酚醛保溫板質量問題分析

酚醛保溫板是一種由酚醛樹脂和固化劑、發(fā)泡劑、抑煙劑、阻燃劑等制成的熱固性閉孔型硬質泡沫塑料保溫板。因其具有導熱系數(shù)低、難燃、低煙、抗高溫歧變等優(yōu)點，但其本身又存在著易降解粉化、彎曲變形小、尺寸穩(wěn)定性差、吸水率高、抗拉強度低等缺陷，與模塑聚苯板的性能相差比較大，因此用在外墻外保溫工程中易出現(xiàn)質量事故。

酚醛板出現(xiàn)質量問題的主要原因有以下幾點：

1、酚醛保溫板吸水率高

酚醛保溫板的化學組成和孔隙率決定了酚醛板具有較高的吸水率，吸水后的酚醛板干燥后質量降低，粉化降解加速，其壓縮強度會變小，粘結性能也會受到影響，并會影響到酚醛板的保溫性能。同時，酚醛板吸水后，降解粉化現(xiàn)象也會加劇。一旦保護面層開裂后水分進入保溫層侵蝕到酚醛板，會使酚醛板發(fā)生降解粉化，進一步導致了保護層的大面積脫落，嚴重影響了工程質量。

2、酚醛保溫板強度低

酚醛保溫板強度比較低，易被外力撕裂損壞。由于其自身強度低不能保證粘接的可靠性，在構造上存在空腔時，受到負風壓吸力時就不可避免地發(fā)生脫落事故。對于粘接力強的地方，則酚醛板就會被撕裂破壞。

3、 酚醛保溫板的尺寸穩(wěn)定性比較差，因此酚醛板用于外墻外保溫工程中，在急冷急熱的條件下板材易發(fā)生變形，其體積不穩(wěn)定，累計變形量大，而在未發(fā)生塑性變形前，酚醛板的橫向變形量比縱向變形量要大得多，這就易造成酚醛板熱漲擠壓脫落，而面層也易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，液態(tài)水就會侵蝕進入保溫層。

4、彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形程度的指標，其值越大，材料發(fā)生一定彈性變形的應力也越大。酚醛保溫板彈性模量比較大，因而產(chǎn)生的應力也比較大，當酚醛板用于外墻外保溫工程中時，若構造不合理，極易因彈性變形應力過大而造成裝飾面層起鼓、開裂和脫落，嚴重時還會引起保溫層脫落。

5、 酚醛保溫板彎曲變形小

酚醛板彎曲變形小，脆性高，易碎，柔性較差，因此其吸收內(nèi)應力和釋放變形的能力均比較差，應用于外墻外保溫工程中時，酚醛板易斷裂破壞，從而引起保護面層開裂而使外部液態(tài)水進入酚醛板，更進一步的導致酚醛板破壞。由于酚醛板脆性高，在施工過程中極易被破壞，施工難度大，材料浪費嚴重。

6、酚醛板保溫構造存在缺陷

酚醛板做外墻外保溫材料時，如若采用點粘做法，在酚醛板與基層墻體之間存在著明顯的連通空腔，這就給負風壓的形成提供了相應的條件，因此在負風壓強大的吸力作用下，酚醛板不可避免地從基層墻體上被刮掉或被撕裂，在負風壓易發(fā)生區(qū)，這種現(xiàn)象更為明顯。

由此可見，酚醛板應用于外墻外保溫工程中，若構造存在缺陷，極易發(fā)生質量事故，那么，什么樣的構造才是合理的呢？

酚醛板作為外墻外保溫時，完善體系構造才能從根本上解決安全隱患，避免事故發(fā)生。我們可以從以下幾方面考慮：

1、設置熱應力阻斷層

酚醛板的導熱系數(shù)比較小，而抗裂防護層材料的導熱系數(shù)比較大，二者之間相差比較大，因而兩者之間會產(chǎn)生比較大的熱應力差，對抗裂防護層材料的性能要求比較高，只有在抗裂防層材料能夠忍受這些熱應力差時，才不會出現(xiàn)空鼓、裂縫、脫落等現(xiàn)象，但在實際外保溫工程應用中，這是很難達到的。若在酚醛板和抗裂防護層之間增加一個過渡層，則可比較容易地解決這個難題。行業(yè)標準《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)材料》（JG 158-2013）和北京市地方標準《硬泡聚氨酯復合板現(xiàn)抹輕質砂漿外墻外保溫工程施工技術規(guī)程》（DB11/T 1080-2014）中均提出了過渡層做法。

