建筑節(jié)能保溫材料及其提高性能的技術(shù)分析(4)

1、建筑節(jié)能保溫材料 及其提高性能 的技術(shù)分析中國建筑業(yè)協(xié)會材料分會 涂平濤建筑節(jié)能保溫材料及其提高性能的技術(shù)分析中國建筑業(yè)協(xié)會材料分會 涂平濤摘要：文章分析了建筑節(jié)能保溫材料的類別，性能，存在問題，針對提高節(jié)能保溫材料的防火、防水、減輕密度，降低導(dǎo)熱和防開裂、脫落現(xiàn)象，做了技術(shù)分析，并提出了技術(shù)措施，對建筑節(jié)能保溫材料的技術(shù)創(chuàng)新有一定的推動和促進作用。關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能、保溫材料、無機泡沫保溫材料、導(dǎo)熱系數(shù)、吸水率、燃燒性能、防火性能。（一）有機保溫材料性能與應(yīng)用分析保溫材料按化學(xué)性質(zhì)分類，可分為無機非金屬材料，有機高分子材料和金屬材料。按狀態(tài)分類，可分為纖維狀、微孔狀、氣泡狀和層狀四大類。如表（

2、1）所示：主要保溫材料分類（表1）纖維狀無機天然石棉、海泡石人造礦棉（礦渣棉、巖棉）玻璃棉、硅酸鋁纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、碳纖維有機天然木纖維、草纖維微孔狀無機天然硅藻土人造微孔硅酸鈣氣泡狀無機人造泡沫水泥、泡沫鎂水泥、泡沫石膏、泡沫玻璃、泡沫陶瓷、泡沫水玻璃珍珠巖，膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、泡沫硅酸鈣、粉煤灰微珠。有機人造泡沫塑料（石墨聚苯、EPS、XPS、硬泡聚氨酯、硬質(zhì)PVC泡沫板，酚醛保溫板PF，脲酸泡沫板）、泡沫橡膠、鈣塑制品層狀金屬人造鋁箔當(dāng)今作為建筑節(jié)能工程中約90%采用的是有機泡沫保溫材料，諸如：硬泡聚氨酯PIR；石墨聚苯板；聚苯保溫板EPS；擠塑聚苯板XPS；硬質(zhì)PVC泡沫

3、板；酚醛保溫板（PF）；脲醛泡沫保溫板（UF），有機保溫材料一般具有密度低，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫效果好，吸水率低等特點。如表2所示：有機泡沫保溫材料的相關(guān)性能（表2）材料名稱性能石墨聚苯板EPSXPS酚醛保溫板硬質(zhì)PVC泡沫板脲醛泡沫板硬泡聚氨酯PIR表觀密度kg/m318-2218-2227-3547-6590-1307-1035-55導(dǎo)熱系數(shù)w/m·k0.0320.0410.0300.034-0.0380.037-0.0540.0410.022-0.024吸水率%體積吸水率2-6體積吸水率2-6體積吸水率39.8-11.5<0.2 kg/m2201-3燃燒性能等級B1B2B2B

4、1B2500±20下焦化，無火焰B2我國房屋建筑節(jié)能工程始于1988年，從仿專威特的EPS貼板法系統(tǒng)起，有機保溫板用于外墻外保溫有20余年的歷史，并取得了一定的效果。由于技術(shù)上，經(jīng)濟上的原因，目前還沒有找到可以完全替代有機材料的高效保溫材料應(yīng)用在建筑工程上，但不意味有機材料用在節(jié)能工程中是長期導(dǎo)向性的材料。其原因是：1、 關(guān)于防火問題：有機材料自身沒有一個是不燃材料，近年來有機外保溫工程中的火災(zāi)安全頻發(fā)，特別是2009年央視大樓；2011年沈陽皇朝萬鑫酒店，2010年的上海“11、15”重大火災(zāi)，皆因擠塑有機聚苯板（XPS），聚苯板EPS，PV聚氨酯的直接和間接原因所致。業(yè)內(nèi)有的學(xué)者

