从天然树脂中发现的神奇塑料:EPS到底是什么?

工程师kk 2023-07-14
1345 字丨阅读本文需 4 分钟

EPS俗称泡沫塑料,也就是发泡聚苯乙烯,又称可发性聚苯乙烯(expandable polystyrene, EPS),是使用最广泛最常见的塑料之一。

聚苯乙烯泡沫板又名泡沫板、EPS板是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒,经加热预发后在模具中加热成型的白色物体,其有微细闭孔的结构特点,主要用于建筑墙体,屋面保温,复合板保温,冷库、空调、车辆、船舶的保温隔热,地板采暖,装潢雕刻等用途非常广泛。

1、作为一种热塑性泡沫塑料,EPS经历了漫长的发展历程

1839年,德国人Eduard Simon第一次从天然树脂中提取出聚苯乙烯;

1925年,德国开始生产苯乙烯,当时作为橡胶中间体,为聚苯乙烯的生产打下基础;

1929年,法本公司(巴斯夫公司前身)开始工业化生产苯乙烯(PS);

1930年,悬浮PS料问世,巴斯夫公司开始在德国工业化生产聚苯乙烯,并获得首个苯乙烯单体聚合技术专利,对推动泡沫塑料工业的发展起到巨大作用;

1934年,美国DOW化学公司开始在美国生产聚苯乙烯;

1943年,DOW公司率先将PS泡沫塑料投入工业生产;

1949年,日本成功开发出挤出发泡聚苯乙烯泡沫塑料(XPS),并用于产品包装;

1949年,隶属于巴斯夫公司的德国科学家Fritz Stastny研发成功可发性聚苯乙烯,将其命名为Styropor;并获得专利权;

1952年,EPS首次出现在德国杜塞尔多夫K塑展览会上,从此拉开了EPS绽放的序幕;

1954年,DOW公司在美国生产可发性聚苯乙烯泡沫塑料;

1995年,巴斯夫研发成功Nepor(石墨EPS),EPS建筑应用掀开新的篇章。

2、EPS特质

EPS通过利用空气当做结构的一部分,借此减轻材料的重量,约96%以上都是空气,它的轻便性和延展性使其成为一种很好的包装材料,增加了缓冲但重量很小,且EPS泡沫能够长时间维持基本性能不变,可以循环回收利用。

当EPS包装产品受到冲击载荷时,泡沫中的气体通过滞流和压缩,使外来的能量被消耗、散逸,泡体以较小的负加速度,逐步终止冲击载荷。因此,EPS被广泛地用于机械设备、仪器仪表、家用电器、工艺品和其他易损坏贵重产品的防震包装,以保护内部产品在运输过程中不被损坏。

3、关于EPS你一定要知道的

1)绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)俗称苯板,是由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后,在模具中加热成型制成的具有闭孔结构的使用温度不超过75℃的聚苯乙烯塑料板材,按密度等级(kg/m3)分为6类,分别为:Ⅰ类≥15~<20、Ⅱ类≥20~<30、Ⅲ类≥30~<40、Ⅳ类≥40~<50、Ⅴ类≥50~<60、Ⅵ类≥60;按燃烧性能分为两种:普通型和阻燃型。

2)其中聚苯乙烯只有约2%,其余为空气。蜂窝内的静止空气为热的不良导体,因而这种材料具有良好的保温性能。加上其具有独特的抗蒸汽渗透性、较高的抗压强度、便捷的施工安装及长久的使用寿命,是重要的建筑节能保温隔热材料,在建筑、包装工程中得到广泛的应用。

3)选购EPS板一定要注意表观密度、导热系数和燃烧性能。表观密度是一项基础指标,一定程度上影响其它物理性能指标,在选购时可以用手挤压板材表面,一般密度大的板材感觉很硬,密度小的则软。如果有称量的工具可以进行称重,就可以粗略的计算一下板材的密度。导热系数是衡量EPS板材保温隔热性能的重要指标,表示在特定的温度条件下,规定几何尺寸的材料为维持其温度梯度传输热量的能力。导热系数与隔热性能成反比,EPS板材厚度一定时,导热系数越低,保温、隔热、节能效果越好。

4)燃烧性能是用来区分EPS板材是否具有阻燃性能。阻燃型的EPS板材含有大量阻燃减烟原料,燃烧时产生的烟浓度低,而且离火不燃烧,不会滴下着火的火球,材料具有自熄功能。在选购阻燃型EPS板时可用打火机点燃样品一角,如果样品表面没有闪燃、泡沫块融缩的现象,则为阻燃型EPS板。若垂直点燃样品,点火点在最上方,样品仍然可以持续燃烧而不熄灭,则通常不具备阻燃性能。

文章来源: EPS商城,青科新材料,泰山新材料

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