《外墙保温材料的合成》课件

外墙保温材料的合成欢迎参加本次关于外墙保温材料合成的课程在全球能源日益紧张和环保意识不断提高的背景下，外墙保温材料在建筑节能领域扮演着至关重要的角色本次课程将深入探讨各种外墙保温材料的合成原理、生产工艺、性能指标以及发展趋势，旨在帮助大家全面了解并掌握相关知识，为建筑节能事业贡献力量课程介绍保温材料的重要性节能减排改善居住舒适度延长建筑物寿命保温材料通过减少建筑物与外界环境的热保温材料可以有效调节室内温度，保持室保温材料能够减少温度变化对建筑物结构交换，降低能源消耗，从而实现节能减排内环境的舒适性夏季隔热，冬季保暖，的损害，延长建筑物的使用寿命，降低维的目标这对于应对气候变化、保护环境提高居住体验护成本具有重要意义课程目标了解外墙保温材料合成原理与方法掌握各类保温材料的合熟悉保温材料的生产工12成原理艺流程深入理解有机、无机及新型保了解不同保温材料的生产过程，温材料的合成反应机制，为材掌握关键工艺参数，为实际生料选择和应用提供理论基础产提供指导评估保温材料的性能指标3熟悉导热系数、密度、抗压强度、防火性能等指标的定义和测试方法，为材料评估提供依据外墙保温材料的定义与分类定义有机保温材料外墙保温材料是指用于建筑物外墙，主要包括聚苯乙烯泡沫（EPS）、以减少热量传递的材料，旨在提高挤塑聚苯乙烯泡沫（XPS）、聚氨建筑物的节能性能和居住舒适度酯泡沫（PU）等，具有轻质、保温性能好的特点无机保温材料主要包括岩棉、玻璃棉、发泡水泥等，具有防火性能好、耐久性强的特点有机保温材料聚苯乙烯泡沫（）EPS定义1是一种轻质、具有闭孔结构的泡沫塑料，由聚苯乙烯树脂经EPS发泡而成，广泛应用于建筑保温领域特点2具有优良的保温性能、良好的抗压强度和较低的吸水率，同EPS时易于加工和安装，成本较低应用3常用于外墙保温系统、屋面保温、地面保温等领域，能够有EPS效提高建筑物的节能效果的合成原理自由基聚合EPS单体苯乙烯单体在引发剂的作用下，发生自由基聚合反应引发剂常用的引发剂包括过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈等，用于产生自由基聚合反应自由基引发苯乙烯单体发生链式反应，形成聚苯乙烯长链的生产工艺流程EPS预发泡熟化1将聚苯乙烯珠粒与发泡剂混合，加热使其预发泡后的珠粒进行熟化处理，使其内部膨胀2压力稳定成型切割4将熟化后的珠粒填充到模具中，加热使其3将成型后的板材切割成所需尺寸EPS融合，形成板材EPS的优缺点分析EPS优点缺点•保温性能好•防火性能差•成本低廉•易燃•易于加工•强度较低•重量轻•耐候性一般有机保温材料挤塑聚苯乙烯泡沫（）XPS定义1是一种具有闭孔结构的硬质泡沫塑料，由聚苯乙烯树脂经挤XPS塑发泡而成，具有优异的保温性能和抗压强度特点2具有极低的导热系数、优异的抗湿性能和较高的抗压强度，XPS耐久性好应用3常用于外墙保温系统、屋面保温、地面保温、冷库保温等领XPS域，特别适用于潮湿环境的合成原理熔融挤塑XPS熔融将聚苯乙烯树脂与发泡剂混合，加热至熔融状态挤塑将熔融物通过挤出机，在高压下挤出成型发泡挤出物在压力释放后，发泡剂挥发，形成泡沫XPS的生产工艺流程XPS配料挤塑发泡1将聚苯乙烯树脂、发泡剂、阻燃剂等按比将混合物送入挤出机，加热熔融，挤出成例混合2型并进行发泡切割冷却定型4将冷却定型后的板材切割成所需尺寸挤出后的板材进行冷却定型，使其尺XPS XPS3寸稳定的优缺点分析XPS优点缺点•保温性能极佳•成本较高•抗湿性能优异•防火性能差•抗压强度高•生产过程可能产生有害气体•耐久性好有机保温材料聚氨酯泡沫（）PU定义1是一种由异氰酸酯和多元醇反应生成的高分子材料，具有闭孔PU或开孔结构，广泛应用于建筑保温领域特点2具有优良的保温性能、良好的粘结性和可喷涂性，可以现场发PU泡成型应用3常用于外墙保温系统、屋面保温、冷库保温、管道保温等领域，PU适用性强的合成原理异氰酸酯与PU多元醇反应异氰酸酯常用的异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯（）、甲苯二异氰MDI酸酯（）等TDI多元醇常用的多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇等反应异氰酸酯与多元醇在催化剂的作用下发生聚合反应，生成聚氨酯的生产工艺流程PU配料混合1将异氰酸酯、多元醇、催化剂、发泡剂等将各组分充分混合，使其反应均匀按比例混合2固化发泡4泡沫在一定温度下固化，形成稳定的混合物在发泡剂的作用下膨胀，形成PU