5、提出在歐美等國，有機保溫材料的應(yīng)用量也很大，火災(zāi)事故卻不多。認為通過有效的技術(shù)和管理措施能得到解決，這個見解可能不全面。在歐美，例如在德國的高層建筑的建造和運行模式導(dǎo)則（MHHR）規(guī)范中，要求建筑外墻的砂漿層，保溫層和防護層必須由不燃材料制成。高層建筑22m的外墻保溫體系必須采用A級不燃材料。美國的建筑規(guī)范（IBC-2009），規(guī)定IIV類的建筑外墻中的有機泡沫保溫塑料必須為A級，即：火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)25；產(chǎn)煙指數(shù)450，潛熱不超過22.7MJ/m2。德國建筑法規(guī)（MBU）規(guī)定，建筑組件通常情況下必須是不燃或難燃材料，疏散樓梯處的覆蓋層，抹灰層，保溫層，樓板及固定裝置均要采用不燃A級材料。歐美等國

6、家對外墻外保溫防火安全性能要求的基本定位是：無論是哪種情況下引發(fā)的火災(zāi)，都不應(yīng)出現(xiàn)由于外保溫系統(tǒng)的燃燒而將火焰?zhèn)鞑サ綘奚鼘右酝獾钠渌麡菍?，并通過其它樓層的窗口或洞洞口等外墻開口將火焰引入到建筑物內(nèi)而導(dǎo)致其它樓層失火的現(xiàn)象。由此可以顯而易見的得知國外對有機保溫材料用在外保溫系統(tǒng)是有嚴(yán)格的防火要求；有高度不超過22m的規(guī)范；有使用部位要求；有本身的燃燒性能要求和耐火極限對抵抗相鄰建筑火災(zāi)的侵害和阻止本身建筑火熱的進一步蔓延的要求，而不是管理措施到位就能根本解決外墻外保溫的防火問題，只有從材料的自身防火性能的提高，才是有效途徑。再者，還應(yīng)關(guān)切的問題是有機類保溫材料較普遍的還存熱氧老化，軟化點溫度不高

7、，燃燒產(chǎn)生的煙毒素和滴落。如：常用的發(fā)泡聚苯板-CH2CH-n 的軟化點為70100，玻化溫度為80，燃燒時產(chǎn)生黑煙并散發(fā)苯乙烯的刺激臭味。有礙于環(huán)保要求。2、有機外保溫材料體系的空鼓開裂、脫落問題由有機保溫材料構(gòu)成的外墻外保溫其保溫墻面開裂脫落在國內(nèi)各地皆有發(fā)生，墻面開裂脫落的原因是一個系統(tǒng)因素，諸如：建筑結(jié)構(gòu)原因：在框架結(jié)構(gòu)中，由于混凝土和圍護結(jié)構(gòu)填充材料變形應(yīng)力不一致，墻面基底部位發(fā)生變形以及建筑物不均勻沉降或伸縮縫設(shè)置不合理所造成的保溫墻面的開裂脫落；施工原因：施工環(huán)境在嚴(yán)寒條件（低于5）或在酷熱條件下造成水泥粘接砂漿失去凝固粘接強度或酷熱下造成粘接面層失水過快而無粘接強度引起的脫落。

8、施工過程中基層處理不當(dāng)平整偏差過大，基層表面牢固度不夠，造成保溫層與墻面脫落開裂，以及不采用滿粘法施工，形成空腔的煙囪效應(yīng)，不僅易脫落而且會引起火勢加快蔓延現(xiàn)象。此外粘接材料本身粘接性與強度不夠，膩子材料的剛性的耐水性不夠也都會造成有機保溫層的脫落和開裂。但是有機保溫材料的自身的諸多因素也是造成脫落開裂的原因。1）熱熔縮與熱氧老化：聚苯保溫板的軟化點70100，?；瘻囟?0，構(gòu)成墻體保溫系統(tǒng)時，一般是在粘、釘于墻面的聚苯保溫板上抹23cm的抗裂砂漿，待凝固后再做約0.6mm厚的聚合物水泥飾面層，在聚苯板的表面僅有約3cm厚水泥砂漿層，且不具隔熱作用，在炎熱夏季反復(fù)承受熱作用，會發(fā)生不可逆的熱熔

