正确理解阻燃级EPS（XPS）泡沫塑料的指标和燃烧级别

关键词：EPS泡沫阻燃剂、聚苯乙烯无卤阻燃剂、EPS无卤阻燃剂、XPS泡沫阻燃剂

 

阻燃级EPS正确的定义实际是一种自熄材料，即该材料在遇明火时也会被燃烧而很快融溶，但离开火源即会自行熄灭。而现在我们的一些用户及有关部门对阻燃级EPS的指标标准和燃烧性能产生了一种理解上的歧义，鉴此，我们将阻燃级EPS的有关指标概念和标准性能提供参照，企望达到共识。

    一、 阻燃级EPS应用中涉及的几个概念

    1、氧指数

    氧指数的概念是指极限氧指数，为规定的试验条件下获得的最大氧气浓度，通常氧指数越高意味着该材料的阻燃性越好。

    阻燃级EPS的极限氧指数测试方式在GB/T10801.1-2002中做了规定：式样尺寸150mm＆#215;12.5mm＆#215;12.5mm，样品陈化28天，氧指数不小于30％（空气中氧含量为21％），所以氧指数概念必须与GB/T2406-93(分析方法)和GB/T10801.1-2002(判定依据)二项国家标准关联。

    2、燃烧分级

    概念源于GB8624-1997(建筑材料燃烧性能分级方法)，划分为两大类：不燃类材料（A级）和可燃级材料（B级）。B级又按可燃程度再分为B1/B2/B3。

    B1级的判定为同时满足三项指标：氧指数≥32（GB/T2406）;平均燃烧时间≤30s，平均燃烧高度≤250mm（GB/T8333）;烟密度等级（SDR）≤75（GB/T8627）。

    B2级的判定为同时满足二项指标：氧指数≥26（GB/T2406）;平均燃烧时间≤90s，平均燃烧范围≤50mm(GB/T8332)。

    二、 关联国家标准

    序号 标准号 标准名称 标准提出单位 说明

    1 GB/T10801.1-2002 绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料 中国轻工联合会 用于判断

    2 GB/T2406-93 塑料燃烧性能试验方法氧指数法 试验方法

    3 GB8624-1997 建筑材料燃烧性能分级方法 公安部 用于判断

    4 GB8627-1999 建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法 公安部 试验方法

    5 GB8333-87 硬泡沫塑料燃烧性能试验方法垂直燃烧法 全国塑料标准化技术委员会 试验方法

    GB/T2406-93和GB8333-87标准内容均提及“其结果不能用于评定实际使用条件下着火的危险性”。

    GB/T10801.1-2002规定表观密度不小于15kg/m3。

    GB/T10801.1-2002附录中阐明：根据用户和消防部门的意见，并考虑到与“建筑设计防火规范”国家GB8624建筑材料燃烧性能分级接轨，本标准除采用氧指数试验方法外，还要求产品达到GB8624的B2级标准。氧指数指标仍执行原标准。

    三、 概念误区

    1、直观点试与阻燃性

    从刚制成的板材或刚切割的板材上掰下一角，打火机点试，表面闪燃，泡沫块融缩，此现象为板材过于新鲜，未经烘房处理及存放期过短，即没有达到陈化要求。

    2、 氧指数不够

    从施工工地上取一块样板很快送消防部门检测，几天后说氧指数不够，达不到30，原因在于不了解氧指数的概念是指其极限值，并应当按照GB/T2406-93规定的方式测试（样板陈化28天再测试）。

    3、B1级能否达到

    迄今无任何国家标准或条例要求EPS达到B1级。如按标准规范测试氧指数等指标，我公司产品经过多次测试，其氧指数通常能达到≥32的指标，可基本达到B1级的三项规定。但因氧指数实际测试指标与制品密度、板材的加工方式以及测试仪器和方式有很密切的关系。鉴此，本公司的产品指标将继续严格执行并尽可能高于国家的标准。

    注意：表观密度小于15kg/m3板材不符合GB/T10801.1-2002规定，客户需要此类板材时，我公司不保证氧指数等指标符合GB/T10801.1-2002等相关标准的规定。

    四、 几点建议

    1、我国已成为世界EPS制造中心，工艺技术及产品的质量标准处于领先地位，明显高于日本（氧指数28）和韩国（直观点燃三秒自熄）。

    2、向客户介绍国家有关法规，同时让执法检查人员了解标准法规。

    3、从公安系统及建设部了解到：阻燃级EPS作为建筑材料使用范围是全国性的，不存在局部地区另立地方性技术法规的个例。

 

XPS挤塑板的阻燃标准是什么？

       挤塑板.挤塑板简称XPS,即挤出工艺生产的硬质泡沫聚苯乙烯,具有隔热性好、吸水性低、抗压性好、质地轻、施工方便、价格低廉等诸多优点,因而目前已被建筑保温,路面地基,空调风管等诸多行业所采用,被公认为是一种质优价廉的比较理想的保温隔热材料.但同时挤塑板采用聚苯乙烯(PS)为原料生产,PS塑料具有极低的氧指数,分子中没有聚合阻燃元素,因而是一种易燃材料,聚苯乙烯一旦燃烧,火焰非常剧烈,并伴随大量窒息性浓烟和非常高的热量,顷刻之间会燃烧殆尽,还有可能引燃其它材料或将其烧毁.所以应用于建筑保温、空调风管等场地,必须要采用阻燃型XPS.

