常用絕熱材料

1、常用絕熱材料簡(jiǎn)介絕熱材料是絕熱工程應(yīng)用技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 它在工業(yè)上， 特別是在節(jié) 能工作中占據(jù)十分重要的地位。對(duì)絕熱材料的選用，應(yīng)本著 “理化性能良好，綜合價(jià)格適中 “的原 則。無(wú)論硬質(zhì)、 半硬質(zhì)和軟質(zhì)絕熱材料，它們都各自有它的優(yōu)點(diǎn)和不 足之處，在選擇材料時(shí)，應(yīng)本著揚(yáng)長(zhǎng)避短的選材料原則，這樣才能充 分發(fā)揮各材料的特性。常用的絕熱材料簡(jiǎn)介如下：一、膨脹珍珠巖及制品珍珠巖是一種火山噴出的酸性熔巖急速冷卻形成的玻璃質(zhì)巖石， 因具 有“珍珠”狀裂紋而得名。珍珠巖礦經(jīng)破碎、篩分、預(yù)熱并以12001380 C溫度下焙燒（0.51秒鐘），使其體積急劇膨脹，便制得多孔顆粒段質(zhì)保溫材料， 稱為膨脹珍珠巖是一種輕

2、質(zhì)高效能絕熱材料。因其容重低、導(dǎo)熱系數(shù)小、易抽真空、吸濕性小而用作低溫裝置的保冷材料。膨脹珍珠巖散料用于填充保冷，在負(fù)壓狀態(tài)下工作。膨脹珍珠巖添加各種憎水劑或用瀝青粘結(jié)劑制成憎水劑制品， 大大提高了它的抗水性。 然而這類(lèi)制品的抗水蒸汽滲透性仍不夠理想， 用于保冷時(shí)必須設(shè)置增加的隔汽層。膨脹珍珠巖不燃燒、不腐蝕化學(xué)穩(wěn)定性好，價(jià)廉，產(chǎn)量大，資源豐膨脹珍珠巖制品是以膨脹珍珠巖為骨料，配合適量的膠結(jié)劑如水玻 璃、瀝青等。經(jīng)過(guò)攪拌、成型、干燥、焙燒或養(yǎng)護(hù)而成的具有一定形 狀的產(chǎn)品（如板、磚、管瓦等）。各種制品的命名，一般是以膠結(jié)劑 為名，如水玻璃膨脹珍珠巖，水泥珍珠巖，瀝青珍珠巖，憎水珍珠巖 等。水玻璃

3、珍珠巖制品適用于不受水或潮濕侵蝕的高、 中溫?zé)崃υO(shè)備 和管道的保溫。瀝青珍珠巖制品適用于屋頂建筑。低溫（冷庫(kù)）和地 下工程。二、泡沫玻璃及制品是一種以玻璃粉為主要原料，通過(guò)粉碎摻碳、燒結(jié)發(fā)泡和退火冷卻 加工處理后制得的， 具有均勻的獨(dú)立密閉氣隙結(jié)構(gòu)的新型無(wú)機(jī)絕熱材 料。它具有容重低、不透濕、不吸水、不燃燒、不霉變、不受鼠是， 機(jī)械強(qiáng)度高卻又易于加工， 能耐除氟化氫以外所有化學(xué)侵蝕， 本身無(wú) 毒，化學(xué)性能穩(wěn)定以及能在超低溫到高溫的廣闊溫度范圍內(nèi)使用等優(yōu) 異特性。泡沫玻璃作為絕熱材料使用的重要經(jīng)濟(jì)技術(shù)意義和價(jià)值，是在于它 不僅具有長(zhǎng)年使用不會(huì)變壞的良好絕熱性能， 而且本身又能起到防潮、 防火、防腐

4、的作用，它在低溫、深冷、地下、露天、易燃、易潮、以 及有化學(xué)侵蝕等苛刻環(huán)境下使用時(shí)，不但安全可靠，而且經(jīng)久耐用， 缺點(diǎn)的比較脆，耐磨性差，沖擊強(qiáng)度低。泡沫玻璃的膨脹系數(shù)僅為8 X10-6，是一種優(yōu)良的保冷材料，特別適用于深冷。聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料，是以聚苯乙烯樹(shù)脂發(fā)泡而成。它是由表皮層和 中心層構(gòu)成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)表皮層不含氣孔， 而中心層內(nèi)有大量封閉氣 孔。聚苯乙烯具有容重小，導(dǎo)熱系數(shù)低，吸水率小，和耐沖擊性能高 等優(yōu)點(diǎn)。此外， 由于在制造過(guò)程中是把發(fā)泡劑加入到液態(tài)樹(shù)脂中，在 模型內(nèi)膨脹而發(fā)泡的，因此成型品內(nèi)殘余應(yīng)力小，尺寸精度高。 聚苯乙烯泡沫塑料的原料是直徑約 0.386mm 的