PU3结构泡沫的优缺点分析PU优点缺点•保温性能优良•成本较高•粘结性好•防火性能一般•可现场发泡•燃烧时可能产生有害气体•适用性强无机保温材料岩棉定义1岩棉是以玄武岩、白云石等为主要原料，经高温熔融、纤维化处理制成的无机纤维保温材料，具有良好的防火性能特点2岩棉具有优良的防火性能、良好的保温性能和一定的吸声性能，耐久性好应用3岩棉常用于外墙保温系统、屋面保温、防火隔离带等领域，特别适用于对防火要求高的建筑岩棉的生产原料与配比玄武岩白云石玄武岩是岩棉的主要原料，提供岩白云石用于调节岩棉的成分，改善棉所需的硅、铝、钙、镁等元素，其熔融性能和纤维化性能，通常占通常占以上70%10%~20%其他可添加少量矿渣、硅石等，用于调节岩棉的性能，如降低熔融温度、提高纤维强度等岩棉的生产工艺流程熔融、纤维化配料将玄武岩、白云石等原料按比例混合熔融将混合物送入熔炉，在高温下熔融成熔融液纤维化将熔融液通过离心机或喷吹装置，使其纤维化，形成岩棉纤维岩棉的优缺点分析优点缺点•防火性能优良•吸湿性较高•保温性能良好•纤维较粗，可能刺激皮肤•吸声性能好•成本较高•耐久性好无机保温材料玻璃棉定义1玻璃棉是以玻璃为主要原料，经高温熔融、纤维化处理制成的无机纤维保温材料，具有良好的保温性能和吸声性能特点2玻璃棉具有优良的保温性能、良好的吸声性能和较好的弹性，重量轻应用3玻璃棉常用于建筑墙体保温、屋面保温、管道保温、设备保温等领域，特别适用于对吸声有要求的场所玻璃棉的生产原料与配比硅砂纯碱硅砂是玻璃棉的主要原料，提供玻纯碱用于降低玻璃的熔融温度，改璃棉所需的二氧化硅，通常占善其熔融性能，通常占10%~20%60%~70%其他可添加少量石灰石、硼砂等，用于调节玻璃的性能，如提高化学稳定性、降低软化温度等玻璃棉的生产工艺流程熔融、纤维化配料熔融纤维化将硅砂、纯碱等原料按比例混合将混合物送入熔炉，在高温下熔融成玻璃将玻璃熔融液通过离心机或喷吹装置，使熔融液其纤维化，形成玻璃棉纤维玻璃棉的优缺点分析优点缺点•保温性能优良•吸湿性较高•吸声性能良好•纤维较细，可能刺激皮肤•重量轻•强度较低•弹性好无机保温材料发泡水泥定义1发泡水泥是以水泥为主要原料，加入发泡剂，经发泡、养护而成的一种轻质多孔无机保温材料，具有良好的防火性能特点2发泡水泥具有良好的防火性能、较低的密度和一定的保温性能，施工方便应用3发泡水泥常用于屋面保温、地面保温、墙体填充等领域，可用于制作轻质隔墙板发泡水泥的生产原料与配比水泥发泡剂水泥是发泡水泥的主要原料，通常发泡剂用于产生气泡，常用的发泡采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐剂包括动植物蛋白发泡剂、合成发水泥，占50%~70%泡剂等，用量较少其他可添加少量粉煤灰、矿渣粉等，用于改善发泡水泥的性能，如提高强度、降低收缩等发泡水泥的生产工艺流程发泡、养护制浆将水泥、粉煤灰等固体原料与水混合，制成水泥浆发泡将发泡剂加入水泥浆中，使其发泡，形成泡沫水泥浆浇注将泡沫水泥浆浇注到模具中养护将浇注后的发泡水泥进行养护，使其硬化发泡水泥的优缺点分析优点缺点•防火性能良好•保温性能一般•密度较低•强度较低•施工方便•吸水率较高•成本较低新型保温材料真空绝热板（）VIP定义1是一种内部抽真空，并填充芯材的绝热板，具有极低的导VIP热系数，是目前保温性能最好的保温材料之一特点2具有极低的导热系数、优异的保温性能和较小的体积，节VIP能效果显著应用3常用于冰箱、冷藏车、建筑墙体等领域，特别适用于对保VIP温性能要求高的场合的结构与组成VIP芯材阻隔膜芯材是VIP的主要组成部分，用于阻隔膜用于密封真空