摘要:泡沫塑料作為一種優(yōu)質(zhì)高效保溫材料在我國建筑與工業(yè)保溫中已逐步推廣應(yīng)用。本文較全面地介紹了國內(nèi)外建筑與工業(yè)保溫用有機(jī)泡沫材料的發(fā)展概況及材料性能，并著重介紹了泡沫塑料在我國建筑與工業(yè)保溫中的生產(chǎn)與應(yīng)用情況及存在問題，
關(guān)鍵詞:泡沫塑料建筑保溫工業(yè)保溫
一、泡沫塑料的發(fā)展概況
1.聚氮酉旨泡沫塑料
聚氨醋(PU )是世界六大發(fā)展的合成材料之一，就其應(yīng)用廣度而言，它已躍為諸種合成材料的首位。聚氨酷泡沫塑料可分為軟質(zhì)、半硬質(zhì)和硬質(zhì)三類。軟質(zhì)聚氨醋泡沫塑料大多用于日用品中，在建筑中，僅用于要求嚴(yán)格隔音的場合以及管道彎頭等處的保溫隔熱;半硬質(zhì)制品主要用于車輛，建筑中可用于填塞波紋板屋面及用作填充外墻板端部空隙的芯材，用量不大;硬質(zhì)聚氨醋泡沫塑料作為一種新型優(yōu)質(zhì)隔熱保溫材料，在建筑上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
聚氨酷材料自30年代問世以來，至今已有60余年。近年來世界聚氨醋的消費(fèi)量穩(wěn)定增長，年增長率約3% ^-4000 1987年世界聚氨醋的消費(fèi)量為425萬t,1991年達(dá)到450萬t，預(yù)測到1995年將達(dá)到500萬t。美國、西歐和日本聚氨醋工業(yè)的發(fā)展尤為突出，美國1988年聚氨酷的銷售量為132. 2萬t,1991年約為151. 4萬t，到2000年的需求量將達(dá)到204. 3萬to國外聚氨醋主要用于發(fā)泡材料，非發(fā)泡材料占聚氨醋總銷售量的25%左右。西方國家和地區(qū)聚氮酷泡沫塑料的銷售量如表1所示。
隨著建筑業(yè)要求材料向輕量化發(fā)展，硬質(zhì)聚氨醋泡沫塑料的需求量增大，年增長速度約1000。例如，1988年美國總消費(fèi)量42. 9萬t，其中建筑用25. 9萬t，約占硬泡消費(fèi)的60寫;西歐總銷售量為37. 1萬t，其中建筑用約占6000;日本聚氨醋硬泡在建筑中的應(yīng)用比例約占4000 0建筑業(yè)需求的增長，大大促進(jìn)了聚氨醋工業(yè)特別是硬質(zhì)泡沫制品的發(fā)展。
我國聚氨酷泡沫塑料生產(chǎn)始于50年代末，直到70年代中期，發(fā)展還十分緩慢，當(dāng)時(shí)生產(chǎn)工廠有10余家，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力約1. 1一1. 5萬t/年，實(shí)際年產(chǎn)量約3 000 t o 80年代以來，聚氨醋泡沫工業(yè)得到了迅速發(fā)展，從80年代初期到中期，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力躍增到約18萬t/年，90年代初已達(dá)20萬t/年以上，1985年實(shí)際產(chǎn)量約6萬t。爾后數(shù)年，由于原材料、市場需求等方面的影響，聚氨酷泡沫塑料的年產(chǎn)量徘徊在6萬t左右。1992年以來，有明顯上升勢頭。
80年代中期到目前，我國主要建立大噸位原料生產(chǎn)線和開發(fā)助劑新品種，力求使制品與原料生產(chǎn)能力和助劑配套，同時(shí)品種也獲得了較快開發(fā)。“七五”期間，我國引進(jìn)的四套大型原料生產(chǎn)裝置陸續(xù)投產(chǎn)，使國內(nèi)原料生產(chǎn)能力大大增加。80年代以來，引進(jìn)的發(fā)泡設(shè)備達(dá)180多套(臺(tái))，
這些設(shè)備和技術(shù)的引進(jìn)，提高了國內(nèi)聚氨醋泡沫塑料的生產(chǎn)工藝水平，有些生產(chǎn)工藝與裝備已接近或達(dá)到現(xiàn)今水平。如硬泡生產(chǎn)采用現(xiàn)場澆注與噴涂、層壓及模塑四種工藝等。
我國生產(chǎn)的聚氨醋泡沫塑料中硬質(zhì)泡沫占半數(shù)。約3萬t左右，主要用在冰箱生產(chǎn)中，建筑上的應(yīng)用才剛剛開始，以聚氨醋夾芯板為主，部分產(chǎn)品用在地下管道、輸油管道等的保溫隔熱。
2.聚苯乙烯泡沫塑料
聚苯乙烯泡沫塑料具有表觀密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸水率小、隔音性好、機(jī)械強(qiáng)度和耐沖擊性能高等優(yōu)點(diǎn)，因此，在世界各國的應(yīng)用較普遍，目前每年消耗量約160萬t左右，僅次于聚氨醋泡沫塑料。聚苯乙烯泡沫與聚氨醋泡沫性能相近，聚氨酷的絕熱性能更佳，但聚苯的價(jià)格較低，因此廣泛用作保溫節(jié)能材料，特別是用于建筑保溫。
美國、西歐、日本、加拿大等國家和地區(qū)聚苯乙烯泡沫塑料制品的生產(chǎn)與消耗較大，如表3所示:
表3各國聚苯乙烯泡沫制品年消費(fèi)f(萬t)國家或地區(qū){美國}西歐I日本…力口拿大1987年1988黔
