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EPS和XPS的區別在哪里?

小編按:本號曾經發表過《史上最全的保溫材料大全介紹》和《裝修材料分類、分級與防火的通用要求》。有讀者來問EPS板和XPS板究竟有何區別?燃燒性能有什么不同?

一、定義

聚苯板( EPS )是以聚苯乙烯樹脂為主要成份,通過發泡、模塑成型而成的具有閉孔結構的泡沫材料。

擠塑板( 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,通過加熱擠塑而制成的具有閉孔結構的硬質泡沫材料。

二、適用范圍

兩者均適用與:建筑物屋面保溫、鋼結構屋面、建筑物墻體保溫、建筑物地面保濕、廣場地面、地面凍脹控制、中央空調通風管道等。

三、性能比較(一):

1、保溫隔熱性能:

相同厚度的EPS以及XPS保溫性能是逐漸升高的。EPS為0.041,XPS是0.030。因此達到相同的保溫效果的情況下,XPS板材比EPS板材厚度要薄,但純板材的價格XPS板貴于EPS板。如果全面考慮工藝以及建筑物高度,每平方米的價格XPS反而比EPS要貴一些。

對于隔熱來講,主要是看熱惰性指標D,而D值與蓄熱系數成正比。但是就整個系統而言,200mm的混凝土的蓄熱已經夠大,再加外保溫層,完全滿足節能要求。這也是國家規范要求墻體綜合導熱系數和蓄熱系數要同時滿足要求的原因。EPS或XPS薄抹灰系統都完全滿足要求。

2、強度:

這里指出的強度應該是抗拉強度,聚苯板的容重和抗拉強度有絕對的關系,一般的EPS容重18Kg/m3的抗拉強度為110~120KPa,20Kg/m3容重的在140KPa左右。XPS的容重正常從25Kg~45Kg,強度從150KPa~700KPa或更高。(前提是滿足導熱系數0.03左右)。

XPS板強度在200KPa-250KPa,國內大多數廠家XPS板材基本在100~200kpa,EPS板材在100KPa以下,在越來越豐富的外立面裝飾以及沿海地區經常有臺風出現的情況下,強度顯得很重要,特別是對于一些外墻貼磚或者高層而言,兩種板材均需加固或者說采用固定件輔助固定。瓷磚的拉拔要大于400KPa,即使是XPS也不能承受,解決的方法是通過脹栓錨固鋼絲網到基層解決,這樣可以向三維空間分散拉應力,所以只要錨固得當,拉拔破壞處肯定在復合鋼絲網的抗裂砂漿層,不是大問題。

與EPS相比,XPS板的強度要高,不過與XPS相比由于EPS板材的性質(脆性),在粘貼面積較大時,外墻飾面層開裂的可能性高,尤其是涂料面層。柔韌性是材性的問題,拿抹面來說,感性認識通常將抹面批抹在聚苯板上,然后看聚苯板彎曲到什么程度抹面還不出現裂縫,柔韌性好的話彎幾個圈都不會裂的。類似于防水材料中的延展性指標。但是就材料本身而言,柔韌性EPS要優于XPS。

3、耐候性:

耐候性是指保溫系統對外界天氣變化的適應能力,指在不同的氣候條件下,系統的整體穩定性、保溫效果是否有變化等有關質量的系列問題。耐候性是保溫系統的一個非常重要的指標。

由于EPS板與XPS相比有較高的吸水性,所以他的耐候性的不如XPS系統。但EPS板的延展性比XPS板好,可以克服一定的缺陷。不過就系統來講,薄抹灰系統外層的抹面膠本身也具有一定的防水能力。除了在施工過程外,完好的二種系統的防水性能都可以。雨水在外墻上與墻面的接觸是垂直面上的,只要面層砂漿不開裂,防水是沒有問題的。

