新型建筑材料-環(huán)保型聚苯乙烯(XPS)保溫板生產(chǎn)技術(shù)

1、新型建筑材料-環(huán)保型聚苯乙烯（XPS）保溫板生產(chǎn)技術(shù)技術(shù)簡(jiǎn)介本技術(shù)采用超臨界流體作為發(fā)泡劑制備擠出型聚苯乙烯（XPS）發(fā)泡板材，替代常規(guī)的氟利昂類或過(guò)渡替代物型發(fā)泡劑，能夠顯著減少大氣污染物的排放（減排）；同時(shí)由于XPS板材主要用于建筑保溫，因此對(duì)于節(jié)約能源（節(jié)能）也具有重要的意義。國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要中的節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃指出，建筑節(jié)能作為十大重點(diǎn)節(jié)能工程之一將重點(diǎn)突破，即新建建筑全面嚴(yán)格執(zhí)行50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，四個(gè)直轄市和北方嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)實(shí)施新建建筑節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)行全過(guò)程嚴(yán)格監(jiān)管。通過(guò)建設(shè)低能耗、超低能耗建筑以及可再生能源與建筑一體化示范工程，對(duì)現(xiàn)有居住建筑和公共建筑進(jìn)行城市級(jí)示范

2、改造，推進(jìn)新型墻體材料和節(jié)能建材產(chǎn)業(yè)化。1XPS發(fā)泡板材性能擠出型聚苯乙烯（XPS）相對(duì)于膨脹發(fā)泡型聚苯乙烯（EPS）而言，采用了一種新型泡沫塑料成型工藝，主要用于制備發(fā)泡板材產(chǎn)品，在建筑保溫、道路建設(shè)及冷藏設(shè)施等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。擠出型聚苯乙烯保溫板（XPS）是以聚苯乙烯樹(shù)脂為主要原料，通過(guò)在熔融塑化過(guò)程中加入發(fā)泡劑，然后擠出成型制備的硬質(zhì)發(fā)泡板材（XPS）。XPS具有獨(dú)立的閉孔蜂窩氣泡結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使其具有傳統(tǒng)低密度模塑發(fā)泡板材（EPS）所沒(méi)有的低吸水性（幾乎不吸水）、低熱導(dǎo)系數(shù)、高抗壓性、抗老化性（正常使用幾乎無(wú)老化分解現(xiàn)象），特別適用于建筑物的隔熱保溫、建筑防潮、道路路基及冷藏冷凍設(shè)

3、備，是建筑業(yè)界物美價(jià)廉的隔熱保溫材料。2XPS板材的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合（1）持久的保溫隔熱性能XPS在平均溫度10時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)0.028W/(m·K)，厚度25mm、平均溫度10時(shí)，熱阻0.89（m2·K/W），而且這個(gè)數(shù)值能夠在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持，不會(huì)隨時(shí)間而發(fā)生明顯的變化。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，其保溫性能在五年內(nèi)可保持9095%。（2）優(yōu)異的抗?jié)裥院涂拐羝麧B透性由于XPS具有閉孔結(jié)構(gòu)，所以它的吸水率2.0%(V/V)，既使在低溫冷凍狀態(tài)下也具有較高的抗?jié)衿麧B透性能。它能適應(yīng)惡劣的潮濕環(huán)境而不影響保溫性能。所以在地下室保溫、路基處理等潮濕或者滲水的情況下采用XPS是一種很好的選擇。（3

4、）較高的抗壓強(qiáng)度XPS的抗壓強(qiáng)度隨產(chǎn)品密度的增加而增加，強(qiáng)度范圍可控制在150700千帕斯卡之間，這就在使用上有了選擇的余地。比如，在用作屋面、內(nèi)外墻保溫、地基處理時(shí)可選擇抗壓強(qiáng)度在250千帕斯卡的材料，如果做路面、承重屋頂、停車場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)跑道等則需要選擇大強(qiáng)度的材料。（4）方便快捷的加工性從工廠生產(chǎn)出的XPS最為常見(jiàn)的寬度為6001200mm，厚度從20100mm，因?yàn)槭沁B續(xù)生產(chǎn)，所以長(zhǎng)度可按需要進(jìn)行調(diào)整，基本上能夠滿足使用需要。若有特殊需要，如墻體保溫的窗角、墻角等，只需在現(xiàn)場(chǎng)切割加工即可。由于其優(yōu)異的性能，擠出型聚苯乙烯（XPS）保溫板普遍使用于公寓、大廈、廠房、小木屋之隔熱保溫。另在屋頂

5、RC結(jié)構(gòu)更可搭配防水工程一起施工（倒置式工法，即USD法），兼具有保護(hù)防水層的功能。也可作為冷凍、冷藏倉(cāng)庫(kù)最佳之保溫材，可減少能源消耗，同時(shí)保護(hù)主結(jié)構(gòu)免于低溫破壞。可用于建筑物地基回填土之保護(hù)板，用于保護(hù)防水層。可有效阻絕地氣的滲透，在高濕度的情況下，能有效產(chǎn)生防潮效果。目前超高樓的深層地下室最底層及機(jī)場(chǎng)跑道已開(kāi)始鋪設(shè)XPS保溫板，再灌上水泥，有效阻隔地氣。另外用于防潮地板內(nèi)部阻絕物，保護(hù)建筑物免于濕氣破壞。還廣泛使用于隔熱磚、門板、榻榻米、天花板、輕質(zhì)水泥隔間墻之內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)，為良好之填充材。產(chǎn)品達(dá)到降低成本、隔熱、隔音、防潮、質(zhì)輕、加工便利等特性。XPS保溫板高效的保溫隔熱功能，可減少自然