       阻燃XPS,塑料的阻燃方法通常有两大类,聚合阻燃化合物或共混阻燃.聚合阻燃因为工艺复杂,而且聚合后的材料性质会大大改变,所以一般不被通用;而共混阻燃,即在聚合物中添加入一定量的阻燃剂来达到聚合物阻燃的方法,是广被市场所采用的.

对于聚苯乙烯泡沫塑料的阻燃,人们通常采用添加阻燃剂,如HBCD,六溴环十二烷.的方法来实现,添加阻燃剂后理想的效果是使得本来不阻燃的XPS变为阻燃,阻燃的XPS至少呈现如下特点:1.引燃后可很快自熄;2.引燃后的火焰高度大大降低;3.降低燃烧时释放的热量4.降低烟密度5.降低燃烧的速率.阻燃挤塑板在直接降低了火灾发生的几率,即使火灾难以控制也可以为救援和人员的撤离提供宝贵的时间.所以是非常必要的.

       阻燃挤塑板常用的阻燃剂,挤塑板(XPS)原料为聚苯乙烯塑料经挤出发泡工艺制成,对其有效的阻燃剂包括卤系、磷系、氮系、金属氧化物等,但由于HBCD(六溴环十二烷)在聚苯乙烯泡沫塑料中表现出更加高的阻燃效率,所以往往被市场所青睐.HBCD作为卤系脂环族阻燃剂具有阻燃效率高,使用成本低等优点,但同时其分解温度也远低于其它诸如芳香族阻燃剂,因而加工过程较容易分解,分解产物为HBr,对金属等极具腐蚀性,因而很有可能造成对加工设备的损伤.另外,HBCD生产设备并不复杂,而工艺的控制却很难,所以产品的档次层次不齐,价格差异也很大.一般中熔点或低熔点的HBCD实际分解温度都非常低(多在140 ℃– 150 ℃),远低于其理论的240 ℃的分解温度,所以在挤出型聚苯乙烯泡沫塑料的加工的过程中是非常危险的,这种危险有时当时不能被所察觉,日后影响更甚.

另外,我国挤塑板的生产多采用回收PS颗粒为原料,加工设备的精确度也很难达到HBCD苛刻的加工温度等的需求,这些都降低了HBCD在XPS中的混溶性,因而阻燃挤塑板时阻燃剂HBCD的阻燃性远没有理论值那么好,为了提高阻燃性一些厂家不得不采用成倍添加阻燃剂的办法,而阻燃剂的大量添加又会导致泡沫密度增大,隔热性下降,失去了泡沫隔热的本性意义,同时也增大了阻燃板材的成本,还对塑料的回收造成了致命的伤害,是非常不适合的方法.

       阻燃挤塑板的辨别

阻燃挤塑板(XPS)国标(GB8624-1997建筑材料及制品燃烧性能分级)分为B2、B1两个阻燃等级,B2要求氧指数≥26；平均燃烧时间≤90s，平均燃烧高度≤50mm;B1则要求氧指数≥32；平均燃烧时间≤30s，平均燃烧高度≤250mm；烟密度等级（SDR）≤75,氧指数26以上的材料在空气中即具有了非常好的自熄性,(空气中的氧气含量为21%,在26%的含氧量条件下不燃烧的物质,空气中自然具有良好的自熄性)

简单来说,符合B2以上的阻燃挤塑板常温空气环境中被点燃已经比较困难,所以才能有效防止火灾的发生.

通常挤塑板呈闭孔式蜂窝状泡沫结构,因而即使不阻燃的挤塑板被火源,尤其是火焰高度较小的火源引燃时相比无孔结构体也相对难以引燃,因为其容易收缩,收缩过程中的物理效应可能会阻断部分火源,另外,被烧成空洞的泡沫体也会隔绝氧气,降低氧气含量起到阻燃的作用.但这些都不能证明其在火灾到来时依然能经受住烈焰的侵袭,如果延长引燃火焰的时间并在边角等易燃部位引燃,不阻燃的挤塑板很快就会被点燃,一旦燃烧起来火焰会呈越燃越烈之势.

