聚苯乙烯泡沫塑料

篇一：聚苯乙烯泡沫塑料国内外的发展状况

综 合 实 践

聚苯乙烯泡沫塑料国内外的发展状况

专业：高分子材料与工程专业

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日期：2011.5.22

聚苯乙烯泡沫塑料国内外的发展状况

摘要：本文通过收集多篇文章对聚苯乙烯国内外的应用现状进行了总结，同时对EPS和XPS的具体应用进行举例，将两种材料的进行比较。

关键词：聚苯乙烯；泡沫塑料；保温材料

1 概述：

泡沫塑料作为建筑节能所用的保温材料在我国刚刚开始推广使用，未来10年肯定会有高速发展，市场前景非常广阔，但存在的竞争也非常激烈。 聚苯乙烯泡沫塑料分为膨胀型EPS和连续性挤出型XPS板两种。

1.1 可发性聚苯乙烯(简称EPS)

我国可发性聚苯乙烯(简称EPS)泡沫塑料的工业生产始于20世纪60年代，1994年EPS制品的消费量是10万吨，到1997年已达30万吨的规模,其中在建筑中的应用约占50%左右。

1.1.1 国内外EPS塑料发展概况

1.1.1.1 国外EPS消费量

全世界的EPS消费量在过去10年中每年增长约5%，1997年已达到212万吨，其中55%用于建筑。西欧在建筑中应用的比例最大,1997年消费的75万吨中占70%(51.1万吨)，生产EPS的最大企业是BASF、DOW、SHELL和BP。从图1、图2和图3可以看到全世界的年消费量增长的情况、各地区EPS消费量达到的比例和用于建筑中的比例不断增长的情

况。

1.1.1.2 国内EPS消费量

根据中国石化咨询公司介绍,估计1994年EPS的消费量为10万吨(聚苯乙烯总消费量是61万吨) ,在EPS泡沫塑料中45%是板材(不包括挤出泡沫片材)即4.5万吨。

《中国塑料工程信息》57期报道,1997年我国进口EPS是283659吨。 根据网上信息,1997年我国国内生产聚苯乙烯树脂33.9万吨,进口139.5 万吨。

综合以上信息估算,我国1997年EPS消费量约为30万吨(其中EPS板材约15万吨)。我国生产EPS 的主要企业汇于表1 。

1.1.2 EPS泡沫塑料在建筑上的应用的机遇[1、2]

“可持续发展战略”已经成为世界各国的共识。为了使国民经济能够与人口、资源、环境协调、持续地发展,我国必须尽快地在建筑节能上赶上国际先进水平。

建筑物的保温是建筑节能的基础。因为我国过去的建筑不重视保温,建筑物的保温性能要比发达国家差到几倍,造成在冬季取暖和夏季空调降温时能源的巨大浪费。每年我国用在建筑取暖上的能耗早已超过1亿吨标准煤,住宅使用能耗已占我国能源供给的15.6%。北京地区每年采暖用煤近800万吨,大约占北京地区全部用煤的1/3。这不仅造成经济损失和资源浪费，还严重地污染环境。

从世界各国的发展动向看，随着对“可持续发展战略”的重视，对建筑节能提出的要求愈来愈高。值得注意的是我国目前执行的《新建筑节能标准》和发达国家现在的建筑节能标准比还有不小的差距，我国住宅的能耗比同纬度发达国家高出3倍(见表2) 。

近年来我国政府采取了一系列重大举措来推动建筑节能[3]，包括用法律和行政手段来强制推行节能,现已开始执行新的《民用建筑设计节能标准》（标准号为JGJ26-95)。新的标准要求新建筑的保温性[4]能要比80年代的建筑提高50% ,同时开始有步骤地改造大量保温性能不好的旧建筑。可以肯定，随着经济的发展,今后我国对于建筑节能会更加重视并提出更高的要求。

