常用有机保温材料在建筑中的应用及性能分析

发表时间:2021/6/23   来源:《建筑实践》2021年40卷2月第5期   作者: 陆昊南
[导读] 聚苯乙烯泡沫塑料板以及聚氨酯板和热固性改性聚苯板都是性能相对较好的有机保温材料

        陆昊南
        北京科远智恒鉴定检测技术有限公司 北京市 100070
        摘要:聚苯乙烯泡沫塑料板以及聚氨酯板和热固性改性聚苯板都是性能相对较好的有机保温材料,除此之外还有很多常用的有机保温材料,而这些保温材料都被运用在了建筑的节能保温上。本篇文章主要详细介绍了常用的有机保温材料的物理性能、阻燃性等不同的因素进行分析和研究,同时对不同的材料进行相互对比,确保能够为建筑施工带来一定的帮助,选择合适的保温材料,提高建筑当中的保温性能,同时还能够为未来保温材料的选择和发展提供一定的理论依据和理论研究。
        在我国现阶段的绿色节能的相关政策推动下,建筑的保温材料也被广泛的运用在房屋的建设工程当中。其中建筑的保温材料可以分为有机的保温材料和无机保温材料,但是至今为止有机的保温材料相比于无机的保温材料具有更大的优异性,同时还被广泛的运用在了建筑保温的工程当中。有机的保温材料主要包括,EPS板以及XPS板和PU板还有TPS板等。当然,有机保温材料的阻燃性能够达到B级或者是A级,同时此类的保温材料的功能性和安全性都能够满足当前的市场需求,所以有机的保温材料成为了建筑市场当中运用最为广泛的保温隔热材料。通过本篇文章的分析,能够研究出有机保温材料的主要性能,其中包括力学性能以及防火性能等不同的性能,同时还要为相关的建筑工程提供一定的理论技术和依据。
        关键词:有机保温材料、建筑、应用、性能分析
        一、常用的有机保温材料
        1.1模塑聚苯乙烯泡沫塑料板
        模塑聚苯乙烯泡沫塑料板通常都含有相关的挥发性液体发泡剂,可以在预热加热后在模具中加热成型为白色的物体,其中还有微型的孔状结构,这类材料主要运用在了建筑的墙体以及屋面的保温。此外,EPS板内部还有一部分空气,空气的体积相对较大,同时空气的热导性相对较小,所以这些空气都被封闭在泡沫塑料板当中,不能进行对流,因此就会提高EPS板的保温隔热性能。
        1.2挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板
        挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板主要是以聚苯乙烯作为原料,加入一些其他辅助原料和聚合物,同时在加热的过程当中加入催化剂,并且利用特殊的工艺挤出发泡成型的硬质塑料板,而这些泡沫型的硬质塑料板在表面都会形成一层硬膜,同时内部闭孔完全,发泡也连续均匀,最后形成一种蜂窝状的结构,从而为建筑的外墙以及房屋内部进行保温隔热。同时XPS板的闭孔蜂窝结构能够使其吸水性大大降低,从而有效的提高导热系数以及抗老化性。XPS版具有一定的保温功能,所以能够达到相同的保温效果。但与此同时,XPS板的厚度相比于EPS板更加轻薄,价格也相比于EPS板相对较高,所以在实际的运用过程当中应该选择合适的保温材料。
        1.3 聚氨酯板
        聚氨酯板是聚合物的多元醇以及不同的材料相互融合,加入催化剂以及发泡剂然后再经过混合发发泡而制成的聚氨酯泡沫塑料材料,同时该材料也被运用在了建筑外墙保温系统以及工业当中。同时聚氨酯泡沫板的闭孔率达到了80%,孔的结构相对比较稳定。聚氨酯泡沫板的重量相对较轻,比强度高,同时尺寸的稳定性也相对较好,绝热性能以及粘合力相对较强。所以通常情况下该种材料在粘合能力以及其他的能力都优于真金板和挤塑板等等。除此之外,聚氨酯泡沫板还具有很强的粘结强度,所以相比于其他的有机材料更具有一定的使用价值。
        1.4 热固性改性聚苯板
