氟利昂/二氧化碳混合發泡對納塑保溫板泡孔結構影響的研究

馬道貞 王延明 喬 林

（1.中國建筑科學研究院防火所，北京 100000；2.山東創偉外墻保溫材料集團有限公司，山東 濟南 250000）

近年來，在國家政策推動和技術進步等一系列利好因素的驅動下，我國隔熱保溫材料行業迎來新的發展機遇。預計到2022 年，我國外墻保溫材料市場規模將超過1750 億元，年增長率將達到12%，前景向好。我國外墻保溫材料行業的發展歷程就是行業產品的技術發展方向變化史。上世紀末，主流產品是珍珠巖、巖棉、玻璃棉等保溫材料；到本世紀前10 年，主流產品變為擠塑板、聚氨酯等有機保溫材料。納塑保溫板作為隔離式納塑板系列產品的基材，具有低導熱的顯著特點，如何通過改性手段獲得更低導熱的納塑保溫板對于產品保溫性能的提升具有重要意義。

1 氟利昂/二氧化碳混合發泡對納塑保溫板泡孔結構的影響

氟利昂發泡劑具備發泡能力強的優點，但同時也存在發泡孔徑大、閉孔率低等問題。而泡孔結構直接影響保溫板的導熱系數。泡孔孔徑越大，泡孔壁越厚，閉孔率越低，則保溫板的導熱系數越大。因此，單純以氟利昂作為發泡劑難以制得低導熱的保溫板。

二氧化碳發泡劑作為一種新型發泡劑，可使聚合物熔融體流動度增強20%～40%，降低聚合物熔融體黏度，使聚合物熔融體更易擠出。且二氧化碳發泡制品的泡腔小于10μm，泡孔密度大于1×108 個/cm3，閉孔率可高達95%以上。但二氧化碳流體在聚苯乙烯中的溶解度較低，且擴散系數較大，因此，完全用二氧化碳發泡劑又難于制備低密度的聚合物發泡材料，反而會發泡制品的保溫性能降低。

因此，在納塑保溫板生產工藝中采用氟利昂發泡劑與二氧化碳混合發泡劑發泡，在其他工藝條件不變的前提下研究不同比例的氟利昂發泡劑與二氧化碳發泡劑混合對納塑保溫板泡孔結構的影響，如圖1～3 所示。

圖1 混合發泡劑中二氧化碳發泡劑占比對泡孔直徑的影響

圖2 混合發泡劑中二氧化碳發泡劑重量占比對泡孔壁厚的影響

圖3 混合發泡劑中二氧化碳發泡劑重量占比對閉孔率的影響

由圖1～3 可以看出，采用氟利昂/二氧化碳混合發泡納塑保溫板，隨著二氧化碳發泡劑重量占比的增加，納塑保溫板泡孔直徑和泡孔壁厚整體均呈現先降低后增高的趨勢，而納塑保溫板閉孔率則呈現先增高后降低的趨勢。當二氧化碳重量占比為75%時，納塑保溫板泡孔直徑最小，泡孔壁最薄，分別僅為50μm 和0.5μm 左右；而閉孔率此時最高，達到98%以上。

2 結語

采用氟利昂/二氧化碳混合發泡可優化納塑保溫板的泡孔結構，且當氟利昂發泡劑與二氧化碳發泡劑的混合重量占比為25%和75%時，納塑保溫板的泡孔結構最優。此時，納塑保溫板泡孔直徑最小，泡孔壁最薄，分別僅為50um 和0.5um 左右；而閉孔率此時最高，達到98%以上。