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河南正大泡沫廠/技術(shù)丨淺析改性聚苯板

一、材料介紹

1.1政策背景

改性聚苯板類(lèi)型的材料本質(zhì)上可以說(shuō)是一款政策性的產(chǎn)品。近年來(lái)的建筑外墻火災(zāi)頻發(fā)（2009年南京中環(huán)國(guó)際廣場(chǎng)、2008年哈爾濱經(jīng)緯360度雙子星大廈、濟(jì)南奧體中心、2009年北京央視新址附屬文化中心、2010年上海膠州路教師公寓、2011年沈陽(yáng)皇朝萬(wàn)鑫大廈相繼發(fā)生建筑外保溫材料火災(zāi)，甚至在前幾天2019年5月24日南京新街口金鷹可燃物質(zhì)失火外墻烈焰滾滾）讓保溫材料的燃燒性能得到非常重視。

1.2 改性聚苯板

改性聚苯板是一個(gè)大類(lèi)，包括我們常說(shuō)的勻質(zhì)板、硅質(zhì)板、真金板等，他們?nèi)f變不離其宗。采用分倉(cāng)式用不燃材料，把這個(gè)EPS顆粒包裹起來(lái)。根據(jù)JG/T536-2017《熱固復(fù)合聚苯乙烯泡沫保溫板》規(guī)定，熱固復(fù)合聚苯乙烯泡沫保溫板以聚苯乙烯泡沫顆?；虬宀淖鳛楸鼗w，使用處理劑復(fù)合制成的板狀制品，其復(fù)合工藝主要有顆粒包覆、混合成型或基板滲透等，在受火狀態(tài)下具有一定的形狀保持能力且不產(chǎn)生熔融滴落物的特點(diǎn)。

該類(lèi)產(chǎn)品按密度分為：

D型，低密度型，標(biāo)稱(chēng)密度35~50kg/m3，采用以有機(jī)材料為主要成分的處理劑通過(guò)顆粒包覆處理加工制成。

G型，高密度型，標(biāo)稱(chēng)密度140~200kg/m3，采用以無(wú)機(jī)材料為主要成分的處理劑通過(guò)混合成型或基板滲透處理加工制成。

按導(dǎo)熱系數(shù)分類(lèi)分為：

040級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.040W/（m·K）  對(duì)應(yīng)D型（低密度型）

050級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.050W/（m·K）  對(duì)應(yīng)G型（高密度型）

060級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.060W/（m·K）  對(duì)應(yīng)G型（高密度型）

二、材料特點(diǎn)

企業(yè)響應(yīng)國(guó)家政策，積極研制A級(jí)保溫材料這是值得肯定的，這樣保溫行業(yè)才能進(jìn)步。但目前對(duì)EPS進(jìn)行改性使其作為A級(jí)保溫材料使用，確實(shí)有很多弊端。

2.1 燃燒性能能不能達(dá)到A級(jí)？

難以達(dá)到A級(jí)。

改性聚苯板除石墨改性模塑聚苯板（改性聚苯板的一種）老老實(shí)實(shí)標(biāo)注B1級(jí)外，其余改性聚苯板如勻質(zhì)板、硅質(zhì)板、熱固性改性復(fù)合板（真金板）等等，這些材料的生產(chǎn)廠家都將其作為A2級(jí)保溫材料在推廣銷(xiāo)售。JG/T536-2017《熱固復(fù)合聚苯乙烯泡沫保溫板》標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了G型（高密度型）可以做到A2的燃燒性能等級(jí)。但實(shí)際上該材料在外墻保溫實(shí)踐中應(yīng)用上墻后的板材難以達(dá)到A級(jí)材料。

廠家送檢的A級(jí)材料是高容重，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用往往被替換為低容重的了，其密度不超過(guò)90kg/m3，超過(guò)的很難施工了。

真金板的紅色部分，有阻燃劑，也用酚醛材料，這些材料摻雜在一起，達(dá)到A2級(jí)是很牽強(qiáng)的。單純的酚醛雖然氧指數(shù)達(dá)到38左右，但也不是A級(jí)材料，與EPS顆粒雜合在一起也是不能達(dá)到A級(jí)。

硅質(zhì)板用了二氧化硅硅酸鹽之類(lèi)（水泥）的東西，在實(shí)驗(yàn)室可能達(dá)到A級(jí)，但摻入物質(zhì)大大增加，保溫板的保溫性能大打折扣，雖然防火但作為保溫材料使用就牽強(qiáng)了。