        热固性改性聚苯板还有一个名字叫做真金板,其中真金板主要是以阻燃性聚苯乙烯珠粒作为主要材料,同时运用了高分子蜂窝状的结构以及技术,采用了模压的工艺使其闭口进行发泡,同时也形成了独特的蜂窝状结构,防火隔离层当中包裹着颗粒能够成为发泡型的塑料板材。除此之外,真金板主要是运用了高分子的共聚改性技术,使其有机材料以及防火物质都具有一定的特性,同时两者融合之后也会形成可发性的有机颗粒,然后再运用不同的技术将其形成一道防火隔离膜,这样就能使每一个颗粒都具有一定的防火能力。所以真金板相比于其他的材料具有更高的保温隔热性能以及低吸水性。同时还有一定的抗压强度,抗冲击性和稳定性,最主要的是具有更好的防火性能。
        二、有机保温材料的主要性能以及相关指标
        2.1有机保温材料的表观密度
        根据实际情况发现EPS板的表现密度相比于其他的保温材料更低一些,同时TPS板的表现密度相对更高。PU板表现密度相比于TPS板稍微低一点。同时板材之间的密度与其内部的空气含量以及孔洞的尺寸都有一定的关系,表现密度最大就是因为其中加入了特殊的阻燃材料,同时还包括一些无机的保温材料。所以相比于其他的有机保温材料这一类的材料密度也相对较大。所以说TPS板表现密度是最大的。
        2.2有机保温材料的导热系数
        根据数据显示发现保温板材的导热系数最高的是EPS板,最低的是PU板。这样就能够间接地反映出PU板的保温性能最好。而EPS板的保温性能最差。出现导热系数不同,主要是由于不同的板材的原始分子以及分子结构和化学成分以及湿度密度都有所差别,同时EPS板和TPS板闭孔率相比于其他材料更低一些,所以保温性能相对较差。不仅如此,这两种板材的改性型以及内部的孔结构更加紧密和稳定。PU板内部存在着一些孔状结构,其内部的导热系数与空气的导热系数相对较小,并且里面还有一定的孔状结构,所以保温性能更好。
        2.3有机保温材料的压缩强度
        PU板的压缩程度是最高的,因为PU板是加热固化生成的。XPS板的压缩强度在TPS板和PU板之间,XPS是加热挤塑形成的,与此同时,内部还有一些紧密的气泡结构,同时还和发泡结构相互联系,所以压缩程度也相比于其他材料较高。EPS板压缩程度更低,主要是由于其是通过模塑成型的,所以内部的紧密结构也不如其他的板材。

当然TPS板作为改性型的聚苯板,内部结构也相对比较紧密,所以压缩强度也比EPS板更高一些。
        2.4有机保温材料的阻燃性
        不同的保温板材的密度检测以后发现,TPS板的燃烧等级可以达到A2级,另外,XPS板燃烧的等级相比于EPS板更低一些,但是也能够达到B1级。TPS板作为一种新型的保温防火材料,运用了高分子的隔离仓技术,同时也能够是防火隔离层以及有机物的高分子闭孔材料相互结合,形成一种蜂窝状的结构,这样的结构能够让每一个颗粒都具有更高的防火性,从而大大的提高防火的标准以及等级。
        根据所有数据可以发现,板材内部空气含量以及孔洞的尺寸和孔洞的结构都会影响到板材之间的表现密度,同时改性聚苯板当中加入的阻燃材料也会使其密度增大。除此之外,导热系数越高,其保温性能越差。当然,导热系数主要是由材料的分子结构以及温度等不同的内容直接影响,同时还会根据内部孔的结构以及密度进行确定,所以板材之间的导热系数也有所不同,相比之下,PU板的保温性能最好,其内部结构也相对来说比较稳定。另外就是板材的压缩强度是与其板材的材料成分以及成型的过程有一定的联系,不同的内部结构,孔隙特点导致其压缩的强度有所不同,相比之下,EPS板压缩强度远远小于其他的板材压缩强度。另外,还有一部分板材的燃烧等级与其内部结构紧密联系,一般的板材的燃烧等级都是B级,只有TPS板能够达到A级,所以相比之下TPS板有一定的优势。总结来说就是,TPS板的表观密度最大,同时阻燃性也最好,压缩强度处于居中位置;PU板的阻燃性相比于其他板材最差,但是压缩强度也最大;另外就是XPS的阻燃性处在中间位置,但是市场价格却是最高的。所以建筑公司和企业家选择保温的有机材料当中可以根据实际的需求进行选择,同时还可以考虑到其经济性以及其他的工程情况。正确的选取合适的材料,让所有的有机保温材料发挥出自身的优势,使其运用的价值达到最大化。
        三、保温作为建筑应用当中的重要意义和价值
        3.1加强对建筑物保温节能的重视程度
