憎水轻质绝热材料的定义和种类.doc

憎水轻质绝热材料的定义和种类发布日期：2006-6-12 共阅133次“憎水性”广义上是指制品抵抗环境中水分对其主要性能产生不良影响的能力。在国际“保温材料憎水性试验方法”的“术语定义”中，规定为反映材料耐水渗透的一个性能指标，已经规定方式、一定流量的水流喷淋后，试样中未透水部分的体积百分率来表示。目前改性有机硅类憎水剂是保温材料较通用的一种高效憎水剂，它的憎水机理是利用有机硅化合物与无机硅酸盐材料之间较强的化学亲和力，来有效的改变硅酸盐材料的表面特性，使之达到憎水效果。它具有稳定性好、成本低、施加工艺简单等特点。例如：纤维类保温材料，如矿岩棉制品，下班棉制品等基本上均不憎水，但经憎水处理后，其憎水率可达到90%甚至更高。普通泡沫石棉不憎水，吸水率极高，但经“气相吸收法”作二次处理后，可以制成弹性憎水泡沫石棉制品，使用效果较普通石棉好得多 1， 绝热保温材料概述 根据设备及管道保温技术通则，绝热材料是指在平均温度等于或小于623K（350摄氏度）时，热导率小于0.14W/（m*K）的材料。绝热材料通常具有质轻、疏松、多孔、导热系数小的特点。一般用来防止热力设备及管道热量散失，或者在冷冻（也称普冷）和低温（也称深冷）下使用，因而在我国绝热材料又称为保温或保冷材料。同时，由于绝热材料的多孔或纤维状结构具有良好的吸声功能，因而也被广泛应用于建筑行业。 1. 1分类方法 绝热材料种类繁多，一般可按材质、使用温度、形态和结构来分类。 按材质可分为有机绝热材料、无机绝热材料和金属绝热材料三类。 热力设备及管道用的保温材料多为无机绝热材料。这类材料具有不腐烂、不燃烧、耐高温等特点。例如：石棉、硅藻土、珍珠岩、玻璃纤维、泡沫玻璃混凝土、硅酸钙等。 普冷下的保冷材料多用有机绝热材料，这类材料具有极小的导热系数、耐低温、易燃等特点。例如：聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、氨酯泡沫塑料、软木等。 按形态又可分为多孔状绝热泪盈眶材料、纤维状绝热泪盈眶材料、粉末状绝热和层状绝热材料四种。多孔状绝热材料又叫泡沫绝热材料，具有质量轻、绝热性能好、弹性好、尺寸稳定、耐稳性差等特点。主要有泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡胶、硅酸钙、轻质耐火材料等。纤维状绝热材料可按材质分为有机纤维、无机纤维、金属纤维和复合纤维等。在工业上用作绝热泪盈眶材料的主要是无机纤维，目前用得最广的纤维是石棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝陶瓷纤维、晶质氧化铝纤维等。粉末状绝热材料主要有硅藻土、膨胀珍珠岩及其制品。这些材料的原料来源丰富，价格便宜，是建筑和热工设备上应用较广的高效绝热材料。 1.2 性能指标和一般选用原则 (1) 导热系数:作为绝热泪盈眶材料,导热系数应越小越好,一般应选用导热系数小于0.14W/m*K，作为保冷的绝热材料，对导热系数的要求更高。 (2) 容重：绝热材料的容重一般应低于600kg/m。容重小的材料，一般导热泪盈眶系数也小，但同时机械强度也随之降低，故要合理选择。 (3) 机械强度：要使绝热材料在自身重量及外力作用下不变形和损坏，其抗压强度应不小于3kg/cm。 (4) 吸水率：绝热材料吸水后不但会大大降低绝热性能，而且会加速对金属的腐蚀，是十分有害的。因此，要选择吸水率小的绝热材料。 (5) 耐热性和使用温度：要根据使用场所的温度情况选择不同耐热性能的绝热材料。“最高使用温度”就是绝热材料耐热性的依据。 除上述原则外，在选取绝热材料时还应考虑施工、价格及运输等因素。 