另外耐風壓性能也是耐候性中的重要一項,因為體系越有空腔耐風壓能力就越差。所以重點就要看整個保溫體系與基層的粘結面積的大小。這點XPS系統和EPS系統都是不存在問題的。

4、透氣性:

透氣和吸水是兩個問題!空氣分子與水分子的大小是相差很大的!當然有透氣不透水的說法。有實驗可以說明這一點。打個比方,在深圳。放塊餅干在外面,你不用往餅干上澆水,一天的時間,餅干會軟掉,因為它吸水,而吸的水是空氣中的水而非液態的水。

保溫體系中,沒有哪種產品敢號稱自己的產品既透氣性好,導熱又好,防水性能又好,還不吸水,好事一家全占了。因為這幾項指標是相矛盾的,而且透氣性還要講究施工過程中濕水后的透氣以及系統完成后的透氣。

不過新型XPS擠塑板,其材質本身不吸水,并且在導熱系數低于現有所有的保溫材料,是國家推廣節能建筑的最佳保溫材料。在施工中,xps板使用粘接砂漿和專用的網格布及抹面砂漿后,可以完全杜絕結露等現象,如果xps板裸露在外層,無論什么材料保溫板裸露在空間空都會存在結露的可能性,但是由于本身作為保溫材料,所以根本不存在結露的問題。

5、粘結強度:

對于薄抹灰系統而言,這項指標將會直接影響板材的使用,EPS板強度低,抗剪切強度同樣也低,板材破壞,有可能不是出在粘結面,而是板材中間直接破壞,XPS的良好的強度性能更放心一些。抗拉強度0.1MPa相當于說每個平米的抗拉強度是10噸的力,這是非常大的。

xps板,很多使用的都是壓花開槽,最有利于使用,這種表面處理方式,國內的大廠家都已經實現,部分小廠家還在使用平滑的表面xps板是制造方式。

6、表面平整度

XPS板表面的平整度取決于生產原料及生產設備,使用原生料的xps板,表面的平整度遠遠高于現有的使用二次回收料的xps板,在使用過為保證墻面的平整度,在使用中,錯縫粘接已經作為新型技術得到推廣,在xps板表面使用耐堿網格布,用專用錨固件固定后,在使用專門的抹面砂漿處理后,墻面的平整度要遠遠強于過去使用EPS系統。

四、性能比較(二):

1 、經濟性:

XPS 導熱系數比 EPS 小,且具有高熱阻、低線性、膨脹比低的特點,其結構的閉孔率達到了 99% 以上,形成真空層,避免空氣流動散熱,確保其保溫性能的持久和穩定,相對于 EPS 80% 的閉孔率,領先優勢不言而喻。實踐證明 30mm 厚的 XPS 保溫板,其保溫效果相當于 50mm 厚 EPS 保溫板, 120mm 厚水泥珍珠巖。所以為了達到相同的保溫效果, XPS 的保溫厚度可以比 EPS 薄 30% 左右。但由于XPS的價格是EPS的2倍左右,所以 XPS 的經濟性還是不如 EPS 。

2 、熱穩定性:

根據國標進行檢測( 100 × 100 ×原厚, 70 ℃ 下 48h ),目前國內使用的(含外企的) XPS 的變形量為 1.2% 左右,而 EPS 的在 0.5% 以內,所以使用 XPS 板的建筑外保溫系統外面的保護砂漿和涂料易開裂。而 EPS 有很好的耐候性和在溫度變化時的尺寸穩定性,是國際、國內應用最廣泛的建筑外墻保溫隔熱材料。

原因分析:EPS 一般是常壓下自由發泡的,然后又經過中間熟化、模塑(終發泡)、大板養護等過程,其間經歷時間達數天之久,其孔結構基本是圓形的、孔間融合也比較好,所以整體尺寸穩定性較好。而 XPS 幾乎是在瞬間發泡的,由于是由高溫高壓下突然變為常壓,發泡過程很難控制,如果后面冷卻不好,急冷也會引起應力集中;XPS 在發泡的同時,又受整平機的擠壓,使其基本上只能在長度和寬度方向上膨脹,因此,其內部孔結構是梭形的,這種梭形孔的尖端在受到外力作用(如溫度應力等)時會產生應力集中;應力集中到一定程度就會引起變形,所以其尺寸穩定性較差。