腔体，阻止气支撑真空腔体，常用的芯材包括气体进入，常用的阻隔膜包括金属箔、凝胶、玻璃纤维等高阻隔塑料膜等吸气剂吸气剂用于吸收真空腔体内的残余气体，维持真空度，常用的吸气剂包括活性炭、分子筛等的制造工艺抽真空、封装VIP芯材处理封装抽真空密封将芯材进行干燥、除气等处理，将芯材、吸气剂等放入阻隔膜对封装后的VIP进行抽真空处对抽真空后的VIP进行密封，去除水分和气体内，进行封装理，去除内部气体维持真空状态的优缺点分析VIP优点缺点•导热系数极低•成本极高•保温性能优异•易受损，影响保温性能•体积小•寿命有限•节能效果显著保温材料的性能指标导热系数定义重要性影响导热系数是指在稳定传导热系数是衡量保温材导热系数受材料的种类、热条件下，1米厚的材料保温性能的重要指标，密度、湿度、温度等因料，两侧温差为1℃时，导热系数越低，保温性素影响在1小时内传递的热量，能越好单位为W/m·K导热系数的定义与测量方法定义稳态法导热系数（）是描述材料导热能稳态法是在稳定传热条件下，测量λ力大小的物理量，定义为在稳定传材料两侧的温度和通过材料的热流热条件下，单位厚度的材料，两侧量，计算导热系数温差为单位温度时，单位时间内通过单位面积传递的热量非稳态法非稳态法是在非稳定传热条件下，测量材料内部温度随时间的变化，计算导热系数影响导热系数的因素材料种类密度12不同种类的材料，其导热系数材料的密度越大，其导热系数差异很大，金属材料的导热系通常越高，但对于多孔材料，数远高于非金属材料密度过大反而会降低保温性能湿度3材料的湿度越高，其导热系数越高，因此保温材料应具有较低的吸湿性保温材料的性能指标密度定义重要性影响密度是指单位体积材料的质量，单位为密度是衡量保温材料轻质性的重要指标，密密度与保温材料的强度、导热系数等性能密kg/m³度越小，材料越轻，有利于减轻建筑物荷载切相关密度的定义与测量方法定义排水法几何法密度（）是描述物质单位体积内所含排水法是测量不规则固体材料密度的常几何法是测量规则固体材料密度的常用ρ质量的物理量，定义为质量与体积的比用方法，通过测量材料排开水的体积，方法，通过测量材料的几何尺寸，计算值计算材料的体积材料的体积密度与保温性能的关系较低密度过低密度适宜密度123在一定范围内，降低保温材料的密度密度过低会导致保温材料的强度下降，保温材料应选择适宜的密度，以兼顾可以有效降低导热系数，提高保温性影响其使用寿命保温性能和强度要求能保温材料的性能指标抗压强度定义重要性影响抗压强度是指材料在受抗压强度是衡量保温材抗压强度受材料的种类、到压缩力作用下，抵抗料承载能力的重要指标，密度、结构等因素影响破坏的能力，单位为对于承受荷载的保温材MPa料，抗压强度至关重要抗压强度的定义与测量方法定义试验方法抗压强度是指材料在受到单轴压缩常用的抗压强度试验方法包括直接力作用下，达到破坏时所承受的最压缩法、弯曲法等，试验标准参照大应力，是衡量材料抵抗压缩破坏国家标准或行业标准能力的指标试验设备抗压强度试验通常在万能试验机上进行，试验机应满足试验标准的要求抗压强度与应用场景地面保温屋面保温12地面保温材料需要承受一定的屋面保温材料也需要承受一定荷载，因此要求具有较高的抗的荷载，特别是上人屋面，对压强度抗压强度要求更高墙体保温3墙体保温材料对抗压强度要求相对较低，但仍需保证一定的强度，以防止变形和损坏保温材料的性能指标防火性能定义重要性标准防火性能是指材料在火防火性能是建筑保温材我国对建筑保温材料的焰作用下，抵抗燃烧和料的重要安全指标，直防火性能有严格的标准蔓延的能力接关系到建筑物的防火要求，如GB8624《建安全筑材料及制品燃烧性能分级》防火等级的划分与标准级级A B1级是不燃材料，几乎不发生燃烧，级是难燃材料，具有一定的阻A