

1.泡沫類型與結(jié)構:
*閉孔結(jié)構:聚氨酯泡沫具有非常高的閉孔率(通常>90%),泡孔內(nèi)充滿導熱系數(shù)極低的氣體(發(fā)泡劑),這是其優(yōu)異保溫性能的基礎。閉孔結(jié)構有效阻隔了熱量通過空氣對流和氣體傳導的途徑。
*PURvsPIR:聚異脲酸酯板(PIR)通常比標準聚氨酯板(PUR)具有更優(yōu)的長期熱穩(wěn)定性,其長期使用后的導熱系數(shù)上升幅度更小,因此其長期保溫性能更佳。PIR的導熱系數(shù)通常處于上述范圍的低端或更低。
2.發(fā)泡劑:
*這是影響初始導熱系數(shù)的關鍵因素之一。傳統(tǒng)使用的HCFC發(fā)泡劑(如HCFC-141b)因環(huán)保問題已被逐步淘汰。
*目前主流使用的是環(huán)戊烷(CP)和更的氫氟烯烴(HFO)發(fā)泡劑(如HFO-1233zd,HFO-1336mzz)。這些發(fā)泡劑本身的氣體導熱系數(shù)非常低,是獲得超低導熱系數(shù)的關鍵。HFO發(fā)泡劑通常能提供比環(huán)戊烷更低的初始導熱系數(shù)和更好的長期性能。
3.“老化”效應(長期導熱系數(shù)):
*新生產(chǎn)的泡沫板內(nèi)部充滿低導熱系數(shù)的發(fā)泡劑氣體。隨著時間的推移,這些氣體會逐漸擴散出泡孔(特別是使用空氣滲透性較高的表皮材料時),同時空氣(導熱系數(shù)較高)會逐漸滲入泡孔。這個過程稱為“老化”。
*因此,泡沫板的導熱系數(shù)會隨著時間推移而上升,終趨于一個相對穩(wěn)定的“長期導熱系數(shù)”或“平衡導熱系數(shù)”。這個長期值通常比初始值高15%-25%左右。
*實際工程設計和選材中,更應關注長期導熱系數(shù)值。對于采用現(xiàn)代發(fā)泡劑(如HFO)且?guī)в辛己米韪魧樱ㄈ玟X箔)的PIR板,其長期導熱系數(shù)通常能穩(wěn)定在0.022-0.028W/(m·K)的優(yōu)異水平。PUR板的長期值可能稍高一些。
4.密度:
*密度對導熱系數(shù)有影響,但存在一個優(yōu)范圍。密度過低(<30kg/m3),泡孔結(jié)構脆弱,開孔率可能增加,保溫性能下降且機械強度不足。密度過高(>60kg/m3),固相傳導增加,也可能導致導熱系數(shù)略有上升。
*建筑和冷庫用聚氨酯保溫板的佳密度范圍通常在30-50kg/m3之間,在此范圍內(nèi)導熱系數(shù)低且綜合性能(強度、尺寸穩(wěn)定性)良好。
5.溫度:
*導熱系數(shù)會隨溫度變化。在低溫(如冷庫應用)或高溫環(huán)境下,聚氨酯的導熱系數(shù)會比常溫下測量值有所升高。設計時需考慮使用溫度下的實際導熱性能。
總結(jié)范圍
*初始導熱系數(shù)(新板):通常在0.018W/(m·K)(HFO發(fā)泡劑PIR)到0.025W/(m·K)(普通發(fā)泡劑PUR)之間,區(qū)間集中在0.020-0.023W/(m·K)。
*長期/平衡導熱系數(shù)(設計值):這是更關鍵的性能指標,通常在0.022W/(m·K)(HFOPIR)到0.030W/(m·K)或略高(普通PUR)之間,PIR板的長期導熱系數(shù)設計值能穩(wěn)定在0.023-0.026W/(m·K)是非常的水平。
對比優(yōu)勢
這個極低的導熱系數(shù)范圍意味著聚氨酯板(尤其是PIR)在達到相同保溫效果時,所需的保溫層厚度遠小于其他常見保溫材料,例如EPS(~0.035-0.040W/(m·K))、XPS(~0.030-0.035W/(m·K))、巖棉/玻璃棉(~0.035-0.045W/(m·K))等,在空間受限或追求節(jié)能的應用中優(yōu)勢巨大。
因此,在評估聚氨酯板導熱系數(shù)時,務必明確是初始值還是設計采用的長期值,并關注其發(fā)泡劑類型(HFO優(yōu))、泡沫種類(PIR更優(yōu))和密度。其的保溫性能就體現(xiàn)在0.020-0.025W/(m·K)的初始值和0.022-0.028W/(m·K)的優(yōu)異長期值上。
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