國外聚苯乙烯泡沫塑料在建筑中應(yīng)用的比例較大，如歐州共同體1988年聚苯乙烯泡沫塑料總消費(fèi)量為49. 3萬t，其中建筑用達(dá)31. 2萬t，占63.300。國外聚苯乙烯泡沫在建筑上主要用于屋面和墻體的保溫。
我國聚苯乙烯泡沫塑料問世于60年代，1965年上海、北京相繼通過技術(shù)鑒定并投入工業(yè)生產(chǎn)。同聚氨醋泡沫塑料一樣，80年代是聚苯乙烯泡沫的高速發(fā)展時(shí)期，在此期間，我國引進(jìn)了20條擠出聚苯乙烯片材生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力約為15 000 ^'20 000 t/年;同時(shí)大板塊成型機(jī)、預(yù)發(fā)泡機(jī)、包裝成型機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)與裝備水平有一定程度提高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國聚苯乙烯泡沫塑料1988年消耗量約2. 7萬t，目前年產(chǎn)量在3萬t左右。其中，聚苯板塊占53寫 .5g0o，包裝盒占4100^'47000
我國聚苯乙烯泡沫生產(chǎn)比較分散，大多生產(chǎn)規(guī)模較小，裝備水平較低。年產(chǎn)量在1 500 t以上的僅有上海塑料制品七廠、北京泡沫塑料廠、上海塑料制品十四廠等幾家企業(yè)。
3.其它泡沫塑料
其它泡沫塑料與前兩種泡沫塑料相比，在生產(chǎn)技術(shù)、成本、原材料、應(yīng)用等方面均存在某些差距，因此應(yīng)用數(shù)量相對較小。然而某些泡沫塑料在建筑保溫、工業(yè)保溫或密封等方面有獨(dú)特作用，開發(fā)的潛力和意義較大。
(1)聚異氛脈酸酉旨泡沫塑料
目前世界上已研究出多種耐高溫泡沫塑料，以適應(yīng)耐熱性能要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，聚有機(jī)硅氧烷泡沫、聚酞亞胺泡沫、聚碳酸醋泡沫、環(huán)氧泡沫、聚異氰脈酸醋泡沫塑料等，有的zui高使用溫度可達(dá)300℃以上。但是，除聚異氰脈酸醋泡沫塑料之外，其它幾種因原料來源少，價(jià)格高及制備工藝復(fù)雜，反應(yīng)難以控制，均不能作為大規(guī)模的工程材料。而聚異氰脈酸醋泡沫塑料不僅性能、制備工藝和價(jià)格與聚氨醋泡沫塑料相當(dāng)，而且其耐熱性與聚氨醋相比可提高50 ^- 100 "C，長期使用溫度為150 ^-180 `C ,短期可用在200℃以上。其阻燃性也優(yōu)于聚氨醋，是一種耐高溫的高效保溫材料。
國外60年代已研制出聚異氰脈酸酷泡沫塑料，并投放市場。美、英、日本、原蘇聯(lián)等國家聚異氰脈酸醋泡沫塑料發(fā)展迅速，已大規(guī)模應(yīng)用在建筑、石油化工、稠油熱采、造船業(yè)和軍工等部門的隔聲、絕熱。近幾年來，建筑、石油化工等行業(yè)已開始逐漸以聚異氰脈酸醋泡沫塑料替代聚氨醋泡沫塑料。據(jù)資料介紹，美國建筑業(yè)市場聚異氰脈酸醋泡沫塑料的銷售量:1974年為3 630 t,1975年為5 550 t,1976年達(dá)到12 250t，到了8。年代，增長勢頭不減，約占建筑用聚氨醋硬泡的1500~2000,預(yù)計(jì)到1995年美國聚異氰脈酸醋泡沫塑料的總消耗量將超過6萬to
我國從70年代才開始聚異氰脈酸醋泡沫塑料的研究。近幾年來，該泡沫優(yōu)良的性能和簡便的施工工藝，受到人們的重視，并有了相應(yīng)地發(fā)展。目前有10多家研究所、大專院校和生產(chǎn)廠從事這方面的研究與生產(chǎn)，如江蘇化工研究所、石油部施工技術(shù)研究所、江蘇傈陽有機(jī)合成化工廠等。聚異氰脈酸醋泡沫塑料已在我國石油化工、建筑、熱力工程部門的防腐保溫工程上應(yīng)用，效果良好。
(2)聚乙烯泡沫塑料
聚乙烯泡沫塑料因其具有柔軟、彈性好、不吸水、耐化學(xué)腐蝕、耐老化等特點(diǎn)，在建筑物的屋面、墻體、防震、密封、變形縫等處以及交通設(shè)施的隔熱、保溫、吸聲方面的應(yīng)用有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。近年來已獲得較快發(fā)展。
我國聚乙烯泡沫塑料的主要生產(chǎn)企業(yè)有:北京紅星泡沫廠、重慶塑料九廠、成都市七一塑料廠、濟(jì)南塑料四廠、南京航海儀器廠工程塑料廠等，大多生產(chǎn)規(guī)模較小。
(3)聚氛乞烯泡沫塑料
聚氯乙烯泡沫塑料的特點(diǎn)是質(zhì)重輕、不吸水、有自熄性能，并且有良好的隔熱保溫、吸聲作用。建筑上主要用作吸聲、保溫、隔熱、防震材料。80年代聚氯乙烯泡沫塑料的發(fā)展較快，主要用作吊頂吸聲板。由于其它吊頂材料的發(fā)展，加之聚氯乙烯泡沫吊頂材料使用中易泛黃，耐老化性較差，近年來應(yīng)用數(shù)量逐年減少。