9、縮與熱氧老化，造成墻面開裂，脫落。2）熱應(yīng)力的差異導(dǎo)致的開裂脫落：作為常用的聚苯板導(dǎo)熱系數(shù)約為0.041w/m·k，XPS為0.030 w/m·k，硬泡聚氨酯約0.023 w/m·k，而抗裂砂漿（保溫板的外保護層）的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.93 w/m·k，兩層材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差2040倍，造成的有機保溫板與抹面砂漿的脹縮系數(shù)和熱應(yīng)力會有較大的差異因此易產(chǎn)生裂縫和脫落。3）有機保溫板的低抗壓力和低抗沖擊力造成的脫層開裂，以常用的聚苯保溫板為例，作為密度20kg/cm3的聚苯板斷裂彎曲負荷約25N（相當(dāng)于2.5kg/cm2），彎曲彎形20mm，在受到60Kpa的壓

10、縮強度的作用下會產(chǎn)生10%的形變，而且這種形變還不能恢復(fù)，這就必然造成墻面開裂脫落。作為有機保溫材料構(gòu)成的保溫層自身的松軟，抗沖擊及承受荷載能力差，必須有高強的防護層維護，這使保溫層兩側(cè)形成了不同溫度場，保溫效果越好，兩側(cè)溫度差就越大，溫度應(yīng)力和膨脹系數(shù)也越大，保溫層與保護層的空鼓和開裂也就十分糾結(jié)了。有機保溫材料用在外墻保溫系統(tǒng)，材料自身的防火性能，材料使用的防空鼓和開裂脫落，構(gòu)造防火和有效的技術(shù)和管理措施的合理解決如何平衡，協(xié)調(diào)發(fā)展使建筑節(jié)能與消防得到順利實施，仍是從事建筑節(jié)能保溫工作者的任重而道遠的目標(biāo)。（二）無機保溫材料的性能與應(yīng)用分析：1、無機保溫材料的類別無機保溫材料具有極好的防火

11、性能，特別是不產(chǎn)生煙毒素和滴落情況，該種材料不會像有機保溫材料，隨使用時間的延續(xù)產(chǎn)生老化和降解現(xiàn)象，從而失去強度和使用功能。因此無機保溫材料受到了工程界的青睞，特別是高無機固量的有機保溫材料含。目前我國業(yè)已出現(xiàn)的無機保溫材料，主要有：二氧化硅氣凝膠保溫隔熱材料；硅鎂泡沫保溫防火材料；泡沫玻璃；泡沫陶瓷；泡沫水泥；微孔硅酸鈣；巖棉；玻璃棉；水泥聚苯顆粒復(fù)合材料；復(fù)合硅酸鎂防火保溫材料；鎂水泥珍珠巖保溫材料；硅酸鈉復(fù)合保溫材料等。各材料的大致功能如下：1）二氧化硅氣凝膠保溫隔熱材料：二氧化硅氣凝膠多孔材料是以水玻璃為原料，采用溶膠膠凝的方法進行制備。通過酸堿二步法催化等多種優(yōu)化的工序，使材料的氣孔

12、率和比表面積增高，具有多孔納米結(jié)構(gòu)，其空洞率可高達90以上，孔徑尺寸僅幾十納米，在500時的熱導(dǎo)率低于0.035W/m·k是目前保溫性能最佳的固態(tài)材料，其生產(chǎn)工藝為：硅酸鈉硫酸+助劑有機溶劑合成洗滌干燥予處理噴霧干燥二氧化硅氣凝膠 該材料具有納米多孔結(jié)構(gòu)（孔徑1-100um），低密度；低導(dǎo)熱系數(shù)（0.013-0.018 W/m·k）；高孔隙率80-90；高比表面積（200-1000），在600前幾乎不發(fā)生收縮現(xiàn)象。該材料在墻體上做保溫材料使用尚有難度，其原因是造價過高，每平方米高達320元以上，機械強度不高也是使用的缺陷之一。2）硅鎂防火保溫板：該材料是以鎂水泥為膠凝材料，

