未來保溫材料的形勢將朝多元素方向發(fā)展
近年來，我國保溫隔熱行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，泡沫塑料類保溫隔熱材料所占比例逐年增長，硬質(zhì)類保溫隔熱產(chǎn)品的比例逐年下降。下面為大家介紹保溫隔熱材料未來將向那些方面發(fā)展。
1、輕質(zhì)化材料。在同種材質(zhì)下，保溫隔熱材料的密度越小，隔熱效果越好。此外，輕質(zhì)化材料不會增加建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的額外負(fù)擔(dān)，降低了由于結(jié)構(gòu)負(fù)荷過大而造成滲漏的可能性。
2、憎水性材料。憎水性以制品抵抗環(huán)境中水分的能力為指標(biāo)，反映材料耐水滲透的能力。它的衡量是以規(guī)定流量和方式噴淋后，試樣中未透水部分的體積百分率來表示的。除少數(shù)有機泡沫塑料，大部分保溫隔熱材料的孔隙為半封閉型和連通型，這種結(jié)構(gòu)通過本身吸水以及連通孔隙的毛細(xì)管滲透吸水，使整體吸水率提高。由于常溫下，水的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)高于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)，因此吸水后材料的導(dǎo)熱系數(shù)大大提高，隔熱效果降低。為避免材料吸水，需要利用高效憎水劑來改變硅酸鹽材料的表面特性，目前使用廣泛的是改性有機硅憎水劑。在今后保溫隔熱材料的研發(fā)中，開發(fā)具有高效憎水性能的材料，將是一大發(fā)展趨勢。
3、綠色環(huán)保材料。近年來，粉煤灰、廢舊泡沫塑料等廢棄物在保溫隔熱領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著對這些降解難度大、處理成本高保溫材料本高的廢棄物的大力開發(fā)，資源得到了有效的利用，環(huán)境也因而大幅度改善。對這些廢棄物的處理處置上，國家加大了政策扶持力度，因此，以廢舊泡沫塑料為代表保溫隔熱材料將會有較大的價格優(yōu)勢。同時在生產(chǎn)過程中，盡量減少生產(chǎn)能耗和污染物的排放，開發(fā)以植物纖維為主要原料的綠色環(huán)保材料，也將是保溫隔熱材料的發(fā)展趨勢。
4、超效絕熱材料。目前，超效絕熱材料主要分真空絕熱材料和納米孔材料兩種。使用真空材料或者將材料固體部分的厚度降低，甚至將孔隙大小限制在納米級，就可以消除空氣的對流和透紅外線性能，減小熱傳導(dǎo)和對流的發(fā)生，提高材料的隔熱效果。
5、發(fā)展新型的保溫材料也是一個研究的主要方向。目前，已經(jīng)出現(xiàn)幾種新型保溫材料（例如納米孔絕熱材料、復(fù)合絕熱材料石棉代用品等）。納米孔絕熱材料：隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，納米材料越來越受到人們的青睞。納米孔硅質(zhì)保溫材料就是納米技術(shù)在保溫材料領(lǐng)域新的應(yīng)用，組成材料內(nèi)的絕大部分氣孔尺寸宜處于納米尺度。根據(jù)分子運動及碰撞理論，氣體的熱量傳遞主要是通過高溫側(cè)的較高速度的分子，與低溫側(cè)的較低速度的分子相互碰撞傳遞能量。由于空氣中的主要成分氮氣和氧氣的自由程度均在70nm左右，納米孔硅質(zhì)絕熱材料中的二氧化硅微粒構(gòu)成的微孔尺寸小于這一臨界尺寸時，材料內(nèi)部就消除了對流，從本質(zhì)上切斷了氣體分子的熱傳導(dǎo)，從而可獲得比無對流空氣更低的導(dǎo)熱系數(shù)。石棉代用品的開發(fā)和應(yīng)用：玻璃棉是人造礦物纖維的一種，其制品容重小，導(dǎo)熱系數(shù)低，熱絕緣和吸聲性能好，且具有耐腐蝕、不會霉?fàn)€、不怕蟲蛀、耐熱、抗凍、抗震和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)異性能。應(yīng)用時，施工方便、價格便宜，是一種新型工業(yè)保溫材料。近年來，玻璃棉及其制品的生產(chǎn)隨著我國社會主義建設(shè)事業(yè)的飛躍發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，品種不斷增多（有玻璃棉氈、縫氈、貼面層縫氈、管殼和棉板等等），已廣泛地被應(yīng)用到石油、化工、交通運輸、車船制造、機械制造、工業(yè)建設(shè)等方面。
6、無機保溫材料（例如復(fù)合硅酸鹽保溫材料等）研究重點應(yīng)放在減少生產(chǎn)過程中能源的消耗、限制灰塵和纖維的排放、減少黏結(jié)劑的用量。有機保溫材料（例如聚苯乙烯泡沫保溫材料、聚氨酯泡沫等）研究重點應(yīng)放在找出更合適的發(fā)泡劑以代替F11;改進(jìn)材料的阻燃性能和降低材料的生產(chǎn)成本。
7、研制多功能復(fù)合保溫材料，提高產(chǎn)品的保溫效率和擴大產(chǎn)品的應(yīng)用面。目前使用的保溫材料在應(yīng)用上都存在著不同程度的缺陷：硅酸鈣的含濕氣狀態(tài)下，易存在腐蝕性的氧化鈣，并由于長時間內(nèi)保有水分，不易在低溫環(huán)境下使用；玻璃纖維易吸收水分，不適于低溫環(huán)境，也不適于540℃以上的溫度環(huán)境；礦物棉同樣存在吸水性，不宜用于低溫環(huán)境，只能用于不存在水分的高溫環(huán)境下；聚氨酯泡沫與聚苯乙烯泡沫不宜用于高溫下，而且易燃、收縮、產(chǎn)生毒氣；泡沫玻璃由于對熱沖擊敏感，不宜用于溫度急劇變化的狀態(tài)下，所以為了克服保溫隔熱材料的不足，各國紛紛研制輕質(zhì)多功能復(fù)合保溫材料。
