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【摘要】建筑外墙保温需要一种优异的保温效果、良好的耐燃性能、便捷的施工方法、绿色环保和经济可行的材料。本文就建筑行业近年来出现的几种防火型聚苯乙烯保温板的性能进行对比分析,使这些新材料能够在工程中推广使用,具有现实意义和历史意义。
【关键词】防火型聚苯乙烯;外墙保温;耐燃性能;应用研究
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
在北方寒冷地区,建筑外墙必须进行保温处理。在建筑外墙保温材料中,主要采用有机材料和无机材料,其中,有机材料具有保温效果好的特点,但防火性能相对较差。实际工程中,建筑外墙保温材料需要一种既具有突出的保温效果,又具有良好的耐燃性能,同时具有完善的保温配套系统、方便的施工方法,并能够满足绿色环保和经济可行的需要。近年来,工程上普遍采用防火型聚苯乙烯板,因此,研究其保温和防火性能,使其在工程中普遍推广使用,具有现实的环境效益、经济效益和社会效益,必将推动我国建筑节能技术的进步和发展[2-5]。本文将现阶段新出现的几种防火型聚苯乙烯保温板进行对比分析,以期达到应用示范作用。
1、TPS改性聚苯乙烯真金板
TPS改性聚苯乙烯真金板是在传统EPS聚苯乙烯板的基础上进行改良,是以热固性酚醛树脂为包覆溶剂,红磷为阻燃剂,制备的阻燃可发性聚苯乙烯材料具有很好的阻燃效果,它采用了跨学科、跨领域技术,使每一个有机颗粒形成独立的防火个体,从而有效隔断热量传导和火焰传播,不仅保留了传统EPS聚苯乙烯板导热系数小、保温隔热效果良好、质量轻等优点,而且克服了传统EPS聚苯乙烯板阻燃效果差的缺点,是一种性能比较好的有机保温隔热材料,因其颜色为橘红色,所以以“真金板”命名。TPS改性聚苯乙烯真金板具有性能特点:
1)防火性能比較优良,燃烧性能达到B1级至A2级。火焰喷烧30秒,表面仅发生碳化,无浓烟、无熔融、并且无刺激性气味。火焰喷烧30分钟后,仅过火部位产生碳化,其它部位基本完好,这样,可以避免出现再次燃烧。
2)相对于其它A级防火保温材料,保温性能优良,导热系数在0.035-0.041之间。
3)符合ROHS检测标准,无有害物质挥发,并且不产生分解和霉变、不产生污染环境的气体,可以回收再利用,环保节能。
4)具有良好的物理性能,具有较强高的抗压强度,尺寸稳定性较好。
5)板材表面可喷涂、可抹灰各种石材涂料,形成保温装饰板,防火、保温、装饰一体化解决,便于施工,节约造价。
2、Aeps硅质聚苯板
Aeps硅质聚苯板是先将可发性聚苯乙烯珠粒预发泡进行处理,然后将硅酸盐、水、增塑剂、悬浮液稳定剂、聚合催化剂、膨胀剂等配制成的悬浮液与其在模具中加热进行发泡,发泡完毕后对其干燥处理,再加入泡沫板设备二次加热发泡成型,燃烧性能级别可达到A级不燃。Aeps硅质聚苯板具有以下性能特点:
1)在明火状态下不易燃烧,且在火焰情况下不蔓延,燃烧性能可达到B1级、A2级至A1级,安全性非常高,见图2。
2)保留了传统有机材料导热系数低的优点,比传统EPS聚苯乙烯板的导热系数略低,具有良好的保温效果。
3)与传统的EPS聚苯乙烯板的外保温系统施工工艺基本相同,无增加施工技术难度,施工比较方便。
4)与A级防火保温材料价格比较,性价比较高,有一定的市场前景。
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树脂不燃液而制成的产品。三聚氰胺甲醛树脂具有固化速率快、耐热性好、覆膜的拉伸强度高等优异性能。另外,三聚氰胺甲醛树脂含有大量阻燃性氮元素,与磷元素共同阻燃,具有协同效应。在阻燃液里添加了黑色颜料,可用肉眼辨认其阻燃液是否已完全覆膜。三聚氰胺在高温后的主要优点是无卤、低烟、毒性很低,对生态的动植物影响小,有利于环境保护,兼具了“环保”、“节能”与“防火”[2]。“Hi-POR”不燃性EPS板具有以下性能特点:
1)可在一般EPS颗粒上完成覆膜工艺,覆膜后防火性能大幅度提升,可达到燃烧性能B1级及A2级的阻燃等级。
2)保温性能好、自重轻、施工简便,可涂、可喷各种石材涂料制成一体化板材,并可达到节能、防火验收标准。
3)制作成本与其他现有 A2级保温材料生产企业相比,成本偏低。 4)可回收之前B1、B2等级的EPS泡沫材料,将其升级为A2等级,产生收益。