       阻燃材料的点火实验方法

测试材料的阻燃性必须遵循严格、求实的测试方法.

人们通常用打火机等作为引燃的火源,相对酒精喷灯等其方便易行,但不够严谨,毕竟打火机的释热量和火焰的高度无论如何都不能和酒精喷灯相比较.

对于阻燃挤塑板的判定同样需要严格、认真.有些厂家惯用平面引燃的方法判定其阻燃性,如果挤塑板被切割成方正的方形结构,在其边角线或平面部位是比较不容易被引燃的,这种方法存在很大的欺骗性,可能会使人误以为其阻燃,但如果诸次被认为阻燃性很好的挤塑板在边角部位采用同样的环境去引燃则未必具有阻燃性,或阻燃性会明显下降,燃烧明显剧烈.

当然,无论用什么火源,我们推荐的阻燃测试方法为:

火焰高度不低于20mm

引燃时间不小于10s

引燃点为挤塑板的边角部位或掰开的无规则断面一边

被引燃的挤塑板应置于稳定位置,且无风处

       市场上常见的所谓阻燃挤塑板

阻燃挤塑板的生产通常需要成色好的PS做原料,即使这样往往还需要添加大量的阻燃剂才会达到上述国标B2阻燃等级要求,非常规量的大量添加阻燃剂直接导致的后果是阻燃挤塑板的成本增加、板材容重增加、设备的伤害增大、产量下降、甚至成型困难,而厂家鉴于利益需求和工艺控制的难度很有可能做不好阻燃挤塑板或不愿生产阻燃挤塑板.

通过市场数款阻燃挤塑板分析我们发现,其所谓的B2阻燃挤塑板根本达不到国标等级,仅仅在纵向对比上比不添加阻燃剂的挤塑板有些进步而已.在边角部位的阻燃实验中几无例外的全部被引燃,而且燃烧时间很长,火焰高度过大,甚至越燃越烈,不呈自熄之势.而有些阻燃XPS挤塑板虽然阻燃效果有,但添加了大量的阻燃剂,导致容重增加巨大,发泡效果很差,直接导致了其热导性增强,因而失去了其隔热保温的本质需求.同时也浪费了原料并为再次回收增加了难度.

       质地良好的阻燃挤塑板选择

挤塑板本身是用作保温隔热材料居多,其原因是其泡孔结构呈闭孔蜂窝状,且均匀细密,密度很小并具备一定的可压缩性和回弹性,这样的结构非常适合作为保温隔热材料使用.

选择阻燃的挤塑板,第一要看其密度,即容重,容重、泡孔均匀细密首先可以证明此挤塑板的隔热性好,第二要看压缩强度,压缩强度高、容重小始终是挤塑板的完美组合,但遗憾的是二者往往很难兼得,所以只能在两种标准都满足的状态下选择其它标准来判定.第三,看成色,听声音,质地白净、不变色,泡孔均匀细密的挤塑板一般采用原料树脂生产,质量当然好,另外对于不同回收料生产的挤塑板质量也有很大差别,落地声音过脆、手掰没有强度的挤塑板一般质量较差.第四,尺寸足、施工方便的挤塑板自然深受信赖.第五,阻燃性测试,即使简单的打火机如果严谨的测试也能辨别出其阻燃性优劣.

       我公司生产的XPS挤塑板高纯高效阻燃剂

我公司采用多所科研院所技术之结晶结合当前XPS加工现状对产品进一步升级,采用了特殊的表面处理技术、溶解辉脱技术、接支归链技术、分子耦合技术等多项新的工艺与技术特别开发了挤塑板高效专用阻燃剂.着重提高了阻燃剂的纯度、分解温度、溶解性、降低了灰分含量、改善了其枝节排列,因而在使用的过程中阻燃效率有了明显的提高,阻燃效果更好,加工稳定性很好,次品率大大降低,板材容重、表面光滑平整性、泡孔结构、加工速率等均没有明显变化,非常适合阻燃挤塑板的生产使用.

 

目前我国外墙保温技术发展很快，是节能工作的重点。在住宅建筑节能设计方面，应执行国家和行业标准：[1]国家标准JGJ134-2001《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》。该标准已于2001年10月起施行，对建筑物的设计、围护结构保温隔热性能以及采暖、空调设备的节能都提出了强制性条款与要求。[2]国家标准JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部份)。[3] 建设部已于 2004 年颁布了《外墙外保温技术规程》。[4] 国家标准GB50176-1993《民用建筑热工设计规范》.

