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模塑聚苯板(EPS)


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EPS板也稱為膨脹聚苯板、模塑聚苯乙泡沫塑料、EPS泡沫塑料、泡沫板等。它是可發性聚苯乙烯(EPS)在模具中加熱而成,是一種熱塑性材料,具有優異持久的保溫隔熱性,獨特的緩沖抗震性,抗老化性和防水性,廣泛應用于家用電器、工藝品的震包裝、道路地基、鐵路地基、地下室頂蓋回填、空心樓蓋、消失模鑄造、雕塑、園林景觀等。

    阻燃型EPS保溫板還具有良好的阻燃性能,F已廣泛用于建筑外墻、屋頂、地熱及車輛、船舶等的保溫隔熱系統中。

EPS由完全封閉的多面體蜂窩狀構成。蜂窩的直徑約0.2~0.5mm,壁厚約為0.001mm。EPS由約98%的空氣和2%的苯乙烯組成。截留在蜂窩內的空氣是不良導體,對EPS優良的絕熱性能起決定性的作用。與含有其他氣體的泡沫塑料不同(例如,新制成聚氨酯蜂窩狀空腔中充滿了氟利昂),EPS中的空氣長期留在蜂窩內而不發生變化,因此保溫性能能夠長期保持不變。

GB/T10801.1-2002《絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》中將EPS板按照密度大體分為以下幾類,對應的性能指標如下:

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【以上只是對EPS板材性能指標的大致分類,請根據實際需要選用,應用于某些領域時(如建筑保溫、路基等)還需要滿足相關標準、設計要求】

   下圖1所示在其他參數不變的情況下,導熱系數與密度的關系。在平均溫度為10℃時,在密度為30~50kg/立方米時,導熱系數處于最小值。密度為20kg/m3時,導熱系數為0.033~0.036W/mk,密度小于15kg/m3時,導熱系數隨密度的減小而急劇增大。

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   EPS板是由眾多珠粒經加熱加壓擠壓在一起而成,珠粒之間的熔結性非常重要,它將直接影響EPS的導熱系數、吸水率及其他性能指標。

EPS板導熱系數小,彈性多空結構能吸收熱濕應力,即使在罕見的氣候條件下出現水蒸氣凝結并結冰,在80~-180℃環境下,它的自身結構也不會破壞。EPS板自重輕,且具有一定的抗壓、抗拉強度,靠自身強度即可支撐抹面保護層,不需要拉接件,避免行形成熱橋。EPS化學穩定性好,耐酸堿,具有很好的使用耐久性。

由于上述諸多優點,且價格適中,EPS板已成為世界上使用最為廣泛的保溫絕熱材料,下面介紹EPS板使用的幾項性能:

(1)抗老化性

老化試驗:日本WEL-6X-HCE型老化試驗機,氙燈功率6KW,每小時降雨12min,加熱48min,溫度55℃,相對濕度95%。式樣1表面裸露,式樣2表面覆蓋一層牛皮紙。試驗500h后,式樣1表面凹凸不平,凹陷深度約1mm。試樣2表面無任何變化。

室外自然暴露試驗:EPS板表面裸露放置室外,1個月后,表面開始粉化,內部結構沒有變化。

使用調查:

A,南京某小區,朝南外墻,2004年用EPS做的外墻外保溫,涂料飾面,10年后取樣,EPS板材的多空結構、密度、力學性能、導熱系數無任何變化。

B,國內某鐵路冷藏車用EPS做保溫,使用8~10年后拆除,放置露天日曬風吹雨淋,只是表面粉化,切開后,與新產品無異。經檢測,密度、導熱系數均無變化[導熱系數為0.035W/mk)]。車廂底部EPS板材,因長期受鹽水浸泡,密度為103.8kg/m3,導熱系數為0.0386W/mk)。在70℃下烘12d,密度降為30.5kg/m3,折斷后觀察,EPS表面被鹽水浸泡成黃色,將顆粒切開后觀察,內部仍完好。

以上情況表明,EPS板具有優異的耐久性,不過當EPS板直接暴露在室外氣候條件下,表面極易收到損壞。然而,當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。

特別是用于外墻保溫板、屋面保溫時,更要及時覆蓋,防止粉化及收縮變形(石墨EPS更加容易收縮變形)。

(2)耐熱性和尺寸穩定性

EPS板的尺寸變化分為熱效應和后收縮兩種變化。溫度變化引起的形變是可逆的。EPS板加熱成型后會產生收縮,不同的原料、不同的加工條件生產的EPS板材的后收縮量是不一樣的的。這種后收縮率期初較快,以后逐漸變慢,直至恒定(不再收縮)。見圖2所示。

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   EPS板材在70℃下的尺寸變化率一般在0.07%~0.038%左右,超過100℃,會大幅度收縮,因此,建議長期使用溫度應在80~-180℃。

 (3)受潮性能及其對熱阻的影響

   EPS板在23℃的水中浸泡96h的吸水率(體積分數)一般在0.51%~0.74之間,水蒸氣滲透系數≤4.5%[ng/(Pa▪m▪s)],一般來說,EPS板材用于外墻外保溫、屋面保溫時,不會產生明顯的受潮問題。

   【安全事項】

   1,在運輸、貯存、使用過程中,嚴禁煙火,應遠離火源,防止與腐蝕性介質接觸,不應重壓猛摔或與鋒利物品碰撞,以避免破壞和變形。應在陰涼、干燥、通風處貯存,嚴禁露天暴曬,以免收縮、變形、彎曲。

   2,使用時可用鋸條、刀片等工具或電熱絲切割(易燃的B3級不可以用電熱絲切割),切割時不可使用老化的電熱絲并保持適當溫度和速度,防止電熱絲斷裂產生火花而引發火災。

   3,B3級EPS是易燃物品。B1、B2級EPS在強烈火焰下仍然會燃燒,燃燒時會產生一氧化碳、二氧化碳、黑煙、苯乙烯(微量)等有害物質。燃燒時可用水、泡沫滅火器、干粉滅火器等消防器材撲滅。

   【部分內容摘自中國建筑工業出版社2015年1月出版發行的《外墻外保溫技術及應用指南》一書】

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