胡漢全(安徽江淮專用汽車有限公司, 安徽 合肥 230051)

隨著冷鏈物流的飛速發(fā)展，冷藏車的市場(chǎng)前景極為良好，各快遞公司的物流配送車陸續(xù)使用冷藏車，年均增長(zhǎng)率不會(huì)低于10%，市場(chǎng)前景很好。那么如何能在保證冷藏車保溫性能的情況下，用更低的成本、更優(yōu)異的質(zhì)量來實(shí)現(xiàn)呢？XPS材料將是一個(gè)非常好的選擇。

1 冷藏車結(jié)構(gòu)與保溫材料性能分析

(1)冷藏車廂體可以分解為六大塊：前板、左右側(cè)板、后門、底板與頂板，然而六塊板安裝時(shí)通常都存在間隙，并且螺栓等金屬件的使用也會(huì)形成“冷橋”效應(yīng)，所以安裝工序并不會(huì)提高保溫性能，整個(gè)廂體的保溫性還是取決與每一塊板本身的保溫性能。

以側(cè)板為例，側(cè)板通常是3層結(jié)構(gòu)——內(nèi)層玻璃鋼+保溫材料+外層玻璃鋼，玻璃鋼(FRP)本身的導(dǎo)熱系數(shù)雖然比較低，室溫下0.52W/m·K(瓦/米·度)，但只有導(dǎo)熱系數(shù)在0.2 W/m·K以下的才能稱為保溫材料，所以廂板內(nèi)部的這一層保溫材料才是整個(gè)冷藏車最重要的組成部分，它的性能優(yōu)劣直接決定著整車的保溫性。

(2)在國(guó)內(nèi)及國(guó)際上，在冷藏車上常用的保溫材料主要就是兩種——PUF硬質(zhì)聚氨酯泡沫(簡(jiǎn)稱“聚氨酯”)和XPS擠塑聚苯乙烯保溫板(簡(jiǎn)稱“擠塑板”)。

表1 性能對(duì)比表

(3)在以上8個(gè)性能參數(shù)中，有4個(gè)性能參數(shù)是重要的，分別為保溫性能、吸水率、粘接強(qiáng)度和防火性能。

①保溫性能。保溫性決定了保溫時(shí)間，根據(jù)《保溫車、冷藏車性能試驗(yàn)方法 QC/T 449-2000》中“4.17隔熱性能試驗(yàn)”，為了達(dá)到溫差≤3K的要求，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)越差，相應(yīng)的厚度就需要增加，從上表中可以看出聚氨酯材料的導(dǎo)熱性比XPS要低。

但是有一點(diǎn)要予以說明，那就是XPS材料在低溫情況下，導(dǎo)熱性會(huì)降低，也就是保溫性能會(huì)得到提升。根據(jù)試驗(yàn)，在-25℃時(shí)XPS的導(dǎo)熱性僅為0.023W/m·K(下降)，而聚氨酯的導(dǎo)熱系數(shù)則為0.026W/m·K(上升)，即在低溫情況下，XPS的保溫性能要優(yōu)于聚氨酯?？紤]到冷藏車在運(yùn)輸冰凍物品時(shí)，經(jīng)常將溫度調(diào)至-18℃，在這種低溫狀況下，XPS的表現(xiàn)要優(yōu)于聚氨酯。

②吸水率。吸水率是影響保溫效果的重要因素。吸水率越高的材料，在使用時(shí)就會(huì)比較容易吸附水蒸氣，水汽凝結(jié)成后水又因?yàn)樗膶?dǎo)熱系數(shù)很高(0.54W/m·K)，會(huì)使保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)增大，故隨著使用時(shí)間的凍融循環(huán)(在低溫時(shí)水分凝結(jié)成冰，常溫時(shí)冰又融化成水)的作用使得吸水率高的材料產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞，保溫性能也大大降低。

而冷藏車的使用環(huán)境通常為低溫，低溫容易造成水蒸氣凝結(jié)，保溫材料在長(zhǎng)期受到潮濕環(huán)境及水蒸氣滲透的影響下，導(dǎo)熱系數(shù)將會(huì)有所提高，這取決于保溫材料本身的材質(zhì)、閉孔率、顯微結(jié)構(gòu)和吸水率等因素。基于XPS的吸水率低于聚氨酯，閉孔率也比聚氨酯高，水汽難以進(jìn)入，所以在這個(gè)性能上，XPS明顯優(yōu)于聚氨酯。