根据新的节能标准,采用传统的建筑节能材料很难达到要求,如外墙如果单独采用黏土砖要达到标准要求的保温效果, 在北京地区砖墙的厚度要达490mm ,在哈尔滨要达到1020mm ,这显然是不可行的,所以,我国迫切需要发展新型建筑保温材料。根据发达国家的经验,EPS泡沫塑料作为建筑保温材料有很大的优势。

a、保温效果好[5、6](如表3 所示)

在温差40 ℃,相对湿度80%条件下,50mm 厚的EPS发泡板的隔热效果等于1075mm厚砖墙的隔热效果。

b、质轻价格低

一般应用的EPS板密度为20kg/m3左右,目前价格为300元/m3左右。一般在保温工程中只占总造价的1/10左右。

c、施工简便。

d、耐老化性能好

德国BASF已有使用30年的实际经验。EPS泡沫塑料的最大缺点是耐火性能较差,目前只能做到自熄(氧指数OI为30左右)，而难燃程度只能做到B1级(德国标准DIN4102第1部分)，在设计和应用中必须给予充分的注意。

1.1.3 EPS 泡沫塑料[7]在其它领域应用

1.1.3.1 道路工程[8]

① 用作软土地基路堤填料

在软土地基上修筑路堤经常会产生路基不均匀沉降和沉降量过大问题。EPS自身密度小的超轻质特性和其特有的力学性能，决定了EPS能够有效地减轻路堤、基础自重荷载，从而达到减小地基变形、有效控制路堤沉降、保证路面使用质量的目的。

②用于路桥过渡段填筑

由于路桥过渡段的特殊性，施工质量难于控制，并且基于桥台与路堤结构的差异，使得在过渡段处容易产生沉降差，从而影响行车的安全与舒适。利用EPS质轻、竖向受压后产生侧向压力小的特点，把EPS用于桥台、挡墙的填料，既能减轻自重，有效防止基础下沉，避免桥台与路基连接处的沉降差异，消除桥头跳车现象，同时又可大幅减小路堤对桥台的侧向压力。

③修建直立挡墙

由于EPS具有直立性好、侧向变形小的特点，在山区陡坡和城市道路建设中可以利用EPS修建占地面积小、外表美观的直立挡墙。

④用于减轻地下结构物顶部的土压力

路堤下埋设的刚性结构物往往会由于结构物上部土体与两侧土体不均匀沉陷而产生过大的附加压力，垂直土压力系数可达1.2，当填土较高时甚至可达

篇二：聚苯乙烯泡沫塑料板级别

首先弄清楚阻燃的分类与级别，事情就好办了。

中国老的阻燃标准，分为：A级、B1级、B2级、B3级，阻燃性能依次降低，除A级以外的都是可燃的塑料。

A级，不燃烧材料，即不能点燃；B1级，难燃烧材料，即在火上烧能燃，但离火自灭；B2级，可燃烧材料，即能点燃，离火不自灭；B3级，易燃烧材料。

现在中国多用美国的阻燃标准，分为：V0、V1、V2，阻燃性能依次降低。 UL94 塑料材料燃烧测试－等级划分:

1) HB级: 水平燃烧测试 Horizontal Burning Test

2) V0－V2级: 垂直燃烧测试 Vertical Burning Test

3) 5VA/5VB: 5V级防火试 500w (125 mm) Vertical Burning Test

4) VTM0-VTM2: 薄质材料的垂直燃烧测试 Thin Material Vertical Burning Test

5) HF1-HF2: 发泡材料水平燃烧测试 Horizontal Burning Foamed Material Test

塑料阻燃等级由HB：V2，V1向V0逐级递增：

HB：UL94标准中最底的阻燃等级。要求对于3到13 毫米厚的样品，燃烧速度小于40毫米每分钟；小于3毫米厚的样品，燃烧速度小于70毫米每分钟；或者在100毫米的标志前熄灭。

