保温材料是指对热流具有显着阻抗性的材料和材料复合体。材料导热系数的大小直接决定了材料的保温性能，导热系数越小，则保温性能越好。建筑保温材料指的是用于节能建筑的各种保温材料。
随着我国节能减排工程的进行，建筑保温材料得到了广泛的应用。现在建筑市场有很多种保温材料，按化学成分可分为有机保温材料，无机保温材料及金属保温材料； 从保温性能而言，无机材料比有机材料差。无机类保温材料的导热系数一般都较高，大约在 0. 065 W/（ m·K） ,有的可能更高，直接导致保温效果不好。常用的有机类保温材料的导热系数均在 0. 020 W/（ m·K） ~0. 041 W / （ m·K） 范围之间，导热系数相对较低，故保温效果好。
目前建筑工程常用的有机类保温材料有酚醛树脂板，模塑型聚苯乙烯泡沫塑料板（ EPS） ,聚氨酯保温板、挤塑型聚苯乙烯泡沫塑料板（ XPS） ,石墨聚苯板，热固型改性聚苯板等。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了综合分析，以便工程使用时参考。
1 定义
EPS,全称模塑聚苯乙烯泡沫塑料，首先加热预发含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒，然后在模具中加热，即成为具有微细闭孔结构的白色固体。
XPS,全称挤塑聚苯乙烯泡沫塑料，主要成分为聚苯乙烯树脂或其共聚物，添加剂少量，对这些材料进行加热挤塑，即成为具有闭孔结构的硬质泡沫塑料。
SEPS,全称石墨模型聚苯乙烯泡沫塑料板，它是在可发性聚苯乙烯（ EPS） 中导入石墨，使其在保护优良的保温性能基础上，具有更加良好的阻燃防火性能。
热固型改性聚苯板，运用“高分子蜂窝状结构隔离仓”技术，使高分子闭孔发泡小球材料与防火隔离层有相同共性，形成独特的蜂窝状结构，防火隔离层包裹了每个小球颗粒，每个颗粒防火能力增加，再发泡成型。
酚醛保温板由酚醛泡沫制成，酚醛泡沫是在酚醛树脂中加入固化剂、发泡剂，还有一些其他助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料。
酚醛保温板是一种新型的不燃，低烟的保温材料。
聚氨酯保温板是由聚氨基甲酸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 分析用产品及方法
1） 分析用产品。6 个不同地区的保温材料生产厂家生产的XPS,EPS,SEPS,热固型改性聚苯板，酚醛保温板，聚氨酯保温板。
2） 分析方法。依据 GB / T 10801. 2-2002 绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（ XPS） ,GB/T 10801. 1-2002 绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料，GB/T 21558-2008 建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料，GB/T20974-2007 绝热用硬质酚醛泡沫制品 （ PF） ,GB / T 6343-2009泡沫塑料与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 种材料进行导热系数、尺寸稳定性、表观密度、燃烧性能、压缩强度、体积吸水率分析研究。采用试件尺寸为 100 mm ×100 mm × 50 mm 的长方体试块，进行表观密度、压缩强度分析； 采用试件尺寸为300 mm ×300 mm ×28 mm 的长方体试块，进行导热系数分析； 采用试件尺寸为 100 mm × 100 mm × 50 mm,150 mm ×150 mm × 50 mm 的长方体试块，进行体积吸水率分析； 采用试件尺寸为100 mm ×100 mm ×25 mm 的长方体试块，进行尺寸稳定性分析； 采用试件尺寸为 1 500 mm ×1 000 mm ×50 mm,1 500 mm ×500 mm × 50 mm,150 mm × 90 mm × 50 mm 的长方体试块，进行燃烧性能分析。
2. 3 结果及分析