13、以硅灰石粉、粉煤灰、?；⒅?、阻燃有機發(fā)泡顆粒材料為防火輕質(zhì)填料、外加改性劑和纖維增強材料，經(jīng)發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑形成的發(fā)泡液在加壓空氣下形成硅鎂泡沫膠凝物在常溫（1535）常壓下固結(jié)，形成的防火保溫板稱為硅鎂防火保溫板，其性能為：硅鎂防火保溫板性能（表3）項目性能指標(biāo)測試標(biāo)準(zhǔn)密度kg/m3250±50GB/T5486抗壓強度MPA0.5-1.0GB/T5486導(dǎo)熱系數(shù)W/M.K0.07-0.05GB/T10294拉拔力MPA0.2GBJ144吸水率10JC/T647蓄熱系數(shù)W/M.K1.2JC/T283軟化系數(shù)0.80GB/T11969燃燒性能不低于A2級GB/T14402放射性核素限量

14、內(nèi)照射指數(shù) IRa1.0外照射指數(shù) Ir1.0GB6566該材料的突出功能是極好的防火性能，耐火極限可達1.5小時以上，生產(chǎn)過程無需蒸壓或蒸養(yǎng)是典型的節(jié)能生產(chǎn)材料，填充料多系工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，原料易得，且價格低廉，形成的防火保溫板，生產(chǎn)成本每立方約520元/m3。硅鎂防火保溫板制造技術(shù)不易掌握，是一個多因素的系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，要防止返鹵、結(jié)露現(xiàn)象。3）泡沫玻璃與泡沫陶瓷泡沫玻璃是一種以磨細玻璃粉為主要原料，通過添加發(fā)泡劑，經(jīng)燒熔發(fā)泡和退火冷卻加工處理后，制得具有均勻的獨立密閉氣孔結(jié)構(gòu)的無機保溫材料。它具有防潮、防火、防腐的作用，同時具有長期使用性能不劣化的優(yōu)點，其性能如表4所示：泡沫玻璃性能表4

15、密度kg/m3氣孔率吸水率抗壓強度MPA導(dǎo)熱系數(shù)W/M·K使用溫度燃燒性能130-16094-950.2平均0.70.052-270-430不燃該材料的生產(chǎn)能耗較高，價格也高，每立方米生產(chǎn)成本約2500元，性比較脆，作為建筑保溫材料有一定的局限性。將陶瓷原材料粉料，通過添加發(fā)泡劑，經(jīng)燒熔發(fā)泡，退火冷卻加工處理后，制得的輕質(zhì)多孔材料。它具有防火、防水、耐久、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點，但缺點是存在性脆、導(dǎo)熱系數(shù)較高，錨固易碎，成本較高，作為墻體保溫具有一定的局限性，其性能如表5所示：發(fā)泡陶瓷物理性表 5項目干密度kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)W/M·K蓄熱系數(shù)W/M·K平面抗拉強度MPA吸

16、水率V/V燃燒性能性能指標(biāo)2800.08-0.101.40.258A級4）微孔硅酸鈣保溫材料：將含硅與含鈣材料，控制CaO/SiO2摩爾質(zhì)量比在0.80.83，加入少量增強纖維和水玻璃促進凝結(jié)，經(jīng)過一定的工藝處理，加壓成型為硅鈣濕制品，進蒸壓釜蒸壓硬化，然后干燥脫水，即形成硅酸鈣保溫材料。該材料在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用，具有耐熱度高、保溫性好、耐久抗?jié)裥院?、性能?yōu)良、價格適中（每立方米大約1600元）、外形美觀、施工方便等優(yōu)點，但存在表面粘結(jié)強度不高，吸水率高和生產(chǎn)能耗高的不足之處，其性能如表6所示：硅酸鈣保溫材料的物理性能表6項目密度Kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)w/m·k抗壓強度MPA抗折強度