　　外墙保温体系中，即rpsg上面提到的“我国现阶段比较成熟的外墙保温做法、、、第一种”，常用的保温绝热材料有： 
(1) 发泡聚苯板（简称EPS） 
(2) 挤塑聚苯板(简称XPS) 
　　EPS发泡聚苯板（又称苯板）是可发性聚本乙烯板的简称。是聚本乙烯原料经过发泡、挤压、成型、切割等方法制造的泡沫保温隔热板材，简称EPS。
　　XPS挤塑聚苯板是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚含物,通过加热混合同时注入催化剂,然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板.它的学名为绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料。
　　XPS挤塑板是一种硬质保温隔热材料，其表面形成的硬膜均匀平整。XPS挤塑板由连续性的闭孔式的蜂窝结果组成，这些蜂窝结构互相连接完全不会出现空隙，有良好的隔热保温性能；优异的抗水性能，聚苯乙烯本身的分子结构不易吸水，吸水率低于1%，水蒸气透湿系数小于3NG∕「M.SPA」；卓越的抗压性，XPS挤塑板是一种轻质的高强度的板材，压缩强度≥150KPA，具有很强的承重能力和抗冲击力，克服了EPS苯板柔软脆弱的缺陷； 良好的隔音阻燃性能，XPS挤塑板蜂窝状闭孔结够不仅具备了很强的防噪隔音功能，有较好的防火阻燃性能；高品质的环保性，XPS挤塑板化学性质稳定，不会发生分解和霉变，不含易发挥的有害物质，具有良好的耐腐蚀性能。与EPS聚苯乙烯泡沫塑料板相比，其强度，保温效果，抗水汽渗透，，耐久性等性能有较大提高。在浸水条件下仍能完整的保持起保温性能和抗压强度，特别适合应用于建筑物的隔热，保温，防潮处理。是当今建筑业大力推广和普及的建筑节能保温材料之一。  
　　XPS挤塑板和EPS聚苯板应用效果不同。XPS挤塑板热阻系数恒定基本不变、不吸水、抗压及承载力高、寿命长久；EPS聚苯板热阻系数随时间会逐渐变大、易吸水、抗压及承载力差、易老化、寿命不长久。
　　XPS挤塑板和EPS聚苯板相比前者价格高于后者，但按达到65％节能标准，北京地区用EPS聚苯板需要8-10公分厚，用XPS挤塑板仅需5公分厚即可。由于选用厚度不同，施工做法不同造成保温系统施工工程造价相差无几。

XPS挤塑板的阻燃标准是什么？
　　目前新GB8624《建筑材料(制品)燃烧性能分级》标准正在修订会审中，不久会出台。该标准采用的是欧盟新标准。现行的国家标准GB8624《建筑材料(制品)燃烧性能分级》标准规定：B2级是现在XPS挤塑板的最低阻燃要求 (氧指数≥26)。B2级是实验室状态下按国标要求的XPS挤塑板的检测结果，有着严格的测试条件，不能仅简单理解成离火自熄。
　　但通常在工地很多人以明火点燃直立的(非倾斜)XPS挤塑板的立面(非棱角)处，看是否离开火源自己熄灭的方法是施工工地检验XPS挤塑板的阻燃性能的土方法。有可借鉴之处，但不科学严谨。　　目前外保温采用的大部分保温材料，涉及到外墙保温系统的防火安全问题。但是我们不应该过多地将注意力放在对保温材料本身防火性能的提高，而是应该关注保温系统的防火性能。
　　保温系统的防火性能应符合国家有关法律规定：现在用于高层建筑的外保温材料较多采用阻燃型聚苯板，这类材料具有可燃性，用于高层建筑外墙应采取防火构造措施，如设置防火隔离带等。保温系统的防火安全完全可以通过系统的防火构造来解决。

 

引用关于挤塑聚苯板阻燃性的正确认识　可怕？

烟头等小的火源是不能引起挤塑聚苯板（XPS板）燃烧的，而在持续的火源条件下即便是符合B2级的XPS板也是可以快速燃烧的。

　　聚氨酯等材料为何未被禁止？记者调查发现因其价格存在优势。目前，市场份额，占比最多的是聚苯板（含EPS、XPS），约为80%，聚氨酯占10%，其他新型材料约为10%。造成市场份额差距的原因，在于聚苯板价格比聚氨酯低一半左右。

　　此次上海失火大楼所用外墙保温材料是聚氨酯（PU），与EPS和XPS相似，PU属高价位保温材料，市场价每平方米约为100元。

　　住房和城乡建设部科技发展促进中心工作人员也证实，包括聚氨酯在内的材料属于“不推荐不限制”范围，“还没有更好的材料替代，而且目前市场大范围使用上述材料，不能说停就停。”