1） 6 个不同产品的导热系数、表观密度、体积吸水率、压缩强度和尺寸稳定性结果分析。选用不同厂家生产的挤塑型聚苯乙烯泡沫板（ XPS） ,模塑型聚苯乙烯泡沫塑料板（ EPS） ,石墨聚苯板（ SEPS） ,热固型改性聚苯板，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、压缩强度和尺寸稳定性结果分析，分析结果如表 1 所示。【1】
从表1 和图1 可以看出，XPS 的压缩强度最大，聚氨酯保温板和热固型改性聚苯板的压缩强度次之，SEPS 的压缩强度最小。
XPS 的制作工艺直接决定了它的特性，XPS 的主要原料为聚苯乙烯，添加防水剂，还有一些其他原料，混合这些材料的同时加入催化剂进行加热，最后挤压成型，其内部为独立的密闭式气泡结构，发泡结构紧密相连且无缝隙。聚氨酯保温板和热固型改性聚苯板都是加热固化生成的，压缩强度也较高。从表 1 可以看出热固型改性聚苯板的表观密度最大。材料的密度与其孔隙率、孔洞的大小及孔洞的性质有关，而热固型改性聚苯板为热固型，且添加了特殊的防火阻燃材料，该材料密度比其他产品添加的阻燃材料密度都大，故表观密度最大。由图 2 得出，EPS 的导热系数最大，热固型改性聚苯板的导热系数次之，聚氨酯保温板的导热系数最小。保温材料保温性能的重要指标是导热系数，保温材料的保温隔热性能好，其导热系数一定小。保温材料的分子结构及其化学成分、湿度、密度和温度都会直接影响导热系数。具有硬泡微孔的聚氨酯保温板有比空气的导热系数还小的发泡剂，致使聚氨酯保温板的导热系数较低。但是，发泡剂由于扩散作用，不断与环境中的空气发生置换，随着使用时间增长，聚氨酯保温板的导热系数逐渐增大，保温效果随之变差。从表1 和图3 可以看出，XPS 的体积吸水率最小，热固型改性聚苯板和聚氨酯保温板的次之，EPS 的最大。吸水率大小直接影响保温材料导热系数的高低，而原材料加工时的性能和加工条件导致吸水量各不相同。吸水率高，则绝热性能差，保温材料吸水后在低温情况下，吸入的水极易结冰，从而破坏了保温材料的结构，使其保温性能下降。
XPS 尺寸稳定性最差，这是由于 XPS 是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要成分，添加少量添加剂，通过加热挤塑成型而制得的硬质泡沫塑料。这样的材性决定 XPS 在相同的温差变化情况下，内部将会产生较其他保温板更大的温度应力和温度变形。而聚氨酯保温板是双组分液体交联发泡，液体呈热固性网状结构，闭孔率高，抗压强度大且耐热稳定性好，完全使用温度达 120 ℃，而 EPS,XPS 属热塑性发泡呈颗粒和线体结构，热敏感较大，热稳定性差耐热度仅为 70 ℃，在较高环境温度下使用存在二次发泡体积形变风险。因此，聚氨酯保温板外墙外保温系统因保温板变形造成的开裂隐患最小。
2） 不同材料燃烧性能结果分析。运用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） ,石墨聚苯板（ SEPS） ,热固型改性聚苯板，聚氨酯保温板，酚醛树脂板进行燃烧性能结果分析，分析结果如表 2 所示。【2】
从表 2 看出，热固型改性聚苯板燃烧性能可达到等效 A2级。
XPS,EPS,聚氨酯保温板燃烧性能差。热固型改性聚苯板是一种新型高分子防火保温材料，运用“高分子蜂窝状结构隔离仓”技术，使防火隔离层与高分子闭孔发泡小球材料相结合，形成蜂窝状结构，该结构非常独特，能使小球颗粒外表面都形成防火隔离层，使每个颗粒单独具有防火能力。其着火面碳化，无纵、横向明火蔓延，离火即自熄，无阻燃，天燃屑滴落，能有效阻绝火焰和高热向内传导，整体结构完整，且烟气量低无毒。
3 结语
保温材料的性能指标相互影响，聚氨酯导热系数最小，尺寸稳定性最好，但随着时间推移导热系数值会增大； XPS 吸水率最小，尺寸稳定性最差； 热固型改性聚苯板燃烧性能最好。所以选用保温材料时，应本着“理化性能良好，综合价格适中”的原则。无论是 SEPS 还是热固型改性聚苯板，XPS 等，它们都各有千秋。选择保温材料时，应结合工程实际情况，扬长避短，综合利用，这样才能充分发挥各种材料的优势。
参考文献：
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