武 薇 李廣杰 王 強 郭紅斌 曾春燕（中國建材檢驗認證集團股份有限公司，北京 100024）

包裹型、攪拌型改性聚苯板的性能特點

武 薇 李廣杰 王 強 郭紅斌 曾春燕（中國建材檢驗認證集團股份有限公司，北京 100024）

為了改善模塑聚苯板存在的遇火燃燒、熔融、滴落等安全性問題，目前保溫材料行業(yè)上出現(xiàn)了一種新產(chǎn)品——改性聚苯板，這種板材遇火不燃燒、不滴落、不蔓延火焰。本文主要介紹包裹型、攪拌型改性聚苯板的性能特點及市場現(xiàn)狀。

改性聚苯板；性能特點；市場現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的模塑聚苯板是以含有揮發(fā)性液體發(fā)泡劑的可發(fā)性聚苯乙烯珠粒為原料，經(jīng)過加熱發(fā)泡后在模具中加熱成型的保溫材料。因其施工簡便、保溫性能良好普遍用于外墻外保溫中。但其屬于熱塑性材料，遇火會收縮、熔化、流淌、火焰蔓延速度快，過火面積大，燃燒過程中伴隨濃烈的煙霧，嚴重污染環(huán)境的同時，更威脅了人身財產(chǎn)安全。近年來由于保溫材料引發(fā)的建筑物火災(zāi)屢屢出現(xiàn)，使得該材料在外保溫市場上的使用受到了限制。

改性聚苯板是區(qū)別于模塑聚苯板的新產(chǎn)品。改性后的產(chǎn)品特點體現(xiàn)在保溫、防火兩個方面：保溫性能方面，如石墨改性聚苯板，常見導(dǎo)熱系數(shù)可達到0.031 W/（m·K）至0.033W/（m·K）之間,與模塑聚苯板導(dǎo)熱系數(shù)0.039 W/（m·K）相比，保溫性得到很大的提升；防火性能方面，如熱固改性聚苯板、硅質(zhì)改性聚苯板、聚合聚苯板等，這些產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝不同、添加的阻燃材料不同，產(chǎn)品呈現(xiàn)出的性能亦不同，但都能解決模塑聚苯板因滴落物而引發(fā)的二次燃燒現(xiàn)象，都具有遇火不滴落、不蔓延火焰，離開火源后能夠自熄的特點。本文主要介紹從防火性能方面進行改性的聚苯板的幾種生產(chǎn)工藝、標準情況、性能特點及市場現(xiàn)狀等問題。

1 改性聚苯板常見的幾種生產(chǎn)工藝

1.1 包裹型

以阻燃型聚苯乙烯顆粒為主要原料，通過對其加熱發(fā)泡形成的聚苯乙烯泡體再進行防火涂膜處理后,采用模壓工藝制成的產(chǎn)品。

1.2 滲透型

以聚苯乙烯板為母板，在其表面復(fù)合了一層防火保溫材料，形成防火保護層，再經(jīng)一個階段自然固化而制成的產(chǎn)品。

1.3 攪拌型

將發(fā)泡劑和固化劑與預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒及發(fā)泡樹脂、阻燃劑、表面活性劑和填料等材料的混合物混合均勻，將混合物均勻澆注到層壓輸送機的面板上，發(fā)泡、固化、成型后所得的產(chǎn)品。

圖1 三種工藝下樣品照片

2 改性聚苯板的標準

行業(yè)標準《熱固復(fù)合聚苯乙烯泡沫保溫板》已于2017年5月24日在全國范圍內(nèi)進行公開征求意見，同時向各有關(guān)單位及地區(qū)專家征求意見，目前已形成送審稿，編制組預(yù)計2017年內(nèi)完成標準報批工作。

個別地區(qū)已發(fā)布改性聚苯板產(chǎn)品的地方標準，如上海、安徽。目前檢測機構(gòu)多以生產(chǎn)企業(yè)制定的企業(yè)標準進行檢測。

3 常見的包裹型和攪拌型改性聚苯板的性能特點

實驗室收集了市場上的包裹型和攪拌型兩類改性聚苯板，分別進行表觀密度、壓縮強度、垂直于板面方面的抗拉強度、導(dǎo)熱系數(shù)、尺寸穩(wěn)定性的測試，檢測數(shù)據(jù)結(jié)果見表1。再依據(jù)上海市地方標準DG/TJ08-2212-2016 《熱固改性聚苯板保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》進行燃燒特性指數(shù)試驗，檢測數(shù)據(jù)結(jié)果見表3。本文分別從物理性能與燃燒性能方面與傳統(tǒng)的外墻外保溫用模塑聚苯板進行比較，通過檢測數(shù)據(jù)較為直觀的呈現(xiàn)傳統(tǒng)模塑板與改性聚苯板產(chǎn)品的性能特點。