V2：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。

V1：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。

V0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。

燃烧样品规格：5"×(1/2)"×厚度；典型厚度为(1/16)"，(1/8)"，1/4"，如1/16V0级、1/4V0级。

故B1级是可燃烧材料，即在火上能燃烧，但离开火后自动熄灭。

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篇三：浅析绝热用聚苯乙烯泡沫塑料

绝热用聚苯乙烯泡沫塑料的试验操作

--检测中心市政节能科 乔淑莉、张萍

节约能源是我国发展经济的根本策略，建筑节有是首当其冲，走在各行的前列。建筑保温更是建筑节有技术中一项十分重要的技术。建筑保温主要是建筑物围护结构（包括墙体、地面、屋面、门窗、管道）的保温，建筑保温工程是有效改善室内热环境和降低能耗的一项系列工程，我国从80年代开始的节能30%，到建筑节能50%，以后逐步执行65%的节能标准，因此，建筑节能的必要性是不言而喻的。

外墙外保温作为我国墙体保温工程形式之一，以其适用范围方、保温效果显著的特点被广泛推广应用。

图1 外墙外保温系统构造图

聚苯乙烯泡沫塑料作为“膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统”中的保温层，其性能的好坏直接影响整个保温系统的保温效果。

聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要成份的泡沫塑料，按成型工艺不同可以分为模塑聚苯乙烯泡沫塑料和挤塑聚苯乙烯泡沫塑料。 一、EPS板：

模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）是指可发性聚苯乙烯塑料粒子经加热预发泡后，在模具中加热成型而制得的具有闭孔结构的硬质泡沫塑料。

图2 EPS板

表1绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料密度范围

表2 模塑聚苯乙烯泡沫塑料料主要物理性能表

二、XPS板：

挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要成份，添加少量添加剂，通过加热挤塑成型而制得的具有闭孔结构的硬质泡沫塑料。

图3 XPS板

表3 挤塑聚苯乙烯泡沫塑料的分类

表4 挤塑聚苯乙烯泡沫塑料主要物理性能

三、聚苯板试验操作方法： （一）、表观密度：

1.概念：表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的干

质量。

2.试样尺寸及数量：

（100±1）mm×（100±1）mm×（50±1）mm,5个。

图4 保温材料切割装置

图5 切割后的聚苯板（100mm×100mm×100mm）

篇四：挤塑聚苯乙烯泡沫塑料

一、概述：挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要成份，添加少量添加剂，通过加热挤塑而制得的具有闭孔结构的硬质泡沫塑料。 它具有优异的和持久的绝热功能、独特的抗蒸汽渗透性、极高的抗压强度，易于加工安装，所以在世界上得到了广泛的使用。

例如道化学公司的蓝色XPS、欧文斯康宁公司的粉红色XPS、巴斯夫公司的绿色XPS等，他们除在本国拥有广大市场外，都在国外市场上取得了成功。

在XPS产品问世后的几十年间，XPS已经在各种建筑结构中得到了应用，并积累了成熟的经验。在居住建筑中作为绝热材料，特别是屋面绝热材料应用得十分广泛，同时在商业和工业中也不乏成功的范例。

比如：日本的大阪机场、美国的麦当劳公司总部大楼、等。在我国的新型建筑中，如北京的中国银行大楼、东方广场、上海的可口可乐工厂、广州的雀巢冰淇淋厂都使用了XPS作保温材料。

二、XPS的性能指标

XPS的生产过程是将熔化了的聚苯乙烯树脂和添加剂、发泡剂在特定的挤出机中匀速挤出，经压辊延展并在真空成型区（也有的工艺不需要真空成型）中冷却。 它与EPS不同，由于是连续挤出成型，所以成型后的产品结构呈一体性，而不是由聚苯乙烯粒子膨胀后加压成型，XPS具有十分完整的闭孔式结构，没有粒子间的空隙存在，因此其性能十分优异。

1、 持久的保温隔热性能 XPS在平均温度10℃时的导热系数0.028W/(m.K)，厚度25mm、平均温度10℃时，热阻≥0.89（m2.K/W）而且这个数值能够在相当长的时间内保持，不会随时间而发生明显的变化。据文献记载，它的绝热性能在五年内可保持90-95%。

