建筑用硬质聚氨酯保温材料湿热老化过程中导热系数与芯密度的关系.pdf

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1、2Q!鱼箜筮兰!塑【塾箜!塑塑】婆酉建堑廛旦班窒建筑用硬质聚氨酯保温材料湿热老化过程中导热系数与芯密度的关系■张喜翠，代良，王静，彭菁，邵望，曾害一四川产品质量监督检验检测院，四川成都610100摘要：本文采用高低温交变湿热老化试验，在相同高低温老化条件下，通过对比随着老化时间导热系数和芯密度的变化趋势，可以看出在湿热老化过程中，硬质聚氨酯保温材料的导热系数与芯密度呈反比。随着老化时间的增加，硬质聚氨酯表面开始发生降解破坏，大量的气泡发生破裂，导致密度降低，这是由于在湿热老化过程中，硬质聚氨酯中的酯基会发生水解反应，致使分子链断裂而导

2、致聚氨酯材料发生降解，使得其密度降低，聚氨酯材料的闭孔率也随之降低，导致其导热系数增大，使得保温性能下降。关键词：硬质聚氨酯芯密度导热系数1引言随着经济的不断发展，建筑节能越来越受到人们的关注，建筑用保温材料广泛的应用于建筑节能中。硬质聚氨酯多为闭孔结构、比强度大、重量轻、施工方便，同时还具有电绝缘、防震、隔音、耐溶剂、耐寒、耐热等特点。硬质聚氨酯这种高分子保温材料，受外界环境影响发生的老化会影响其墙体的保温性。因此，对硬质聚氨酯保温材料老化机理的研究具有重要意义。导热系数是保温材料固有的属性，用来表征材料传递热量的能力，保温材料的导

3、热系数是衡量材料保温性能的重要指标⋯。影响建筑材料导热系数的因素有材料密度、化学成分、湿度、闭口孔隙率、空隙大小、空隙内气体的种类等悼j。泡孔内气体的热导率值决定了硬质聚氨酯泡沫的导热系数，气体热导率值越低，保温泡沫的热导系数也随之越低【3j。密度是泡沫塑料的一项重要性能指标，对其他性能有明显的影响【4。。热老化或热氧降解是硬质聚氨酯泡沫的主要老化因素”_6一。在我们的前期工作中，研究了湿度对建筑用硬质聚氨酯保温材料保温性能的影响¨J。本研究在高低温交变加热老化试验条件下，分别研究不同老化时间时硬质聚氨酯保温材导热系数和芯密度料的变化

4、，观察建筑用硬质聚氨酯保温材料湿热老化过程中随着时间增加，芯密度和导热系数变化趋势的关系。2试验部分2．1试样制备样品为市售的建筑用硬质聚氨酯泡沫。导热系数样品制备：样品尺寸裁成200ram×200mm．除去外层材料及表皮，仅保留聚氨酯泡沫层，试样最终尺寸为200mm×200mm×40mm；芯密度样品制备：样品尺寸裁成lOOmm×lOOmm，除去外层材料及表皮，仅保留聚氨酯泡沫层，试样最终尺寸为lOOmm×lOOmm×40mm。2．2高低温交变湿热老化高低温交变湿热老化试验：设备是上海增达环境试验设备有限公司生产的高低温交变湿热试验箱

5、(ZTHIOOC型)，以24小时为一个试验周期，湿度范围为：0～90％，温度范围为一30℃～70℃，一个高低温交变湿热老化试验周期如表1所示。表124小时试验周期详细计划序号起始温度／℃终止温度／℃持续时间／h相对湿度／％升降温速率％／h1237049011．82702900370—308．5O11．84—302O05—30234．35511．86232550将裁好的硬质聚氨酯保温材料放置在高低温交变试验箱内，试验样品放在中间网格一层，以便试样每个面都处于相同温湿度环境中，试样之间保持大于lOcm的间距，保证每个试样不重叠不接触。2．

6、3导热系数测定按照GB／T21558—2008((建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料》中5．8导热系数中规定的方法进行硬质聚氨酯泡沫导热系数的测定。试样测试时的平均温度为23℃，冷热板温差为23％。检测设备是导热系数测定仪(德国耐驰仪器公司，HFM436／3／IE型)。不同老化时间分别是0，2、5710、15，20，25730，35，40745，55765天。2．4芯密度的测定按照GB／T21558—2008(建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料》中5．6芯密度中规定的方法进行硬质聚氨酯泡沫芯密度的测定。每次测定时均是在老化周期的第六个程序时取出，

7、即温度为23。C，湿度为55％。检测设备为数显游标卡尺和千分之一的电子天平。不同老化时间分别是0、2、5、10、15、20、25、30、35、加、45、55、65天。3结果与讨论3．1不同老化时间时硬质聚氨酯泡沫的导热系数在高低温交变湿热老化条件下，研究了老化时间对硬质聚氨酯泡沫导热系数的影响，不同老化时间对硬质聚氨酯泡沫导热系数的影响见图l。从图l中的曲线可以看出，老化时间从0～10天时，保温材料的导热系数增大，随后，15天时导热系数又降低到初始值位置，随着高低温交变湿热老化时间的不断增加，硬质聚氨酯泡沫的导热系数呈现波动式增大趋势

8、．O∞拍‘OmⅢOmZ●2^O．11,14E≥omz稿藿。m撕霰砷Om2辨O卫2IZn02InO珊墨图1不同老化时间对硬质聚氯酯泡沫导热系数的影响3．2不同老化时间时硬质聚氨酯泡沫的芯密度在高低温交变湿热老化条件下，研究