5种常见有机保温材料优劣比较(多图扫盲)

市场上常用的保温材料可以分为无机保温材料和有机保温材料两类。相对于无机保温材料,有机保温材料导热系数小、保温性能好等优点;但其缺点是:与水泥基的粘结强度较差,使用过程中容易开裂脱落,存在燃烧隐患,需要加入一定的阻燃剂。

常见的有机保温材料主要有:EPS板、XPS板、PUR板、PF板、FE板。

模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)板

模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)板具有以下特点:

1)自身质量轻,且具有一定的抗压、抗拉强度,靠自身强度能支承抹面保护层,不需要拉接件,可避免形成热桥。

2)EPS板密度为30~50 kg/m³,导热系数值最小;在平均温度为10℃,密度为20kg/m³,导热系数为0.033~0.036 W/(m·K) ;当密度小于15 kg/m³时,导热系数随密度的减小而急剧增大;密度为15~22 kg/m³的EPS板适合做建筑外保温。

模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)板

3)用于外墙和屋面保温时,一般不会产生明显的受潮问题。但当EPS板一侧长期处于高温高湿环境,另一侧处于低温环境并且被透水蒸气性不好的材料封闭时;或当屋面防水层失效后,EPS板可能严重受潮,从而导致其保温性能严重降低。

4)用于冷库、空调等低温管道保温时,必须在EPS板外表面设置隔气层。

挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)板

挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)板具有以下特点:

1)XPS板具有特有的微细闭孔蜂窝状结构,与EPS板相比,具有密度大、压缩性能高、导热系数小、吸水率低、水蒸气渗透系数小等特点。在长期高湿度或浸水环境下,XPS板仍能保持其优良的保温性能,在各种常用保温材料中,是目前唯一能在70%相对湿度下两年后热阻保留率仍在80%以上的保温材料。

挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)板

2)由于XPS板长期吸水率低,特别适用于倒置式屋面和空调风管。

3)具有很好的耐冻融性能及较好的抗压缩蠕变性能。

硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR)板

硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR)板具有以下特点:

1)使用温度高,一般可达100℃,添加耐温辅料后,使用温度可达120℃。

2)硬质聚氨酯泡沫塑料中发泡剂会因扩散作用不断与环境中的空气进行置换,致使导热系数随时间而逐渐增大。为了克服这一缺点,可采用压型钢板等不透气材料做屋面将其密封,以限制或减缓这种置换作用。

硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR)板

3)现场喷涂聚氨酯泡沫塑料使用温度高,压缩性能高,施工简便,较EPS板更适于屋面保温。

4)用于管道(尤其是地下直埋管道)和屋面保温时,应采取可靠的防水、防潮措施。同时应考虑导热系数会随时间而增大,尽量采用密封材料作保护层。

5)由于使用温度较高,多用于供暖管道保温。

6)发烟温度低,遇火时产生大量浓烟与有毒气体,不宜用作建筑内保温材料。

7)虽然吸水率较低,但作为保温材料,不能兼做防水材料。

酚醛泡沫塑料(PF)板

酚醛泡沫塑料(PF)板具有以下特点:

1)各项性能和价格与聚氨酯相当,只是压缩性能较低;但是由于它的耐温性和防火性能远远优于硬泡聚氨酯,所以特别适用于高温管道和对防火要求严格的场合。

2)耐热性、阻燃性远远优于聚氨酯及其他泡沫塑料,长期使用温度可高达200 ℃,允许间歇温度高达250℃。

酚醛泡沫塑料(PF)板

3)PF氧指数高达50%,烟密度等级(SDR)为4,在空气中不燃,不熔融滴落。按GB/T 9978进行耐火试验时,试件无明显变形,无窜火现象。

聚乙烯泡沫塑料(PE)板

聚乙烯泡沫塑料(PE)板具有以下特点:

1)几乎不吸水(吸水率小于0.002 g/cm3)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。

聚乙烯泡沫塑料(PE)板

2)保温性能好,导热系数介于聚苯乙烯与聚氨酯之间。

3)耐老化性能优,耐热老化性能优于聚苯乙烯,耐候性优于聚氨酯。

4)压缩性能较差,受压状态下使用时存在压缩蠕变。

5)适用于低温管道和空调风管。

横评:

从燃烧等级、导热系数、密度、耐化学溶剂、最高使用温度、防火安全等方面横向比较EPS、XPS、PUR、PF的优劣。

表1  常用有机保温材料性能比较

常用有机保温材料性能比较

表2  常用有机保温材料防火安全比较

常用有机保温材料防火安全比较

参考资料:
[1] 刘运学,盛忠章,韩喜林主编. 有机保温材料及应用. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2015.09.

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