17、MPA線收縮率%質(zhì)量含水率%性能指標(biāo)170-2400.055-0.0640.40-0.500.2-0.32.07.55）巖棉、玻璃棉：巖棉是以天然巖石如玄武巖、輝綠巖、安山巖為基本原料，經(jīng)熔化、纖維化而制成的一種無機質(zhì)纖維，其礦棉和巖棉屬同一類型產(chǎn)品。礦棉和巖棉原料易得，可就地取材，生產(chǎn)成本低，是防火、長效保溫、隔熱、吸聲的優(yōu)良材料。做為保溫材料必需加入樹脂粘結(jié)劑（多是酚醛樹脂膠），含量多為3%，才能形成板制品。作為建筑外保溫材料，吸水率較高抗壓強度和平面抗拉強度較差是需努力調(diào)整的。巖棉的技術(shù)性能表7項目密度Kg/m3導(dǎo)熱率w/m·k燃燒性能纖維直徑m纖維軟化溫度吸濕率%酸度系數(shù)憎水

18、率%樹脂含量%渣球含量%性能指標(biāo)80-2000.025-0.035A1級4-7900-1000<52.2-2.5>983_玻璃棉：是采用天然礦石如石英砂、白云石、蠟石等，配以其它化工原料如純堿、硼酸等熔制成玻璃或采用玻璃廢棄材料，在熔融狀態(tài)下借助外力，吹制或甩成極細的纖維狀材料。另一種方法是將玻璃熔融成玻璃球、棒或塊狀物，使其二次熔化，然后拉絲并經(jīng)火焰噴吹成棉。玻璃棉用于保溫領(lǐng)域是以玻璃棉氈和玻璃棉板形成出現(xiàn)的，其工藝是在玻璃棉纖維在成型的同時，被噴附上酚醛樹脂結(jié)劑后，棉纖維向下沉降在集棉機輸送網(wǎng)帶上，調(diào)節(jié)網(wǎng)帶下部抽風(fēng)負壓，使棉纖維在網(wǎng)帶上均勻鋪成棉胎層。棉胎層連續(xù)地進入固化爐經(jīng)烘

19、干、固化、毯板定型，然后按尺寸縱橫切裁，形成玻璃棉毯和玻璃棉板。其性能見表8：玻璃棉板的物理力學(xué)性能表8項目密度Kg/m3纖維平均直徑m導(dǎo)熱系數(shù)w/m·k密度允許偏差Kg/m3燃燒性能熱荷載收縮溫度性能指標(biāo)80，9，12013.00.047±12不燃400玻璃棉在高溫或低溫下均具有良好的隔熱保溫性、不燃燒、不產(chǎn)生滴落現(xiàn)象，在潮濕條件下吸濕性小，線膨脹系數(shù)小，但作為建筑外保溫板，存在抗壓強度小，拉拔力差，憎水性差，對皮膚刺激性大，價格偏高等缺點，作為需求量大面廣的外墻外保溫材料，價格仍存在局限性。6）泡沫水泥保溫板。采用普通硅酸鹽水泥或快硬硫鋁酸鹽水泥做膠凝材料，適量的加入短

20、切纖維和防水劑<防水粉或有機硅，聚合物乳液>，采用化學(xué)發(fā)泡或物理發(fā)泡形成的材料為泡沫水泥保溫板。所謂化學(xué)發(fā)泡，是指加入能產(chǎn)生氣體的化學(xué)物質(zhì)，使其產(chǎn)生的氣體均勻分布在水泥料漿中，使之體積膨脹成多孔結(jié)構(gòu)。最常用的化學(xué)發(fā)泡加氣劑是鋁粉和H2O2，其反應(yīng)機理是：2Al+6Ca(OH)2 6CaO·Al2O3 ·3H2O + 3H2H2O2 O H 2H2O+O2采用H2O2做加氣劑時，適量的加入一定量的次氯酸鈣或灰鈣粉，能促進發(fā)氣量的產(chǎn)生，無論采用何種化學(xué)加氣劑都應(yīng)加入適量的穩(wěn)泡劑。在水泥化學(xué)發(fā)泡過程中，作為化學(xué)發(fā)泡劑還可采用Zn粉、Na2O3、CaC2、CO（NH2）