        加强对建筑物保温节能的重视程度能够更好的解决能源不足的问题,能源不足的问题为我国带来了一定的困扰,虽然我国的疆域面积相对较大。但是我国境内的温差也具有明显的特征。比如东北地区的最低温度会达到零下20~30℃或者是重庆,武汉的夏季温度却能够达到40℃左右。所以在这种情况下,建筑物的保温隔热性能就会显得比较重要。除此之外,我国对于建筑物的验收阶段以及相关的保温隔热性能检测阶段都缺乏一定的指南,这样就说明了我国对于建筑物的保温隔热性能没有做到足够的重视,同时要求的内容也比较低。那么在这样的情况下,有一部分的群众只能安装空调,并且采取地暖等不同的方式去解决相应的问题,当然这样的措施就会造成能源的浪费。我国的能源本来就相对比较紧张,所以重视建筑物的保温节能性能能够更好的去应对我国能源紧张的问题。         
        3.2建筑物的保温能够维持我国建筑的可持续发展
        我国建筑物的可持续发展维持的重要手段就是建筑物的保温节能性能提高,生活居民在建筑物当中的一切活动都会对能源产生消耗。但是根据统计建筑物其中的设计以及建造就消耗了大部分的原材料同时还会影响着能量的消耗。换句话说,只有着重的发展建筑物的保温节能性能,才能够更好的维持我国建筑行业的发展同时还能够确保我国建筑业的可持续发展以及绿色发展。因此,在发展过程当中有效的提高建筑资源的利用率,能够增强建筑行业在经济以及其他不同方面的能力,同时还会推动其发展。       
        四、保温建筑材料运用当中存在的问题
        墙体的保温材料以及不同材料的应用都会影响到建筑行业的发展同时还会对我国的经济发展有一定的影响。但是由于目前为止我国的传统技术有一定的缺陷,所以还有部分的墙体保温材料不能够满足人们的日常需求。当然通过保温材料不同性能的分析也应该根据其主要的运用实例去寻找和发现材料的应用价值,在我国新型的墙体材料发展过程当中也存在着很多的问题。到目前为止,我国的墙体材料制造的设备相比于其他国家更加落后,同时还有一部分生产商的生产设备已经具有了很长的使用年限,所以在制造材料的过程当中也存在着质量等方面的缺陷。不仅如此,我国对于建筑物的墙体,材料的生产以及应用管理的还不够到位,缺乏一定的专业能力,当然这主要是由于我国对于建筑行业的墙体材料重视程度相对较低引起的。最后就是我国运用的广泛材料制造成本相对较低,但是需要利用更多的土地资源。所以这样就会导致这一类的材料对经济的发展起到了一定的制约作用,从而影响到建筑行业的发展和进步。
        五、结束语
        不同的有机保温材料在运用过程当中都有不同的性能,所以在建筑建设过程当中应该选择合适的材料,运用科学合理的方法去选择利用。除此之外,有机保温材料也会根据自身的特点有一定的性能和结构,因此在运用过程当中可以选取最合适的材料进行。同时在应用过程当中还应该考虑到运用的船板以及运用所带来的效益。到目前为止,我国主要是为了能够更好地去提高建筑的保温隔热性能,以此来适应当代的季节和气候,更好地为人类的生活带来一定的品质。在笔者看来,建筑行业的公司企业应该不断的去重视保温隔热材料的应用特点和应用性能,同时还应该选择合适的研发机构去创新出更好的材料,不仅如此,我国各部门和政府也应该加强资源的利用率,使其资源的利用率能够达到最大化,这样才能够更好的推动我国的发展,为我们的生活质量带来更好的品质。
        参考文献:
        [1]杨虎,易俊,田耿东,谭洪波. 常用有机保温材料在建筑中的应用及性能分析[J]. 节能,2020,39(05):18-21.
        [2]吴镝. 常用有机保温材料燃烧性能研究[J]. 新型建筑材料,2014,41(04):18-20.
        [3]于伟江. 常用有机类建筑保温材料火灾安全性能分析[J]. 河南建材,2012,(06):30+33.
        [4]王永亮. 无机保温材料在外墙外保温体系中的应用与研究[D].兰州理工大学,2011.
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