2 我国绝热保温材料的发展现状 我国绝热保温材料的生产企业目前已有上千个，产品有十几大类、上百个品种，适应温度范围从-196摄氏度到1000摄氏度，技术、装备水平也有了圈套提高。目前使用的绝热保温材料主要包括以下几种。 2. 1泡沫型保温材料 泡沫型保温材料主要包括两大类：聚合物发泡型保温材料和泡沫石棉保温材料。聚合物发泡型保温材料具有吸收率小、保温效果稳定、导热系数低、在施工中没有粉尘飞扬、易于施工等优点，正处于推广应用时期。泡沫石棉保温材料也具有密度小、保温性能好和施工方便等特点，推广发展较为稳定，应用效果也较好。但同时也存在一定的缺陷：例如，泡沫棉容易受潮，浸于水中易溶解，弹性恢复系数小，不能接触火焰和在穿墙管部位使用等。 2.2复合硅酸盐保温材料 复合硅酸盐保温材料具有可塑性强、导热系数低、耐高温、浆料干燥收缩率小等特点。主要种类有硅酸镁、硅镁铝、稀土复合保温材料等。而近年出现的海泡石保温隔热材料作为复合硅酸盐保温材料中的佼佼者，由于其良好的保温隔热性能和应用效果，已经引起了建筑界的高度重视，显示出强大的市场竞争力和广阔的市场前景。海泡石保温隔热材料是以特种非金属矿物质海泡石为主要原料，辅以多种变质矿物原料、添加助剂，采用新工艺经发泡复合面而成。该材料无毒、无味，为灰白色静电无机膏体，干燥成型后为灰白色封闭网状结构物。其显著特点是导热系数小，温度使用范围广，抗老化、耐酸碱，轻质、隔音、阻燃、施工简便、综合造价低等。主要用于常温下建筑屋面、墙面、室内顶棚的保温隔热，以及石油、化工、电力、冶炼、交通、轻工与国防工业等部门的热力设备，管道的保温隔热和烟囱内壁、炉窑外壳的保温（冷）工程。这种保温隔热材料，将以其独特的性能开创保温隔热节能的新局面。 2.3硅酸钙绝热制品保温材料 硅酸钙绝热制品保温材料在80年代曾被公认为块状硬质保温材料中最好的一种，其特点是密度小、耐热度高，导热系数低，抗折、抗压强度较高，收缩率小。但进入90年代以来，其推广使用出现了低潮，主要原因是许多厂家采用纸浆纤维。以上做法虽然解决了无石棉问题，但由于纸浆纤维不耐高温，由此影响了保温材料的耐高温性和增加了破碎率。该保温材料在低温材料在低温部位使用时，性能虽不受影响，但并不经济。 2.4纤维质保温材料 纤维质保温材料在80年代初市场上占有圈套的份额,是因为其优异的防火性能和保温性能,主经适用于建筑墙体和屋面的保温.但由于投资大,所以生产厂家不多,限制了它的推广使用,因而现阶段市场占有率较低。 3 绝热保温材料发展趋势 3. 1憎水性是保温材料重要发展方向 材料的吸水率是在选用绝热材料时应该考虑的一个重要因素，常温下水的导热系数是空气的确23.1倍。绝热材料吸水后不但会大大降低其绝热泪盈眶性能，而且会加速对金属的腐蚀，是十分有害的。保温材料的空隙结构分为连通型、封闭型、半封闭型外，其它保温材料不管空隙结构如何，其材质本身吸水，加上连通空隙的毛细管渗透吸水，故整体吸水率均很高。我国目前大多数保温绝热材料均不憎水，吸水率高，这样一来对外护层的防水要求就十严格，增加了外层的费用。1 主题内容与适用范围 本标准规定了绝热用岩棉、矿渣棉及其制品的产品分类、技术要求、 试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于工业设备、管道和建筑绝热用岩棉、矿渣棉及其制品。 本标准也适用于其它工业废渣或石灰石为主要原料，经过高温熔融、 用离心力、高压载气体喷吹而成的棉及其制品。 