21、2等物質(zhì)，由于發(fā)泡效果和價格的局限，使用的不多。化學(xué)發(fā)泡在生產(chǎn)工藝上，多是采用大體積澆注發(fā)泡，固結(jié)后采用切割法，制成所要的幾何尺寸。所謂物理發(fā)泡是指將發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑形成的發(fā)泡液，采用機械造泡或壓縮空氣造泡，再將泡沫注入水泥料漿中，經(jīng)混泡均勻，固結(jié)形成泡沫水泥保溫板，這種成型工藝可以是立模澆注或平模澆注，即所謂的模制法。 泡沫水泥保溫板當(dāng)今生產(chǎn)的企業(yè)較多，泡沫水泥保溫板價適中（每立方約1200元左右），不燃，耐久性好，有一定的保溫性能，但存在性脆、抗壓強度不高和收縮率較高、后期產(chǎn)生微裂紋的缺點。在江蘇省頒布的蘇JG/T041-2011“復(fù)合發(fā)泡水泥板外墻保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程”規(guī)定的性能指標(biāo)，如表

22、9所示：發(fā)泡水泥板的性能指標(biāo)表9項目單位性能指標(biāo)試驗方法型型干密度Kg/m3300250GB/T5486導(dǎo)熱系數(shù)W/M.K0.080.06GB/T10294抗壓強度MPA0.500.40GB/T5486抗拉強度MPA0.130.13JGJ144吸水率（V/V）%10.010.0浸水3小時干燥收縮值Mm/m0.800.80GB/T11969快速法碳化系數(shù)0.800.80GB/T11969軟化系數(shù)0.800.80JGJ547）復(fù)合硅酸鎂保溫板以水玻璃或氯氧鎂水泥為膠凝材料，以膨脹珍珠巖、海泡石、蛭石等為填充料，經(jīng)高效攪拌，形成半干性集料，在特定溫度下，壓模成型，在高溫下脫水烘干形成的復(fù)合保溫板產(chǎn)品

23、。在我國由于生產(chǎn)工藝簡單、投資不大，因而不少企業(yè)在生產(chǎn)。該系列的產(chǎn)品不燃，有一定的保溫性能，而且價格適中，占有一定的市場，比較典型的是復(fù)合硅酸鎂保溫板，其性能如表10所示：復(fù)合硅酸鎂保溫板物理性能表10項 目密 度Kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)W/M·K抗壓強度MPA抗折強度MPA憎水率燃燒性能性能指標(biāo)230-2600.07-0.0480.590.5299不燃（三）關(guān)于提高建筑保溫材料性能的技術(shù)途徑分析1、關(guān)于提高防火性能的途徑1）做為有機類保溫材料通常加入阻燃劑通過降低起燃和降低燃燒敏感性，來提高材料的耐燃性。阻燃劑分為有機和無機兩大類。有機類的含鹵化合物阻燃劑有：六溴苯、六溴苯十二烷、四溴乙

24、烷、十二溴苯醚、四溴雙酚A、四溴苯酐、四氯苯酐、氯橋酸酐等。這些物質(zhì)均是對環(huán)境、人類和動物有不利影響的物質(zhì)。同時價格也不低。筆者認為要提高有機保溫材料的難燃防火性能，建議采用無機類阻燃材料。性能優(yōu)良的無機阻燃劑有：A：石墨：是碳的結(jié)晶體，本身可耐3000以上的高溫，在600700時遇氧可緩慢分解出二氧化碳起到阻燃、滅火作用。市場上出現(xiàn)的石墨聚苯板就是基于這個原理。B：氫氧化鎂Mg(OH)2，分解溫度340，是無毒、無味、無腐蝕性的極好阻燃劑，它在受熱進釋放出結(jié)合水，同時吸收大量的潛熱，這就降低了出他所填充的有機合成材料在火焰中的實際溫度。具有抑制聚合物分解和對其所產(chǎn)生的可燃性氣體的冷卻作用。分