5、小顆粒，一般呈 白色或淡青色。顆粒內(nèi)含有膨脹劑（ 通常采用丁烷），當(dāng)蒸汽或熱 水加熱時(shí)，則變?yōu)闅怏w狀態(tài)。這些小顆粒需要預(yù)先膨脹，生產(chǎn)低密度 泡沫時(shí)，采用蒸汽或熱水加熱，生產(chǎn)高密度泡沫時(shí)可采用熱水加熱， 受熱后，膨脹劑氣化成氣體，使軟化的聚苯乙烯膨脹，形成具有微小 閉孔的輕質(zhì)顆粒。然后，將這些膨脹顆粒置于所要求形狀的模型中， 再噴入蒸汽，利用蒸汽熱壓，使孔隙中的氣體膨脹，將顆粒間的空氣 和冷凝蒸汽排除出去， 同時(shí)使聚苯乙烯軟化并粘合在一起， 制成聚苯 乙烯泡沫塑料保溫制品。聚苯乙烯泡沫塑料對(duì)水、海水、弱堿、弱酸、植物油、醇類(lèi)都相當(dāng) 穩(wěn)定。但石油系溶劑可侵蝕它，可溶于苯、酯、酮等溶劑中，因而不 宜

6、用于可能和這類(lèi)溶劑相接觸的部位上。 油質(zhì)的漆類(lèi)對(duì)聚苯乙烯有腐 蝕性或能使材料軟化， 因此在選擇涂敷材料和粘合劑時(shí)， 不應(yīng)有過(guò)多 的溶媒。最好選用乳膠型的涂料或粘合劑， 或用市場(chǎng)上銷(xiāo)售的聚乙烯 醇粘合劑、苯乙烯和丁二烯、冷凝的環(huán)氧樹(shù)脂等。聚苯乙烯泡沫塑料的容重輕導(dǎo)熱系數(shù)約為1631，導(dǎo)熱系數(shù)為0.033 0.044W/m k。由于聚苯乙烯本身親水基因，開(kāi)口氣孔很少，又有一層無(wú)孔的外表 層，所以客觀存在的吸水率比聚氨酯泡沫塑料的吸水率還低。聚苯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料有較高的機(jī)械強(qiáng)度， 有較強(qiáng)的恢復(fù)變形能力， 是很好的耐沖擊材料。聚苯乙烯樹(shù)脂屬熱塑性樹(shù)脂，在高溫下容易軟化變形，故聚苯乙烯 泡沫塑料的安全使

7、用溫度為70 C，最低使用溫度-150 C。在-70 C 和-30 C的溫度范圍內(nèi)的膨脹系數(shù)約為（cmC）。四、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料是用聚醚或聚酯與多異氰酸酯為主要原料，再加阻燃劑、穩(wěn)定劑和氟里昂發(fā)泡劑等，經(jīng)混合、攪拌產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而形成發(fā)泡體，孔腔的閉孔率達(dá) 8090%，容重為 3060 吸水性小，由于其氣孔為低導(dǎo)熱系數(shù)的氟里昂氣體， 所以它的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣小，最終低可達(dá)0.0174w/mk，強(qiáng)度較高（大于2kg/c川），有一定的自熄性，常用來(lái)做保冷和低溫范圍的保溫。使用溫度為-100 C +100 C。應(yīng)用時(shí)，可以由預(yù)制廠預(yù)制成板狀或管殼狀等制品，也可以現(xiàn)場(chǎng)噴涂或灌注發(fā)泡。但

8、聚氨酯原材料質(zhì)量不夠穩(wěn)定，生產(chǎn)過(guò)程有少量毒氣，自熄性不夠 理想。聚氨酯本身可以燃燒，在防火要求高的地方使用時(shí)，可采用含鹵素 或含磷的聚酯樹(shù)脂為原料，或者加入一些有滅火能力的物質(zhì)。聚氨酯泡沫有較強(qiáng)的耐侵蝕能力，它能抵抗堿和稀酸的腐蝕，耐一般動(dòng)植物油的侵蝕，但不能抵濃硫酸、濃鹽酸的和濃硝酸的侵蝕。聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料被認(rèn)為是較理想的保冷材料。它較之其他保冷材料有較優(yōu)越的性能。所以說(shuō)，客觀存在在低溫保冷中占有相當(dāng)重要 的地位。聚氨酯，容量輕，強(qiáng)度高，耐溫好，吸水性小導(dǎo)熱系數(shù)低，不需要防腐與防潮，可現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡，價(jià)格較貴。五、聚氯乙烯泡沫塑料聚氯乙烯為原料制犁泡沫塑料，它的抗吸水性和抗水蒸氣滲透性都很 好，