B1是防火性能最高的等级燃性能，不易被点燃，燃烧速度慢级B2级是可燃材料，但经过阻燃处理，具有一定的阻燃性能B2提升防火性能的方法添加阻燃剂采用无机材料12在保温材料中添加阻燃剂，可无机保温材料本身具有良好的以有效提高其防火性能防火性能，如岩棉、玻璃棉、发泡水泥等设置防火隔离带3在保温系统中设置防火隔离带，可以有效阻止火势蔓延保温材料的环境影响生产过程的能耗能源消耗碳排放环境保护保温材料的生产过程需能源消耗会导致大量的应采取措施降低保温材要消耗大量的能源，特碳排放，加剧气候变化料生产过程的能耗，减别是高温熔融、发泡等少碳排放，保护环境工艺，能耗较高材料的可回收性与再利用可回收性再利用部分保温材料具有可回收性，如回收后的保温材料可以经过处理，EPS、XPS等，可以通过回收再利重新用于建筑保温或其他领域，实用，减少资源浪费现资源循环利用环保意义提高保温材料的可回收性和再利用率，有利于保护环境，实现可持续发展环境友好型保温材料的发展趋势生物基材料可降解材料12利用生物质资源，如植物纤维、开发可生物降解的保温材料，秸秆等，开发环境友好型保温减少废弃物对环境的污染材料低能耗生产3采用低能耗的生产工艺，降低保温材料生产过程的能源消耗和碳排放保温材料的应用案例住宅建筑外墙保温屋面保温地面保温在外墙上采用保温材料，可以有效减少室在屋面上采用保温材料，可以有效减少夏在地面上采用保温材料，可以有效减少地内热量散失，降低冬季采暖能耗，提高居季太阳辐射对室内温度的影响，降低空调面热量散失，提高室内温度，改善居住环住舒适度能耗，提高居住舒适度境保温材料的应用案例公共建筑办公楼学校医院办公楼通常面积较大，能耗较高，采用保学校建筑人员密集，对室内环境要求较高，医院建筑对温度、湿度要求严格，采用保温材料可以有效降低能耗，节约运行成本采用保温材料可以提高室内舒适度，改善温材料可以保持室内环境稳定，有利于病教学环境人康复保温材料的应用案例工业建筑冷库仓库厂房冷库需要保持低温环境，采用保温材料可仓库需要保持一定的温度和湿度，采用保厂房需要满足生产工艺对温度的要求，采以有效减少冷量损失，降低运行成本温材料可以防止货物受潮、变质用保温材料可以维持室内温度稳定，提高生产效率保温材料的施工工艺粘贴法基层处理清理基层表面，确保其平整、干燥、无油污涂抹胶粘剂在保温材料背面和基层表面涂抹胶粘剂粘贴保温材料将保温材料粘贴到基层表面，并压实保温材料的施工工艺锚固法基层处理清理基层表面，确保其平整、干燥、无油污安装锚固件在基层表面安装锚固件，用于固定保温材料安装保温材料将保温材料安装到基层表面，并用锚固件固定保温材料的施工工艺喷涂法基层处理清理基层表面，确保其平整、干燥、无油污喷涂保温材料使用喷涂设备将保温材料喷涂到基层表面养护喷涂后的保温材料进行养护，使其固化保温材料的质量控制原材料检测检测项目检测设备原材料检测包括化学成分分析、物常用的检测设备包括化学分析仪器、理性能测试等，确保原材料符合标力学性能测试仪等准要求检测标准原材料检测应参照国家标准或行业标准进行保温材料的质量控制生产过程监控工艺参数控制在线检测抽样检测对生产过程中的温度、压力、时间等工采用在线检测设备，对产品进行实时监定期对生产线上的产品进行抽样检测，艺参数进行严格控制，确保产品质量稳控，及时发现问题并进行调整确保产品质量符合标准要求定保温材料的质量控制现场验收外观检查性能测试施工质量检查检查保温材料的外观质量，如尺寸、平对现场的保温材料进行性能测试，如导检查保温材料的施工质量，如粘贴是否整度、颜色等，确保其符合要求热系数、抗压强度等，确保其满足设计牢固、锚固是否可靠等，确保其符合规要求范要求保温材料的发展趋势高性能化低导热系数高强度12开发导热系数更低的保温材料，开发强度更高的保温材料，提提高保温性能，降低建筑能耗高承载能力，延长使用寿命耐久性3提高保温材料的耐久性，使其能够长期保持良好的性能保温材料的发展趋势多功能化保温隔热吸声降噪12同时具备保温和隔热性能，提具备吸声降噪功能，改善室内高建筑的节能效果声环境防火阻燃3具备良好的防火阻燃性能，提高建筑的安全性保温材料的发展趋势绿色环保化可再生资源低碳生产12采用可再生资源作为原材料，采用低碳生产工艺，降低能源减少对化石资源的依赖消耗和碳排放可回收再利用3提高材料的可回收性和再利用率，实现资源循环利用总结与回顾重点知识回顾本次课程重点介绍了外墙保温材料的合成原理、生产工艺、性能指标以及发展趋势希望通过本次课程，大家能够全面了解并掌握相关知识，为建筑节能事业贡献力量感谢大家的参与！。