EPS XPS SEPS 热固类等保温材料的性能--外墙保温装饰工程EPS线条涂料真石漆水包水砂图纸深化设计分格分缝效果图施竣工

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有机保温材料性能分析

保温材料是指对热流有显著阻碍作用的材料和材料复合材料。材料的导热系数直接决定其保温性能，导热系数越小，保温性能越好。建筑保温材料是指节能建筑中使用的各种保温材料。

随着我国节能减排工程的实施，建筑保温材料得到了广泛的应用。现在建筑市场上保温材料种类繁多，按化学成分可分为有机保温材料、无机保温材料和金属保温材料；在保温性能上，无机材料比有机材料差。无机保温材料的导热系数一般较高，在0.065W/(m·K)左右，有的可能更高，直接导致保温效果不好。常用的有机保温材料的导热系数在0.020W/(m·K)~0.041W/(m·K)之间，导热系数相对较低，所以保温效果好。目前，建筑工程中常用的有机保温材料有酚醛树脂板、模塑聚苯乙烯泡沫板（EPS）、聚氨酯保温板、挤塑聚苯乙烯泡沫板（XPS）、石墨聚苯乙烯板、热固性改性聚苯乙烯板等。材料品种的多样化导致产品性能指标的多样化。 本文对山西省常用有机保温材料的性能指标进行全面的分析，供工程使用参考。

1 定义

EPS，全称模塑聚苯乙烯泡沫，是先将含有挥发性液态发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒加热预发，然后在模具中加热成为具有细小闭孔结构的白色固体。

XPS全称挤塑聚苯乙烯泡沫塑料，是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要原料，添加少量助剂，经加热挤压而成的具有闭孔结构的硬质泡沫塑料。

SEPS全称是石墨型聚苯乙烯泡沫板，是在可发性聚苯乙烯（EPS）中引入石墨而制成的，使其在保持优良的保温性能的同时，还具有更好的阻燃、防火性能。

热固性改性聚苯板采用“高分子蜂窝结构隔离室”技术，使高分子闭孔发泡球材具有与防火隔离层相同的共性，形成独特的蜂窝结构，防火隔离层将每个球粒包裹起来，在发泡前增加了每个球粒的防火能力。酚醛保温板采用酚醛泡沫制成，酚醛泡沫是在酚醛树脂中加入固化剂、发泡剂等一些助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料。酚醛保温板是一种新型不燃、低烟保温材料。聚氨酯保温板是采用聚氨酯经过一定的工艺制成的具有保温性能的板材。

2 常见有机保温材料物理性能分析

2.1 分析产品和方法

1）分析产品：6个不同地区保温材料厂家生产的XPS、EPS、SEPS、热固性改性聚苯乙烯板、酚醛保温板、聚氨酯保温板。

2）分析方法：依据GB/T 2-2002《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）》、GB/T 1-2002《绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》、GB/T 6343-2009《泡沫塑料和橡胶表观密度的测定》、GB/T 8813-2008《硬质泡沫塑料压缩强度试验方法》、GB/T 8810-2005《硬质泡沫塑料吸水率试验方法》、GB/T 8811-2008《硬质泡沫塑料尺寸稳定性试验方法》、GB/T 8624-2012《建筑材料燃烧性能分级方法》。

2.2 研究方案 对6种材料的热导率、尺寸稳定性、表观密度、燃烧性能、抗压强度及体积吸水率进行分析研究。采用试件尺寸为100mm×100mm×50mm的矩形块分析表观密度和抗压强度；采用试件尺寸为300mm×300mm×28mm的矩形块分析热导率；采用试件尺寸为100mm×100mm×50mm和150mm×150mm×50mm的矩形块分析体积吸水率；采用试件尺寸为100mm×100mm×25mm的矩形块分析尺寸稳定性；采用试件尺寸为××50mm、×500mm×50mm、150mm×90mm×50mm的矩形块分析燃烧性能。

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2.3 结果与分析

1）6种不同产品的导热系数、表观密度、体积吸水率、抗压强度及尺寸稳定性分析。选取不同厂家生产的挤塑聚苯乙烯泡沫板（XPS）、模塑聚苯乙烯泡沫板（EPS）、石墨聚苯乙烯板（SEPS）、热固性改性聚苯乙烯板、聚氨酯保温板、酚醛树脂板进行导热系数、表观密度、体积吸水率、抗压强度及尺寸稳定性分析。分析结果见表1。

由表1和图1可知，XPS的抗压强度最高，其次是聚氨酯保温板和热固性改性聚苯板，SEPS的抗压强度最低。XPS的生产工艺直接决定了它的特性。XPS的主要原料是聚苯乙烯，加入防水剂等一些原料，将这些材料混合后加入催化剂加热，最后挤出成型。其内部为独立的封闭气泡结构，发泡结构紧密相连，浑然一体。聚氨酯保温板和热固性改性聚苯板都是经过加热固化生成的，其抗压强度也较高。