2 引用标准 GB 3358 统计学名词及符号 GB 4132 绝热材料名词术语 GB 5464 建筑材料不燃性试验方法 GB 5480.1 矿物棉及其制品试验方法总则 GB 5480.3 矿物棉 及其板、毡、带尺寸和容重试验方法 GB 5480.4 矿物棉及其制品纤维平均直径试验方法 GB 5480.5 矿物棉及其制品渣球含量试验方法 GB 5480.7 矿物棉制品吸湿性试验方法 GB 10295 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法 GB 10296 绝热层稳态热传递特性的测定 圆管法 GB 10298 矿物棉制品高温传热性质的测定 GB 10299 保温材料增水性试验方法 GB 矿物棉及其制品有机物含量试验方法 GB 岩棉、矿渣棉及制品最高使用温度试验方法 3 术语定义 本标准有关术语定义，按GB 4132、GB3358和GB 5480.1的规定， 对上述标准没有涉及的术语，现规定如下： 3.1 有机物含量：在规定的条件下，从干燥的岩棉、矿渣棉及其制品 中被除去的有机物的质量与干燥制品质量之比值，以百分数表示。 3.2 岩棉、矿渣棉带：将岩棉板、矿渣板切成一定的宽度，使其纤维 层垂直排列并粘贴在适宜的贴面上的制品。 3.3 岩棉、矿渣棉贴面毡：岩棉毡、矿渣棉毡用纸、布或金属等做外覆材料的制品。 3.4 最高使用温度：在特定的条件下，试样热荷重厚度收缩率10%时所对应的温度。 4 产品分类 4.1 产品按结构形式分为：岩棉、矿渣棉岩棉板、矿渣棉板；岩棉带、 矿渣棉带；岩棉毡、矿渣棉毡、岩棉缝毡、矿渣棉缝毡、岩棉贴面毡、 矿渣棉贴面毡和岩棉管壳、矿渣棉管壳(以下简称棉、板、带、毡、缝 毡、贴面毡和管壳)。 4.2 产品标记的组成 产品标记由三部分组成：产品名称、产品特性密度和标准号。 4.3 标记示例 例1：矿渣棉密度为 100kg/m3： 矿渣棉 100 GB 11835 例2：岩棉板密度为 150kg/m3，尺寸 1bh，mm：100080060： 岩棉板 150100080060 GB 11835 例3：矿渣棉管壳密度为 130kg/m3，尺寸 1bh，mm：9108950： 矿渣棉管壳 1309108950 GB 11835 5 技术要求 5.1 棉 棉的物理性能，应符合表1的规定 表 1 棉物理性能指标 指 等 标 级 优等品 一等品 合格品 性 能 渣球含量，(颗粒直径大于0.25mm) 12.0 15.0 18.0 纤维平均直径， 7.0 8.0 密度，kg/m3 150 导热系数，W/(m.k)(平均温度705 试验密度 150 kg/m3) 0.044 最高使用温度， 650 注：压缩包装密度不适用，系指表观密度，下同。 系指材料的表观导热系数，下同。 5.2 板 5.2.1 制造板用的棉，应符合5.1条的规定。 5.2.2 板的长度、宽度、厚度及极限偏差应符合表2的规定。 表 2 板长度、宽度、厚度及极限偏差 mm 长度 极限偏差 宽度 极限偏差 厚度 极限偏差 910 500 30 1000 15 630 5 40 5 3 700 3 50 3 800 60 70 注：如更换板的尺寸，可由供需双方商定，但极限偏差应符合表 2 的规定。 5.2.3 板的物理性能应符合表 3 的规定。 表 3 板物理性能指标 密 度，kg/m3 导热系数，W/m.k 有机物含量不最高使 极限偏差， (平均温度 705) 燃用温度 密度 性 优等品一等品合格品 80 0.044 400 100 合 120 10 15 20 0.046 4.0 150 格 600 160 0.048 5.2.4 有防水要求时，应分别按GB 5480.7及GB 10299进行吸湿 性与憎水性试验，其质量吸湿率不大于5%，憎水率不小于98%。 5.3 带 5.3.1 制造带用的棉应符合5.1条的规定。 5.3.2 带的长度、宽度、厚度及极限偏差，应符合表4的规定。 