4、三种防火型聚苯乙烯板与传统EPS聚苯乙烯板的比较
TPS改性聚苯乙烯真金板与传统EPS聚苯乙烯板相比,保温性能接近,都属于优秀的保温节能材料。两者的综合性能差异不大,但主要区别在于燃烧性能,TPS改性聚苯乙烯真金板的燃烧性能明显强于传统EPS聚苯乙烯板,燃烧性能级别可达到A2级、B1级。
Aeps硅质聚苯板改良了传统的EPS聚苯乙烯板,延续了其保温效果好的特点,又提高了板材的强度及耐久性,而且提高了燃烧性能级别。
“Hi-POR”不燃性 EPS 板与传统EPS聚苯乙烯板相比,保温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烧性能级别。
结语:
本文对三种防火型聚苯乙烯板的保温性能和防火性能进行了对比分析,在保温方面,具有“导热系數小、蓄热系数大、保温效果好”的特优点,且具有工艺成熟、不吸水、质量轻、不易脱落,便于施工、安全可靠的特点。在防火方面,达到了保温材料A级防火标准。在价格方面,低于A级阻燃型保温材料的同类产品,性价比较高。与其他保温材料相比,比泡沫玻璃及无机活性保温砂浆等保温效果好,强度高于酚醛板、岩棉等材料。因此,是一类“保温效果好、阻燃性能高、工艺成熟”的建筑外墙保温新材料,而且特别适合防火要求更高的变电站(所)建筑的使用,具有广阔的应用前景。
参考文献:
[1] GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》.
[2]王雅珍,孟爽,王凤超.聚苯乙烯用阻燃剂研究进展[J].广州化工,2016,44 (22):1-11.
[3]潘玉言,赵金平,谭丹君.不燃保温材料与外墙外保温系统适应性分析[J].建筑科学,2012,28(11):72-74.
[4]吕春.寒区高层建筑外墙外保温体系防火性能分析[J].低温建筑技术,2013,(10) : 126-129.
[5]李叶,盖广清,王立艳.外墙外保温工程防火保温材料的现状及发展趋势[J].北方建筑,2016,1 (1):49-51.
作者简介:
姚家伟(1964-),男,辽宁大连人,教授,主要从事建筑设计及建筑技术研究。
基金项目:
辽宁省自然科学基金(No:201602201);中央高校基本科研业务专项资金资助项目(No:DC201502090302)。
【关键词】防火型聚苯乙烯;外墙保温;耐燃性能;应用研究
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
在北方寒冷地区,建筑外墙必须进行保温处理。在建筑外墙保温材料中,主要采用有机材料和无机材料,其中,有机材料具有保温效果好的特点,但防火性能相对较差。实际工程中,建筑外墙保温材料需要一种既具有突出的保温效果,又具有良好的耐燃性能,同时具有完善的保温配套系统、方便的施工方法,并能够满足绿色环保和经济可行的需要。近年来,工程上普遍采用防火型聚苯乙烯板,因此,研究其保温和防火性能,使其在工程中普遍推广使用,具有现实的环境效益、经济效益和社会效益,必将推动我国建筑节能技术的进步和发展[2-5]。本文将现阶段新出现的几种防火型聚苯乙烯保温板进行对比分析,以期达到应用示范作用。
1、TPS改性聚苯乙烯真金板
TPS改性聚苯乙烯真金板是在传统EPS聚苯乙烯板的基础上进行改良,是以热固性酚醛树脂为包覆溶剂,红磷为阻燃剂,制备的阻燃可发性聚苯乙烯材料具有很好的阻燃效果,它采用了跨学科、跨领域技术,使每一个有机颗粒形成独立的防火个体,从而有效隔断热量传导和火焰传播,不仅保留了传统EPS聚苯乙烯板导热系数小、保温隔热效果良好、质量轻等优点,而且克服了传统EPS聚苯乙烯板阻燃效果差的缺点,是一种性能比较好的有机保温隔热材料,因其颜色为橘红色,所以以“真金板”命名。TPS改性聚苯乙烯真金板具有性能特点:
1)防火性能比較优良,燃烧性能达到B1级至A2级。火焰喷烧30秒,表面仅发生碳化,无浓烟、无熔融、并且无刺激性气味。火焰喷烧30分钟后,仅过火部位产生碳化,其它部位基本完好,这样,可以避免出现再次燃烧。
2)相对于其它A级防火保温材料,保温性能优良,导热系数在0.035-0.041之间。
3)符合ROHS检测标准,无有害物质挥发,并且不产生分解和霉变、不产生污染环境的气体,可以回收再利用,环保节能。
