石墨泡沫板的成分含量

石墨泡沫板的成分含量目前，用于建筑的保温材料主要有岩棉板、真空绝热板、挤塑板、聚苯板和石墨聚苯板。材料的性能各有优缺点。岩棉和真空绝热板的防火等级都可达到A级，但是岩棉的吸湿性很大，且材料的导热系数偏高。真空绝热板的导热系数最低，但是施工难度大，工地上真空板起鼓现象并不少见。挤塑板和石墨聚苯板的防火等级均能达到B1级，但是挤塑板的尺寸稳定性差，易发生翘曲变形。2石墨聚苯乙烯特点及应用石墨聚苯乙烯（GEPS）是在聚苯乙烯高分子聚合物中导入近纳米级天然鳞片石墨、抗氧化剂、抗老化剂等功能材料，改性合成的石墨聚苯乙烯新型功能材料。由于石墨的特殊层状结构，使其能够均匀分布在GEPS颗粒内部，形成镜面反射热辐射，能够大幅度提高材料的绝热效果。除了具备普通EPS板的所有性能外，还具有以下特点：防火性能达到难燃B1级、绝热能力更强、导热系数≤0.032W/(m·K)。它含有近纳米级的天然鳞片石墨，可以像镜子一般反射热辐射,它的绝热能力比普通的EPS高出30％，有助于提高能效。石墨聚苯乙烯（GEPS）特点：良好的防火性能、导热系数低、尺寸稳定性强、耐候性好、具有良好的耐久性和透汽性。石墨聚苯板在超低能耗建筑项目中具有性价比优势，其构造作法如图1所示。工程实践表明，聚苯板保温产品在保温领域里应用最广泛，不论是欧洲还是国内，聚苯板保温体系都具有最大的市场份额(1)优质石墨聚苯板产品必须满足如下要求：一是优质原料用挤出法工艺生产；二是天然鳞片石墨含量在4.5％～5％，导热系数低，绝热性能稳定，可保证导热系数≤0.032W/(m·K)；三是净容重18～30kg/m³，板材呈银灰色；四是折断泡粒断面20％～30％以上，燃烧性能B1级。(2)石墨聚苯乙烯是新型隔热保温材料。同普通的EPS板相比，石墨聚苯板具有更低的导热系数和更好的耐久性和耐候性的特性，深受人们喜爱。无论在欧洲还是国内，石墨聚苯乙烯常被选作为被动房外围护结构的保温材料。近年来，国内有企业潜心研发，瞄准中国被动房市场的需求，开发出石墨聚苯乙烯专有技术，其综合性能媲美世界先进水平，在国内外被动房领域大量使用。

(3)国内的石墨聚苯乙烯的生产主要有两种方法，不但生产工艺大相径庭，而且产品质量有很大差异。

图4悬浮法与挤出法生产GEPS工艺对比Fig.4TechnicalcomparisonbetweensuspensionmethodandextrusionmethodtoproduceGEPS

表1悬浮法GEPS和挤出法GEPS生产工艺对比Table1TechnicalcomparisonbetweensuspensionmethodandextrusionmethodtoproduceGEPS

悬浮法GEPS挤出法GEPS悬浮法GEPS颗粒是沿用EPS颗粒工艺，将石墨、苯乙烯单体及其他助剂在强烈的搅拌作用下，单体被分成小液滴分散的分散介质中。采用悬浮法生产GEPS颗粒时，石墨对苯乙烯单体的聚合有阻聚作用，石墨的添加量受到限制。部份厂商采用炭黑代替鳞片石墨使板材呈现出黑颜色。挤出法GEPS颗粒是以聚合物聚苯乙烯为主要原料，将将石墨及其他助剂按照一定的物料配比，通过双螺杆挤出机挤压、熔融、剪切和切粒而成。挤出法工艺是物理混合，可以有效地保证石墨的添加量。制品的导热系数、力学性能、尺寸稳定性及阻燃性能优于悬浮法GEPS制品。