25、解產(chǎn)生的MgO物質(zhì)是良好的耐火材料并附著在聚合物表面，幫助提高有機合成材料的抗火焰能力。C：氫氧化鋁或氧化鋁三水化合物。Al(OH)2或Al2O3·3H2O，它們組成中的結(jié)晶水含量占34%，在200以上時吸熱而放出水份達到降低燃燒物的溫度，同時還有減少煙霧和有毒氣體的作用。上述三種無機型阻燃劑可在保溫材料加工過程中摻入媽所謂的物理共混改性，其加量視阻燃防火要求，酌量加入。一般加入量1015%。2）有機無機復(fù)合提高防火及綜合性能有機保溫材料的優(yōu)點是熱導(dǎo)率低，吸水率小，抗侵蝕性好，缺點是耐溫性差，不防火及抗壓、抗沖擊強度差，存在熱氧老化，降解現(xiàn)象。而無機保溫材料具有耐高溫，防火性能；抗壓

26、抗沖擊強度較高；價格普遍較低。缺點是熱導(dǎo)率較高，吸水性大。將二者結(jié)合或者復(fù)合將會起著取長補短的作用。這種復(fù)合有兩種形式，一種是結(jié)構(gòu)復(fù)合，即將有機保溫材料作為保溫芯層，外層包覆具有防火性能的鎂水泥或硅酸鹽水泥保溫砂漿層，如下圖所示： 其具有防火性和強度的保護層厚度一般是38mm。這種結(jié)構(gòu)復(fù)合有如下的優(yōu)點：A：保溫材料的兩面保護層在生產(chǎn)線上就預(yù)制好了，不需像常規(guī)粘貼有機保溫板后，再做表面粘接砂漿和裝飾層的繁瑣工藝，也避免了受氣候影響（低溫、下雨、炎熱暴曬）不能做表面保護層的影響。B：結(jié)構(gòu)復(fù)合保溫板提高了在儲存、運輸過程中的防火，破損的安全性。C：結(jié)構(gòu)復(fù)合保溫板提高了與墻面的粘結(jié)力和表面做裝飾層的附

27、著力。物理共混復(fù)合：將有機類保溫材料與無機類膠凝材料進行共混，使其有機材料能被不燃，防火的無機材料所包覆，這樣可發(fā)揮有機材料的質(zhì)輕和低導(dǎo)熱低吸水率的性能，又可發(fā)揮無機材料的不燃性能，防火功能其結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示： 水泥聚苯顆粒共混體(圖2) 鎂水泥聚苯顆料防火保溫板這種物理共混應(yīng)注意：A：有機材料顆粒粒徑以23mm為好，以聚苯顆粒為例，其容重在912kg/m3，與無機膠凝材料水泥或鎂水泥的混合比例為100：24（質(zhì)量比）為好；B：應(yīng)注意有機顆粒與水泥或鎂水泥漿體的浸潤性，提高與無機材料的粘接力和包覆力，為達到此目的可加入聚合物乳液，可加入的聚合物乳液有VDC乳膠，LDR乳膠，VAE乳液，丙烯

28、酸乳液，聚乙烯醇乳液，加量相當(dāng)于膠凝材料重的26%，加入方式可將乳液首先和有機材料顆粒進行預(yù)拌以增加和水泥漿體的浸潤性，加入混合后隨著水化干燥過程的進行，聚合物乳液脫水一部分分散到水泥漿體的空隙中，堵塞填補空隙提高抗水性，另一部分分散到有機顆粒與膠凝材料的界面區(qū)，改善有機顆粒與膠凝材料的結(jié)合力。2、關(guān)于克服建筑節(jié)能保溫材料的起鼓、開裂、脫落現(xiàn)象：有機保溫材料粘貼在外墻上并在其表面做水泥砂漿保護層和裝飾層，由于建筑結(jié)構(gòu)原因，施工不當(dāng)原因，粘接材料問題以及有機保溫材料自身的問題，會致使外墻外保溫造成空鼓、開裂、脫落現(xiàn)象。為此如何使包覆有機保溫層的無機面層能夠上下形成一體，使其外保溫系統(tǒng)不僅僅是依靠