2.2 保溫性能如何？

“準(zhǔn)A級(jí)”改性聚苯板保溫性能差。

保溫性能是保溫材料的關(guān)鍵指標(biāo)之一。從產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可以看到保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)在0.040 W/（m·K）以上。簡(jiǎn)單分析，改性聚苯板的主要成分，大多數(shù)成分為EPS聚苯顆粒，純粹的這種材料其導(dǎo)熱系數(shù)在0.039~0.041 W/（m·K），當(dāng)板體摻加了其他物質(zhì)，如硅質(zhì)水泥、阻燃材料等，其導(dǎo)熱系數(shù)只增不減。倘若按照G型高密度A級(jí)保溫板使用，其導(dǎo)熱系數(shù)在0.050~0.060 W/（m·K）甚至更高，所以完全不像有些廠家宣稱(chēng)的勻質(zhì)板（硅質(zhì)板）延續(xù)了聚苯板導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好。保溫性能尚可的，做到0.040 W/（m·K）左右的是低密度板，其燃燒性能只能劃分到B1級(jí)范疇。

在很多地方，這種主要成分為EPS的改性聚苯板的燃燒性能判定為B1級(jí)。

在目前的市場(chǎng)上，我們搜一下硅質(zhì)保溫板改性聚苯板可以看到廠家都是按照A級(jí)來(lái)宣傳，這是有局限性的。很多負(fù)責(zé)任的大廠雖然取名AEPS聲明其還是B1級(jí)的。

2.3板材重不重？

有廠家雖然宣稱(chēng)可以做A級(jí)的檢驗(yàn)報(bào)告，但其產(chǎn)品密度達(dá)到180~200kg/m3甚至更高，這樣的板材自重大，成本高，導(dǎo)熱系數(shù)高，基本上不會(huì)大面積的用于外墻，用作外墻的材料往往成了D型低密度的改性聚苯板。有些廠家標(biāo)稱(chēng)：密度為80~100的硅質(zhì)板就能達(dá)到A2級(jí)的燃燒等級(jí)，是不負(fù)責(zé)任的。

可以說(shuō)這類(lèi)改性聚苯板與水泥發(fā)泡板的密度范圍屬于同一個(gè)范疇，他們都是150~300 kg/m3左右的區(qū)間。高于巖棉的80~160kg/m3的密度區(qū)間。這些“A級(jí)”改性聚苯板上墻后的重量重，安全性能差。

2.4板材物理性能指標(biāo)如何？

（1）抗拉強(qiáng)度低，這類(lèi)板材如果作用A級(jí)高密度型，其垂直于板面的抗拉輕度050級(jí)≥0.10Mpa，060級(jí)≥0.12MPa。實(shí)際上技術(shù)中心對(duì)市面上的改性聚苯板做復(fù)檢，其強(qiáng)度達(dá)不到0.10Mpa便產(chǎn)生了破壞。

（2）尺寸穩(wěn)定性差。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范里面對(duì)D型低密度的改性聚苯板的要求為≤0.8%，這個(gè)值比較高了，EPS模塑聚苯板的尺寸穩(wěn)定性為≤0.3%。而G型高密度的改性聚苯板對(duì)這一指標(biāo)避而不談，不做要求。不做要求是不可能的，做了又被動(dòng)。廠家宣稱(chēng)的尺寸穩(wěn)定性≤0.3%，完全照搬GB/T29906-2013《模塑聚苯板薄抹灰外保溫系統(tǒng)材料》的指標(biāo)要求，是很難達(dá)到的。這些改性聚苯板將有機(jī)的聚苯顆粒與無(wú)機(jī)的材料摻雜在一起，二者性能有差異，其尺寸穩(wěn)定性只會(huì)變差，形變較大。

（3）吸水率大，這個(gè)很好理解，因?yàn)楦男跃郾桨逯刑砑恿撕芏酂o(wú)機(jī)的材料，這些無(wú)機(jī)的材料比如水泥、二氧化硅，水泥的主要成分就是硅酸鹽，這些物質(zhì)就是吸水的。吸水后顆粒之間的凝聚力就減弱掉，同時(shí)內(nèi)聚力也被破壞掉。所以特別容易掉粉，掉渣。廠家宣稱(chēng)A級(jí)改性聚苯板吸水率≤6%，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中為≤10%（EPS為≤3%），可見(jiàn)改性聚苯板的吸水率是很大的，其規(guī)范值與水泥發(fā)泡板相當(dāng)。