引用　关于挤塑聚苯板阻燃性的正确认识

一、挤塑聚苯板的定义

 挤塑聚苯板也称挤塑板、XPS板（以下称XPS板），是以聚苯乙烯为主要原理，采用高温混炼挤塑成型方法制造的轻质板材，产品具有连续均匀的闭孔式蜂窝状态结构，每个微空间的互联壁是一致的厚度，特殊的分子结构使产品具有极佳的保温隔热性能、高抗湿性能、极低的吸水性、良好的隔音性能、高抗压强度和较好的尺寸稳定性及抗蠕变性能。

随着节能水平的逐步提高，人们希望获得保温效果更好的保温材料，以减薄墙体总厚度。XPS板因其导热系数比膨胀聚苯板（EPS板）低便顺应了这种要求。同时由于XPS板在潮湿条件下可长期保持优良的保温隔热性能、强度较高等优点，使用也越来越普遍。

二、阻燃性的标准检测

  目前XPS板的阻燃性最新检验标准为GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》，该标准新版GB8624-2006与旧版GB8624-1997在原理、分级结构、试验方法等方面有较大差异，主要区别如表1。

表1 《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624-1997与 GB8624-2006的区别

 为确保新旧标准体系的平稳过渡，公安部消防局于2007年5月21日发文〈关于实施国家标准GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》若干问题的通知〉（公消[2007]182号）中规定：“二、目前，现行国家标准《建筑内部装修设计防火规范》GB50222、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045、《建筑设计防火规范》GB50016等关于材料燃烧性能的规定与GB8624-1997的分级方法相对应，在目前这些规范尚未完成相关修订的情况下，为保证现行规范和GB8624-2006的顺利实施，各地可暂参照以下分级对比关系，规范修订后，按规范的相关规定执行：

1、按GB8624-2006检验判断为A1级和A2级的，对应于相关规范和GB8624-1997的A级；

2、按GB8624-2006检验判断为B级和C级的，对应于相关规范和GB8624-1997的B1级；

3、按GB8624-2006检验判断为D级和E级的，对应于相关规范和GB8624-1997的B2级。”

值得一提的是，试验室的检验只是小的XPS板试块进行阻燃试验，因此并不能一定反应出材料在实际火灾情况下出现的反应。

三、XPS板使用中的误区

  1）XPS板燃烧性能的理解

建筑装修材料燃烧性能等级应分为四级：A级：不燃性建筑材料；B1级：难燃性建筑材料；B2级：可燃性建筑材料；B3级：易燃性建筑材料。XPS板执行B2级，也就是属于可燃的建筑材料， B2 级的材料还有各类天然木材、木制人造板、竹材、纸制装饰板、塑料贴面装饰板、塑料壁纸、无纺贴墙布、墙布、复合壁纸、天然材料壁纸、人造革等、半硬质 PVC 塑料地板、 PVC 卷材地板等。目前市场上通常将B2级的XPS板称为阻燃型XPS板。而GB/T 10801.2-2002《绝热用技塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）》产品标准和GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》标准中均没有阻燃型XPS板的定义，所谓的阻燃型XPS板是通俗的叫法，是人为的简称，是挤塑聚苯板在生产过程中加入阻燃剂于的XPS板，由于汉语词义组合的习惯用法，使词义的概括性把特殊的、复杂的现象变成一般的、简单的东西，加入阻燃剂的XPS板便称为阻燃型XPS板（也有可能是区分不加阻燃剂的XPS板），阻燃又被一些人合理想象为是能够阻止燃烧，阻燃型XPS板就是能够阻值燃烧XPS板，完全忽略了XPS板燃烧等级为B2级，属于可燃材料。

   2）阻燃剂的作用

XPS板含有阻燃添加剂，可以阻止因小火而引起的意外起火，由于产品本身属于可燃材料，如直接暴露在强火源中就会迅速燃烧。含有阻燃添加剂挤塑板可以阻止因小火而引起的意外起火，如果一个烟头或切割火花不能对挤塑板引起意外火灾，但有强烈、持续的火源其仍可以迅速燃烧并导致火灾，类似PVC地板砖或地板革，烟头在上面不能引起火灾，但要把其置于火中便可迅速燃烧。在持续的火源中XPS板中的阻燃剂的作用也十分有限。以下是燃烧性能符合B2级要求和不符合B2级的XPS板的对比试验。

      四、结论

通过以上试验可以看出，烟头等小的火源是不能引起XPS板燃烧的，而在持续的火源条件下即便是符合B2级的XPS板也是可以快速燃烧的。

 

 