4)具有良好的物理性能,具有较强高的抗压强度,尺寸稳定性较好。
5)板材表面可喷涂、可抹灰各种石材涂料,形成保温装饰板,防火、保温、装饰一体化解决,便于施工,节约造价。
2、Aeps硅质聚苯板
Aeps硅质聚苯板是先将可发性聚苯乙烯珠粒预发泡进行处理,然后将硅酸盐、水、增塑剂、悬浮液稳定剂、聚合催化剂、膨胀剂等配制成的悬浮液与其在模具中加热进行发泡,发泡完毕后对其干燥处理,再加入泡沫板设备二次加热发泡成型,燃烧性能级别可达到A级不燃。Aeps硅质聚苯板具有以下性能特点:
1)在明火状态下不易燃烧,且在火焰情况下不蔓延,燃烧性能可达到B1级、A2级至A1级,安全性非常高,见图2。
2)保留了传统有机材料导热系数低的优点,比传统EPS聚苯乙烯板的导热系数略低,具有良好的保温效果。
3)与传统的EPS聚苯乙烯板的外保温系统施工工艺基本相同,无增加施工技术难度,施工比较方便。
4)与A级防火保温材料价格比较,性价比较高,有一定的市场前景。
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树脂不燃液而制成的产品。三聚氰胺甲醛树脂具有固化速率快、耐热性好、覆膜的拉伸强度高等优异性能。另外,三聚氰胺甲醛树脂含有大量阻燃性氮元素,与磷元素共同阻燃,具有协同效应。在阻燃液里添加了黑色颜料,可用肉眼辨认其阻燃液是否已完全覆膜。三聚氰胺在高温后的主要优点是无卤、低烟、毒性很低,对生态的动植物影响小,有利于环境保护,兼具了“环保”、“节能”与“防火”[2]。“Hi-POR”不燃性EPS板具有以下性能特点:
1)可在一般EPS颗粒上完成覆膜工艺,覆膜后防火性能大幅度提升,可达到燃烧性能B1级及A2级的阻燃等级。
2)保温性能好、自重轻、施工简便,可涂、可喷各种石材涂料制成一体化板材,并可达到节能、防火验收标准。
3)制作成本与其他现有 A2级保温材料生产企业相比,成本偏低。 4)可回收之前B1、B2等级的EPS泡沫材料,将其升级为A2等级,产生收益。
4、三种防火型聚苯乙烯板与传统EPS聚苯乙烯板的比较
TPS改性聚苯乙烯真金板与传统EPS聚苯乙烯板相比,保温性能接近,都属于优秀的保温节能材料。两者的综合性能差异不大,但主要区别在于燃烧性能,TPS改性聚苯乙烯真金板的燃烧性能明显强于传统EPS聚苯乙烯板,燃烧性能级别可达到A2级、B1级。
Aeps硅质聚苯板改良了传统的EPS聚苯乙烯板,延续了其保温效果好的特点,又提高了板材的强度及耐久性,而且提高了燃烧性能级别。
“Hi-POR”不燃性 EPS 板与传统EPS聚苯乙烯板相比,保温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烧性能级别。
结语:
本文对三种防火型聚苯乙烯板的保温性能和防火性能进行了对比分析,在保温方面,具有“导热系數小、蓄热系数大、保温效果好”的特优点,且具有工艺成熟、不吸水、质量轻、不易脱落,便于施工、安全可靠的特点。在防火方面,达到了保温材料A级防火标准。在价格方面,低于A级阻燃型保温材料的同类产品,性价比较高。与其他保温材料相比,比泡沫玻璃及无机活性保温砂浆等保温效果好,强度高于酚醛板、岩棉等材料。因此,是一类“保温效果好、阻燃性能高、工艺成熟”的建筑外墙保温新材料,而且特别适合防火要求更高的变电站(所)建筑的使用,具有广阔的应用前景。
参考文献:
[1] GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》.
[2]王雅珍,孟爽,王凤超.聚苯乙烯用阻燃剂研究进展[J].广州化工,2016,44 (22):1-11.
[3]潘玉言,赵金平,谭丹君.不燃保温材料与外墙外保温系统适应性分析[J].建筑科学,2012,28(11):72-74.
[4]吕春.寒区高层建筑外墙外保温体系防火性能分析[J].低温建筑技术,2013,(10) : 126-129.
[5]李叶,盖广清,王立艳.外墙外保温工程防火保温材料的现状及发展趋势[J].北方建筑,2016,1 (1):49-51.
作者简介:
姚家伟(1964-),男,辽宁大连人,教授,主要从事建筑设计及建筑技术研究。
基金项目:
辽宁省自然科学基金(No:201602201);中央高校基本科研业务专项资金资助项目(No:DC201502090302)。