幾種防火型聚苯乙烯板在建筑外墻保溫中的應(yīng)用研究

【摘要】建筑外墻保溫需要一種優(yōu)異的保溫效果、良好的耐燃性能、便捷的施工方法、綠色環(huán)保和經(jīng)濟(jì)可行的材料。本文就建筑行業(yè)近年來出現(xiàn)的幾種防火型聚苯乙烯保溫板的性能進(jìn)行對比分析，使這些新材料能夠在工程中推廣使用，具有現(xiàn)實(shí)意義和歷史意義。

【關(guān)鍵詞】防火型聚苯乙烯；外墻保溫；耐燃性能；應(yīng)用研究

Abstract： The external wall insulation material should be outstanding effect of insulation effect， excellent property of fire resistance， easy to construct， environmental and economical. The paper provides the contrastive analysis of property of several kinds of polystyrene heat preservation plate， in order to promote the use of the application， which has profound practical and historical meanings to improve the progress of energy saving and fireproofing technique of architecture.

Key words： Fireproofing polystyrene heat preservation plate； External wall insulation； Flame retardant performance； Application study

在北方寒冷地區(qū)，建筑外墻必須進(jìn)行保溫處理。在建筑外墻保溫材料中，主要采用有機(jī)材料和無機(jī)材料，其中，有機(jī)材料具有保溫效果好的特點(diǎn)，但防火性能相對較差。實(shí)際工程中，建筑外墻保溫材料需要一種既具有突出的保溫效果，又具有良好的耐燃性能，同時具有完善的保溫配套系統(tǒng)、方便的施工方法，并能夠滿足綠色環(huán)保和經(jīng)濟(jì)可行的需要。近年來，工程上普遍采用防火型聚苯乙烯板，因此，研究其保溫和防火性能，使其在工程中普遍推廣使用，具有現(xiàn)實(shí)的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，必將推動我國建筑節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展[2-5]。本文將現(xiàn)階段新出現(xiàn)的幾種防火型聚苯乙烯保溫板進(jìn)行對比分析，以期達(dá)到應(yīng)用示范作用。

1、TPS改性聚苯乙烯真金板

TPS改性聚苯乙烯真金板是在傳統(tǒng)EPS聚苯乙烯板的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，是以熱固性酚醛樹脂為包覆溶劑，紅磷為阻燃劑，制備的阻燃可發(fā)性聚苯乙烯材料具有很好的阻燃效果，它采用了跨學(xué)科、跨領(lǐng)域技術(shù)，使每一個有機(jī)顆粒形成獨(dú)立的防火個體，從而有效隔斷熱量傳導(dǎo)和火焰?zhèn)鞑?，不僅保留了傳統(tǒng)EPS聚苯乙烯板導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫隔熱效果良好、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，而且克服了傳統(tǒng)EPS聚苯乙烯板阻燃效果差的缺點(diǎn)，是一種性能比較好的有機(jī)保溫隔熱材料，因其顏色為橘紅色，所以以“真金板”命名。TPS改性聚苯乙烯真金板具有性能特點(diǎn)：

1）防火性能比較優(yōu)良，燃燒性能達(dá)到B1級至A2級?；鹧鎳姛?0秒，表面僅發(fā)生碳化，無濃煙、無熔融、并且無刺激性氣味?；鹧鎳姛?0分鐘后，僅過火部位產(chǎn)生碳化，其它部位基本完好，這樣，可以避免出現(xiàn)再次燃燒。

2）相對于其它A級防火保溫材料，保溫性能優(yōu)良，導(dǎo)熱系數(shù)在0.035-0.041之間。

3）符合ROHS檢測標(biāo)準(zhǔn)，無有害物質(zhì)揮發(fā)，并且不產(chǎn)生分解和霉變、不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體，可以回收再利用，環(huán)保節(jié)能。

4）具有良好的物理性能，具有較強(qiáng)高的抗壓強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定性較好。

5）板材表面可噴涂、可抹灰各種石材涂料，形成保溫裝飾板，防火、保溫、裝飾一體化解決，便于施工，節(jié)約造價。

2、Aeps硅質(zhì)聚苯板

Aeps硅質(zhì)聚苯板是先將可發(fā)性聚苯乙烯珠粒預(yù)發(fā)泡進(jìn)行處理，然后將硅酸鹽、水、增塑劑、懸浮液穩(wěn)定劑、聚合催化劑、膨脹劑等配制成的懸浮液與其在模具中加熱進(jìn)行發(fā)泡，發(fā)泡完畢后對其干燥處理，再加入泡沫板設(shè)備二次加熱發(fā)泡成型，燃燒性能級別可達(dá)到A級不燃。Aeps硅質(zhì)聚苯板具有以下性能特點(diǎn)：

