毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

1 引言

随着现代经济发展，能源的需求越来越大，但是可用能源越来越少，价格越来越高，这些都制约了经济的发展，为了缓解能源危机，越来越多的人开始重视节能减排。EPS保温板因为其制备工艺简单、保温隔热的性能优异、价格便宜等突出优势在建筑包装、电子电器产品、船舶、车辆和飞机制造等众多领域得到了广泛应用^[1]。但因为EPS在相当低的温度下(350℃)就开始降解,发生断链,形成可燃的单体、二聚物或其他低分子量碎片，导致其防火性能低，使用温度过低，限制了它的商业发展^[2]，如2010年上海静安区教师公寓大火及2012年央视大楼火灾，严重威胁到了人民的生命财产安全。如何提高EPS保温板防火性能成为亟待解决问题。本文对主要对EPS及用于保温材料的无机粘结剂进行了综述。

2 EPS保温材料

2.1概述

自上世纪50年代由德国BAS公司开发 EPS 珠粒生产工艺后，EPS泡沫塑料由于成型工艺简单及设备简易可行，并可制成各种形状、不同密度的产品，因而发展迅速。现在EPS已成为苯乙烯树脂三大产品( GPPS、HIPS、EPS)中重要的产品之一^[3]。

EPS由聚苯乙烯颗粒发泡而成，根据发泡的方式分为:模型中发泡和挤出法发泡，在 EPS成型过程中，聚苯乙烯颗粒中的戊烷受热汽化，在颗粒中膨胀形成许多封闭的空腔，正是这种均匀的封闭空腔结构决定了EPS具有许多材料所没有的特性^[4]。 EPS的密度介于10～40kg/m³ ，作工程轻质填料用时，密度为20kg/m³ ; EPS材料的吸水特性与材料的密度、水头高度及制造工艺有关。挪威国立公路研究所得出以下结论: 在地下水位以下埋置9h的EPS，最大吸水率仅为体积的10%。处于干湿周期性变化的状态中，EPS最大吸水量仅为体积的4%^[5]; 一般EPS使用温度在75～80 ℃，当温度接近150℃时，聚苯乙烯将熔化，如果附近有火源，EPS也可燃烧。但由含有阻燃剂的聚苯乙烯颗粒发泡成型的EPS燃烧后，3s内可自熄，且阻燃剂不降低EPS的性能。Duskov M.^[5]研究指出，EPS 体积吸水率小于1%时，其热传导系数可增大5%;体积吸水率达到3～5%时，热传导系数可增大15～25%;耐压性，刘宏等^[6]发现当时密度45kg/m³的EPS材料的力学特性满足铁路路基的铺设要求，而动荷载要求在100kPa以内的路基只需要EPS材料密度为20kg/m³。

3 以EPS为主的保温材料研究现状

苏州大学的寇秀蓉^[7]使用水泥、粉煤灰和石膏等作为无机胶凝材料、纤维素醚、可再分散胶粉等作为改性添加剂、短纤维和体积分数不少于 80%的聚苯颗粒(EPS)以及多种外加剂复合做出了胶粉聚苯颗粒保温材料。该材料呈粉状，使用时加水搅拌成粘稠浆体，涂敷在工作面上，干燥固化后即可。

实验研究了胶粉聚苯颗粒的配比，最后的结论是，聚苯颗粒的掺量应控制在 7~8%，胶粉1.5~2.5%之间，羟乙基甲基纤维素醚应为0.5~1%，引气剂不大于 0.8%。在各组份种类和掺量确定的条件下，该材料的导热系数与干表观密度存在确定关系，并且干表观密度在190 ~230 kg/m³，有最小的导热系数(0.052 ~0.06 W/(mK))。