9、強(qiáng)度和重量比值高，導(dǎo)熱系數(shù)小，絕熱性能好，具有較好的化學(xué) 穩(wěn)定性的抗蝕能力，低溫下有較高的耐壓的抗彎強(qiáng)度，耐沖擊和振動(dòng)， 它的阻燃性能好，不易燃燒，因此在安全要求高的裝置上廣為應(yīng)用， 好冷藏車(chē)，冷藏庫(kù)等。六、泡沫橡塑絕熱制品泡沫塑料絕熱制品的生產(chǎn)應(yīng)用在歐美等加家已和三十多年的歷史，在我國(guó)自九十年代初，或自行研制或旨進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和工藝， 到目前為 止已有許多家生產(chǎn)企業(yè)。泡沫塑料絕熱材料制品是以橡塑共混體為基材， 加以各種填料的添加 劑好抗老化劑、阻燃劑等，經(jīng)密煉、混煉、擠出、發(fā)泡、冷卻定型， 加工成具有閉孔結(jié)構(gòu)的彈性體。生產(chǎn)工藝如下：1. 配料：根據(jù)配方將多種不同的原材料按一定的配比配合。2.

10、密煉：將配好的料投入密煉機(jī)，在一定的溫度、壓力下，以特定的攪 拌速度，使各種原材料達(dá)到要求的分散度、 粘度及其它方面的性能要 求。3. 混煉：將密煉后的膠料按一定比例加入促進(jìn)劑等小料用開(kāi)煉機(jī)混合均勻。4. 擠出：將混煉好的料喂入擠出機(jī)， 膠料在擠出機(jī)內(nèi)受到來(lái)自螺桿和料 筒的擠壓以及加熱或冷卻作用最后經(jīng)模具口擠出來(lái)。5. 發(fā)泡：擠出后成型的膠管進(jìn)入烘箱， 控制烘箱的溫度的傳送帶的速度， 膠管在烘內(nèi)經(jīng)一定的溫度和時(shí)間逐漸發(fā)泡成型。6. 冷卻定型及后加工：成型的泡沫制品，經(jīng)冷卻定型、印字、切割、包裝，最終終成為產(chǎn)品出廠。泡沫橡塑絕熱制品外觀呈黑色、 白色、綠色等顏色，多數(shù)產(chǎn)品呈黑色，表面光滑，柔軟，

11、適用溫度范圍為-40110 C,表觀密度為60120 ,平均溫度0 C時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.040W/m K，濕阻因子大于2000 ,防火性能分 B1 難燃級(jí)和 B2 可燃級(jí)兩種，具有抗臭氧性、抗紫外光 性。七、聚乙烯化學(xué)交聯(lián)高發(fā)泡體聚乙烯化學(xué)交聯(lián)高發(fā)泡體（簡(jiǎn)稱 PEF）是采用CT發(fā)泡技術(shù)制得，其具有微細(xì)的獨(dú)立氣泡結(jié)構(gòu)、柔軟、質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)小，不吸水，可任 意切割，拼合，熱著性好，施工方便，可用于制冷及建筑行業(yè)的風(fēng)管 的冷凍管道的保溫。其使用溫度為-5595 C八、泡沫酚醛塑料酚醛樹(shù)脂是一種應(yīng)用的及為廣泛的樹(shù)脂。 采用機(jī)械或化學(xué)發(fā)泡法可制 得發(fā)泡體，例如， 機(jī)械發(fā)泡，在液態(tài)熱固性酚醛樹(shù)脂中加異丙醚或低 沸點(diǎn)氟碳化合物為發(fā)泡劑， 以強(qiáng)酸為催化劑， 利用反應(yīng)熱使氣體揮發(fā)， 膨脹而發(fā)泡。用這種方法制得的酚醛樹(shù)脂為連續(xù)、不開(kāi)口氣孔，所得 到的泡沫酚醛塑料的氣孔大多為封閉氣孔， 因而吸水率很低， 不同的 制造方法得到的泡沫塑料具有不同的氣孔結(jié)構(gòu)， 因而也具有不同的導(dǎo) 熱系數(shù)。泡沫酚醛塑料有較好的耐熱耐凍性能， 其使用使用溫度范圍較寬一般在-150+150 C,短