EPS板和XPS板在保溫系統(tǒng)中的性能對比分析

宗傳捷 周艷青 譚海平 楊虎

外墻內外保溫系統(tǒng)是用于建筑物外墻內外側的附加系統(tǒng)，具有提高結構墻體保溫隔熱效果，改善人們的居住環(huán)境，實現(xiàn)建筑物的節(jié)能環(huán)保功效[1]。

聚苯乙烯泡沫擠塑板（簡稱XPS板）和聚苯乙烯泡沫聚苯板（簡稱EPS板），因其優(yōu)異的導熱保溫性能以及施工方便等特性，能夠滿足人們對房屋保溫效果的要求，這兩種保溫板材被廣泛應用于建筑節(jié)能工程。但是，XPS板和EPS板在各自的性能方面存在一定的差異，都有各自的優(yōu)缺點。因此，要想讓XPS板和EPS板更好地應用于市場，充分將其優(yōu)點應用于相應的工程中，就必須深入了解兩種材料的各項性能差異，滿足工程需要[2～3]。論文旨在對XPS板和EPS板的性能進行對比分析，指導實際工程應用。

1 保溫材料的基本要求

作為保溫材料，基本不承擔承重作用，因此需要滿足以下要求：保溫性能好，即導熱系數(shù)低，自重輕、即密度??；強度越高，耐久性相對較好；與膠粘劑、抹面膠漿的粘結強度要高，以保證保溫系統(tǒng)與墻體之間的安全；燃燒性能要達到一定的阻燃性[4～6]。XPS板和EPS板的這些綜合性能相對比較優(yōu)良，因此被廣泛應用于建筑節(jié)能工程中。但是兩者的物理性能指標存在一定的差異。

2 XPS板與EPS板的優(yōu)缺點對比分析

根據(jù)GB/T 10801.1-2002《絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》和GB/T 10801.2-2002《絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料》可以發(fā)現(xiàn)，XPS板在保溫隔熱性能、吸水性、壓縮強度等性能方面，優(yōu)于EPS板。但是，在粘結性能（保溫板與粘結砂漿）和燃燒性等性能方面，EPS板優(yōu)于XPS板[7]。

2.1 XPS板優(yōu)于EPS板的性能

保溫隔熱性能。保溫材料的保溫隔熱性主要體現(xiàn)為材料的導熱系數(shù)大小，導熱系數(shù)低的材料，保溫隔熱性能就好。XPS板的導熱系數(shù)較低，導熱系數(shù)一般在0.030W/（m·K）以下，而EPS板的導熱系數(shù)一般為0.039W/（m·K）-0.041W/（m·K），因此達到同樣的保溫效果，XPS板可比EPS 板更薄[7～8]。

吸水性。EPS板結構是聚苯乙烯膨脹顆粒熔合的互聯(lián)蜂窩結構，存在一定的空隙。而XPS板形成的是閉氣孔，基本上沒有空隙。因此EPS板吸水率比XPS板高。XPS板的吸水率一般不大于1.5%，EPS板的吸水率一般不大于4%，在長期高濕度或浸水條件下，擠塑板的保溫隔熱性能更好[7～8]。

壓縮強度。XPS板抗壓強度一般為150kPa以上，EPS板抗壓強度一般為100kPa以上。在容易受到外力沖擊的建筑節(jié)能部位，適合使用XPS板[7～8]。

2.2 EPS板優(yōu)于XPS板的性能

粘結性能。粘結性指保溫板與整個保溫系統(tǒng)其它材料之間的粘結能力，主要包括粘結砂漿。文獻[3]研究表明，XPS板與粘結砂漿之間的粘結性比EPS板差，這主要是因為XPS板表面光滑，與粘結砂漿之間的粘結相容性較差[7]。

燃燒性能。EPS板和XPS板的燃燒性能一般都能達到B1級，但是XPS板EPS板的燃燒性能明顯優(yōu)于XPS板[9～10]。

3 實驗與結果討論

EPS板和XPS板的導熱系數(shù)、吸水率和壓縮強度檢測結果見表1；EPS板和XPS板與粘結砂漿的粘結強度檢測結果見表2；EPS板和XPS板的燃燒性能見表3。

表1 EPS板和XPS板導熱系數(shù)檢測結果

3.1 EPS板與XPS板保溫性能對比

體現(xiàn)材料保溫性能的一個重要指標就是材料的導熱系數(shù)，因此對EPS板和XPS板的導熱性能進行檢測，比較兩者的保溫性能優(yōu)劣。

由表1可知，XPS板導熱系數(shù)比EPS板低，因此保溫性能，XPS板優(yōu)于EPS板。

3.2 EPS板與XPS板吸水性對比

由表1可知，XPS板吸水率比EPS板低。這是因為，EPS板結構是聚苯乙烯膨脹顆粒熔合的互聯(lián)蜂窩結構，存在一定的空隙。而XPS板形成的是閉氣孔，基本上沒有空隙。因此，XPS板的吸水性能優(yōu)于EPS板。

3.3 EPS板與XPS板壓縮強度對比

由表1可知，XPS板壓縮強度明顯高于EPS板。這是因為XPS板是擠塑成型的，內部結構更為緊密，因此強度較高。

3.4 XPS板與EPS板與粘結劑粘結強度對比

取粘結砂漿對1組EPS板、1組未經界面處理的XPS板進行粘結強度實驗。檢測方法參考標準GB/T 30595-2014《擠塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》和標準GB/T 29906-2013《模塑聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》，檢測結果見表2。結果表明，EPS板拉拔強度達到了標準要求。而XPS板的破壞常發(fā)生在界面上或接近界面的位置，并且拉拔強度較低，未達到標準要求。未經處理的XPS板的拉拔強度較低及破壞出現(xiàn)在界面位置，不是因為其強度不夠，而是因為界面粘結性差。因此，EPS板與粘結砂漿之間的粘結性能優(yōu)于XPS板（未經界面處理）。如果要想讓這種XPS板與粘結砂漿之間的粘結性能改善，必須改善XPS板界面，這樣才能改變XPS與粘結劑的粘結性差的問題[3]。

表2 XPS和EPS與粘結劑的粘結性能

3.5 EPS板與XPS板的燃燒性能對比

取EPS板和XPS板做燃燒等級實驗，檢測結果見表3。結果表明，XPS與EPS的燃燒等級都達到了B1級，符合標準要求，但是從燃燒檢測數(shù)據(jù)可知，EPS板的燃燒性能明顯優(yōu)于XPS板。

表3 EPS板和XPS板燃燒性能

4 結論

（1）XPS板用作保溫材料，其保溫性能優(yōu)于EPS板；

（2）XPS板的抗壓強度優(yōu)于EPS板；

（3）XPS板的吸水性能優(yōu)于EPS板；

（4）XPS板與粘結劑的粘結性能較EPS板差；

（5）XPS板與EPS板燃燒性能都能達到標準要求，但是燃燒性能EPS板優(yōu)于XPS板。