3 、可粘性:

由于生產工藝的不同, EPS 的孔隙率比 XPS 大,即 EPS 保溫板的表面平整度不如 XPS ,但正因為如此,加上 EPS 的密度小, EPS 板的可粘性比 XPS 強。盡管現在建筑市場也出現了刨皮的 XPS 板,但保溫行業所要求的相關界面劑及 XPS 的標準目前尚無行標或地標。所以一般 XPS 板的保溫外立面容易開裂、空鼓、脫落。

4 、表觀質量:

通過外保溫施工工藝知道,保溫板粘貼完成后,要進行整體表面打磨找平,但由于 XPS 板的強度高,導致打磨不容易控制,異型板也不容易在現場加工,所以一般 XPS 板的建筑外立面的表觀質量不如EPS板。

5 、透汽性:

XPS 板的隔汽性能較好、吸水性低,但由于外保溫體系是若干保溫板拼接且和結構墻之間有一定空腔的立體構造,所以 XPS 板高抗蒸汽滲透性的優異性能用于外墻外保溫,就變成其致命缺點,因為板縫處吸水性、防潮性我們無法提高或避免,而板材處卻不透汽,它阻礙了墻體中的潮氣透過,使潮氣大量聚集在墻體與 XPS 保溫層之間的空腔內,極易造成在板縫處產生水汽集中以至保溫層變形和粘貼層的脫落,直接影響外墻外保溫系統的使用壽命,以及外墻外保溫系統的安全性。而 EPS 板特殊的材料性能,能隔絕雨水,又能使墻體中的潮氣透過,有效的解決了建筑物的透氣性問題。

6 、成熟性:

首先看歐美的建筑節能,目前在歐美國家廣泛應用的外墻外保溫系統主要為外貼保溫板薄抹灰方式,有二種保溫材料:主要就是阻燃型的膨脹聚苯板,還有部分為不燃型的巖棉板。目前,歐洲和美國對外墻外保溫已有嚴格的立法工作,其中包括要求對外墻外保溫系統的強制認證標準,以及對于系統中相關組成材料的標準等。由于歐美國家有著相應健全的標準、嚴格的立法,對于外墻外保溫系統的耐久性,一般都可以保證有 25 年的使用年限。事實上,這種系統在上述地區的實際應用歷史已大大超過25年。2000 年歐洲技術許可審批組織 EOTA 發布了名稱為《帶抹灰層的墻體外保溫復合體系技術許可》( ETAG 004 )的標準,這個標準是歐洲外墻外保溫體系幾十年來成功實踐的技術總結和規范。

再看中國,節能保溫也有十幾年的歷史,盡管以前走過很多彎路,但隨著我國參加 WTO ,許多國家的外墻外保溫企業都將紛紛進入中國建筑市場,中國許多外墻外保溫企業為了自力更生,積極吸收國外先進技術,結合本國實際研究開發,也呈現蓬勃發展的大好趨勢。關于外墻外保溫的相關工藝、標準、規范、圖集也逐步完善。目前中國市場上 80% 以上的建筑墻體保溫都是使用的聚苯板( EPS ),而所有的相應規范及標準也都是建立在膨脹聚苯板基礎上的,所以 EPS 保溫體系在國內外都是比較成熟的。

五、性能比較(三):

