EPS是一種熱塑性材料,經(jīng)加熱發(fā)泡以后,每立方分米體積內(nèi)含有300~600萬個獨立密閉氣泡,內(nèi)含空氣的體積為98%以上,這樣的結(jié)構(gòu)使它具有許多特性。
一、保溫隔熱性能
EPS具有良好的保溫性能是因為它由完全封閉的多面體形蜂窩構(gòu)成,蜂窩的直徑0.08~0.15mm,蜂窩壁厚為0.001mn。EPS由約98%的空氣和2%的聚苯乙烯組成。截留在峰窩內(nèi)的空氣是一種熱的不良導(dǎo)體,因而對EPS的熱絕緣(保溫)性能起決定性的作用。與含有其他氣體的泡沫塑料不同,空氣長期留在蜂窩內(nèi),所以保溫效果穩(wěn)定不變。
1.使用溫度
EPS泡沫容許使用溫度主要取決于在熱條件下所受應(yīng)力的時間和大小。在不受破壞應(yīng)力的前提下,EPS泡沫短時間可以耐高溫達95℃以上。然而,在某些情況下,比如瀝青鋪攤或熱熔粘結(jié)劑,很短時間里,接觸溫度可高達110℃,EPS泡沫也是可以承受的。隨著模塑密度的提高,其熱穩(wěn)定性提高,可容許使用溫度并沒有改變。在不受任何應(yīng)力情況下,EPS泡沫可使用溫度為85℃。泡沫結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯是一種非結(jié)晶塑料,從一180℃到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度95℃不會表現(xiàn)出根本上的結(jié)構(gòu)變化,因此,可以長期在極低的溫度下使用。
2.導(dǎo)熱系數(shù)
導(dǎo)熱系數(shù)取決于密度和溫度。EPS厚度減少,熱輻射的透過率上升,當(dāng)厚度低于10mm時尤為明顯。EPS的含水量對導(dǎo)熱系數(shù)影響顯著,每吸收1%體積的水,導(dǎo)熱系數(shù)上升3.4%,因此,在任何墻體結(jié)構(gòu)里,隔熱層必須放在遠離可能產(chǎn)生冷凝水的地方。隨著環(huán)境溫度的下降,EPS泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)將隨之下降。EPS泡沫塑料適用于溫度較低的環(huán)境之中。因為傳導(dǎo)與輻射在不同程度上隨制件的密度(即泡孔的壁厚)而變化,當(dāng)EPS密度過大或過小時,其導(dǎo)熱系數(shù)都將增加。在常溫下,當(dāng)EPS泡沫塑料的密度在30~40kg/m3時,其導(dǎo)熱系數(shù)較低。
根據(jù)上述特性,我們?nèi)粢x擇EPS泡沫塑料作絕熱材料時,首先,環(huán)境溫度要小于75℃,環(huán)境溫度越低,其導(dǎo)熱系數(shù)越低,即絕熱性能越好。其次,我們還應(yīng)選擇密度合理的EPS泡沫塑料作為絕熱材料。若我們僅從導(dǎo)熱系數(shù)出發(fā),則可選取密度為30~40kg/m3左右的EPS泡沫塑料為好,隨著EPS的密度上升,EPS的強度也將上升,但是,材料消耗增加,成本也必將上升。所以,我們在選擇EPS泡沫塑料的密度時,應(yīng)該綜合考慮其導(dǎo)熱系數(shù)、強度及生產(chǎn)成本等諸多因素。
另外,還需指出,除了上述的EPS泡沫塑料的密度以外,EPS的分子量(一般常用相對粘度值來表示),EPS顆粒的大小,發(fā)泡成型以后的粘接程度(熔結(jié)性),以及EPS發(fā)泡以后其本身的孔徑等等,這些因素也多少對EPS泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)有所影響。顯然,我們要求EPS制品成型后,其粘結(jié)程度要良好,顆粒度要求偏小些,且一般可選在10~25目之間,并應(yīng)使顆粒直徑大小相對均勻。至于EPS預(yù)發(fā)后的孔徑,即其內(nèi)部具有的細孔,則要求愈細密愈好。而預(yù)發(fā)后EPS珠?讖降拇笮,則主要與EPS原料的工藝特點有關(guān)。
細密孔徑的發(fā)泡EPS珠粒,能減少對流、傳導(dǎo)和輻射熱量的傳遞,因而這樣的EPS珠粒成型品能具有良好的絕熱性能。
由上可見,各種不同EPS原料,其導(dǎo)熱系數(shù)可能稍有差別,但是相差并不大。