海南擠塑板 

XPS是以聚苯乙烯樹脂或其共聚物為主要成分，添加少量添加劑，通過加熱擠塑成型而制得的具有閉孔結構的硬質泡沫塑料。

XPS的閉孔蜂窩狀結構決定了其在吸水率、導熱系數以及水蒸氣滲透系數等方面均低于傳統保溫材料，因此XPS具有高抗壓、輕質、不透氣、耐腐蝕等優點。

然而，近些年來保溫板脫落事故頻發，為了提高擠塑板與基層墻體的黏結強度，表面開槽的擠塑板和不帶表皮的毛面板應運而生。所以從表面結構來區分，如圖1所示，目前市場上主要有3種擠塑板，帶表皮的平面板、帶表皮的開槽板、不帶表皮的毛面板。

本文探究了這些表面處理是否會對擠塑板原有的導熱系數產生影響，并會產生何種影響。

一、 實驗部分

1.1 主要原料

XPS擠塑板，1200mmx600 mmX100 mm,2塊帶表皮的平面擠塑板（樣品編號為1#和2#)、2塊帶表皮的開槽擠塑板（樣品編號為3#和4#)、1塊帶表皮的開槽石墨擠塑板（樣品編號為5#);樣品選自國內3個大型擠塑板生產廠家的成熟產品，品質優越，性能穩定，市場占有率較高，具有典型的代表性；其中1#和3#樣品為來自廠家A的同密度產品，2#和4#樣品為來自廠家B的同密度產品，5#樣品來自廠家C;5塊樣品均已經過90d以上的陳化。

1.2 主要設備及儀器

熱流計法導熱系數測定儀，HFM 436,量0.005~0.50 W/(m·K),精度為3%,德國耐馳儀器

制造有限公司。

1.3 樣品制備

分別從5塊整板上各制取3塊導熱系數試驗樣品，長寬均為（300±2)mm,1塊為原厚兩面帶皮樣品［厚度為（100±1)mm],1塊為單面帶皮樣品［厚度為（80±1)mm],1塊為兩面去皮，即無表皮樣品［厚度為（50±1)mm].

1.4 性能測試與結構表征

導熱系數測試：按照GB/T 10295-2008將已完成狀態調節的樣品在標準試驗環境下進行測試，每塊樣品測試3次，最終導熱系數的試驗數據取其3次測試結果的平均值；導熱系數測定儀設定平均溫度為（25±1)℃,試驗溫差為（20±1)℃.

二、結果與討論

5塊樣品未進行表面去除前其導熱系數均符合GB/T 10801.2-2018中030級擠塑板的指標要求［≤0.030 W/(m·K)[3]].同廠家同密度有無開槽的XPS相比，導熱系數損失率見表2.由表2可知，表面開槽后2家樣品的導熱系數均有損失，但損失率均未超過3%,而且二者相差不大。

5組樣品去除單面表皮和去除兩面表皮后的導熱系數損失率見表3和圖2.由圖2可見，無論是哪家產品，無論是普通帶表皮擠塑板，帶表皮開槽板還是石墨擠塑板，原始樣品的導熱系數均為每組中的最小值。去除單面表皮后導熱系數損失率均不到5%;而去除兩面表皮后樣品的導熱系數均為每組的最大值，且導熱系數損失率為8%~12%。

換言之，表面開槽對XPS導熱系數的影響較小，單面去除表皮次之，而兩面去除表皮會明顯降低XPS導熱系數。

從導熱系數的構成角度來說，XPS泡沫塑料的導熱系數主要構成因素有4個，分別是泡孔壁的導熱系數（λs)、氣泡內氣體（主要指發泡劑）的導熱系數（λg)、泡孔壁和氣泡的輻射導熱系數（λr)以及氣泡內氣體的對流導熱系數（λc)。

因此，泡沫塑料的導熱系數應當是以上4種導熱系數的加和.即λ=λs＋λg+λr+λc.

每一種導熱系數都受自身性能的影響，λs受XPS泡沫塑料密度和泡孔壁厚度的影響，λg受發泡劑種類和含量的影響，λr受泡孔結構和泡孔壁厚度的影響，由于XPS的泡孔直徑很小，因此λc的大小可以忽略不計。

其中，λg對XPS的導熱系數貢獻最大，約為60%.而影響λg的主要是泡內氣體的種類、含量以及各種氣體的導熱系數。

XPS在生產過程中，發泡劑膨脹充滿泡孔，如果發泡劑在聚苯乙烯（PS)中的擴散系數很大的話，那么發泡劑會逐漸向氣泡外部擴散；相反，如果發泡劑在PS中的擴散系數很小，就會貯存在氣泡內部。同上空氣也會向XPS內部擴散，那么氣泡內的氣體通常為空氣和發泡劑

的混合氣體。由于λg對XPS的導熱系數的貢獻最大，所以生產企業在生產過程中選用一種導熱系數低，同時能夠在氣泡內貯存較長時間的發泡劑變得尤為重要。

擠塑板表皮是生產過程中，特定溫度和特定壓力條件下形成的均勻致密的表皮層，能有效提高XPS的閉孔率，氣泡內能夠貯存較長時間的發泡劑，降低發泡劑在PS中的擴散系數，同時極大地減小了外部空氣向XPS內部擴散的速度，所以帶表皮的XPS具有最低的導熱系數。

而在XPS開槽和去除表皮的過程中擠塑板表面緊密的閉孔結構被破壞，發泡劑向氣泡外擴散，外部空氣迅速向XPS內部擴散，導致λg明顯升高。

外表層的泡孔壁厚度和氣泡內氣體發生變化，引起λs和λr不同程度的升高，導致XPS板的導熱系數增大。

對于表面開槽的擠塑板來說，其開槽面積遠小于帶表皮的面積，所以開槽的擠塑板的導熱系數損失率較小。表皮損失越多，導熱系數損失也就越大。所以雙面去除表皮后導熱系數明顯降低。