6、資源的消耗，留給地球更清潔的環(huán)境。XPS板材是一種具有優(yōu)良性能的隔熱保溫材料，特別適用于各種建筑的保溫隔熱。其優(yōu)越的保溫性，能有效減少能源的使用，具有明顯有效的節(jié)能效果，是符合國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要的新型節(jié)能建材。3XPS板材國(guó)內(nèi)外加工現(xiàn)狀擠出型聚苯乙烯保溫板材最早開(kāi)始研發(fā)的時(shí)間可以追溯到二十世紀(jì)五、六十年代。它具有優(yōu)異的和持久的保溫功能、獨(dú)特的抗蒸汽滲透性、極高的抗壓強(qiáng)度，易于加工安裝，所以很快得到了廣泛的使用。國(guó)外幾家著名公司都先后用不同工藝流程取得過(guò)該產(chǎn)品的專利權(quán)，并在各自的領(lǐng)域中大力推廣應(yīng)用。例如道化學(xué)公司的藍(lán)色XPS、歐文斯康寧公司的粉紅色XPS、巴斯夫公司的綠色XPS等，他們除在本

7、國(guó)擁有廣大市場(chǎng)外，都在國(guó)外市場(chǎng)上取得了成功。道化學(xué)公司在日本擁有兩條以上生產(chǎn)線，歐文斯康寧公司在我國(guó)南京市投資建立的年產(chǎn)十萬(wàn)立方米的生產(chǎn)線投產(chǎn)后迅速打開(kāi)了市場(chǎng)，產(chǎn)品的市場(chǎng)認(rèn)可度很高，取得了很好的投資效益。除此之外，臺(tái)灣的幾家公司也在我國(guó)的江蘇、浙江等地建立了生產(chǎn)基地，其產(chǎn)品已開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)。我國(guó)自從2000年第一條引進(jìn)的XPS生產(chǎn)線投產(chǎn)以來(lái)，由于這種產(chǎn)品獨(dú)特的保溫性能、低吸水率和較高的生產(chǎn)效率，市場(chǎng)占有率快速上升。但目前仍然是引進(jìn)的歐文斯科寧公司所生產(chǎn)的產(chǎn)品主導(dǎo)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)也有自行研制開(kāi)發(fā)同類設(shè)備的，但由于技術(shù)水平低、工藝不完善，設(shè)備及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性與國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品仍有相當(dāng)?shù)牟罹?，使得產(chǎn)品一直處于低

8、端市場(chǎng)，無(wú)法擴(kuò)大市場(chǎng)占有率。生產(chǎn)XPS保溫板的主要原材料為聚苯乙烯樹(shù)脂，平均分子量范圍在1750萬(wàn)之間，Mw/Mn2.6，輔料包括添加劑、發(fā)泡劑等。由于蒙特利爾議定書(shū)的生效，目前絕大多數(shù)歐美廠商已經(jīng)完成了氟利昂類發(fā)泡劑的替代，其采用的發(fā)泡劑不含鹵化碳，使用與空氣置換速度較快的烴類發(fā)泡劑。這樣既避免了對(duì)臭氧層的破壞，又保證在反應(yīng)的初始階段就大部分完成了與空氣的置換，使施工后材料的導(dǎo)熱系數(shù)的變化很小，除此之外，也還新開(kāi)發(fā)了利用二氧化碳作發(fā)泡劑的生產(chǎn)技術(shù)。4工藝流程與技術(shù)特點(diǎn)本項(xiàng)目研制開(kāi)發(fā)的XPS保溫板生產(chǎn)線工藝流程為：物料混合-發(fā)泡擠出-機(jī)頭板材成型-壓延冷卻定型-邊料裁切-牽引定長(zhǎng)切割-堆放包裝-廢料回收利用本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)線主要技術(shù)特點(diǎn)為：（1）采用環(huán)境友好的超臨界流體發(fā)泡劑體系，無(wú)毒、無(wú)污染以及不易燃易爆，降低操作的危險(xiǎn)性，且成本較低；（2）采用發(fā)泡成型專用的超臨界流體發(fā)生和控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)超臨界流體的穩(wěn)定、連續(xù)、準(zhǔn)確的計(jì)量和高壓注入擠出機(jī)，滿足發(fā)泡過(guò)程的要求；（3）采用高混合雙階擠出系統(tǒng)，特殊設(shè)計(jì)的螺桿結(jié)構(gòu)使得超臨界流體能夠迅速溶解在聚合物熔體中，形成均相溶液體系，而高效冷卻擠出機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)含氣熔體的均勻、穩(wěn)定降溫和熔體的高度均勻性；（4）精密的溫度控制和壓力反饋控制系統(tǒng)，能夠保證將熔體的溫度控制在最適宜