浅谈EPS板与XPS板在外墙保温体系中的运用

摘要：作为外墙保温体系中的核心材料EPS板和XPS板，由于本身各自性质的差异，导致在工程运用中表现出来不同的结果，本文阐述了EPS和XPS基本性质，比较了它们在自熄灭性、保温性、耐候性、强度和韧性以及与面层的可黏结性几个方面的性质，分析了EPS和XPS现阶段在工程中的运用情况，并对以后的发展前景进行展望。
关键词：EPS板  XPS板  外墙保温体系
        0 引言
        随着外墙保温技术的全面推广，作为外墙保温体系中的核心材料EPS板和XPS板，在工程中的运用也就变得日益增多，比较常见的如大模内置系统和薄抹灰外保温系统。但是，由于EPC板与XPC板本身各自性质的差异，导致在工程运用中表现出来不同的结果，就成了工程技术人员为之困扰的问题了。
        1 基本性质
        EPS板，也叫聚苯板，是由聚苯乙烯树脂添加发泡剂等辅助材料经过加热预发泡，之后模压成型，采用电热丝切割成为标准厚度，具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板。其导热系数在0.04W/m稫左右，正常容重为16～18kg/m3，抗压强度为110～120KPa，具有轻质性、保温性、隔热性、吸声效果、耐低温性、耐腐蚀性等性能。
        XPS板，也叫挤塑板，主要原料同EPS板，是由聚苯乙烯树脂添加一定的聚合物、催化剂等辅助材料混合加热，然后通过一定尺寸的模口挤出，再通过平整台平整成型，具有连续性闭孔发泡的硬质聚苯乙烯泡沫塑料板。其导热系数在0.03W/m稫左右，正常容重为25～32kg/m3，抗压强度为150～250KPa，具有轻质性、保温性、隔热性、吸声效果、耐低温性、耐腐蚀性、高抗压性、低吸水性、不透气、抗老化性等性能。
        2 主要性质比较
        2.1 自熄性，EPS板与XPS板的自熄性都是通过添加具有阻燃性能的阻燃剂得以实现的。但生产工艺中要确保阻燃剂化学性质的稳定性来说，XPS板较EPS板困难度大一些，XPS板生产中采用高温螺杆推进混合时，由于高温可能导致阻燃剂分解，而EPS板会好得多。故此，工程中使用EPS板或者XPS板都必须加强自熄性的检验。
        2.2 保温性，从导热系数可以看出，相同厚度的XPS板比EPS板保温性能更好。由于EPS板具有一定的吸水性，而XPS板的吸水性差，这也决定了EPS板的保温性能不稳定，一但发生吸水现行，保温效果就失去了。
        2.3 耐候性，由于EPS板比XPS板相对具有较高的吸水性，故在耐候性能上，EPS板弱于XPS板。如何确保外墙不出现任何裂纹，避免水汽渗入，也就成了保证EPS板耐候性和保温性的重点，而XPS板的耐候性更好。
        2.4 强度及韧性，XPS板的强度比较高，其自身的抗裂性比EPS板好。但相对来说XPS板比较脆，韧性可弯曲性不及EPS板，故在弧状外墙面能显示EPS板在韧性上的优越性。但由于EPS板强度低，振动搬移或者磕碰更容易会导致碎落，特别在大模内置施工中，其碎落的苯板末容易混入结构混凝土中，影响混凝土结构质量。
        2.5 与面层的可黏结性，XPS板是模口积压成型的，表面比较光滑，相对同样的黏结剂（砂浆添加剂）较EPS板来说，效果比较差，面层更容易出现开裂脱落的情况，这也成了XPS板在运用中被排斥的一个重要原因。故XPS板在实际运用中，如何解决面层与XPS板的结合问题，也就成了首要问题，不同厂家生产的XPS板，由于掺合料的不同，在工程中使用同样黏合剂的效果也不尽相同，寻求更好更合适的黏合剂，就是解决问题的办法，不过也成了造价升高的一个原因。
        在JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》中，详细规定了EPS板性能的检验，也可以对XPS板的一些性能采用同样的方法检验。
        3 EPS板与XPS板在工程中的使用现状分析
        EPS板在工程适用方面，已经形成体系，技术也已经成熟，在很多工程中已经广泛使用，价格相对XPS板便宜，就主流情况而言，更多的倾向于使用EPS板。但是由于EPS板自身的缺点，如强度低、承重能力差、具有吸水性、容易导致保温性能不稳定、确保同样的保温性能厚度较大，这些缺点决定了EPS板在运用中的约束。
        XPS板发展比EPS板晚，技术成熟度较EPS板底一些，但由于XPS板的强度高、导热系数小、吸水性小、在确保相同的保温性能可以给墙体厚度瘦身等优点，已经有越来越多的工程采用。但XPS板由于价格较高、工艺要求相对较高、性质脆、可黏结性差的缺点，也就成了制约XPS板发展的因素。
        4 前景展望
        EPS板目前的技术已经成熟，其本身的缺点制约着EPS板的发展，相对来说，XPS板更具发展优势。随着XPS板生产工艺的改进和不断完善，将逐渐避免其缺点带来的制约。如单面带槽XPS板、以及双面燕尾槽XPS板在工程中的运用和推广，减小了其黏结性差的影响；研发黏结效果更好价格合适的黏结剂、界面剂等，改善其与面层结合的性能；研发强度更高、韧性更强、导热系数更具优势的XPS板，使之适合对保温材料强度要求更高的新型外墙保温体系。例如在河北推广的CL外墙保温体系，是一种保温板置于结构墙体中间的保温体系，由于该体系在浇筑砼时，为了抵抗两侧砼浇筑高度不一样产生的侧压力，必须采用有一定抗侧压力的保温板，故高强度的XPC板就能在这里得到较好的运用，目前，这类CL体系工程除了在河北山东等地推广，也已经在郑州得以实践。资料显示，国外生产的XPS板的抗压强度已经能到达700KPa，而目前国内生产的XPS板，普遍抗压强度在250KPa以下。对于XPS板的发展，前景充满着希望。