在酚醛保溫板上抹膠粉聚苯顆粒漿料過渡層，當墻體外表面溫度為70℃時，酚醛板外表面在1.15h以后達到溫度61.5℃。當抹灰厚度為20mm的膠粉聚苯顆粒漿料后，表面溫度大幅下降，溫度應力也大幅下降，并將高溫發(fā)生時間向后延遲1.15h，較好地緩解了酚醛板熱應力的急劇變化，為外墻外保溫提供了較好的耐候性能。

2、設置水分散構造層

系統(tǒng)構造設計過程中，各層材料均應有一定的水蒸汽滲透性，允許氣態(tài)水排出建筑，平衡建筑墻體的含水率。

在外保溫系統(tǒng)中設置一層水分散構造層，能夠吸收保溫板透氣性差產(chǎn)生的少量水蒸汽冷凝水，系統(tǒng)內(nèi)不存在流動的液態(tài)水。例如，在酚醛板容易結露側設置膠粉聚苯顆粒漿料作為水分散層，系統(tǒng)內(nèi)部水蒸汽向外排放，遇到外界溫度較低，而在抗裂層內(nèi)側冷凝時，具有吸濕、調濕、傳濕性能的膠粉聚苯顆粒漿料層可以吸收產(chǎn)生的少量冷凝水，分散在構造層，避免液態(tài)水聚集后產(chǎn)生的三相變化破壞力，提高了系統(tǒng)粘結性能和呼吸功效，從而保證了外墻外保溫工程的長期安全可靠性和表觀質量長期穩(wěn)定性。

3、設置防水透汽層

在外墻外保溫系統(tǒng)構造中設置一道高分彈性底涂層，置于抗裂保護面層之上，在保持水蒸汽滲透系數(shù)基本不變的前提下，大幅度地將面層材料的表面吸水系數(shù)降低，避免了當水滲入建筑物外表面后，冬季結冰時產(chǎn)生的凍脹力對建筑物外表面的損壞；同時保證了面層材料的透汽性，避免了墻面被不滲水的材料封閉，從而妨礙墻體排濕，導致水蒸汽擴散受阻產(chǎn)生膨脹應力對外保溫系統(tǒng)造成破壞。通過合理的外保溫構造及材料選擇，實現(xiàn)系統(tǒng)具有防水透汽功能，從而提高外保溫系統(tǒng)的耐凍融、耐候及抗裂能力，延長建筑物保溫層使用壽命。

4、設置分倉貼砌構造

傳統(tǒng)的薄抹灰構造主要采用“點框粘”輔助錨栓的方式將保溫板固定于墻面，但由于酚醛板存在各種性能缺陷，僅采用這種方式固定酚醛板，是遠遠不能滿足質量安全要求的。

通過實驗室的研究以及試點工程的實際驗證，采用膠粉聚苯顆粒漿料以“滿粘+分倉貼砌”的方式固定酚醛板比較合理?！胺謧}貼砌”是指在酚醛板的四個側面采用膠粉聚苯顆粒漿料填充，并與基層墻體粘結，與基層粘結漿料以及面層找平漿料形成對酚醛板的包裹保護。

“分倉貼砌”的優(yōu)點在于：可消納因酚醛板的形變對保溫系統(tǒng)的影響；將原有大面積的保溫系統(tǒng)，劃分成僅有酚醛板單位大小的面積（通常尺寸為600㎜×450㎜），降低了外保溫系統(tǒng)整體垮塌的風險；縱向分倉貼砌可防止每一塊酚醛板對相鄰酚醛板的擠壓破壞，并且在火災發(fā)生時，可防止火焰的橫向蔓延；橫向分倉砌筑相當于在每一層酚醛板之間設置“托架”構造，對酚醛板起到支撐作用，膠粉聚苯顆粒漿料的剪切強度在50kPa以上，在模塑聚苯板膠粉聚苯顆粒貼砌系統(tǒng)中，10mm的“分倉貼砌”構造完全滿足性能要求，但在酚醛板貼砌系統(tǒng)中，考慮到酚醛板的自重是模塑聚苯板的2.5倍；所以，在該保溫系統(tǒng)中，“分倉貼砌”的板縫寬度應在20mm以上較為安全。

酚醛板更適合外墻保溫系統(tǒng)

為什么說酚醛板較之苯板等傳統(tǒng)材料更加適合做外墻保溫呢？歸根結底這還是由酚醛板自身的分子結構特點決定的。酚醛板由酚醛泡沫樹脂制成，酚醛泡沫樹脂是一種新型不燃、防火低煙保溫材料，它是由酚醛樹脂加入發(fā)泡劑、固化劑及其它助劑制成的閉孔硬質泡沫塑料。它最突出的特點是不燃、低煙、抗高溫歧變。它克服了原有泡沫塑料型保溫材料易燃、多煙、遇熱變形的缺點，保留了原有泡沫塑料型保溫材料質輕、施工方便等特點。

