绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料的生产工艺和应用

与 XPS 挤塑板形成竞争的其他保温材料主要有 EPS 泡沫板、聚氨酯板、 胶苯颗粒、泡沫玻璃等，上述产品的主要性能对比如下表：
项目
单位
XPS 挤 EPS 泡沫 聚氨酯 胶苯颗 泡沫
塑板
板
板
粒 玻璃
导热系数
W/(m2.K)
≤0.02 ≤0.06 ≤0.0
≤0.027 ≤0.044
0
0 62
抗压强度 Kpa
（3）国家对建筑外保温材料的防火性能方面提出了更高的要求。2009 年，公安部、住建部联合制定了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂 行规定》，要求“民用建筑外保温材料的燃烧性能不应低于 B2 级”。2011 年 6 月 28 日，为有效防止建筑外保温系统火灾事故，公安部、住房和城 乡建设部联合制定了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火规定》(征求 意见稿）。该规定要求“民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为 A 级，且不 应低于 B1 级，当采用 B1 级保温材料时，应设置水平防火隔离带；外保温 系统应采用不燃或难燃材料作防护层。”由于 EPS 泡沫板的燃烧性能仅达 到 B2 级，因此在民用建筑外保温材料市场领域将逐步被燃烧性能达到 B1 级的 XPS 挤塑板替代。 五、XPS 挤塑板在基础设施中的应用
绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料的生产工艺和应用
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
朱春强 新疆额河建管局
城市建设理论研究（电子版） ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu 2013(16)
应用[期刊论文]-城市建设理论研究（电子版） 2013(16)
图 1 上游表面点温度应力曲线
图 2 下游表面点温度应力曲线 通过上下游面典型点温度应力过程线可以得出：4 月中旬浇筑的混凝 土初期温度由于水化热温升而快速上升，此后在冷却水管作用下温度下
降。冷却水管停止工作后，由于水化热温升过程缓慢，外界气温逐渐上升， XPS 保温板保温下的混凝土表面温度逐渐上升但低于外界气温。进入 8 月 份外界气温逐渐降低，水化热温升基本停止，混凝土温度逐渐下降应力逐 渐上升。进入冬季来年 1 月，尽管外界温度降至-20℃，上游表面混凝土 温度约为 15℃、下游面温度约 18℃。直到冬季结束上游面温度达到最低 值约为 12℃，此时应力 0.6MPa；下游面达到温度最低值约为 14℃，应力 小于 0.1MPa。根据新疆水科院大坝监测中心监测数据分析，温度理论值 与实际测值基本吻合，混凝土拉应力远小于允许拉应力。
新疆喀腊塑克水利枢纽工程大坝保温方案，在温控计算理论基础上选 用 10cm 厚 XPS 作为大坝上下游面永久保温材料，上下游立面拆模并具备 作业面的情况下立即进行保温的跟进保温方案，图 1~图 2 为 31#坝段上下 游面典型点温度应力计算过程线。
31#坝段三维有限元模型（浇筑截止日期 2008 年 10 月 25 日）
层，内部则自然冷却条件下形成闭孔蜂窝状的板材。根据不同产品要求，
通过调整成型温度和压力，生产不同厚度和孔径的产品。该产品生产工艺
流程图如下：
XPS 挤塑板工艺流程图
二、XPS 挤塑板产品性能测试
在正常生产情况下，从产品中随机抽取有代表性的样品，按 GB/T10801.2-2002 的要求进行物理机械性能测试，具体指标见表。
随着国家新的建筑保温、防火标准的出台，EPS 挤塑板性能、质量、 施工等方面存在的缺陷将难以适应保温材料市场发展的需要，从而将逐渐 被 XPS 挤塑板替代，具体说明如下：
（1）XPS 板在抗压强度上要优于 EPS 板。由于 EPS 挤塑板为模塑成 型，发泡颗粒间依靠粘结结合，粘结强度低，局部还有空隙存在，受外力 易碎裂，且抗压强度低，不易和其他材料复合使用，产品品种单一，难以 形成系列；而 XPS 挤塑板为挤塑发泡成型，泡孔均匀致密且连续性好，因 此产品抗压强度高，不易变形破坏，可以通过与其他材料的复合来生产较
根据《铁路路基土工合成材料应用技术规范》、《公路土工合成材料应 用技术规范》等规范要求，XPS 聚苯乙烯泡沫被使用在公路、铁路、机场 道面的地基基础中，有防冻、防裂、抗压、保温防护作用。
根据新疆各区气候差异特点，高寒地带和地下水位较高的严重融冻地
带建设的水利工程也需应用 XPS 聚苯乙烯泡沫板用于防冻胀保温防护，可 以防止昼夜温差变化引起引水渠道、水坝坝体等融冻开裂。
在理论分析与实际对比的基础上得出，10cm 厚 XPS 板保温夏季可以 有效防止外界气温热量倒灌新浇筑混凝土；冬季可以保证混凝土表面温度 在 10℃以上，有效减小混凝土内外温差，对温控防裂起到决定性作用。 XPS 保温在喀坝取得良好效果，为国内外类似工程提供了有利技术支撑。 结束语
XPS 挤塑板作为新型墙体保温节能材料，由于导热系数小、抗压强度 高、吸水率低、变形系数小、尺寸稳定性好、使用寿命长、可阻燃以及可 工业化连续生产或回收废旧料绿色环保等诸多优异性能，其应用开发前景 广阔，但今后仍需完善质量标准和施工规范，以满足市场需求。
XPS 挤塑板
目前在国内建筑外墙保温领域，传统保温材料 EPS 泡沫板以其价格优 势在外墙保温市场占有一定的市场份额，是 XPS 挤塑板的主要竞争产品； 聚氨脂泡沫、泡沫玻璃及胶粉聚苯颗粒砂浆等保温材料或因导热能力等性 能指标较差，或因工程造价过高，也难以在短期内成为 XPS 挤塑板的理想 替代品。 四、XPS 挤塑板与其他类型保温材料的优势
绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料的生产工艺和应用
朱春强 新疆额河建管局 新疆 额河 830000 摘要：绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（xps）是以聚苯乙烯树脂或其聚物 为主要成分，添加少量添加剂，通过加热挤塑而制成的具有闭孔结构的硬 质泡沫塑料。XPS 挤塑板是由聚苯乙烯、多种助剂、发泡剂在挤出机中混 合、熔融、加压、混炼后经过模头挤出，压力释放，发泡剂气化形成微小 气泡，被包覆在聚苯乙烯膜泡内，冷却定型形成截面均匀、闭孔蜂窝状的 板材，具有导热系数低、吸水率低、抗压强度高等特点，被广泛应用于倒 置式屋面、外墙保温、屋面保温、渠道、公路、铁路、机场跑道、大坝坝 体保温、冷库保温等节能保温工程。 关键词：XPS 挤塑板；保温材料；聚苯乙烯；泡沫塑料 Abstract: the thermal insulation with extruded polystyrene foam plastic (XPS) based on polystyrene resin or polymer as main ingredient, adding a small amount of additives, made by heating extrusion with closed-cell structure of rigid foam plastic. XPS extrusion board is made up of polystyrene, a variety of additives, mixing, melt in extrusion machine, pressure foaming agent, after mixing, extrusion pressure release, gasification form tiny air bubbles, foaming agent was enshrouded in polystyrene film bubble, cooling stereotypes formed cross section and obturator honeycomb board, has a low thermal conductivity, low water absorption, high compressive strength, etc, are widely used in inversion type roof,
150-650 30-170 200 250 500
吸水率 %
≤0.3 2.0-4.0 ≤0.5 ≤3.5 ≤5.0
水 蒸 气 渗 Kg/(pa.s
透率
.m2)
144-17 63 115-287
6
150 0.05
容重
Kg/m3
35
20
40 250 170
节能 50％ cm
厚度
5
8
4
15 15
节能 65％ cm
为丰富的系列化产品。 （2）在导热性能、吸水性和施工难易程度方面，XPS 板要优于 EPS
板。在国家推行 65%节能标准的背景下，较薄的 XPS 挤塑板即可达到国家 标准，而 EPS 泡沫板导热系数较大，要达到 XPS 挤塑板同等保温性能，厚 度需在一倍以上，不仅价格不具备优势，施工难度也会大大增加。此外， EPS 泡沫板在作为外墙保温材料存在表观密度小、耐低温性和耐溶冻性 差、吸水率高、机械强度低、尺寸稳定性差等技术缺陷，其市场份额将逐 步被 XPS 挤塑板替代。
辊架、纵/横切割装置、控制系统等。
XPS 挤塑板是由聚苯乙烯、多种助剂等其他辅料在挤出机中熔融、混
合、加压；将液态压缩发泡剂从挤出机中部加入，与熔融物料混合并均匀
分散；在严格的温度和压力控制下，熔融物料被挤出机头狭缝口模，由于
压力突然降至常压，熔于混合物料中的发泡剂气化，膨胀形成微小气泡，
被包覆在聚苯乙烯膜泡内，表面因与模板的摩擦和冷却而形成均匀结皮表
external wall insulation, roof insulation, channels, highway,
railway, airport runway, the dam dam insulation, cold storage
insulation energy-saving thermal insulation engineering, etc.
Key words: XPS extrusion board; Thermal insulation material;
Polystyrene; Plastic foam
中图分类号：TQ328 文献标识码：A
文章编号：2095-2104(2013)
一、XPS 挤塑板的生产主要设备
挤出机、模具、模温控制器、搅拌上料机、整平机、牵引装置、冷却
序
检验项目
计量单位
检验结果
号
1
外观质量
产品表面平整，无夹杂物， 颜色均匀。无起泡、裂口、
变形等缺陷。
2
导热系数
W/（m.K）
3
压缩强度
kpa
4 吸水率（体积分数）
%
5
透湿系数
ng/(m.s.pa)
0.024 625 0.2 1.7
长度
0.9
6 尺寸稳定 宽度
%
0.4
性
厚度
0.6
三、XPS 挤塑板与其他类型保温材料的比较
厚度
10
16
8
25 25
施工方式
粘、薄
粘、铆薄 粘、薄抹
多次厚 粘、薄
抹灰、
抹灰 灰
抹灰 抹灰
喷涂
专用设
施工难易程度
易
较难 备、专 难
难
用人员
综合造价 元/m2
100-200
250-35 120-15 150-2
80-100
0
0 00
下图为 XPS 挤塑板与 EPS 模塑板结构示意图：
EPS 模塑板