幾種防火型聚苯乙烯板在建筑外墻保溫中的應用研究

【摘要】建筑外墻保溫需要一種優異的保溫效果、良好的耐燃性能、便捷的施工方法、綠色環保和經濟可行的材料。本文就建筑行業近年來出現的幾種防火型聚苯乙烯保溫板的性能進行對比分析，使這些新材料能夠在工程中推廣使用，具有現實意義和歷史意義。

【關鍵詞】防火型聚苯乙烯；外墻保溫；耐燃性能；應用研究

Abstract： The external wall insulation material should be outstanding effect of insulation effect， excellent property of fire resistance， easy to construct， environmental and economical. The paper provides the contrastive analysis of property of several kinds of polystyrene heat preservation plate， in order to promote the use of the application， which has profound practical and historical meanings to improve the progress of energy saving and fireproofing technique of architecture.

Key words： Fireproofing polystyrene heat preservation plate； External wall insulation； Flame retardant performance； Application study

在北方寒冷地區，建筑外墻必須進行保溫處理。在建筑外墻保溫材料中，主要采用有機材料和無機材料，其中，有機材料具有保溫效果好的特點，但防火性能相對較差。實際工程中，建筑外墻保溫材料需要一種既具有突出的保溫效果，又具有良好的耐燃性能，同時具有完善的保溫配套系統、方便的施工方法，并能夠滿足綠色環保和經濟可行的需要。近年來，工程上普遍采用防火型聚苯乙烯板，因此，研究其保溫和防火性能，使其在工程中普遍推廣使用，具有現實的環境效益、經濟效益和社會效益，必將推動我國建筑節能技術的進步和發展[2-5]。本文將現階段新出現的幾種防火型聚苯乙烯保溫板進行對比分析，以期達到應用示范作用。

1、TPS改性聚苯乙烯真金板

TPS改性聚苯乙烯真金板是在傳統EPS聚苯乙烯板的基礎上進行改良，是以熱固性酚醛樹脂為包覆溶劑，紅磷為阻燃劑，制備的阻燃可發性聚苯乙烯材料具有很好的阻燃效果，它采用了跨學科、跨領域技術，使每一個有機顆粒形成獨立的防火個體，從而有效隔斷熱量傳導和火焰傳播，不僅保留了傳統EPS聚苯乙烯板導熱系數小、保溫隔熱效果良好、質量輕等優點，而且克服了傳統EPS聚苯乙烯板阻燃效果差的缺點，是一種性能比較好的有機保溫隔熱材料，因其顏色為橘紅色，所以以“真金板”命名。TPS改性聚苯乙烯真金板具有性能特點：

1）防火性能比較優良，燃燒性能達到B1級至A2級。火焰噴燒30秒，表面僅發生碳化，無濃煙、無熔融、并且無刺激性氣味。火焰噴燒30分鐘后，僅過火部位產生碳化，其它部位基本完好，這樣，可以避免出現再次燃燒。

2）相對于其它A級防火保溫材料，保溫性能優良，導熱系數在0.035-0.041之間。

3）符合ROHS檢測標準，無有害物質揮發，并且不產生分解和霉變、不產生污染環境的氣體，可以回收再利用，環保節能。

4）具有良好的物理性能，具有較強高的抗壓強度，尺寸穩定性較好。

5）板材表面可噴涂、可抹灰各種石材涂料，形成保溫裝飾板，防火、保溫、裝飾一體化解決，便于施工，節約造價。

2、Aeps硅質聚苯板

Aeps硅質聚苯板是先將可發性聚苯乙烯珠粒預發泡進行處理，然后將硅酸鹽、水、增塑劑、懸浮液穩定劑、聚合催化劑、膨脹劑等配制成的懸浮液與其在模具中加熱進行發泡，發泡完畢后對其干燥處理，再加入泡沫板設備二次加熱發泡成型，燃燒性能級別可達到A級不燃。Aeps硅質聚苯板具有以下性能特點：