3 、 优异的抗湿性和抗蒸汽渗透性 由于XPS具有闭孔结构，所以它的吸水率极低≤2.0%(V/V)，即使在低温冷冻状态下也具有较高的抗湿汽渗透性能。它能适应恶劣的潮湿环境而不影响绝热性能。所以在地下室保温、路基处理等潮湿或者渗水的情况下采用XPS是一种很好的选择。

3、 较高的抗压强度XPS的抗压强度随产品密度的增加而增加，强度范围可控制在150-700千帕斯卡之间。这就在使用上有了选择的余地。比如，在用作屋面、内外墙保温、地基处理时可选择抗压强度在250千帕斯卡的材料，如果做路面、承重屋顶、停车场、机场跑道等则需要选择大强度的材料。

4、 方便快捷的加工性 从工厂生产出的XPS最为常见的宽度为600mm -900mm；厚度从20mm -55mm，因为是连续生产，所以长度可按需要进行调整，基本上能够满足使用需要。如有特殊需要，如墙体保温的窗角、墙角等只需在现场切割加工既可。

三、 XPS在建筑领域的应用范畴

1、复合墙体中的隔热保温材料：这种墙体形象的说就象夹芯饼干，而XPS就是中间的夹芯层，它的作用是阻止墙体与外界的热流交换，从而起到绝热保温的作用；

2、建筑物地下墙体基础：在寒冷在区，经常出现广泛冰霜渗入的情况，并引致地面冻胀，基层结构受损。由于XPS吸水率低，所以用于地下建筑有很好的防潮、防水性。XPS置于基层下，可以令冰霜渗透和易受冰霜影响的基础出现结冰的情况减至最低，有效的控制地面冻胀；

3、屋面内保温和外保温：当XPS作内保温时，通常与其它材料如石膏板复合使

用，作外保温时，使用专用的粘接剂和固定件将XPS覆盖在墙体外层，然后进行外装饰；

4、屋顶绝热保温：比较著名的做法是倒置屋顶，即首先完成屋顶防水层的施工，然后在防水层上做保温；

5、公路、机场跑道、停车场等需要防止路面返浆，又要抗压的场所；

6、冷库等低温储藏设备：XPS在结冰、解冻周期的环境下能够保持重要的结构特性，所以适合在冻融的条件下使用。

四、原材料、工艺流程及装备 XPS的主要原材料为聚苯乙烯树脂，平均分子量范围在17万-50万之间，Mw/Mn≥2.6，辅料包括添加剂、发泡剂等。绝大多数国外公司所采用的发泡剂不含卤化碳，而是使用与空气置换速度较快的烃类发泡剂。这样即避免了对臭氧层的破坏，又保证在反应的初始阶段就大部分完成了与空气的置换，使施工后材料的导热系数的变化很小。

1、 XPS的生产工艺流程： 原料配混→熔融挤出发泡剂（注入）→冷却→切割→包装→储存

2、主要设备及参数：

1）、混料机（500/1000）

2）、发泡剂注入泵站

3）、串联挤出机（120-150）长径比：38：1 驱动功率：110KW 调速方式：变频调速

4）、液压快速换网装置 &

5）、正压冷却定型装置

6）、牵引机 驱动功率：5.5KW 调速方式：变频调速

7）、聚苯乙烯托架

8）、切割机

9）、自动堆放平台

10）、低温挤出模具 制品规格：（600—900）X（25—60）MM

11）、全线控制系统

3、生产能力：每条生产线的年生产能力在五万立方米至十万立方米之间。

五、 XPS的应用前景

对于发达国家而言，绝热材料的市场是十分巨大的。

据不完全统计，它的人均销量，美国0.76立方米，挪威0.70立方米、芬兰0.51立方米、丹麦0.49立方米、德国0.41立方米、法国0.27立方米。

对于欧洲整体市场来说，绝热材料的销量为每年9千万立方米，价值四百亿元人民币。在上面所提到的巨大市场中，泡沫塑料占三分之一。换言之，聚苯乙烯、聚氨酯等材料组成的绝热材料在欧洲市场上的年销量超过三千万立方米, 美国二千万立方米。

篇五：绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)

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