海南擠塑板 

XPS是以聚苯乙烯樹(shù)脂或其共聚物為主要成分，添加少量添加劑，通過(guò)加熱擠塑成型而制得的具有閉孔結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)泡沫塑料。

XPS的閉孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)決定了其在吸水率、導(dǎo)熱系數(shù)以及水蒸氣滲透系數(shù)等方面均低于傳統(tǒng)保溫材料，因此XPS具有高抗壓、輕質(zhì)、不透氣、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。

然而，近些年來(lái)保溫板脫落事故頻發(fā)，為了提高擠塑板與基層墻體的黏結(jié)強(qiáng)度，表面開(kāi)槽的擠塑板和不帶表皮的毛面板應(yīng)運(yùn)而生。所以從表面結(jié)構(gòu)來(lái)區(qū)分，如圖1所示，目前市場(chǎng)上主要有3種擠塑板，帶表皮的平面板、帶表皮的開(kāi)槽板、不帶表皮的毛面板。

本文探究了這些表面處理是否會(huì)對(duì)擠塑板原有的導(dǎo)熱系數(shù)產(chǎn)生影響，并會(huì)產(chǎn)生何種影響。

一、 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要原料

XPS擠塑板，1200mmx600 mmX100 mm,2塊帶表皮的平面擠塑板（樣品編號(hào)為1#和2#)、2塊帶表皮的開(kāi)槽擠塑板（樣品編號(hào)為3#和4#)、1塊帶表皮的開(kāi)槽石墨擠塑板（樣品編號(hào)為5#);樣品選自國(guó)內(nèi)3個(gè)大型擠塑板生產(chǎn)廠家的成熟產(chǎn)品，品質(zhì)優(yōu)越，性能穩(wěn)定，市場(chǎng)占有率較高，具有典型的代表性；其中1#和3#樣品為來(lái)自廠家A的同密度產(chǎn)品，2#和4#樣品為來(lái)自廠家B的同密度產(chǎn)品，5#樣品來(lái)自廠家C;5塊樣品均已經(jīng)過(guò)90d以上的陳化。

1.2 主要設(shè)備及儀器

熱流計(jì)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀，HFM 436,量0.005~0.50 W/(m·K),精度為3%,德國(guó)耐馳儀器

制造有限公司。

1.3 樣品制備

分別從5塊整板上各制取3塊導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)樣品，長(zhǎng)寬均為（300±2)mm,1塊為原厚兩面帶皮樣品［厚度為（100±1)mm],1塊為單面帶皮樣品［厚度為（80±1)mm],1塊為兩面去皮，即無(wú)表皮樣品［厚度為（50±1)mm].

1.4 性能測(cè)試與結(jié)構(gòu)表征

導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試：按照GB/T 10295-2008將已完成狀態(tài)調(diào)節(jié)的樣品在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，每塊樣品測(cè)試3次，最終導(dǎo)熱系數(shù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)取其3次測(cè)試結(jié)果的平均值；導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀設(shè)定平均溫度為（25±1)℃,試驗(yàn)溫差為（20±1)℃.

二、結(jié)果與討論

5塊樣品未進(jìn)行表面去除前其導(dǎo)熱系數(shù)均符合GB/T 10801.2-2018中030級(jí)擠塑板的指標(biāo)要求［≤0.030 W/(m·K)[3]].同廠家同密度有無(wú)開(kāi)槽的XPS相比，導(dǎo)熱系數(shù)損失率見(jiàn)表2.由表2可知，表面開(kāi)槽后2家樣品的導(dǎo)熱系數(shù)均有損失，但損失率均未超過(guò)3%,而且二者相差不大。

5組樣品去除單面表皮和去除兩面表皮后的導(dǎo)熱系數(shù)損失率見(jiàn)表3和圖2.由圖2可見(jiàn)，無(wú)論是哪家產(chǎn)品，無(wú)論是普通帶表皮擠塑板，帶表皮開(kāi)槽板還是石墨擠塑板，原始樣品的導(dǎo)熱系數(shù)均為每組中的最小值。去除單面表皮后導(dǎo)熱系數(shù)損失率均不到5%;而去除兩面表皮后樣品的導(dǎo)熱系數(shù)均為每組的最大值，且導(dǎo)熱系數(shù)損失率為8%~12%。

