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争议不断却应用广泛,泡沫塑料介绍

日期:2015-12-02 09:30:51 点击:3837次




泡沫塑料是一种由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料,具质轻、绝热、吸音、防震、耐腐蚀。有软质和硬质之分。广泛用做绝热、隔音、包装材料及制车船壳体等。



泡沫塑料的分类

微孔间互相连通的称为开孔型泡沫塑料,互相封闭的称为闭孔型泡沫塑料。泡沫塑料有硬质、软质两种。按美国试验和材料学会标准,在18~29℃温度下,在时间为5s内,绕直径2.5cm的圆棒一周,如不断裂,测试样属于软质泡沫塑料;反之则属硬质泡沫塑料。泡沫塑料还可分为低发泡和高发泡两类。通常将发泡倍率(发泡后比发泡前体积增大的倍数)小于5的称为低发泡,大于5的称为高发泡。



一、硬质泡沫塑料即在室温下,构成泡沫塑料的聚合物属结晶态或无定形态,它们的玻璃化温度高于常温,因此,在常温下泡沫塑料的质地较硬。

二、软质泡沫塑料即构成泡沫塑料的聚合物的熔点小于常温或无定形聚合物的玻璃化温度低于常温,材料在常温下质地柔软。

三、半硬质(或半软质)泡沫塑料是介于以上两类之间的泡沫体。

此外,对聚氨酯泡沫体的分类还有很多,如按照加工方式分类,大致可分为二步法(或称预聚体法)、半预聚体法、一步法和喷涂法。按泡沫密度方式可分为高、中、低和超低密度泡沫体以及密度悬殊很大的自结皮泡沫体或称为整皮泡沫体。后者是一特殊的泡沫形式,它不像前几种泡沫体具有一致的密度,只是在泡沫体内部生成较正常的泡沫体,而在表面部分不产生气泡或很少产生气泡,在泡沫体外表面形成密度较内部泡沫高得多的致密的表皮层,从表皮到芯部中心存在一个密度下降梯度十分明显的变化。在聚氨酯软质泡沫体中,它是适应汽车方向盘和扶手以及自行车、摩托车鞍座的应用而发展起来的一种半硬质模塑泡沫制品。

随着聚氨酯软质泡沫塑料的原材料、加工工艺技术的进步和制品的商业专业化的需要,出现了按产品功能为主的分类,如软泡、高回弹软泡、热模塑软泡、冷模塑软泡、超柔软泡沫、抗静电软泡、亲油性软泡、亲水性软泡、吸能性软泡等,这些都是随市场细化、专业化需要发展起来的泡沫新品种,发展较快,分类也十分繁杂。目前\\对聚氨酯软质泡沫体的分类仍以加工方式,即预聚体法、半预聚体法和一步法的传统分类为宜。对聚氨酯软质泡沫体以加工方式分类,即预聚体法、半预聚体法和一步法的分类,这也是另一种日常分类。


泡沫塑料的设计及选用



模塑聚苯乙烯泡沫塑料 (EPS)板

(1) 自重轻,且具有一定的抗压、抗拉强度,靠自身强度能支承抹面保护层,不需要拉接件,可避免形成热桥。

(2) EPS板在密度30~50 kg/m的范围内,导热系数值最小;在平均温度10℃,密度为20kg/m时,导热系数为0.033~0.036W/(m·K);密度小于15 kg/m时,导热系数随密度的减小而急剧增大;密度15~22 kg/m的EPS板适合做外保温。

(3) 用于外墙和屋面保温时,一般不会产生明显的受潮问题。但当EPS板一侧长期处于高温高湿环境,另一侧处于低温环境并且被透水蒸气性不好的材料封闭时;或当屋面防水层失效后,EPS板可能严重受潮,从而导致其保温性能严重降低。

(4)用于冷库、空调等低温管道保温时,必须在EPS板外表面设置隔汽层。



挤塑聚苯乙烯泡沫塑料 (XPS)板

(1) 具有特有的微细闭孔蜂窝状结构,与EPS板相比,具有密度大、压缩性能高、导热系数小、吸水率低、水蒸气渗透系数小等特点。在长期高湿度或浸水环境下,XPS板仍能保持其优良的保温性能,在各种常用保温材料中,是目前唯一能在70%相对湿度下两年后热阻保留率仍在80%以上的保温材料。

(2) 由于XPS板长期吸水率低,特别适用于倒置式屋面和空调风管。

(3) 还具有很好的耐冻融性能及较好的抗压缩蠕变性能。



硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR)

(1) 使用温度高,一般可达100℃,添加耐温辅料后,使用温度可达120℃。

(2) 聚氨酯中发泡剂会因扩散作用不断与环境中的空气进行置换,致使导热系数随时间而逐渐增大。为了克服这一缺点,可采用压型钢板等不透气材料做面层将其密封,以限制或减缓这种置换作用。

(3) 现场喷涂聚氨酯泡沫塑料使用温度高,压缩性能高,施工简便,较EPS板更适于屋面保温。

(4) 用于管道(尤其是地下直埋管道)和屋面保温时,应采取可靠的防水、防潮措施。同时应考虑导热系数会随时间而增大,尽量采用密封材料作保护层。

(5) 由于使用温度较高,多用于供暖管道保温。

(6) 发烟温度低,遇火时产生大量浓烟与有毒气体,不宜用作内保温材料。

(7) 虽然吸水率较低,但作为保温材料,绝不能兼做防水材料。



聚乙烯泡沫塑料(PE)

(1) 几乎不吸水和几乎不透水蒸气,长期在潮湿环境下使用不会受潮,因而导热系数能够保持不变(EPS、PUR、PF等无法与之相比),并且为软质泡沫塑料,具有很好的柔韧性。

(2) 压缩性能较差,受压状态下使用时存在压缩蠕变。

(3) 适用于低温管道和空调风管。



酚醛泡沫塑料(PF)

(1) 各项性能和价格与聚氨酯相当,只是压缩性能较低;但是由于它的耐温性和防火性能远远优于聚氨酯,所以特别适用于高温管道和对防火要求严格的场合。

(2) 耐热性、阻燃性远远优于聚氨酯及其他泡沫塑料,长期使用温度可高达200℃,允许间歇温度高达250℃。

(3) PF氧指数高达50%,烟密度等级(SDR)为4,在空气中不燃,不熔融滴落。按GB 9978-90进行耐火试验时,试件无明显变形,无窜火现象。



尿素甲醛现浇泡沫塑料(UF)

(1) 耐老化、耐霉菌,干燥后对金属不腐蚀。

(2) 适用于夹心墙体和空心砌块填充保温。

(3) 硬化过程中有水分释放,故其外围材料应有良好的透水蒸气性,以使硬化泡沫充分干燥;如果应用空间长期处于潮湿状态,或者材料不是用于保温而是保冷,则应对潮湿问题特别加以考虑。

(4) 在干燥过程中收缩较大(干燥收缩率不大于4%),材料中有可能产生裂缝,而且在材料与空间的接触面处容易产生松脱现象。如果不允许有此种现象发生,应事先向材料供应商提出。

(5) 存在甲醛释放问题。

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