酚醛板的特點

酚醛板具有良好的保溫隔熱性能，其導熱系數(shù)約為0.023W/(m·k)，遠遠低于目前市場上常用的無機、有機外墻保溫產(chǎn)品，可以達到更高的節(jié)能效果。

   使用優(yōu)異的防火性能保溫層采用酚醛泡沫，并與其他材料復合用于建筑保溫，基本可以達到國家防火標準A級，從根本上杜絕外保溫火災發(fā)生的可能性，使用溫度范圍為-250℃～+150℃。

酚醛樹脂保溫板的應用

酚醛泡沫樹脂的導熱系數(shù)在0.023左右（是聚苯的2倍多），防火等級是不燃A級（可耐150℃高溫），同時價格與聚氨脂差不多。

   聚苯乙烯泡沫和聚氨脂泡沫都易燃，不耐高溫，目前正受到消防部門的限制使用，對防火要求嚴格的場所，政府部門已有明文規(guī)定只能用酚醛泡沫及其夾芯板。 酚醛泡沫樹脂保溫板可以有效解決建筑防火保溫問題，酚醛泡沫樹脂保溫板在高溫下不熔滴、不軟化、發(fā)煙量低，不擴散火焰，耐火焰穿透，防火性能出色，并且具有良好的保溫節(jié)能效果，將優(yōu)異的防火性能與良好的節(jié)能效果集于一身，適合于外墻外保溫。

   酚醛板不僅可以用于傳統(tǒng)外墻外保溫系統(tǒng)，也可以與飾面層復合制作保溫裝飾一體化板，還可以用于構筑傳統(tǒng)EPS/XPS/PU外墻保溫系統(tǒng)防火隔離帶，用作幕墻內(nèi)的防火保溫隔熱材料、防火門內(nèi)隔熱材料，以及低溫或高溫場合的防火保溫隔熱材料。

   只能說，基因的力量是強大的，酚醛板自身的結構優(yōu)勢遠遠超過了需要添加阻燃劑等各種噱頭才能達到防火效果的保溫材料。相對安全性和成本自然具備了無法比擬的優(yōu)勢，更加適合外

酚醛板為啥受追捧

酚醛板在建筑節(jié)能領域得到普遍認可除了自身優(yōu)越的綜合優(yōu)勢外，建筑節(jié)能領域的外在客觀環(huán)境也起到很大的促進作用?？陀^分析原因在于：

   在我國近30年建筑行業(yè)和工業(yè)制造行業(yè)發(fā)展歷程中，保溫材料經(jīng)歷了傳統(tǒng)無機材料和有機合成材料兩個階段，為我國建筑節(jié)能做出了巨大貢獻?？墒巧鲜鰤w保溫材料都存在缺點。無機保溫材料生產(chǎn)加工過程能耗巨大、全天候長期使用保溫效果不穩(wěn)定、施工工藝復雜、尤其是材料使用過程及用后處理對環(huán)境和人體有害，以至于在某些場合甚至某些國家被禁止使用;傳統(tǒng)的聚苯板、聚氨酯泡沫板具有的優(yōu)異保溫效果，在中國目前的墻體保溫材料市場中廣泛使用，但是不具備安全的防火性能，尤其是燃燒時產(chǎn)生毒氣，其實此類材料的使用在發(fā)達國家早已經(jīng)被限制在極小的應用領域。

   近年來中國建筑物因大面積使用聚苯板保溫材料所引發(fā)的火災事故頻發(fā)，造成了巨大的經(jīng)濟損失和人身傷害。酚醛泡沫早期應用在火箭頭的保溫。近年來由于高層建筑、交通運輸、艦船，航空、空間技術等方面對合成泡沫塑料，熱穩(wěn)定性和耐燃性提出了嚴格要求，作為一種新型的多用途泡沫材料，它除了能到達其他保溫材料所能達到的保溫效果以外，也是一個非常好的防火安全性材料。具有容量輕、絕熱性好、剛性大、尺寸穩(wěn)定性好等特點，并且它有與鋁相似的膨脹系數(shù)，屬于難燃物質，燃燒時僅產(chǎn)生少量有害氣體，發(fā)煙量低、不會熔融、無滴落物，其生產(chǎn)成本更是低廉。

客觀辯證的分析酚醛板得到廣泛應用的原因，就是酚醛板自身優(yōu)勢的內(nèi)因通過建筑節(jié)能需要更防火更安全的保溫材料這個內(nèi)因起作用，促成了酚醛板地位。