表1 改性聚苯板物理性能檢驗結(jié)果

表2 標準GB/T10801.1-2002與GB/T 29906-2013指標要求

由表1檢測結(jié)果可以看出包裹型與攪拌型改性聚苯板性能差異較大。包裹型改性聚苯板表觀密度結(jié)果在40 kg/m3左右，壓縮強度、垂直于板面方向的抗拉強度結(jié)果均在0.15MPa以上，導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果在0.040 W/（m·K）左右，尺寸穩(wěn)定結(jié)果在0.5%左右；攪拌型改性聚苯板密度結(jié)果差異較大，壓縮強度與垂直于板面方向的抗拉強度結(jié)果均在0.18MPa，導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果均在0.057 W/（m·K）以上，尺寸穩(wěn)定性結(jié)果在1.0%左右。

模塑聚苯板用于外墻外保溫系統(tǒng)中時常用的檢測依據(jù)為標準GB/T 10801.1-2002《絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》和GB/T 29906-2013《模塑聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》，根據(jù)表2中的標準要求結(jié)合表1改性聚苯板檢測結(jié)果對比傳統(tǒng)的模塑聚苯板與改性聚苯板的性能特點如下：

保溫性能上以模塑聚苯板最好，其次是包裹型的改性聚苯板，攪拌型的改性聚苯板導(dǎo)熱系數(shù)最差；強度性能以攪拌型改性聚苯板最好，包裹型改性聚苯板、模塑聚苯板其次；模塑聚苯板尺寸穩(wěn)定性最好，包裹型的改性聚苯板尺寸穩(wěn)定性優(yōu)于攪拌型。

表3 改性聚苯板燃燒特性指數(shù)結(jié)果

燃燒特性指數(shù)是衡量改性聚苯板中添加料在遇火燃燒后其形狀保持完好程度的指標。試驗采用GB/T 8626-2007中表面點火方法，進行30s的燃燒試驗后，用樣品燃燒后的最大收縮深度與最大燒損深度的比值來表示燃燒特性指數(shù)，結(jié)果要求不大于0.20。燃燒特性指數(shù)試驗后樣品照片見圖2。

圖2 燃燒特性指數(shù)試驗后樣品照片

6個樣品燃燒特性指數(shù)檢驗結(jié)果均≤0.20。試驗現(xiàn)象如下：1、2、3號樣品為包裹型改性聚苯板，受火后表面有閃燃現(xiàn)象，火焰尖端未到達150mm刻度線，試樣接觸到火焰部位表面碳化且碳化深度接近試樣厚度的四分之一，碳化長度接近150mm刻度線，碳化部位的顆粒完全熔融，無滴落物、濾紙無變化，添加的骨料形成蜂窩狀，樣品基本保持原有形狀。4、5、6號樣品為攪拌型改性聚苯板，受火后樣品表面無明顯閃燃現(xiàn)象，火焰尖端未到達150mm刻度線，試樣接觸到火焰部位表面碳化，但碳化的深度較淺、高度未達到150mm刻度線，碳化部位的顆粒完全熔融，無滴落物、濾紙無變化，添加的骨料形成的蜂窩狀不如1、2、3號樣品明顯，但也能保持原有形狀。從燃燒試驗后的樣品狀態(tài)來看，包裹型與攪拌型改性聚苯板均優(yōu)于模塑聚苯板。

綜上得出包裹型、攪拌型改性聚苯板的性能特點：物理性能方面，結(jié)合樣品的表觀密度綜合來看包裹型和攪拌型改性聚苯板并不完全優(yōu)于模塑聚苯板；燃燒特性方面，結(jié)合樣品外觀及形狀保持方面包裹型和攪拌型改性聚苯板優(yōu)于模塑聚苯板。

4 改性聚苯板市場現(xiàn)狀

改性聚苯板小型生產(chǎn)企業(yè)眾多，生產(chǎn)工藝不是很成熟，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。改性聚苯板的表觀密度、導(dǎo)熱系數(shù)、阻燃性能呈反方向線性發(fā)展，苯粒含量越高、添加的阻燃骨料越少、表觀密度越低、保溫性能良好、燃燒性能越差，最高可以達到B1級；反之苯粒含量越低、添加阻燃骨料越多、表觀密度越高、保溫性能下降、燃燒性能有所增長，但是否能達到A2級還需逐批測試才可確定。

5 結(jié) 語

改性聚苯板解決了模塑聚苯板遇火燃燒、熔融、滴落的問題，能夠避免因有機物燃燒產(chǎn)生的滴落物引起二次燃燒的情況發(fā)生。但在保溫性能與物理性能上與模塑聚苯板還有一定的差距，只有真正做到保溫與防火兼顧，改性聚苯板才能在保溫材料行業(yè)上不被其他新材料替代。

[1]潘玉勤、趙德偉、鄭超超 《熱固改性模塑聚苯板燃燒性能研究與探討》

Elementary introduction to the performance and characteristics of wrapped and permeable modi fi ed polystyrene board

In order to improve the existing molded polystyrene board in case of fire burning,melting and dropping safety problems, the thermal insulation material industry on the emergence of a new product — modified polystyrene board, this board fire is not burning, not dripping, not the spread of flame. This paper mainly introduces the performance characteristics and market status of the package and stirred modified polystyrene board.

modified polystyrene board；performance characteristics；market status

TU532

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1003-8965（2017）05-0031-02