換言之，表面開(kāi)槽對(duì)XPS導(dǎo)熱系數(shù)的影響較小，單面去除表皮次之，而兩面去除表皮會(huì)明顯降低XPS導(dǎo)熱系數(shù)。

從導(dǎo)熱系數(shù)的構(gòu)成角度來(lái)說(shuō)，XPS泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)主要構(gòu)成因素有4個(gè)，分別是泡孔壁的導(dǎo)熱系數(shù)（λs)、氣泡內(nèi)氣體（主要指發(fā)泡劑）的導(dǎo)熱系數(shù)（λg)、泡孔壁和氣泡的輻射導(dǎo)熱系數(shù)（λr)以及氣泡內(nèi)氣體的對(duì)流導(dǎo)熱系數(shù)（λc)。

因此，泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)當(dāng)是以上4種導(dǎo)熱系數(shù)的加和.即λ=λs＋λg+λr+λc.

每一種導(dǎo)熱系數(shù)都受自身性能的影響，λs受XPS泡沫塑料密度和泡孔壁厚度的影響，λg受發(fā)泡劑種類和含量的影響，λr受泡孔結(jié)構(gòu)和泡孔壁厚度的影響，由于XPS的泡孔直徑很小，因此λc的大小可以忽略不計(jì)。

其中，λg對(duì)XPS的導(dǎo)熱系數(shù)貢獻(xiàn)最大，約為60%.而影響λg的主要是泡內(nèi)氣體的種類、含量以及各種氣體的導(dǎo)熱系數(shù)。

XPS在生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)泡劑膨脹充滿泡孔，如果發(fā)泡劑在聚苯乙烯（PS)中的擴(kuò)散系數(shù)很大的話，那么發(fā)泡劑會(huì)逐漸向氣泡外部擴(kuò)散；相反，如果發(fā)泡劑在PS中的擴(kuò)散系數(shù)很小，就會(huì)貯存在氣泡內(nèi)部。同上空氣也會(huì)向XPS內(nèi)部擴(kuò)散，那么氣泡內(nèi)的氣體通常為空氣和發(fā)泡劑

的混合氣體。由于λg對(duì)XPS的導(dǎo)熱系數(shù)的貢獻(xiàn)最大，所以生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中選用一種導(dǎo)熱系數(shù)低，同時(shí)能夠在氣泡內(nèi)貯存較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)泡劑變得尤為重要。

擠塑板表皮是生產(chǎn)過(guò)程中，特定溫度和特定壓力條件下形成的均勻致密的表皮層，能有效提高XPS的閉孔率，氣泡內(nèi)能夠貯存較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)泡劑，降低發(fā)泡劑在PS中的擴(kuò)散系數(shù)，同時(shí)極大地減小了外部空氣向XPS內(nèi)部擴(kuò)散的速度，所以帶表皮的XPS具有最低的導(dǎo)熱系數(shù)。

而在XPS開(kāi)槽和去除表皮的過(guò)程中擠塑板表面緊密的閉孔結(jié)構(gòu)被破壞，發(fā)泡劑向氣泡外擴(kuò)散，外部空氣迅速向XPS內(nèi)部擴(kuò)散，導(dǎo)致λg明顯升高。

外表層的泡孔壁厚度和氣泡內(nèi)氣體發(fā)生變化，引起λs和λr不同程度的升高，導(dǎo)致XPS板的導(dǎo)熱系數(shù)增大。

對(duì)于表面開(kāi)槽的擠塑板來(lái)說(shuō)，其開(kāi)槽面積遠(yuǎn)小于帶表皮的面積，所以開(kāi)槽的擠塑板的導(dǎo)熱系數(shù)損失率較小。表皮損失越多，導(dǎo)熱系數(shù)損失也就越大。所以雙面去除表皮后導(dǎo)熱系數(shù)明顯降低。