2.1悬浮法工艺国内的悬浮法可发性聚苯乙烯产业已居全球之冠，近期随着房地产市场的缩量，白色可发性聚苯乙烯已产能严重过剩。现在，国内众多EPS生产厂家利用白色聚苯乙烯生产装置，采用悬浮法生产石墨聚苯乙烯，该工艺是以苯乙烯单体为主要原料，在反应釜内，单体与石墨、引发剂、阻燃剂、分散剂等混合，通过强力搅拌，被分散成无数的小液滴。悬浮聚合生成的石墨聚苯乙烯分子量较低，内部含水量高，因此板材的强度和稳定性略差。另外，石墨对苯乙烯单体的聚合有一定的阻聚作用，石墨的添加量不能得到有效保证。目前，在中国市场上出现用炭黑来代替石墨的制品，其颜色为黑色或者浅灰色，导热系数偏高，性能不稳定。主要原因在于：悬浮聚合不稳定，反应周期长，石墨添加量少。为了达到颜色黑的效果，部分EPS厂家向反应体系加入少量石墨辅以炭黑调色，或者纯粹加入炭黑代替石墨，生产“黑色”聚苯乙烯。由于石墨/炭黑的阻聚作用，产品分子量偏低，预发后泡粒产生空心现象。这种方法生产出的聚苯乙烯制板粘结性差，板材熟化后收缩变形。其密度≥18kg/m3板材的压缩强度达不到≥0.1MPa的指标要求，石墨含量少，达不到所需的4.5％～5％的最佳加入量，无法满足被动房要求的导热系数≤0.033W/(m·K)的性能指标。

2.2挤出法工艺挤出法石墨聚苯乙烯最初通过德国、奥地利进口进入国内市场。国内个别企业很早就紧跟行业发展动态，投巨资引进世界先进设备，自主开发石墨聚苯乙烯新型保温材料。其产品性能优良，能满足高端市场需求。挤出法工艺是选用分子量高的聚苯乙烯为主要原料，添加近纳米级的天然鳞片石墨、增韧剂、抗氧剂、阻燃剂等功能材料，通过双螺杆挤出机熔融、切粒而成。颗粒的外形为椭圆形，制品的颜色为银灰色，带有金属光泽，该工艺属于物理混合，可以有效保证石墨的添加量，分子量高，强度大，热导性能更佳、更稳定，同时，由于添加的天然石墨具有阻燃功能，更增强了石墨聚苯乙烯的阻燃性。

3石墨聚苯板在被动房中应用可能存在的问题3.1没有选择合格石墨聚苯乙烯石墨聚苯乙烯板材是由石墨聚苯乙烯颗粒预发、成型、切割而成。颗粒的性能对制品的应用性能有决定性作用。石墨聚苯乙烯在国内的使用时间相对较短。有些厂商用非石墨料，如炭黑聚苯乙烯顶替石墨聚苯乙烯。这将导致保温材料抗拉强度、尺寸稳定性、弯曲变形、导热系数等指标达不到性能指标要求。在被动房项目一定采用真正的石墨聚苯乙烯作为保温材料，以保证保温绝热效果。

3.2聚苯乙烯板材加工厂故意造假

为了降低造价，部分板材加工厂存在以次充好以获得市场竞争优势。以下是常见做法：(1)短斤少两，降低原材料的使用量。这种做法导致板材强度低、导热系数变大，保温隔热性能受损。(2)掺沙子增加板材重量。这种做法降低了石墨聚苯乙烯的综合物理性能，导致强度低、粘结性差、导热系数变大，严重影响工程质量和房屋使用寿命。(3)在水中加入表面活性剂，向板材中大量渗水。这种做法导致板材内部的水难以挥发，从而引起保温层鼓泡、脱落；同时，保温隔热效果大大降低。(4)使用含结晶水的盐做增重物质来提高密度。这种做法损害了保温板的物理性能，导致保温隔