擠塑板生產概況
一、概述
擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)是以聚苯乙烯樹脂或其共聚物為主要成份,添加少量添加劑,通過加熱擠塑而制得的具有閉孔結構的硬質泡沫塑料。它具有優異的和持久的絕熱功能、獨特的抗蒸汽滲透性、極高的抗壓強度,易于加工安裝,所以在世界上得到了廣泛的使用。例如歐文斯科寧公司的粉紅色XPS、巴斯夫公司的綠色XPS等,他們除在本國擁有廣大市場外,都在國外市場上取得了成功。在XPS產品問世后的幾十年間,XPS已經在各種建筑結構中得到了應用,并積累了成熟的經驗。在居住建筑中作為絕熱材料,特別是屋面絕熱材料應用得十分廣泛,同時在商業和工業中也不乏成功的范例。比如:臺灣海霸王廣東冷庫、日本的大阪機場、美國的麥當勞公司總部大樓、等。在我國的新型建筑中,如北京的中國銀行大樓、東方廣場、上海的可口可樂工廠、廣州的雀巢冰淇淋廠都使用了XPS作保溫材料。
二、XPS的性能指標
XPS的生產過程是將熔化了的聚苯乙烯樹脂和添加劑、發泡劑在特定的擠出機中勻速擠出,經壓輥延展并在真空成型區(也有的工藝不需要真空成型)中冷卻。它與EPS不同,由于是連續擠出成型,所以成型后的產品結構呈一體性,而不是由聚苯乙烯粒子膨脹后加壓成型,XPS具有十分完整的閉孔式結構,沒有粒子間的空隙存在,因此其性能十分優異。
1、 持久的保溫隔熱性能 XPS在平均溫度10℃時的導熱系數0.028W/(m.K),厚度25mm、平均溫度10℃時,熱阻≥0.89(m2.K/W)而且這個數值能夠在相當長的時間內保持,不會隨時間而發生明顯的變化。據文獻記載,它的絕熱性能在五年內可保持90-95%。
2、 優異的抗濕性和抗蒸汽滲透性 由于XPS具有閉孔結構,所以它的吸水率極低≤2.0%(V/V),即使在低溫冷凍狀態下也具有較高的抗濕汽滲透性能。它能適應惡劣的潮濕環境而不影響絕熱性能。所以在地下室保溫、路基處理等潮濕或者滲水的情況下采用XPS是一種很好的選擇。
3、 較高的抗壓強度XPS的抗壓強度隨產品密度的增加而增加,強度范圍可控制在150-700千帕斯卡之間。這就在使用上有了選擇的余地。比如,在用作屋面、內外墻保溫、地基處理時可選擇抗壓強度在250千帕斯卡的材料,如果做路面、承重屋頂、停車場、機場跑道等則需要選擇大強度的材料。
4、 方便快捷的加工性 從工廠生產出的XPS最為常見的寬度為600mm -900mm;厚度從20mm -55mm,因為是連續生產,所以長度可按需要進行調整,基本上能夠滿足使用需要。如有特殊需要,如墻體保溫的窗角、墻角等只需在現場切割加工既可。
三、 XPS在建筑領域的應用范疇
1、復合墻體中的隔熱保溫材料:這種墻體形象的說就象夾芯餅干,而XPS就是中間的夾芯層,它的作用是阻止墻體與外界的熱流交換,從而起到絕熱保溫的作用;
2、建筑物地下墻體基礎:在寒冷在區,經常出現廣泛冰霜滲入的情況,并引致地面凍脹,基層結構受損。由于XPS吸水率低,所以用于地下建筑有很好的防潮、防水性。XPS置于基層下,可以令冰霜滲透和易受冰霜影響的基礎出現結冰的情況減至最低,有效的控制地面凍脹; 3、屋面內保溫和外保溫:當XPS作內保溫時,通常與其它材料如石膏板復合使用,作外保溫時,使用專用的粘接劑和固定件將XPS覆蓋在墻體外層,然后進行外裝飾;
4、屋頂絕熱保溫:比較著名的做法是倒置屋頂,即首先完成屋頂防水層的施工,然后在防水層上做保溫;
5、公路、機場跑道、停車場等需要防止路面返漿,又要抗壓的場所;
6、冷庫等低溫儲藏設備:XPS在結冰、解凍周期的環境下能夠保持重要的結構特性,所以適合在凍融的條件下使用。 四、原材料、工藝流程及裝備 XPS的主要原材料為聚苯乙烯樹脂,平均分子量范圍在17萬-50萬之間,Mw/Mn≥2.6,輔料包括添加劑、發泡劑等。絕大多數國外公司所采用的發泡劑不含鹵化碳,而是使用與空氣置換速度較快的烴類發泡劑。這樣即避免了對臭氧層的破壞,又保證在反應的初始階段就大部分。
四、XPS的生產設備
一般的擠塑板生產線分為四個部分,上料混合機組、一級擠出機組、二級擠出發泡機組、整型切割機組。
聚苯乙烯樹脂與成核劑、助燃劑等通過喂料機組進入第一級塑料擠出機;
在擠塑機內充分塑化后再注入發泡劑(常用氟利昂、煤氣,也有環保型二氧化碳發泡劑),發泡劑在第二級擠出機中與其他原料充分混合和冷卻后通過模具擠出;
在模具擠出后壓力迅速釋放,被塑料包裹的發泡劑迅速膨脹形成密閉的泡孔,在泡孔的作用下聚苯乙烯塑料形成了有蜂窩狀密閉泡孔的發泡板。
再經過定型牽引機將板材定型為所需的厚度和寬度,經過切割成型即可。
輔助設備還有擠塑板表面拉毛機、回收造粒機、邊緣成型機、開槽機、自動包裝機等。