1）在明火狀態(tài)下不易燃燒，且在火焰情況下不蔓延，燃燒性能可達(dá)到B1級、A2級至A1級，安全性非常高，見圖2。

2）保留了傳統(tǒng)有機(jī)材料導(dǎo)熱系數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)，比傳統(tǒng)EPS聚苯乙烯板的導(dǎo)熱系數(shù)略低，具有良好的保溫效果。

3）與傳統(tǒng)的EPS聚苯乙烯板的外保溫系統(tǒng)施工工藝基本相同，無增加施工技術(shù)難度，施工比較方便。

4）與A級防火保溫材料價格比較，性價比較高，有一定的市場前景。

3、“Hi-POR”不燃性 EPS 板

“Hi-POR”不燃性 EPS 板材是在EPS粒子上覆膜上具有阻燃成分的三聚氰胺甲醛樹脂不燃液而制成的產(chǎn)品。三聚氰胺甲醛樹脂具有固化速率快、耐熱性好、覆膜的拉伸強(qiáng)度高等優(yōu)異性能。另外，三聚氰胺甲醛樹脂含有大量阻燃性氮元素，與磷元素共同阻燃，具有協(xié)同效應(yīng)。在阻燃液里添加了黑色顏料，可用肉眼辨認(rèn)其阻燃液是否已完全覆膜。三聚氰胺在高溫后的主要優(yōu)點(diǎn)是無鹵、低煙、毒性很低，對生態(tài)的動植物影響小，有利于環(huán)境保護(hù)，兼具了“環(huán)?！?、“節(jié)能”與“防火”[2]?！癏i-POR”不燃性EPS板具有以下性能特點(diǎn)：

1）可在一般EPS顆粒上完成覆膜工藝，覆膜后防火性能大幅度提升，可達(dá)到燃燒性能B1級及A2級的阻燃等級。

2）保溫性能好、自重輕、施工簡便，可涂、可噴各種石材涂料制成一體化板材，并可達(dá)到節(jié)能、防火驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

3）制作成本與其他現(xiàn)有 A2級保溫材料生產(chǎn)企業(yè)相比，成本偏低。

4）可回收之前B1、B2等級的EPS泡沫材料，將其升級為A2等級，產(chǎn)生收益。

4、三種防火型聚苯乙烯板與傳統(tǒng)EPS聚苯乙烯板的比較

TPS改性聚苯乙烯真金板與傳統(tǒng)EPS聚苯乙烯板相比，保溫性能接近，都屬于優(yōu)秀的保溫節(jié)能材料。兩者的綜合性能差異不大，但主要區(qū)別在于燃燒性能，TPS改性聚苯乙烯真金板的燃燒性能明顯強(qiáng)于傳統(tǒng)EPS聚苯乙烯板，燃燒性能級別可達(dá)到A2級、B1級。

Aeps硅質(zhì)聚苯板改良了傳統(tǒng)的EPS聚苯乙烯板，延續(xù)了其保溫效果好的特點(diǎn)，又提高了板材的強(qiáng)度及耐久性，而且提高了燃燒性能級別。

“Hi-POR”不燃性 EPS 板與傳統(tǒng)EPS聚苯乙烯板相比，保溫性能及其他性能基本相同并略有提升，并大大提高了板材的燃燒性能級別。

結(jié)語：

本文對三種防火型聚苯乙烯板的保溫性能和防火性能進(jìn)行了對比分析，在保溫方面，具有“導(dǎo)熱系數(shù)小、蓄熱系數(shù)大、保溫效果好”的特優(yōu)點(diǎn)，且具有工藝成熟、不吸水、質(zhì)量輕、不易脫落，便于施工、安全可靠的特點(diǎn)。在防火方面，達(dá)到了保溫材料A級防火標(biāo)準(zhǔn)。在價格方面，低于A級阻燃型保溫材料的同類產(chǎn)品，性價比較高。與其他保溫材料相比，比泡沫玻璃及無機(jī)活性保溫砂漿等保溫效果好，強(qiáng)度高于酚醛板、巖棉等材料。因此，是一類“保溫效果好、阻燃性能高、工藝成熟”的建筑外墻保溫新材料，而且特別適合防火要求更高的變電站（所）建筑的使用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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作者簡介：

姚家偉（1964-），男，遼寧大連人，教授，主要從事建筑設(shè)計及建筑技術(shù)研究。

基金項目：

遼寧省自然科學(xué)基金（No：201602201）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)專項資金資助項目（No：DC201502090302）。