29、粘接而形成一體，而且是通過無機面層膠凝料部分穿透有機保溫層形成線柱體將兩面層連接起來，如圖4所示：這種稱謂構(gòu)造型有機無機結(jié)構(gòu)復(fù)合保溫板，蘇州納科隆建材制造有限公司創(chuàng)造性的一次性在成型生產(chǎn)線上形成產(chǎn)品，該類型復(fù)合保溫板除了擁有結(jié)構(gòu)復(fù)合保溫的有機無機復(fù)合功能外，再就是通過構(gòu)造型連接柱，把兩面的無機包覆層緊緊的連接在一起，連接柱承擔(dān)了抗壓沖擊力的作用，克服了有機保溫材料的抗壓強度低，抗沖擊能力差的弱點。為了更進一步克服聚苯板EPS的B2級燃燒性能，將EPS有機芯層更改為EPS顆粒與鎂水泥或硅酸鹽水泥的物理混合復(fù)合芯層或鎂水泥+EPS+發(fā)泡形成的物理混合發(fā)泡保溫芯層，進一步提高了防火、隔熱性能。蘇州納

30、科隆建材有限公司，在采用巖棉做保溫芯層時，為了克服巖棉存在層間抗拉強度低，吸水率高等問題，將巖棉豎向擱置，采取如圖4所示的構(gòu)造型，無機無機結(jié)構(gòu)復(fù)合保溫板體系，形成名符其實的建筑節(jié)能防火保溫板。3、關(guān)于提高無機泡沫保溫板的防水問題：以硅酸鹽水泥，鎂水泥，石膏做膠凝材料形成的泡沫材料，由于泡沫界面的親水性，泡沫空腔的儲水性致使無機泡沫保溫板普遍的吸水率較高。由于水是熱的良導(dǎo)體，其導(dǎo)熱系數(shù)在1240.8的環(huán)境下為0.651w/m·k，要使無機泡沫保溫板獲得良好的隔熱保溫作用，必需擁有較低的吸水率，在JC/T2002-2013“水泥基泡沫保溫板”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定體積吸水率應(yīng)小于和等于10%。作為無機

31、泡沫保溫材料的防水處理一般采取三種方式，一是采取表面噴涂或浸漬防水劑；二是內(nèi)摻防水材料；三是外涂和內(nèi)摻防水材料相結(jié)合的復(fù)合防水處理技術(shù)。1）噴涂或浸漬防水處理技術(shù)：作為能噴涂或浸漬的防水劑有無機類和有機類且品種不少，有機類的有甲基硅醇鈉，聚氨酯（HOPE）防水涂料、乙烯醋酸乙烯聚合物乳液、硅丙涂料、氟碳涂料等。無機類有：HM1500無機水性水泥密封防水劑；無機鋁鹽防水劑；銅鹽硅酸鈉防水促凝劑等。從使用效果和經(jīng)濟性而言，筆者在研究中選用了：A：甲基硅醇鈉防水劑：該防水劑可滲入無機發(fā)泡保溫材料內(nèi)體達數(shù)毫米之深，而且能形成有機硅涂膜，具有呼吸功能和強烈的憎水性。當(dāng)保溫材料遇水或潮氣時，產(chǎn)生憎水性，阻

32、止水浸入。當(dāng)保溫材料產(chǎn)生潮氣又可通過防水薄膜向外散發(fā)，達到既能防水又能透氣的功能。該材料的組成如下（合成方法略）甲基硅醇鈉的合成配比（表11） 組成組成量 甲基硅酸NaOH乙醇（99%）水備注重 量 份180.5194.562.5752030250甲基硅醇鈉、無色透明液體，比重1.21.3，PH8.514；含固量2933%。作為防水劑使用時應(yīng)用水稀釋或用硫酸鋁處理成中性硅水。使用時在無機發(fā)泡體涂刷12遍即可。若進行二次涂刷只需間隔35分鐘即可。為了獲得更好的附著滲透效果，可將甲基硅醇鈉的原體，按如下的方式調(diào)配：甲基硅醇鈉：水：KH70000S = 1：7：0.0091（重量份）B：無機防水劑HM1500：HM1500實質(zhì)是一種催化劑，外觀為無色透明、無味、不燃、無毒的水溶液，經(jīng)噴涂于發(fā)泡水泥表面能滲入內(nèi)部數(shù)厘米，與水泥內(nèi)部的堿類物質(zhì)反應(yīng)，生成不溶水的膠凝物，堵塞孔隙和毛細孔通道，形成防水層。使用時先將發(fā)泡水泥表面濕潤，約經(jīng)30m