浅析新型热固性外墙外保温材料

摘要：作为建筑节能重要组成部分的外墙外保温系统因不同国家而呈现出差异的技术水平，美国、德国等发达国家已有近五十年的应用历史，针对本国的建筑结构和气候条件的应用已相当成熟。在我国，耐久性和有效性方面通过借鉴吸收和自主创新都已形成相对完善的测试方法和评判标准，而安全性方面却很少有标准和规范对其提出要求，尤其在防火安全性方面，一直都存在着巨大的安全隐患并时有火灾事故发生。

关键词：外墙外保温系统；应用

中图分类号：B819文献标识码： A

引言

目前，外墙外保温系统所采用的保温材料可分为两类：一是不燃类，如岩棉；二是难燃或可燃类，如胶粉聚苯颗粒、聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、改性聚苯乙烯泡沫、酚醛树脂泡沫等。

对于使用不燃类无机保温材料的外保温系统无疑是解决外保温防火性能最直接的途径。但是该类外保温系统在中国市场上的应用比例较小，一方面是由于面对如此大的建筑外保温市场，无机类保温材料矿产资源（如岩棉）相对缺乏且价格不菲，同时高质量保温制品的生产技术相对落后；另一方面，使用无机类保温材料的外保温系统的技术研究和技术水平还不完善。

一.外墙外保温材料的分类

1.外墙外保温材料的防火安全性

建筑外墙保温系统的防火安全性能主要涉及两个问题：一是体系是否能够被点燃，这对保温材料的燃烧性提出了要求；二是体系是否具有传播火焰的能力，从体系的构造上提出了抗火能力的要求。

2.外墙外保温材料的划分

作为墙体的保温隔热层，未进行阻燃处理的普通聚苯乙烯板和聚氨酯板均被划分为可燃材料；进行阻燃处理的聚苯乙烯板和聚氨酯板可定义为难燃材料。

二.真金防火板和STT防火保温板的区分

针对国内建材市场对于具有热固性建材的实际需求则出现了两大类别的替代产品：真金防火板（又称真金板）和STT防火保温板（又称不老泡）

1.保温材料的表观区分

真金防火板因添加成分含有酚醛树脂所以表观颜色为黄色；STT防火保温板则添加的是PVAC、MDI此二种材料均为无色透明的物质，故添加氧化铁来体现为淡红色区分于EPS保温板；

2.防火性原理

首先，真金板与不老泡均使用的是EPS颗粒防火隔离仓也就是遇火形成阻燃肋条的概念，即在原有EPS颗粒表层添加阻燃剂,使其遇火后通过EPS颗粒的收缩使无机材料表层形成隔热、隔氧的微观隔离仓来阻止火焰传播，二者区别则在于颗粒涂层的组成成分。

3.阻燃剂成分

真金板的颗粒涂层应为酚醛树脂、无机成型剂及其它固化剂等。其中，酚醛树脂应是其核心成分；酚醛树脂简称PF，固体树脂为黄色、透明、无定形的块状物质，易溶于醇，耐酸性好、耐水性好；通过燃烧试验体现出此材料遇火后表面形成的隔离仓已碳化且无强度，并没有形成表面遇热固化的状态，而是遇热碳化。

而不老泡则是将含有PVAC（聚醋酸乙烯）、MDI（异氰酸酯）等成分的粘合剂、固化剂等组合成无机材料涂层，涂覆在EPS颗粒的表面形成皮层；当皮层遇热熔化后形成阻燃肋条阻隔、阻碍火焰传播由此实现阻燃性能。

MDI是通过二苯基甲烷二胺用光气进行处理获得的物质，这种物质在与湿气反应并随后固化时显示出优异的粘合力；因具有固化的特性，板材在遇火时EPS颗粒收缩，表皮的无机涂层凝固形成固态阻燃肋条，实现阻燃性。

同样，MDI成分的加入使板材在进行蒸汽加热膨胀模塑过程中，能有效的去除由成型机内部喷射蒸汽冷却而形成的冷凝水，减少了由此造成的板材外形缺陷，改进板材的耐水性，增加板材的成型率。

4.防火性能试验

通过对两种材料分别做的实际窗口火试验依据为BS8414-1:2002《外部包覆系统的防火性能第1部分：建筑外部的非承载包覆系统试验方法》，目的是模拟外墙外保温系统在窗口火状态下的受火状态，确定外墙外保温构造系统阻止火焰蔓延的能力，以及在火作用下构造系统中保温材料的破坏状态，试验后表明两种材料粘贴的主、副墙在受火后均无受火面脱落及燃烧现象。试验过程中墙体表面均出现少量火焰，但未见蔓延，试验后观察，发现受火部位的板材也都出现不同程度的表面固化状态，但板材固化后相对于表面抗压强度值，不老泡要大于真金板。

5.真金板主要性能指标

检 验 项 目 性能指标

Ⅱ型 Ⅲ型 Ⅳ

表观密度，kg/m3 ≥25，

压缩强度，kPa ≥0.10 ≥0.15 ≥0.20

垂直于板面方向的抗拉强度，MPa ≥0.13 ≥0.18 ≥0.25

导热系数，W/(m.K) ≤0.036 ≤0.036 ≤00.0360.0360.038

熔结性（断裂弯曲负荷），N ≥25 ≥35 ≥50

尺寸稳定性，% ≤0.6

水蒸气透过系数，ng/(Pa.m.s) ≤8.0

吸水率(体积分数)，% ≤3.0

燃烧性能 B1级

滴落物

无滴落物

真金板主要性能指标

项目 单位 性能指标

表观密度 Kg/m³ 25-80

尺寸稳定性 ％ ≤0.30

导热系数 W/m.k 0.035

垂直于面板方向的抗拉强度 MPa 0.10

厚度(＞50) mm ±2.0

长度 mm ±2.0

宽度 mm ±1.0

对角线差 mm ±3.0

板边平直 mm ±2.0

板面平整度 mm ±1.0

燃烧性能 热固B1级

滴落物 无滴落物

STT防火保温板的主要性能指标

三三、结语

针对上述的对比研究STT防火保温板（不老泡）似乎在各项指标要优于真金防火板（真金板），但是在烟性毒性等级方面是否都能够真实达到GB/T20285-2006《材料产烟毒性危险分级》规定的准安全一级ZA1及在外墙外保温系统中的粘结年限还要有待各方面的考证，就目前来看在外墙外保温施工使用方面还是比其它产品要占有绝对的优势的。

参考文献：

1.《外墙外保温体系防火等级评价标准的技术研究》

2..GB/T8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》

3.JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》