發展趨勢
近年來,隨著冷凍冷藏技術的不斷更新,冷凍冷藏技術在各個領域的觸角越來越多,在一定程度上增加了冷庫需求的數量。冷庫數量的增加帶來的是冷庫板需求的日益增多。據製冷快報記者了解,我國的冷藏冷凍需正在以每年30%的速度上漲。
目前冷庫板使用的芯材主要有酚醛泡沫板、聚苯板、擠塑聚苯乙烯板、硬質聚氨酯板等,聚苯、擠塑聚苯乙烯、硬質聚氨酯等材料具有優異的保溫性能但防火等級低,達不到要求,而酚醛泡沫具有優異的防火及保溫性能,與通常的高分子樹脂依靠加入阻燃劑得到的材料有本質的不同,在火中不燃燒,不熔化,也不會散發有毒煙霧,並具有質輕、無毒、無腐蝕、保溫、節能、隔音、價廉等優點,是其他材料無法替代的。
雖然冷庫保溫板市場需求量大,但目前酚醛泡冷庫板的市場占有率較低,為該種材料的套用提供了極為廣闊的市場空間,這是機遇也是挑戰。但由於產品技術的成熟度、認知度、安裝技術的配套、產品與安裝標準的規範、人們的使用習慣、以及價格等方面的因素,都會影響該產品的市場推廣速度,要將巨大的市場潛力變為真正的市場需求,使酚醛冷庫板成為冷庫保溫的的主導產品。隨著國家對建築防火的重視以及相關法律的出台,相信酚醛冷庫板將得到廣泛套用。
主要用途
食品等行業冷凍冷藏設備:如冰櫃、冰櫃、冷庫、冷藏車等,酚醛冷庫板是冷凍冷藏設備的最理想的絕熱材料。
芯材材料
影響冷庫板質量的三大重要因素分別是冷庫板的密度、兩側鋼板的厚度、和承重性,除此之外,保溫材料芯材的防火性能也越來越得到重視。
目前市面上冷庫板芯材材料均為聚氨酯泡沫。聚氨酯泡沫具有優良的保溫性能和物理機械性能,但由於聚氨酯泡沫燃燒性能為B2級,屬易燃材料,燃燒時煙密度大,在著火時釋放出氰化氫等劇毒氣體,人只吸入一口即可致命。
為了讓保溫板達到檢測要求,生產企業往往以在製造過程中添加阻燃劑的方法來提高產品阻燃性(可達B1級) ,但由於阻燃劑價格昂貴,且為酸性材料,對生產設備具有較強的腐蝕性,所以有的企業會選擇不加或少加阻燃劑;即使保溫板確實含有足量阻燃劑,也只是可以阻止因小火而引起的意外起火,由於本身屬於可燃材料,如直接暴露在強火源中就會迅速燃燒,阻燃劑遇高溫揮發,在持續的火源中作用十分有限;市面上常用的阻燃劑均有毒性,添加越多的阻燃劑,一旦著火將釋放越多的有毒氣體。酚醛泡沫材料是由熱固性酚醛樹脂發泡而成。它具有輕質、防火、遇明火不燃燒、無煙、無毒、無滴落,使用溫度圍廣(-196~+200℃),低溫環境下不收縮、不脆化的特點。由於酚醛泡沫閉孔率高,則導熱係數低(可低於0.030w/m•k),隔熱性能好,並具有一定的抗水性和水蒸氣滲透性,是較好的保溫節能材料,更是暖通製冷工程理想的絕熱材料。由於酚醛具有苯環結構,所以尺寸穩定,變化率<1%。且化學成分穩定,防腐抗老化,特別是能耐有機溶液、強酸、弱鹼腐蝕。在生產工藝發泡中不用氟利昂做發泡劑符合國際環保標準,且其分子結構中含有氫、氧、碳元素,高溫分解時,溢出的氣體無毒、無味,對人體、環境均無害,符合國家綠色環保要求。故此,酚醛泡沫做冷庫板芯材材料是十分理想的。
保溫性能對比
材料名稱 | 導熱係數[W/(m•k)] | 容重(kg/m3) | 節能保溫 | 最高工作溫度 |
酚醛泡沫 | 0.02~0.036 | 40~80 | 極佳 | 180℃ |
聚氨酯 | 0.022~0.036 | 25~35 | 極佳 | 110℃ |