 

关键词：建筑节能 聚苯板 EPS　XPS 异同点

    建筑节能保温隔热用膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板简称为聚苯板，分为模塑板（EPS）与挤塑板（XPS）两种。本文从生产工艺、材料性能等方面简要分析它们的异同点。

    1　EPS板与XPS板的生产工艺

    1.1 典型的EPS板的生产工艺〔1)

    典型的EPS板的生产工艺分为下列几步：

    （１）悬浮聚合EPS珠粒：不溶于水的苯乙烯单体在悬浮稳定剂和剧烈搅拌下分散为液滴，接着在引发剂的作用下，聚合而成聚合物颗粒，然后经冷却、固液分离、干燥、筛分等处理而成可发性EPS珠粒。通常聚合过程分为两个阶段：一是４０℃升温至９０℃后，恒温聚合５小时；二是从９０℃再升温至１２０℃，然后恒温聚合３小时。一般二次升温前即加入发泡剂、阻燃剂等添加剂。EPS珠粒的粒径约为Φ0.5~1.5mm。

    （２）EPS珠粒的预发泡：可发性EPS珠粒在发泡机中用饱和蒸汽加热到其玻璃化转变温度以后，发泡剂在其中缓慢扩散并形成Φ２～５mm的 EPS大颗粒。预发泡时间一般在3min左右，其间，EPS珠粒的体积可缓慢增加至原来的４０～８０倍。

    （３）EPS大颗粒的存放和熟化：空气渗入到冷却成接近真空的EPS珠粒中直至内外压力平衡。EPS颗粒的熟化时间一般为12~24h。

    （４）模塑EPS大板块：EPS大颗粒在大模内模塑成1?.2?m或其它规格的大板块, 其过程分为充模、蒸汽加热、冷却、脱模等阶段。模塑一块大板块的时间一般为10min左右。

    （５）烘房养护：EPS大板块的高温养护，标准规定，EPS板应在60℃的温度下养护5天。

    （６）EPS大板块的切割：根据需求将烘房养护后的EPS大板块切割成６００?９００?７０mm或其它规格、其它形状的适合于工程使用的板材。

E    PS生产过程的各个阶段，一般都是间歇而相互独立的，在整个生产过程中，压力一般都是常压或负压，过程（２）～（６）的温度一般均在１００℃以下。

    1.2 典型的XPS板的生产工艺　 发泡剂

    （原料准备――高温高压造粒）――配料、上料――1#挤塑机――２#挤塑机――模口挤出――整平机――牵引机――切割机,其中：

    1#主机可分为：进料段（160℃～170℃）、压缩段（170℃～190℃）、塑化段（200℃～220℃）、混合段（200℃～210℃）、计量段（200℃～210℃）。

    2#主机的整机加热区温度在165℃～180℃左右。

    模口温度约为130℃～150℃。

    两级主机中的压力都非常高，中间有时能高达15MPa以上。

    XPS板的生产过程，从加料、塑化、加发泡剂、发泡、整平到切割，一般都是连续的，其发泡过程几乎是瞬时完成的。XPS板的厚度一般是在整平机处定好的，而且固定好后要连续生产一段时间，不能在短时间内任意调整。整体而言，相比于EPS，XPS板的尺寸规格不易任意调整。

    ２　聚苯乙烯泡沫塑料板的技术要求〔2〕

    表１为建筑外保温系统对聚苯乙烯泡沫塑料板的技术要求，表2为以聚苯乙烯泡沫塑料板为主要保温材料的建筑外保温系统的技术要求。

    

