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EPS泡沫塑料性能介紹

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(gè)獨(dú)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

二、EPS具有良好的保溫性能是因?yàn)樗赏耆忾]的多面體型蜂窩構(gòu)成，蜂窩的直徑0.08~0.15mm，蜂窩壁厚為0.001mm。EPS由約98%的空氣和2%的聚苯乙烯組成。截留在蜂窩內(nèi)的空氣是一種熱的不良導(dǎo)體，因而對(duì)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。

（一）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(shí)尤為明顯。EPS的含水量對(duì)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(yuǎn)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?yàn)閭鞯捷椛湓诓煌潭壬想S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(shí)，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(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)最低。

根據(jù)上述特性，我們?nèi)粢x擇EPS泡沫塑料作絕熱材料時(shí)，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(qiáng)度也將上升，但是，材料消耗增加，成本也必將上升。所以，我們?cè)谶x擇EPS泡沫塑料的密度時(shí)，應(yīng)該綜合考慮其導(dǎo)熱系數(shù)、強(qiáng)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(duì)粘度值來表示），EPS顆粒的大小，發(fā)泡成型以后的粘結(jié)程度（溶結(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(duì)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(duì)均勻。至于EPS預(yù)發(fā)后的孔徑，即其內(nèi)部具有的細(xì)孔，則要求越細(xì)密越好。而預(yù)發(fā)后EPS珠粒孔徑的大小，則主要與EPS原料的工藝特點(diǎn)有關(guān)。細(xì)密孔徑的發(fā)泡EPS珠粒，能減少對(duì)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。

（二）使用溫度

EPS泡沫最大容許使用溫度主要取決于在熱條件下所受應(yīng)力的時(shí)間和大小，在不受破壞應(yīng)力的前提下，EPS泡沫短時(shí)間可以耐高溫達(dá)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(shí)間里，接觸溫度可高達(dá)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，而最大可容許使用溫度并沒有改變。在不受任何應(yīng)力情況下，EPS泡沫最大可使用溫度為85℃。泡沫結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯是一種非潔晶塑料，從-180℃到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度95℃不會(huì)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。

二、力學(xué)性能

EPS泡沫塑料的變形量是隨負(fù)載時(shí)間的增大而加大。只有在生產(chǎn)兩天后才能達(dá)到它的承載能力。剛剛出模的制件對(duì)壓力很敏感，因?yàn)榕菘字姓羝蜌埩舭l(fā)泡劑的冷凝會(huì)導(dǎo)致部分真空，這要等到泡孔吸入空氣后才能達(dá)到壓力平衡。放置一段時(shí)間可以讓殘留發(fā)泡劑發(fā)散出去是必要的，因?yàn)榘l(fā)泡劑對(duì)制件有軟化作用。

EPS泡沫塑料屬于硬性泡沫塑料類。在荷載情況下，它呈現(xiàn)粘彈性，這是一種脆硬性材料所具有的特性。彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都與EPS泡沫塑料的表觀密度成正比。

三、吸水性能

與其他許多泡沫塑料不一樣，EPS泡沫塑料是不吸濕的，即使將它浸沒在水中，也僅僅吸很少量的水，由于蜂窩壁是不透水的，水僅能從熔融的蜂窩之間微小通道投入泡沫塑料，不言而喻，吸收的水量（透入的水量）取決于EPS泡沫塑料原材料在加工時(shí)的性能和加工條件（特別在發(fā)泡時(shí)）。隨著EPS泡沫之間密度的提高，水的吸收和水蒸汽的透過率下降，水蒸汽的擴(kuò)散阻力系數(shù)上升。對(duì)一定模塑之間的密度而言，珠粒間熔結(jié)越好，水蒸汽擴(kuò)散阻力越大。

四、尺寸穩(wěn)定性

當(dāng)EPS泡沫塑料脫模后，冷卻和其他過程會(huì)導(dǎo)致某種尺寸變化。制件收縮是指生產(chǎn)出24小時(shí)后的制品尺寸與模具尺寸的差值。這種收縮可能達(dá)到1%。通常，制件密度越高，收縮越小，但也會(huì)受加工條件的影響。相對(duì)而言，較低的蒸汽溫度或較慢的冷卻速度會(huì)減少收縮，

而較高的蒸汽溫度或急冷可能導(dǎo)致高于1%的收縮變形。EPS泡沫塑料的尺寸變化可分為熱效應(yīng)和后收縮兩種尺寸變化。

a）熱效應(yīng)引起的尺寸變化

EOS熱膨脹系數(shù)為0.05~0.07mm/℃。這就是說大約17℃的溫度變化就會(huì)引起0.1%（1mm/m）的（可逆的）尺寸變化。

b）后收縮引起大的尺寸變化

后收縮是指由于EPS制件中殘留發(fā)泡劑向外擴(kuò)散而導(dǎo)致進(jìn)一步的尺寸變化。這個(gè)過程可能需要幾天或幾周，取決于發(fā)泡制作的表面積與體積之比。殘留發(fā)泡劑的含量越高，制件后收縮越大。根據(jù)加工條件和原料的密度，EPS板材的后收縮量為0.3%~0.5%。之后便減小到極限值。因此，設(shè)計(jì)時(shí)就不必考慮后收縮問題了。

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