表 4 带长度、宽度、厚度及极限偏差 mm 长度 极限偏差 宽度 极限偏差 厚度 极限偏差 30 30 910 10 40 4 2400 0 5 50 2 60 注：如更换带的尺寸，可由供需双方商定，但极限偏差应符合表 4 的规定。 5.3.3 带的物理性能应符合表 5 的规定。 表 5 带物理性能指标 密 度，kg/m3 导热系数，W/m.k 有机物含量 最高使 极限偏差， (平均温度 705) 用温度 密度 优等品一等品合格品 80 0.054 400 100 150 10 15 20 0.052 4.0 600 注：系指基材 5.4 毡、缝毡和贴面毡 5.4.1 制造毡、缝毡和贴面毡用的棉应符合5.1条的规定。 5.4.2 毡 5.4.2.1 毡的长度、宽度、厚度和极限偏差应符合表 6 的规定。 表 6 毡长度、宽度、厚度及极限偏差 mm 长度 极限偏差 宽度 极限偏差 厚度 极限偏差 910 630 50 2 10 20 0 60 5 3000 910 70 注：如更换毡的尺寸，可由供需双方商定，但极限偏差应符合表 6 的规定。 5.4.2.2 毡的物理性能应符合表7的规定。 表 7 毡的物理性能指标 密 度，kg/m3 导热系数，W/(m.k) 有机物含量 最高使 极限偏差， (平均温度 705) 用温度 密度 优等品一等品合格品 60 80 400 10 15 20 0.049 1.5 100 120 600 注：(1)系指基材。 5.4.2.3 有防水要求时，应分别按GB 5480.7及GB 10299进行吸 湿性与憎水性试验。其质量吸湿率不大于5%，憎水率不小于98%。 5.4.3 缝毡 5.4.3.1 缝毡的长度、宽度、厚度及极限偏差应符合表6的规定。 5.4.3.2 缝毡的物理性能应符合表7的规定。 5.4.3.3 缝毡的基材应铺放均匀。 5.4.3.4 缝毡的缝合质量应符合表8的规定。 表 8 缝毡的缝合质量指标 mm 项 目 指 标 边线与边缘距离 75 缝线行距 100 开线长度 240 开线根数(开线长度不小于160的) 3根 斜脚间距 80 5.4.4 贴面毡 5.4.4.1 贴面毡的长度、宽度、厚度及极限偏差应符合表6的规定。 5.4.4.2 贴面毡的物理性能应符合表7的规定。 5.5 管壳 5.5.1 制造管壳的岩棉应符合表7的规定。 5.5.2 管壳的长度、厚度、内径及极限偏差，应符合表9的规定。 表 9 管壳长度、厚度 、内径和极限偏差 mm 长度 极限偏差 厚度 极限偏差 内径 极限偏差 3 600 30 22,38,45,57,89 -1 40 910 10 50 5 4 0 60 -3 108,133,159,194 -1 1000 70 219,245,273,325 -1 注：如更换管壳的尺寸，可由供需双方商定。但极限偏差应符合表6的规定。 5.5.3 管壳的物理性能，应符合表10的规定。 表 10 管壳的物理性能指标 密 度，kg/m3 导热系数，W/(m.k) 有机物含量不最高使 极限偏差， (平均温度 705) 燃用温度 密度 性 优等品一等品合格品 20010 15 20 0.044 5.0 合 600 格 5.5.4 有防水要求时，应分别按GB 5480.7及10299进行吸湿性 与憎水性试验。其质量吸湿率不大于5%，憎水率不小于98%。 6 试验方法 6.1 试验环境试验状态的调节按GB 5480.1的规定。 6.2 棉及其制品物理性能试验方法按表11的规定。 