吸水率大的保溫材料會(huì)導(dǎo)致哪些不良后果呢？

1）施工時(shí)，吸水率大的改性聚苯板會(huì)從膠粘劑和抹面砂漿中搶水分，導(dǎo)致膠粘劑的抹面砂漿的水灰比發(fā)生變化，其施工質(zhì)量受到影響。吸水率較大容易讓覆蓋在其上面的砂漿養(yǎng)護(hù)不到位，因?yàn)槟z粘劑和抹面砂漿養(yǎng)護(hù)過(guò)程中是需要水的。表現(xiàn)在作為粘結(jié)砂漿的膠粘劑無(wú)法按照預(yù)期達(dá)到粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)抹面膠漿又因板面吸水容易產(chǎn)生開(kāi)裂的現(xiàn)象。

2）使用過(guò)程中，一旦外墻滲水，保溫材料吸水受潮，重量加劇，保溫性能喪失不說(shuō)，強(qiáng)度降低，材料容易下墜沉積，產(chǎn)生脫落風(fēng)險(xiǎn)。

（4）材質(zhì)脆。由于其滲透工藝或分倉(cāng)工藝，每個(gè)EPS顆粒之間包覆了一層阻燃物質(zhì)或硅質(zhì)無(wú)機(jī)材料，EPS顆粒之間的粘結(jié)能力減弱。改性聚苯板往往容易產(chǎn)生掉粉、顆粒容易剝落等缺陷。在做拉拔力時(shí)間的時(shí)候，觀察板面的斷裂面，往往是顆粒完好，顆粒之間的阻燃物質(zhì)呈粉狀掉渣。這表面顆粒之間粘結(jié)力不佳。

改性聚苯板斷面

用手摸改性聚苯板，能感覺(jué)到碎屑的脫落，品質(zhì)感覺(jué)不好。這款產(chǎn)品還要在表面打釘固定（其施工工藝與EPS保溫板類(lèi)似），電鉆鉆孔，敲擊錨釘又會(huì)對(duì)這款材料本體造成沖擊，脆性的特質(zhì)更容易在外墻破碎。即熔結(jié)性較差。掉渣嚴(yán)重。

三、市場(chǎng)應(yīng)用情況

改性后的聚苯板吸水率較大，用于實(shí)際工程往往可能大大降低保溫性能。手摸板材有掉渣現(xiàn)象，實(shí)際大批量生產(chǎn)因?yàn)閮r(jià)格低，其質(zhì)量可能更差。材料性能達(dá)不到真正的A級(jí)。從工程實(shí)踐看，尚未有大量的案例可以驗(yàn)證此板的實(shí)際操作性能和完工質(zhì)量。所以選擇改性聚苯板作為A級(jí)材料使用需要慎之又慎。

這款產(chǎn)品也可以說(shuō)是目前保溫行業(yè)百花齊放百家爭(zhēng)鳴時(shí)代的衍生產(chǎn)品，在GB50016建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行的今日，屬于擦邊球的產(chǎn)品，局限性很大。論防火性能應(yīng)納入B1級(jí)范疇，論價(jià)格成本又干不過(guò)石墨改性模塑聚苯板。

政府政策層面，已經(jīng)有江西省限制使用這款材料了。在2019年4月19日山西省出臺(tái)《關(guān)于建筑節(jié)能產(chǎn)品（技術(shù)）推廣應(yīng)用有關(guān)事項(xiàng)的通知（試行）》中規(guī)定，熱固復(fù)合聚苯板（D型、G型）限制使用，不再列入山西省建筑節(jié)能產(chǎn)品推廣目錄。

其中G型高密度型的復(fù)合聚苯板不能用于薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，理由為熱工性能差、吸水率較高、導(dǎo)熱系數(shù)高、密度大、難以滿(mǎn)足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，無(wú)機(jī)材料成分難以確認(rèn)，鎂系板尚存在返堿、返鹵、返潮等現(xiàn)象。

D型低密度復(fù)合聚苯板不能作為A級(jí)保溫材料使用，這就意味著用D型冒充G型作為A級(jí)使用明令禁止。當(dāng)然了這類(lèi)材料是不甘心被降級(jí)為B級(jí)材料的，這違背了它的研發(fā)初衷，要知道選擇B級(jí)材料，EPS和SEPS這兩位老大哥的地位很穩(wěn)妥的，又便宜，又輕質(zhì)（才18~22kg/m3）。

