冯中迎
广东省建筑材料研究院有限公司，广东 广州 510000
摘 要：有机保温材料与无几保温材料相比，其保温性、抗压性和抗老化性都非常优良，其中包括模塑聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS）、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS）、聚氨酯板（PU）和热固性改性聚苯板（TPS）等，这些有机保温材料被广泛引用在建筑的节能保温工作中。本文根据有机保温材料的特点，对常用有机保温材料的导热系数、阻燃性以及压缩强度进行分析，通过对比，给出不同材料的优缺点，为有机保温材料在实际工程建筑中的应用提供科学的理论指导。
关键词：有机保温材料；绿色节能；试验方法；密度；压缩强度
目前，我国绿色节能减排的基础政策正在全面实施，在此政策的促使下， 建筑工程的保温材料被广泛应用在建筑墙体和屋面保温工作中。建筑工程的保温材料分为有机保温材料和无机保温材料。其中，有机保温材料由于其出色的保温性能，而被广泛应用在建筑墙体的保温隔热施工中。常用的有机保温材料保温隔热性能十分优异，而且施工工艺十分简单。添加阻燃剂的有机保温材料，其隔热性能从B级直接上升为A级，此类保温材料在安全性和功能性方面都能很好地满足建筑市场的需求，因此在建筑市场中成为了炙手可热的保温建筑材料。
一、在建筑工程中常用的有机保温材料
（一）模塑聚苯乙烯泡沫塑料板
模塑聚苯乙烯泡沫塑料板，又简称聚苯板或EPS板，是具有挥发性液体发泡剂的聚苯乙烯珠粒，在经过加热预发后在模具中形成的白色固体，其结构特点具有微细闭孔，主要被用于墙体和屋面保温中[1]。EPS材料的内部含有空气，内存空气的体积在80%以上，由于材料的空气热导性很小，而且这些空气在封闭的泡沫塑料板内不能形成对流，因此EPS材料板的隔热保温效果十分显著。
（二）挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板
挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，简称挤塑板或XPS板，它包含的主要材料为聚苯乙烯，再加上其他辅助原料和聚合物，在加热过程中融入催化剂，并通过特殊工艺加工手段，连续不断地挤出成型的硬质泡沫塑料板，其特点是表面的硬膜均匀且平整，内部闭孔发泡均匀，通常为蜂窝状，经常用于外墙和屋面保温工程中[2]。
挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板内部具有完美的蜂窝结构，闭孔率更是高达99%，拥有优良的导热性能和抗老化性，与EPS板相比保温性能更加优越。因此在同样的保温效果下，XPS板的材料厚度更薄一些，但是XPS板的价格远远高于EPS板，因此在实际建筑应用中，各占优势。
（三）聚氨酯板
聚氨酯板简称PU板，是在聚合物多元醇和异氰酸酯基料中加入催化剂、发泡剂等，在发泡反应后制成的。主要应用在工业建筑的外墙保温系统中。聚氨酯板的闭孔率在90%以上，内孔结构十分稳定，整体拥有质量轻、强度高、黏合力强等特点，与聚苯板相比明显更占优势，聚氨酯板不仅针对金属和木材有极强的黏合力，同时对聚乙烯和四氯乙烯等材料也有很好的黏合性。
二、有机保温材料的实验部分
（一）实验材料和检测方法
选取的实验材料为EPS板、XPS板和PU板，规模均是1200mm×600mm×30mm。实验标准参考《绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫材料》等，经过实验测试其表观密度、导热系数、阻燃性以及压缩强度[3]。
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如图二所示，三种有机保温材料的主要性能。
（二）表面密度
根据实验可知，EPS板表观密度最低，TPS板的密度最高。PU板的密度仅次于TPS板[4]。因此可以知道板材的密度和内部的空气含量以及孔洞的大小有直接关系。因为TPS板是属于改性聚苯板，原材料中包含了大量的阻燃材料，其中就有一部分无机保温材料，因此TPS板的密度要比其他有机保温板材中阻燃材料的密度大很多。如图三所示：
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（三）导热系数
常见有机保温板的导热系数从大到小以此排序为：EPS板＞TPS板＞XPS板＞PU板，由此可见，PU板的保温效果最佳，EPS板的保温效果最差。导热程度的好坏是由板材原始材料的化学成分和分子结构来决定的。出现这种大小不一关系的原因是，EPS板的闭孔率比TPS板的闭孔率要低一些，大概在80%以上，而XPS和PU板的闭孔率非常高，在95%以上。TPS和EPS板的内部结构比较稳定，因此保温效果更佳。
（四）压缩强度和阻燃性
在常用的有机保温材料当中，PU板的压缩强度最大，EPS板的压缩强度最小，这时因为PU板是经过加热固化而成的，所以压缩强度比较高，EPS板则是模塑成型，内部结构与其他常用有机保温材料相比，紧密程度严重不足，因此压缩强度较小。阻燃性方面，TPS板的燃烧等级可以达到A2级，PU板的阻燃能力最差。这是由于TPS板采用高分子蜂窝状结构隔离技术，这种独特的结构使材料中的每个颗粒都具有防火能力，进而能够形成良好的A2级阻燃效果。
结束语：
在建筑行业中，有机保温材料由于材料质量高，保温隔热性能优良，而被广泛应用在房屋建筑工程中，并且达到了十分理想的效果。常用的有机保温材料都有自身的优点和缺点。因此，在实际建筑工程中，要选择性能合适的材料来安排在建筑施工的不同环节中，不管是导热系数、表观密度或阻燃性等方面，这些性能优越的材料都能够为房屋带来更加贴心的保障，而且随着科学技术的不断发展，此技术还需要不断发展和完善，在未来仍然有着非常可观的前景。
参考文献：
[1]杨虎,易俊,田耿东,谭洪波.常用有机保温材料在建筑中的应用及性能分析[J].节能,2020,39(05):18-21.
[2]唐孔科,吴莉莉,李红菊,时姣,宋甲芳.建筑外墙有机保温材料燃烧性能研究[J].广东化工,2020,47(07):129-130.
[3]彭亚娟.试论建筑节能的重要性[J].四川建筑,2018,38(01):36-38+42.
[4]谢新法.对建筑墙体节能材料的选择与检测研究[J].门窗,2018(03):42.