表 11 物理性能试验方法 项 目 试 验 方 法 尺 寸 GB 5480.3 和附录A(补充件) 密 度 GB 5480.3 和附录A(补充件) 纤维平均直径 GB 5480.4 渣球含量 GB 5480.5 有机物含量 GB (名称见第 2 章) 导热系数 GB 10298(为仲载试验方法) GB 10295 GB 10296 最高使用温度 GB (名称见第 2 章) 不燃性 GB 5464 缝毡的缝合质量 附录 B(补充件) 吸湿性 GB 5480.7 憎水性 GB 10299 7 检验规则 7.1 以同一原料，同一生产工艺，同一品种，稳定边续生产的产品 为一个检查批。一个检查批由一个或多个均匀的交付批组成。 7.2 出厂检验和型式检验 7.2.1 出厂检验 产品出厂时，必须进行出厂检验，其抽样方案、检查项目及判 定规则，按附录E(补充件)的规定。 7.2.2 型式检验 7.2.2.1 有下列情况之一时，应进行型式检验： a. 新产品试验定型鉴定； b. 正式生产后，原材料、工艺有较大的改变，可能影响产品性能时； c. 正常生产时，半年至少进行一次； d. 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时； e. 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。 7.2.2.2 型式检验的抽样方案、检查项目及判定规则，按附录C(补充件)的规定进行。 8 标志、包装、运输和贮存 8.1 在包装箱上应标明： a. 制造厂名称； b. 产品名称； c. 商标； d. 产品质量等级； e. 标记； f. 净重或数量； g. 加盖质量检验章； h. 制造日期。 8.2 包装 8.2.1 应使用防潮材料包装。在每一包装内应附有产品合格证和主要物理性能。 8.2.2 每个包装箱中应放入同一等级，同一规格的产品。特殊包装由供需双方商定。 8.2.3 注明“切勿挤压”和“勿雨淋”等字样。 8.3 运输和贮存 8.3.1 应用干燥的有篷车箱或船舱运输。 8.3.2 放置在干燥、通风的库房贮存，并且应按品种、规格分别堆放。 8.3.3 在运输和贮存中应避免使产品受压。 附录A 管壳长度、直径和厚度试验方法 （补充件） A1 长度 测量管壳的长度，用分刻度为1mm的钢尺测量外侧两端相对的二 处，读数精确到1mm，取2次测量的平均值。 A2 直径 在管壳的两端别测量内径2次，读数精确到0.5mm，内径和外径 取4次测量的平均值。 A3厚度 管壳的厚度按下式计算： D1 - D2 h 2 式中： h 管壳的厚度，mm； D1 管壳的内径，mm； D2 管壳的外径，mm。 注：有贴面的制品，应除去贴面的厚度。 附录B 缝毡缝合质量试验方法 (补充件) B1用分刻度为1mm金属直尺测量缝毡边缘线与边缘距离、缝线行距、 开线长度和针脚间距。 B2边线与边缘距离的测量位置在毡的两边距端部100mm处共测4次， 以4次测量的算术平均值表示。 B3 缝线行距的测量位置是在毡的中部。测量两端两行及中间一行， 以3次测量的算术平均值表示。 B4 针脚间距，以测量的最大和最小值的平均数表示。 B5 开线长度，以毡中最大线处的长度表示。 附录C 抽样方案、检查项目和判定规则 (补充件) C1 抽样方案 C1.1 样本抽取 样本可以由一个或几个单位产品构成。单位产品应从检查批中随机抽取。 C1.2 抽样方案 型式检验和出厂检验的批量大小和样本大小的二次抽样方案见表 C1。 表 C1 二次抽样方案 型式检验 出厂检验 批量大小 样本大小 批量大小 样本大小 第一总样 第一总样 管壳,包 棉,包 板、带、毡次 本 管壳,包 棉,包 板、带、毡生产期 次 本 天 15 150 1500 2 4 30 300 300 1 2 4 25 250 2500 3 6 50 500 5000 2 3 6 50 500 5000 5 10 100 1000 10000 3 5 10 90 900 9000 8 16 180 1800