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聚氨酯保温板的特点,硬泡聚氨酯保温复合板的特点(上)

1.相对密度小、比强度高、尺寸稳定性好

在发泡方向上被拉长的五边形十二面体泡孔结构决定了低密度、硬度、闭孔聚氨酯保温板,聚氨酯保温板强度是各向异性的。各向异性的产生由发泡时流动物质沿着它们发泡的方向排列的泡孔直径所致。采用加压发泡的泡孔的直径几乎相等,这样各向异性有所减少,高密度泡沫各向异性差异非常小

聚氨酯保温板

2.独立封闭结构,导热系数低,绝热保温效果优良

导热性是聚氨酯保温板最重要的物理特性。热传递占优势是依赖于通过气相的传热性,聚氨酯保温板有着异常低的导热值是发泡气体存在于泡孔中,其次是泡孔的体积,而辐射传热直接依赖于泡孔的直径。聚氨酯保温板热阻比传统材料高(导热系数低),与传统材料的荷载比,仅相当于传统材料的1/3~1/2。设计厚度比传统材料薄,对于减轻建筑荷载具有十分重要的意义。根据热工理论计算表明,在同等环境条件下,当达到相同保温效果时,聚氨酯保温板与常见保温材料厚度对比结果是:40mm厚度聚氨酯保温板,约相当于45~50mm厚度酚醛树脂泡沫、60mm厚度XPS板、80mm厚度EPS板、90mm厚度矿物纤维、120mm厚度胶粉聚苯颗粒保温层、130mm厚度复合木材、200mm厚度软质木材、760mm厚度轻质混凝土、1720mm厚度普通砖块的保温效果。

聚氨酯保温板在建筑业实际应用中,都是将聚氨酯保温板表面涂有或复合非渗透性饰面材料,加之高闭孔率的泡孔内气体不易扩散,因而泡体的导热系数变化较小。

聚氨酯保温板导热系数是一项非常重要的指标,聚氨酯保温板导热系数是几个部分的总和:泡孔气体的导热系数(气体传导)、固相物的导热系数(固体传导)、通过泡孔辐射的导热系数(辐射传导)、泡孔间对流的导热系数(流传导)。其中,泡孔间对流的导热系数是无意义的;固相物的导热系数值很小;泡孔气体的导热系数由气体的组成决定,由于泡沫内含有发泡剂、CO2,其值较低。由此可见,聚氨酯保温板导热系数值的降低主要是受通过泡孔辐射的导热系数值大小的影响,可以通过减小泡孔的尺寸来达到。

在冰点附近,孔壁的固体传导、闭孔泡孔内气体传导、开孔泡孔内气体传导、辐射传导,这四种传热途径同时存在,都对泡沫塑料的有效导热系数起作用。随着密度下降,虽然固体传导线性下降,但由于平均孔体积增大,开孔泡孔内和闭孔泡孔内气体传导增加。当平均孔体积达到某一数值时,气体传导和辅射传热的增加大于固体传导的减小。

随着密度的下降,泡沫有效导热系数反而上升。随着环境温度增加而导热系数上升,泡沫的导热系数是温度的函数

泡沫体积的85%以上都是气体,在很大的温度范围内,气体传导成为泡沫有效导热系的主要影响因素。正是这些含有发泡剂的泡孔,提供了一个物理栅栏,使空气得以通入,发泡剂可以渗出。泡孔内气体的组成及其变化必然会引起其有效导热系数的锐变。在泡沫外露情况下,随着时间的延续,周围的空气向泡孔内扩散,泡孔内发泡气体也会向外渗透,最终导致泡沫有效导热系数越来越大。

垂直发泡方向的导热系数略小于平行发泡方向上的数值。

聚氨酯保温板导热系数极大程度上依赖泡孔里充填气体的性质、组成以及气体的渗透率泡沫闭孔率、平均孔体积,也是影响聚氨酯保温板导热系数的重要因素。闭孔率越高,泡沫导热系数就越小。因为闭孔率从以下三个方面影响泡沫导热系数:

(1)闭孔泡沫内充满导热系数低的发泡剂气体,而开孔泡沫(如聚氨酯软泡)内则充满了导热系数相对高的空气

(2)闭孔泡沫内的发泡剂气体,彼此是隔离的,不连续,而开孔则破坏了气体的不连续性,气体是连续的。从传热机理上讲,开孔促使气体分子从自由传导状态演变到连续传导状态,从而增加了导热系数

(3)随着温度的下降,闭孔率越高的泡沫,在低温的作用下,泡孔内的气体冷凝,形成定程度的真空度,使泡沫的导热系数显著下降。

归纳起来,导热系数与泡体的空间结构、闭0024孔率、发泡剂以及密度等几个因素有关。它们的物理性能依赖于气相和固相分布的相互作用,强度特性主要取决于固相,而导热系数和气体有关尺寸稳定性则与两者有关。

普通型聚氨酯保温板,较适宜的密度在38kg/m左右,并有相对最低的导热系数。


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