表1显示热固性改性聚苯板的表观密度最大。材料的密度和它的孔隙率、孔隙的大小、孔隙的性质有关。热固性改性聚苯板是热固性的，并且添加了特殊的防火材料。这种材料的密度大于其他产品中添加的阻燃材料的密度，所以表观密度最大。

如图2所示，EPS的导热系数最大，热固性改性聚苯乙烯板次之，聚氨酯保温板的导热系数最小。导热系数是保温材料保温性能的重要指标，保温材料保温性能好，其导热系数必须小。保温材料的分子结构、化学组成、湿度、密度、温度等都会直接影响导热系数。硬泡微孔聚氨酯保温板中存在着导热系数低于空气的发泡剂，导致聚氨酯保温板的导热系数较低。但由于扩散作用，发泡剂不断与环境中的空气置换，随着使用时间的增加，聚氨酯保温板的导热系数逐渐增大，保温效果变差。

从表1和图3可以看出，XPS体积吸水率最低，其次是热固性改性聚苯板和聚氨酯保温板，EPS最高。吸水率直接影响保温材料的导热系数，加工过程中原材料的性能和加工条件导致吸水率不同，吸水率高则保温性能差，保温材料吸水后，在低温条件下，吸收的水分极易结冰，从而破坏保温材料的结构，降低其保温性能。XPS的尺寸稳定性最差，这是因为XPS是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要成分，加入少量助剂，经加热挤出成型而制成的硬质泡沫塑料。这样的材料性质决定了在同样的温差下，XPS内部产生的温度应力和温度变形会比其他保温板大。聚氨酯保温板为双组份液体交联发泡，液体具有热固性网状结构，闭孔率高，抗压强度高，耐热稳定性好。 充分使用温度为120℃。EPS、XPS为粒状、线状结构的热塑性泡沫塑料，热敏感性强，热稳定性差，耐热温度仅为70℃，在较高环境温度下使用，存在二次发泡、体积变形的风险。因此聚氨酯保温板外墙保温系统因保温板变形而导致开裂的风险最小。

3）不同材料燃烧性能结果分析。对不同厂家生产的挤塑聚苯乙烯泡沫板（XPS）、模塑聚苯乙烯泡沫板（EPS）、石墨聚苯乙烯板（SEPS）、热固性改性聚苯乙烯板、聚氨酯保温板、酚醛树脂板的燃烧性能结果进行分析，分析结果见表2。

从表2可以看出，热固性改性聚苯板的燃烧性能可以达到相当于A2级。XPS、EPS、聚氨酯保温板的燃烧性能较差。热固性改性聚苯板是一种新型高分子防火保温材料，它采用“高分子蜂窝结构隔离室”技术，将防火隔离层与高分子闭孔发泡球材料结合在一起，形成蜂窝状结构。这种结构非常独特，可以在球粒外表面形成防火隔离层，使每个颗粒都具有防火能力。它的点火面呈炭化状态，无垂直或水平明火蔓延，离火自熄，不阻燃，燃烧碎片会滴落，能有效阻止火焰和高热向内传导。整体结构完整，发烟量低、无毒。

保温材料各项性能指标相互影响，聚氨酯导热系数最小，尺寸稳定性最好，但导热系数值会随时间推移而增大；XPS吸水率最小，尺寸稳定性最差；热固性改性聚苯板燃烧性能最好。因此，在选择保温材料时，应遵循“理化性能好，综合价格适中”的原则。无论是SEPS还是热固性改性聚苯板、XPS等，都有各自的优势。在选择保温材料时，应结合工程实际情况，扬长避短，综合利用，充分发挥各种材料的优势。

新明设计工作室立足河南，外墙主设计师拥有100万平米施工经验，1000万平米以上外墙保温/涂料工程深度设计经验，涵盖别墅、高层等项目，涉及保温系统有岩棉板/条、XPS挤塑板、EPS发泡聚苯板、发泡陶瓷板、水泥泡沫板、无机保温砂浆、模塑聚苯板、保温装饰一体板等外墙保温系统。 涉及的涂层种类有光面/毛面水包水辉彩石涂层、真石漆涂层、弹性涂层、平涂涂层、质感刮砂涂层等。目前，工作室外墙深度设计团队现有设计总监1人，团队成员10人，专业从事各类外墙保温接口施工图/竣工图、EPS线条深度切割图、外墙涂层网格及接缝设计、外墙石铝板幕墙深度设计、外墙涂层接口深度施工图/竣工图、外墙立面控制效果图等的深度优化设计。我们会尽最大努力确保施工单位实现精准施工，节省成本！