温环境下仍能保持其优越的性能,根据有关资料介绍,XPS挤塑板即使使用30~40年,仍能保持优异的性能,且不会发生分解或霉变。
  (6) 环保。XPS挤塑板经国家有关部门检测其化学性能稳定,不挥发有害物质,对人体无害,生产原料采用环保型材料,不产生任何工业污染。该产品属环保型建材。
  XPS挤塑板的缺点:
  (1) 质地脆。XPS挤塑板本身的强度较高,从而造成板材较脆,不易弯折,板上存在的应力集中时,容易使板材损坏、开裂。
  (2) 透气性差。XPS挤塑板几乎不透气,如果板两侧的温差较大,湿度高很容易结露。
  (3) 需拉毛处理。由于板表面光滑,在施工时需要界面处理,并进行拉毛。
  (4) 不易于其他材料粘接。XPS挤塑板与抹灰砂浆粘结不牢,容易脱落;外贴瓷砖脱落更快更严重。
  3、应用
  (1) 建筑物屋面保温、钢结构屋面保温、建筑物墙体保温、建筑物地面保湿、地面冻胀控制、地暖系统、中央空调通风管道等
  (2) 地面防湿保温层,广泛适用于各种建筑物的底层防潮,高寒地区公路、铁路、机场跑道的路基下铺设可控制地砖热胀冷缩状态,并具有绝佳的结构承重效果。
  (3) 室内装潢、广告板,广泛适用于室内装潢、吊顶、隔音墙、夹心门填充材料,起到隔热、隔音、保湿、减轻重量等效果。
  (二) 硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR)板
  1、定义
  硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR)板,简称聚氨酯板,属于热固性保温材料,它是以聚氨酯树脂为原料加上其他的原辅料与聚合物,通过加热混合同时注入催化剂,然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板。
  2、性能特点
  聚氨酯板的优点:
  (1) 高效保温。由于聚氨酯所用发泡剂的导热系数比空气低得多(保温性能好),所以聚氨酯硬泡沫的隔热性能优于那些只含空气的材料如:矿棉、玻璃纤维和聚苯乙烯。而且,其特有的闭孔性(80%)和高抗气体扩散性,使它具有优越的长期绝缘性能,它的隔热保温性能可持续20-50年或更久。
  (2) 耐候性好、便于安装。聚氨酯夹芯板在工厂里预制好以后,可直接用来建筑安装,不需额外工序,施工快捷。而且无需顾及天气的变化,按计划进行生产。
  (3) 绝佳的抗腐蚀性。聚氨酯硬泡沫的闭孔结构和使用的面材,使其具有更优越的耐空气和耐水气性能,并且它在成型时就可制成镶嵌连接结构,易于后期装配。
  (4) 质地轻、薄。由于聚氨酯硬质泡沫同时充当结构材料,使得整体结构具有重量轻、跨度大、负荷高的优点。因此,较薄的聚氨酯夹芯板材就可以满足有关建筑能耗极限的有关规定,这样就允许在建造时使用较薄的板材,节省建筑空间。
  (5) 质量稳定、生产效益高。如今,在需求量急剧上涨的情况下,聚氨酯夹芯板的工厂化生产线生产,除了方便控制质量,更为其带来了良好的经济性和竞争性。
  聚氨酯板的缺点:
  (1) 若保温板类配方、配比杂乱,不稳定,导致板材物理稳定性差,保温效果不好;
  (2) 喷涂类施工性尚未解决,难以保证工程质量。
  3、应用
  (1) 食品等行业冷冻冷藏设备:如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等,聚氨酯硬泡沫是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料。
  (2) 工业设备保温:如储罐、管道等。
  (3) 建筑材料:在欧美发达国家,建筑用聚氨酯硬泡沫占硬泡沫总消耗量的一半左右,是冰箱、冰柜等硬泡沫用量的一倍以上;在中国,硬泡沫在建筑业的应用还不像西方发达国家那样普遍,所以发展的潜力非常大。
  (4) 交通运输业:如汽车顶篷、内饰件等。
  (三) 聚乙烯泡沫塑料(PE)
  1、定义
  聚乙烯泡沫塑料(PE)是以聚乙烯树脂为主体,加发泡剂、交联剂和其它添加剂高温发泡制成,是十分重要的一种缓冲材料、保温材料。大多产品以管状形态呈现。
  2、性能特点
  聚乙烯泡沫塑料的优点:
  (1) 高效保温。由于泡沫塑料保温管所用发泡剂的导热系数比空气低得多,所以泡沫塑料保温管的隔热性能非常良好。
  (2) 稳定性、防腐性好。化学稳定性好,本身不会对内装物产生腐蚀,且对酸、碱等化学药品有较强的耐受性
  (3) 憎水、防潮。几乎不吸水和几乎不透水蒸气,长期在潮湿环境下使用不会受潮,因而导热系数能够保持不变(EPS、PUR、PF等无法与之相比),并且为软质泡沫塑料,具有很好的柔韧性。
  (4) 质地轻。容重很低,可减轻包装重量,降低运输费用。
  (5) 耐候性好、便于安装。泡沫塑料保温管在工厂里预制好以后,可直接用来管道安装,不需额外工序,施工快捷。而且无需顾及天气的变化,按计划进行生产。