③粘接強(qiáng)度。從參數(shù)表中很容易看出，XPS的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于聚氨酯，同時(shí)又擁有吸水率低的特點(diǎn)，所以在一些工程項(xiàng)目中，XPS廣泛適用于各種建筑物的底層防潮，也可鋪設(shè)在高寒地區(qū)公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)跑道的路基下，能控制地磚熱脹冷縮狀態(tài)，并具有絕佳的結(jié)構(gòu)承重效果。在這一點(diǎn)上，聚氨酯的強(qiáng)度完全無(wú)法與XPS相比，很容易被捏扁或折斷，所以使用XPS材料的冷藏車廂體，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度很高，耐沖擊撞擊，不容易被破壞。

④防火性能。聚氨酯與XPS都屬于高分子材料，都是易燃性質(zhì)，而根據(jù)冷藏車的使用情況，要求保溫材料的阻燃性必須達(dá)到B2級(jí)以上，所以這兩種材料都需要添加阻燃劑。故在這一性能上，XPS與聚氨酯的性能相同，都能實(shí)現(xiàn)離火自熄。

圖1 點(diǎn)燃后的XPS材料

根據(jù)對(duì)以上4個(gè)重要性能參數(shù)的分析，相信大家都能很容易地判斷出XPS的大部分指標(biāo)都是明顯優(yōu)于聚氨酯。但由于聚氨酯在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較早，被眾人熟知又對(duì)XPS了解太少，其實(shí)并不真正了解XPS的性能因此會(huì)習(xí)慣性地認(rèn)為聚氨酯性能好，導(dǎo)致在選擇保溫材料時(shí)首選聚氨酯——實(shí)際上XPS的性能要優(yōu)于聚氨酯。

2 使用性分析

在前面我們分析了聚氨酯和XPS的本身性能，下面我們分析兩種材料在冷藏車廂板制作加工和使用過程中的難易性和適應(yīng)性。

(1)切割難易性 兩種材料在切割難度上區(qū)別不大，都是比較容易切斷的。不過根據(jù)實(shí)際使用情況，切割時(shí)聚氨酯的粉塵要更大一些，粉塵的粘度大，難以清理干凈；而XPS材料切割時(shí)則要干凈許多，板料表面光滑，無(wú)粉塵，并且切割產(chǎn)生的粉塵不粘手，清理和收集都較為容易。

(2)膠水涂布性 聚氨酯都是整塊一次性發(fā)泡形成的，然后再根據(jù)需要的厚度進(jìn)行切割，所以切割后的板面孔洞很多，在涂布膠水時(shí)，膠水能滲入孔洞中，形成一層連接層，這就可以提高粘接性能；XPS通過擠塑壓出成型制作的，閉孔率很高，但表面也很光滑，使用膠水粘接時(shí)，膠水只有薄薄的一層，不能深入材料內(nèi)部，所以粘接性能不如聚氨酯?？紤]到這一點(diǎn)，在粘接施工時(shí)，應(yīng)選用毛面的XPS板料，或自行將XPS板料表面打磨毛糙，以提高膠水的粘接性能。

圖2 毛面帶溝槽的XPS材料

圖3 撕裂后的聚氨酯復(fù)合板

3 經(jīng)濟(jì)性分析

冷藏車使用的保溫材料對(duì)密度有要求，通常要求在36～40kg/m3。以38kg/m3保溫材料為例，該密度的聚氨酯市場(chǎng)價(jià)約為1300元/m3，XPS市場(chǎng)價(jià)則為800元/m3左右。1臺(tái)廂長(zhǎng)4m冷藏車用料約為2m3，使用XPS材料的廂體成本比聚氨酯材料要低1000元。

4 結(jié)語(yǔ)

XPS是一種新型高級(jí)的保溫材料，在建筑外墻保溫上使用普及率很高，而聚氨酯材料屬于老舊的保溫材料，已經(jīng)逐步被淘汰。由于XPS出色的各種性能，在國(guó)外已經(jīng)被廣泛使用在冷藏車上——在目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的冷藏車，保溫材料主要為聚氨脂復(fù)合板、膠合板等，而國(guó)外則選用蜂窩夾層板、XPS聚丙烯板、高強(qiáng)度PVC板等，這些材料比聚氨酯性能好、重量輕，代表了世界冷藏廂式貨車的發(fā)展方向。

XPS材料具有良好性能，價(jià)格也便宜，國(guó)內(nèi)對(duì)XPS材料的認(rèn)知不足，導(dǎo)致XPS在國(guó)內(nèi)冷藏車行業(yè)遭到冷落，XPS出色的性能必定能贏得人們的認(rèn)可，成為冷藏車行業(yè)保溫材料的主流。

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