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淺析福建地暖輔材XPS擠塑板性能及行業(yè)現(xiàn)狀！
EPS、XPS擠塑板和發(fā)泡水泥主要的工業(yè)用途均為建筑外墻、屋面保溫，相關技術指標也均根據(jù)該行業(yè)的使用要求制定。
相比地采暖使用要求存在以下4點區(qū)別：
1.地采暖地面材料荷載較高，對抗壓性的要求高于其他應用場合，對抗折性、抗撓曲度要求較低。
2.地采暖地面材料的工作濕度較高，對材料的吸水率性能要求高于其他場合。
3.地采暖地暖材料的工作溫度較高，對材料的化學穩(wěn)定性有較高要求，較墻體節(jié)能應用，對尺寸穩(wěn)定性要求較低。
4.地采暖地面材料應用于室內封閉環(huán)境中，與人體直接接觸，對環(huán)保性有較高的特殊要求。
根據(jù)以上4個應用特點對常見絕熱材料進行具體分析：
擠塑式聚苯乙烯XPS
1.XPS擠塑板生產(chǎn)過程
擠塑式聚苯乙烯XPS為聚苯乙烯顆粒與助劑混煉熔融后，與發(fā)泡劑混合，在模具處直接擠出成型的閉孔型有機保溫材料。和EPS相類似，XPS的成本構成中，聚苯乙烯顆粒原料成本占比大。但由于其生產(chǎn)原理和EPS不同，EPS的降低成本措施并不完全適用于XPS。
2.XPS擠塑板的特點
XPS制造過程中，聚苯乙烯顆粒從室溫升至200攝氏度，顆粒從固態(tài)變成液態(tài)，加入助劑后在螺桿中進行混煉推進。在模具處擠出時，壓力從原來的10MPA直接降低至室溫。聚苯乙烯溶液從液態(tài)重新轉化為固態(tài)，高壓液態(tài)發(fā)泡劑變?yōu)闅鈶B(tài)，從而在板材內部產(chǎn)生蜂窩。
即XPS生產(chǎn)過程中同時存在液固轉化、液氣轉化、壓力溫度急劇下降的變化過程，且該過程為連續(xù)不斷擠出，壓力、溫度、螺桿推進量、材料流動系數(shù)、助劑添加量等參數(shù)的不配合均會嚴重干擾XPS板材的生產(chǎn)，嚴重情況下，會直接導致XPS板無法成形。
XPS擠塑板的造假技術，均須先克服前述技術難點，譬如說增加石英增重完全不適用于XPS的生產(chǎn)。
3.陳化時間對XPS的影響
EPS為水蒸氣發(fā)泡，在制造過程中，在其內部會積蓄一部分的水蒸氣，在陳化過程中這些水蒸氣會緩慢釋放到空氣中，逐步降低EPS實際稱重。陳化42天后的EPS板重量損失可達5%以上。
XPS的發(fā)泡劑為CO2.F142b、丁烷等低密度材料。陳化過程中，XPS發(fā)泡過程中被伸拉的分子鏈逐步趨于穩(wěn)定，應力得到釋放，影響XPS的質量穩(wěn)定。在實踐中，我們可以觀測到XPS陳化時間越長，板材的強度越高，并在90天左右趨于完全穩(wěn)定。
陳化過程中，泡孔中積蓄的發(fā)泡劑與外界的空氣會進行緩慢的交換，XPS發(fā)泡劑密度與空氣相當，陳化過程對XPS密度不造成影響。XPS板生產(chǎn)設備高度復雜，一套生產(chǎn)線控制參數(shù)可達數(shù)百項。
4.XPS密度對質量的影響
通過各種方式降低XPS板密度是國內XPS工業(yè)的主要發(fā)展方向，全新材料聚苯乙烯顆粒經(jīng)二次真空發(fā)泡技術，可將密度較低降至22公斤每立方米左右。但實際上，國內擠塑板的密度均在28-30公斤每立方米左右，這是因為國內擠塑板產(chǎn)業(yè)基本上都采用回收料進行生產(chǎn)，回收料流動性低，發(fā)泡困難，發(fā)泡密度在30KG每立方米已經(jīng)為技術級限。
在原料等級，泡孔結構一致的情況下，擠塑板的強度與密度大致成正比關系。35公斤級密度擠塑板抗壓強度較30公斤級擠塑板密度高出30%左右，而一些高抗壓的鐵路基材用板，密度均在45公斤每立方米之上，抗壓可達700KPA以上。
擠塑板的導熱系數(shù)與密度關系較為復雜，密度上升可以帶來導熱系數(shù)的下降，絕熱效果的提高。當提高到一定的密度，擠塑板的導熱系數(shù)反而會有所上升。相關函數(shù)如下：
由圖可見，擠塑板密度在36KG每立方米左右，其導熱系數(shù)較低可達0.026W/m.k。由于36KG密度的擠塑板成本較普通30KG級擠塑板密度高20%左右，除綠羽、豪適等品牌擠塑板外，目前國內市場主流密度仍為30KG每立方米。
5.回收塑料對擠塑板質量的影響
5.1回收塑料國內行業(yè)現(xiàn)狀
國外聚苯乙烯回收技術以固體物理壓縮為主，對原料的各項性能影響較小。國內回收技術是熔融造粒為主，熔融過程中會較大影響聚苯乙烯原料的各項性能指標。
國內國收塑料企業(yè)規(guī)模較少，行業(yè)集中度低，各種類型塑料混雜，外來摻雜物多，更為嚴重的是國內回收設備簡陋，溫度控制差，會嚴重影響回收塑料的使用性能。
5.2改苯擠塑板
在擠塑板行業(yè)內部，回收料擠塑板又可分為改苯料與非改苯料，價格和性能差異巨大。
改苯HIPS全稱為改性聚苯乙烯顆粒，又稱高抗沖擊性聚苯乙烯，高壓料，是指將較全新料PS加入5-15%的橡膠成份。回收級HIPS主要來源一般為電視機外殼，這類注塑產(chǎn)品在生產(chǎn)時會加入大量添加劑，這些添加劑的目的，主要用于提高PS強度，提高塑料抗老化性。
這些添加劑在用于XPS生產(chǎn)時，均可視為有害物質。一方面會干擾擠塑板的發(fā)泡過程，影響成品質量；另一方面，這些添加劑在高溫下會釋放有害氣體，存在嚴重的環(huán)保性問題，很多板材在常溫下已有刺鼻氣味釋放。
5.3實際性能影響
在密度均為36KG每立方米的具佳數(shù)值下，全新料擠塑板、普通回收料擠塑板、改苯料擠塑板的原料成本差距數(shù)倍。三種擠塑板的產(chǎn)品性能也存在較大的差距，甚至可以認為是三種完全不同的材料。
全新料擠塑板性能級具優(yōu)越性，即使埋藏于底下，50年內導熱系數(shù)衰減不過10%。在歐美發(fā)達地方，擠塑板均為全新料制造。在國內，由于全新料擠塑板的成本較普通擠塑板高數(shù)倍，在建材領域市場接受度基本為零。