  聚乙烯泡沫塑料的缺点:
  (1) 施工过程中容易管材损坏。
  (2) 压缩性能较差,受压状态下使用时存在压缩蠕变。
  3、应用
  (1) 普通泡沫塑料保温材料广泛应用于各类管网系统,如建筑给排水、消防、中央空调、采暖系统领域。
  (2) 高性能泡沫塑料作为承载的结构材料在航空、航天、交通运输等领域使用,如卫星太阳能电池的骨架、火箭前端的整流罩、无人飞机的垂直尾翼和巡航导弹的弹体弹翼、舰艇的大型雷达罩等。
  (四) 主要保温材料性能对比
  通过以上对三种常见保温材料的性能分析,下表对三类保温材料的性能进行横向对比:
  二、 保温材料在舒适家居行业的运用
  在舒适家居行业,保温材料被广泛应用,制冷机房、换热站、储热水箱、系统管网等都需要保温材料的配合使用,我们将针对不同系统,简要分析保温材料是如何应用的:
  1、采暖系统
  采暖系统中,需对供暖管网系统及地暖功能层做相应的保温处理。
  (1) 供热管网系统,需达到节能环保、防潮以及便于施工的效果,主要采用PE保温管对供热管网系统的所有管道进行保温,保温管需采用与管道管径相匹配的规格,加以相应环保的粘接剂配合使用。
  (2)地暖功能层,需达到节能环保、防潮、抗压的效果,主要采用XPS挤塑板对地暖盘管向下传递热量进行隔绝,保证地暖热量向地面释放,以达到节能的效果。与反射层、防潮层配合使用。
  2、空调系统
  空调系统中,需对制热制冷管网系统及空调风管做相应的保温处理。
  (1)制热制冷管网系统,需达到节能环保、防潮以及便于施工的效果,主要采用PE保温管对制热制冷管网系统的所有管道进行保温,保温管需采用与管道管径相匹配的规格,加以相应环保的粘接剂配合使用。
  (2)空调风管,需达到节能环保、防潮以及轻便的效果,主要采用XPS挤塑板制成送风管道,保证送风过程中,风管内空气尽可能少通过风管吸入或释放热量,以达到准确控制送风温湿度和节能的效果。与锡箔、相应环保的粘接剂配合使用。
  3、水处理系统
  水处理系统,需要对给水管网系统做相应的保温处理。给水管网则分为热水管网和冷水管网。
  (1) 热水管网,需达到节能环保、防潮以及便于施工的效果,主要采用PE保温管对热水管网的所有管道进行保温,保温管需采用与管道管径相匹配的规格,加以相应环保的粘接剂配合使用。目的在于防止热水热量散失。
  (2) 冷水管网,同样采用PE保温管对冷水管网的所有管道进行保温,保温管需采用与管道管径相匹配的规格,加以相应环保的粘接剂配合使用。由于冷水管网常温低于空气温度,会有冷凝水析出,如果不做保温,将加剧墙体、装饰、家具、地板等的侵蚀。
  三、 劣质保温材料的危害---有毒
  如今舒适家居系统已经在越来越多的城市家庭中普及起来,但一般家庭在选择中央空调、采暖系统时,往往客户只关注系统造价,主材品牌,其余也不再管。殊不知,除了人们最为关注的主机、锅炉等主材,最易被人们忽略的保温材料等辅材品质不仅关乎是否节能环保,更关乎人体健康。
  下面三个方面分析有毒暖通辅材如何流入市场,毒害消费者。
  1、回收塑料/辅材监管不严
  国内暖通辅材(尤其是地暖)目前还没有国标,很多材料在环保性方面做得不好。据相关信息报道,国内90%的地暖辅材用的都是回收塑料,塑料的回收再造,本身是有利于环境保护。由于目前国内回收塑料还存在监管漏洞,医用垃圾、洋垃圾、有害塑料等都有可能进入塑料的回收再造环节,加上目前国内塑料回收企业水平低,绝大多数企业都还停留在小作坊状态,根本无能力分辨出哪些塑料是有毒,哪些是不可回收再造。因而不少地暖辅材如挤塑板大量充斥着重金属、聚氯乙烯。而这些由回收材料制成的辅料正成为“偷袭”业主健康的“隐形杀手”。
  2、滥用添加剂
  据了解,聚氯乙烯又称PVC,本身并无毒性,但加热过程中,只要温度接近50度,便会产生氯化氢、氯气有毒气体以及盐酸、二噁英等致癌物质,这些物质的释放,会对人的眼睛和呼吸道黏膜产生强烈的刺激作用,轻者可引起头痛、恶心、过敏等症状,重者则可导致人的肝和神经系统的损伤,对人体健康危害非常大。
  3、消费者认知不足
  目前,对“三无”暖通辅材可能带来的健康危害,除了业内的专业人士,普通家装业主基本知之甚少。而事实上,就市场价格而言,有质量保障、更安全的品牌辅材与“三无”辅材相比,节能15%暂且不谈,价格其实仅高出不到10%,拿一套200平米的房子来说,仅仅一次性投入多出一两千元的费用,一般业主经济上都能承担,所以价格因素不是问题。
  现在由回收料制成的涉“毒”辅材为什么大行其道,主因是业主对暖通专业知识的缺乏和一些暖通安装公司常因应客户“压价”要求而在辅材上打折扣而使用“三无”辅材,使其选用“三无”辅料,最终伤害的还是消费者自身的利益。
  综上所述,希望大家通过本文,对保温材料有新的认识,并且能在今后的生产生活中,能选择健康环保经济的保温材料。
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