1）在明火狀態下不易燃燒，且在火焰情況下不蔓延，燃燒性能可達到B1級、A2級至A1級，安全性非常高，見圖2。

2）保留了傳統有機材料導熱系數低的優點，比傳統EPS聚苯乙烯板的導熱系數略低，具有良好的保溫效果。

3）與傳統的EPS聚苯乙烯板的外保溫系統施工工藝基本相同，無增加施工技術難度，施工比較方便。

4）與A級防火保溫材料價格比較，性價比較高，有一定的市場前景。

3、“Hi-POR”不燃性 EPS 板

“Hi-POR”不燃性 EPS 板材是在EPS粒子上覆膜上具有阻燃成分的三聚氰胺甲醛樹脂不燃液而制成的產品。三聚氰胺甲醛樹脂具有固化速率快、耐熱性好、覆膜的拉伸強度高等優異性能。另外，三聚氰胺甲醛樹脂含有大量阻燃性氮元素，與磷元素共同阻燃，具有協同效應。在阻燃液里添加了黑色顏料，可用肉眼辨認其阻燃液是否已完全覆膜。三聚氰胺在高溫后的主要優點是無鹵、低煙、毒性很低，對生態的動植物影響小，有利于環境保護，兼具了“環保”、“節能”與“防火”[2]。“Hi-POR”不燃性EPS板具有以下性能特點：

1）可在一般EPS顆粒上完成覆膜工藝，覆膜后防火性能大幅度提升，可達到燃燒性能B1級及A2級的阻燃等級。

2）保溫性能好、自重輕、施工簡便，可涂、可噴各種石材涂料制成一體化板材，并可達到節能、防火驗收標準。

3）制作成本與其他現有 A2級保溫材料生產企業相比，成本偏低。

4）可回收之前B1、B2等級的EPS泡沫材料，將其升級為A2等級，產生收益。

4、三種防火型聚苯乙烯板與傳統EPS聚苯乙烯板的比較

TPS改性聚苯乙烯真金板與傳統EPS聚苯乙烯板相比，保溫性能接近，都屬于優秀的保溫節能材料。兩者的綜合性能差異不大，但主要區別在于燃燒性能，TPS改性聚苯乙烯真金板的燃燒性能明顯強于傳統EPS聚苯乙烯板，燃燒性能級別可達到A2級、B1級。

Aeps硅質聚苯板改良了傳統的EPS聚苯乙烯板，延續了其保溫效果好的特點，又提高了板材的強度及耐久性，而且提高了燃燒性能級別。

“Hi-POR”不燃性 EPS 板與傳統EPS聚苯乙烯板相比，保溫性能及其他性能基本相同并略有提升，并大大提高了板材的燃燒性能級別。

結語：

本文對三種防火型聚苯乙烯板的保溫性能和防火性能進行了對比分析，在保溫方面，具有“導熱系數小、蓄熱系數大、保溫效果好”的特優點，且具有工藝成熟、不吸水、質量輕、不易脫落，便于施工、安全可靠的特點。在防火方面，達到了保溫材料A級防火標準。在價格方面，低于A級阻燃型保溫材料的同類產品，性價比較高。與其他保溫材料相比，比泡沫玻璃及無機活性保溫砂漿等保溫效果好，強度高于酚醛板、巖棉等材料。因此，是一類“保溫效果好、阻燃性能高、工藝成熟”的建筑外墻保溫新材料，而且特別適合防火要求更高的變電站（所）建筑的使用，具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1] GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》.

[2]王雅珍，孟爽，王鳳超.聚苯乙烯用阻燃劑研究進展[J].廣州化工，2016，44 （22）：1-11.

[3]潘玉言，趙金平，譚丹君.不燃保溫材料與外墻外保溫系統適應性分析[J].建筑科學，2012，28（11）：72-74.

[4]呂春.寒區高層建筑外墻外保溫體系防火性能分析[J].低溫建筑技術，2013，（10） ： 126-129.

[5]李葉，蓋廣清，王立艷.外墻外保溫工程防火保溫材料的現狀及發展趨勢[J].北方建筑，2016，1 （1）：49-51.

作者簡介：

姚家偉（1964-），男，遼寧大連人，教授，主要從事建筑設計及建筑技術研究。

基金項目：

遼寧省自然科學基金（No：201602201）；中央高校基本科研業務專項資金資助項目（No：DC201502090302）。