  1. 成熟程度不同:在國內市場80% 以上的建筑墻體保溫都使用的是 EPS ,EPS 保溫體系在國內 外都是比較成熟的。而新生的XPS 保溫體系,卻要面臨很多的改善和實踐,因為沒有相關標準法規去規范其工藝水平、實驗手段、材料質量、檢測依據,所以該保溫體系目前的弊病很多,列如:整個體系材料不配套(包括抗裂砂漿、粘接劑、玻纖網,柔性膩子等),導致經不起大型耐候性試驗驗證及長期大量工程實例驗證;

  2. 保溫效果不同:EPS比XPS保溫效果差;

  3. 吸水性不同:EPS比XPS更容易吸水;

  4. 透汽性不同:EPS 板特殊的材料性能,能隔絕雨水,又能使墻體中的潮氣透過,XPS 板的隔汽性能較好、吸水性低,板材處卻不透汽,它阻礙了墻體中的潮氣透過。所以EPS透汽性比XPS好;

  5. 可粘性不同:EPS 板的可粘性比 XPS 強;

  6. 表觀質量不同:XPS 板的建筑外立面的表觀質量不如EPS板;

  7. 熱穩定性不同:XPS比EPS差;XPS 幾乎在瞬間發泡的,因為是由高溫高壓下突然變為常壓,發泡過程很難控制,如果后面冷卻不好,急冷也會引起應力集中;XPS 在發泡的同時,和受整平機的擠壓,其內部孔結構是梭形的,這種梭形孔的尖端在受到外力作用時會產 生應力集中;應力集中到一定程度就會引起變形,所以其尺寸穩定性較差。EPS 一般是常壓下自由發泡的,然后又經過中間熟化、模塑(終發泡)、大板養護等過程,其孔結構基本是圓形的、孔間融合也比較好,所以整體尺寸穩定性較好。;

  8. 經濟性不同:XPS 導熱系數比 EPS 小,且具有高熱阻、低線性、膨脹比低的特點,其結構的閉孔率達到了 99% 以上,形成真空層,避免空氣流動散熱,確保其保溫性能的持久,相對于 EPS 80% 的閉孔率,領先優勢不言而喻。所以為了達到相同的保溫效果,XPS 的保溫厚度可以比 EPS 薄 30% 左右。但由于XPS的價格是EPS的2倍左右,所以XPS 的經濟性還是不如 EPS ;

  9. 耐冷熱性能不同:XPS比EPS更加耐冷耐熱;

  10. 使用壽命的不同:XPS比EPS使用壽命長;

  11. 抗壓強度不同:XPS板抗壓強度也大于EPS板;

六、XPS、EPS都是高分子有機材料,均屬于B級可燃材料

B1級:難燃材料(制品)

B2級:可燃材料(制品)

我國國家標準GB8624-97將建筑材料的燃燒性能分為以下幾種等級。

A級:不燃性建筑材料
B1級:難燃性建筑材料
B2級:可燃性建筑材料
B3級:易燃性建筑材料
新國標《建筑材料及其制品燃燒性能分級》(GB8624-2006)于2007年3月1日實施,其中將建筑材料及其制品的燃燒性能分為A1、A2、B、C、D、E、F七個等級。

為新舊標準順利對接,公安部[2007]182號文對新老規范燃燒性能標準分級作出說明:新標準A1、A2級對應于舊標準的A級,新標準B、C級對應于舊標準的B1級,新標準D、E級對應于舊標準B2級。
目前《建筑材料及制品燃燒性能分級》GB8624-2012)已發布實施,分級按原97規范分為A,B1,B2,B3四個等級。

但是分類依據發生了變化。

xps擠塑板的耐火等級劃分比較詳細,有B3,B2,B1三個等級(A級就現在的科學技術沒辦法達到),其中B3級為普通板,即一點就著火,且火勢越來越大;B2級為緩慢燃燒級,即點著以后火勢不會變大,且滴落物不會引燃濾紙;B1級為離火窒息級,即離開火源后自動熄滅,或10秒內熄滅。

B1級擠塑板,密度為32Kg/m3,導熱系數0.042 w/m.k。

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