總之，A級(jí)材料選擇改性聚苯板是不合適的，雖然它在我國(guó)一些地方仍然有市場(chǎng)。目前半硬質(zhì)的憎水性巖棉板/帶是主流的常見(jiàn)的正宗A級(jí)材料。當(dāng)然也有價(jià)格較貴的真空絕熱板，也有目前市場(chǎng)地位減少的發(fā)泡水泥板等。A級(jí)無(wú)機(jī)保溫材料還會(huì)面臨防火性能與保溫性能相矛盾的難題。

四、A級(jí)保溫材料性能指標(biāo)對(duì)比

結(jié)論：

1.真空絕熱板導(dǎo)熱系數(shù)最低，保溫性能好，燃燒等級(jí)A級(jí)不燃，吸水率較低，應(yīng)用厚度最薄。但在某些區(qū)域禁用在外墻（如江蘇），造價(jià)較高，板面無(wú)法打釘，現(xiàn)場(chǎng)不能裁切。成本造價(jià)較高；定型產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法切割；工序復(fù)雜。

2.工期較長(zhǎng)，板縫需要保溫砂漿處理，在安裝處理過(guò)程中容易受損。

3.巖棉板/巖棉帶A級(jí)不燃，導(dǎo)熱系數(shù)較低，雖吸水率較高，但通過(guò)憎水性巖棉改性后可以彌補(bǔ)，目前是A級(jí)保溫材料的常用材料。

4.泡沫玻璃A級(jí)不燃，但密度大，產(chǎn)品本身容易粉化不適合低溫地區(qū)使用，因?yàn)槠湮锢硇再|(zhì)并不算太穩(wěn)定。

5.復(fù)合巖棉板 A級(jí)不燃，提升防水性能，抗壓抗拉強(qiáng)度高，施工便捷，人工成本低，平整度好、本體強(qiáng)度高、抗沖擊性能好。但自重較重，應(yīng)用高度受到限制，地方規(guī)范缺乏，推廣難度較大。

6.發(fā)泡水泥板防火性能好，燃燒性能等級(jí)A級(jí)不燃。但材質(zhì)較脆，容易出現(xiàn)缺棱掉角的情況，上墻后強(qiáng)度低，破損率高，尺寸誤差大、吸水率高。該產(chǎn)品為JGJ289-2012《建筑外墻外保溫防火隔離帶技術(shù)規(guī)程》中推薦的防火隔離帶保溫材料，但宜選用巖棉帶。目前該類(lèi)保溫產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用較少。

7.無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿 防火、阻燃、安全性高、 理化性能穩(wěn)定且環(huán)保無(wú)公害。 理化性能穩(wěn)定且環(huán)保無(wú)公害。 耐酸堿、耐腐蝕性能好、能有效阻止建筑梁、柱等構(gòu)件部位冷熱橋的產(chǎn)生，保溫性能差，施工質(zhì)量難以保障。吸水率高，防水性能差，安全性能差，空腔，起鼓，加上涂料系統(tǒng)，施工復(fù)雜、工期長(zhǎng)；全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)全面叫停無(wú)機(jī)保溫砂漿類(lèi)等保溫材料的推廣應(yīng)用，只有浙江省部分限制，只允許在12米以下項(xiàng)目使用。

8.發(fā)泡陶瓷保溫板 不燃燒（A級(jí)），與墻體粘結(jié)力強(qiáng)，強(qiáng)度高，無(wú)毒害放射物質(zhì)，環(huán)保。與建筑物使用壽命同期，而且施工簡(jiǎn)便、快捷。技術(shù)性能優(yōu)于泡沫玻璃、泡沫陶瓷等墻體保溫材料。缺點(diǎn)：導(dǎo)熱系數(shù)較高（≤0.085 W/(m·K)）強(qiáng)度低（脆），吸水率高，無(wú)法與泡沫玻璃、泡沫陶瓷、酚醛泡沫板、聚苯顆粒、聚苯板、擠塑板等墻體保溫材料相比。應(yīng)用少。

9.改性聚苯板，高密度板熱工性能滿(mǎn)足不了要求，不建議用于外墻外保溫系統(tǒng)。

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