    ３　EPS板与XPS板的优缺点分析

    相对于EPS，XPS板有一些优点：强度较高、导热系数较小、隔汽性能较好等，保温要求相同时，XPS板的厚度可薄些。不过，表1中导热系数的取值只是目前的一般做法，实际上，EPS的导热系数并没有那么大。

    相对于EPS,XPS板存在有不少缺点：

    1） 热稳定性差

    根据国标进行检测（100?00?原厚，70℃下48h），目前国内生产的（含多家外企的）XPS板的热变形量大多为1.2%左右，而EPS的一般在0.5%左右，所以使用XPS板的建筑外保温系统，如其XPS板外的抹面抗裂砂浆、柔性腻子的性能同EPS外的差不多，则二者均易开裂，并可能影响到饰面层。

    讨论：物体的宏观性能与其微观结构是密切相关的，PS板也不例外。EPS一般是常压下自由发泡的，其发泡过程的时间达数分钟之长，然后又经过中间熟化、模塑（终发泡）、大板养护等过程，其间经历时间达数天之久，因此其孔结构较好：孔形状接近圆形、孔径在0.03mm左右（见图1），所以其整体尺寸稳定性较好。而XPS板几乎是在瞬间发泡的，由于是由高温高压下突然变为常压，发泡过程很难控制〔3〕，如果后面冷却不好，急冷也会引起局部应力集中；XPS在发泡的同时，又受整平机的挤压，各向受力和膨胀比例相差很大，因此，工艺、原料和控制不是特别好的XPS板，其内部孔结构就不好：如图1所示。图1为作者对国内所见到的有代表性的XPS板所拍的亚微观尺度的照片，可见，相比于EPS，XPS的孔尺寸大得多，大部分XPS板的孔结构都不好，孔尺寸有大有小，大孔的形状易为菱形或梭形、其尺寸约为0.1*0.3mm,而且随着板材厚度的增加，这种孔的长宽比会随之增大。我们知道，在亚微观尺度范围内，不规则形状的孔尺寸越大，孔结构就越不稳定。这些大孔的尖端在受到外力作用（如温度应力等）时会产生应力集中；应力集中到一定程度就会引起变形，所以其尺寸稳定性较差。当XPS板的质量差到一定程度，其断裂方式可能会从韧性断裂转为脆性断裂，其工程风险就更大了。

    

    根据我们的实测结果，在北京地区，按照节能65%的标准施工的薄抹灰外保温工程，即使在秋天，保温板的外表面温度也能达到65℃以上，而在冬末春初季节，保温板的外表面的当日温差也能达到６５℃以上（见图2）。因此，涂料饰面的XPS板外保温工程，出现板缝开裂的几率就相对较大。对于面砖饰面的，虽然短期内被掩盖了，但在长期的环境考验下，出现掉砖的可能性还是有的。

    

     2） XPS板的可粘性差

    表4为我们对大模内置外保温系统进行的部分试验结果，其中，试验用混凝土的28天强度为29.3MPa，EPS的容重为20kg/m3，试验前用PS板材做成柱型试模，混凝土芯柱规格为200*200*650mm，带PS板的混凝土在养护室内养护40天后，用电热丝切割成50*50mm的方块，粘贴拉拔件后进行拉拔。可见，即使压花的XPS板，其与混凝土间仍无粘结强度。

    

    可见，界面剂对XPS板的粘结性能影响较大。实际上，好的XPS板的本体强度一般能达到0.3MPa以上（质量不好的，可能小于0.2MPa），但由于在不同界面剂作用下的粘结强度不同，同时，由于XPS板的本身热稳定性较差，所以表1、表2中要求XPS板外保温系统中的保温板与砂浆间的粘结强度须不小于0.20MPa，否则，其系统的稳定性就难以预料。

    然而，界面剂的产品质量和操作过程本身带有不确定性，它给XPS保温系统带来隐患。这是XPS的一大缺点。

    3）一般XPS板的阻燃性能不如EPS的

    4) XPS板的施工性较差

    由于EPS是由大体积的块材切割成所需尺寸的薄型板材，本身质地较软（但其强度已足够目前各种保温系统的使用要求〔4〕），所以施工性较好。

    而XPS本身质地较硬，虽然使用于地下室或地面保温等需要较高抗压强度的场所较好，但若使用于墙面保温，因XPS板本身易变形，一般其外皮又是一层硬壳，所以在粘贴过程中或是对粘贴后的板面进行找平均是难题。

    4 结语

    1)虽然EPS与XPS的化学组成基本相同，但生产工艺不同，性能差异也比较大：（1）EPS的综合性能较好；（2)XPS板虽然具有保温较好、强度较高等优点，但缺点也很明显：目前市场所见产品的大部分热稳定性差、可粘性差、阻燃性差、施工性差，等等。

    2)EPS与XPS的性能差异应该是由其不同的孔结构造成的。

 

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