聚苯乙烯 | 0.033~0.045 | 25~50 | 一般 | 60℃ |
從表中可以看出,酚醛泡沫與跟聚氨酯一樣優良的保溫性能。32mm厚的酚醛泡沫的保溫性能相當於30mm的聚氨酯、40mm的聚苯、80mm厚普通磚牆的保溫效果。
燃燒性能比較
項目材料 | 使用溫度範圍(℃) | 極限情況 | 氧指數(%) | 垂直燃燒時間 | 煙密度等級 |
聚苯乙烯 | +75~-80 | 70℃收縮 | -- | ≤30 | ≤250 |
聚氨酯 | +130~-110 | 140℃軟化 | ≥32 | ≤30 | ≤75 |
酚醛泡沫 | +180~-200 | 220℃變色 | ≥52 | -- | ≤5 |
從表中可以看出,酚醛泡沫具有良好的燃燒性能。具有防止火焰擴散的能力,即絕熱材料局部一旦產生火焰,火焰將不擴散而自行熄滅。
酚醛泡沫防火性能優勢
酚醛泡沫保溫材料(板)屬於熱固性塑膠(Thermosettingmaterials),酚醛泡沫是以酚醛樹脂為主體原料,在催化劑作用下自身交鏈發泡、固化成型,在不添加任何阻燃劑情況下,自身具有固定防火性能。它具有體型聚合物、穩定芳烴結構,按GB8624標準的防火等級劃分,酚醛泡沫自身很容易達到B1級的防火等級,接近A級(按GB8624-2012標準檢測,只差熱值稍高一點點),位於B1級和A級兩者燃燒等級之間。據有關資料介紹,日本已將酚醛保溫材板定為“準不燃”產品。
酚醛泡沫保溫材料(phenolicfoam,PF)或具體稱酚醛保溫材板(phenolicinsulationboard,PIB),是採用固有防火、耐溫性能的酚醛樹脂為主體原料,經過技術改性生產的酚醛保溫材板(modifiedphenolicfoam,MPF)其突出特點是在超高溫明火直接接觸下,形成炭化骨架和CO、CO2等氣態物,氣體不僅能沖稀燃燒區可燃氣體及氧氣濃度,且有覆蓋作用,沒有火焰傳播和蔓延,只在酚醛泡沫表面產生炭化而無融熔滴落物,酚醛泡沫板體現優異耐火焰穿透性能。
酚醛泡沫與各種保溫材料性能對比
1)聚氨酯的缺陷:遇火易燃燒,易產生毒氣,危害人類健康;
2)聚苯乙烯的缺陷:遇火易燃燒,用久會收縮,保溫性能差;
3)岩棉、玻璃棉的缺陷:危害環境,滋生細菌,吸水率高,絕熱效果差,強度差,使用壽命短;
4)酚醛泡沫的優點:不燃,燃燒後無毒氣無濃煙,導熱係數低保溫效果好,隔音,耐候性好,使用壽命可長達30年;
5)酚醛泡沫具有均勻的閉孔結構,導熱係數低,絕熱性能好,與聚氨酯相當,優於聚苯乙烯泡沫;
6)酚醛泡沫的適用的溫度範圍大,短期內可在-200℃~200℃使用,可在140℃~160℃下長期使用,優於聚苯乙烯泡沫(80℃)和聚氨酯泡沫(110℃);
7)酚醛泡沫分子中只含有碳、氫、氧原子,受到高溫分解時,除了產生少量CO氣體外,不會再產生其他有毒氣體,最大煙密度為5.0%。25mm厚的酚醛泡沫板在經受1500℃的火焰噴射10min後,僅表面略有碳化卻燒不穿,既不會著火更不會散發濃煙和毒氣;
8)酚醛泡沫除了可能會被強鹼腐蝕外,幾乎能夠耐所有無機酸、有機酸、有機溶劑的侵蝕。長期暴露於陽光下,無明顯老化現象,因而具有較好的耐老化性;
9)酚醛泡沫的成本低,僅相當於聚氨酯泡沫的三分之二。
防護材料
冷庫板的防護材料主要有以下種:
1)壓花鋁板
2)彩鋅鋼板
3)不鏽鋼板
4)鹽化鋼板
5)標準地台板:1.0mm鍍鋅板