EPS板和XPS板在保温系统中的性能对比分析

宗传捷 周艳青 谭海平 杨虎

外墙内外保温系统是用于建筑物外墙内外侧的附加系统，具有提高结构墙体保温隔热效果，改善人们的居住环境，实现建筑物的节能环保功效[1]。

聚苯乙烯泡沫挤塑板（简称XPS板）和聚苯乙烯泡沫聚苯板（简称EPS板），因其优异的导热保温性能以及施工方便等特性，能够满足人们对房屋保温效果的要求，这两种保温板材被广泛应用于建筑节能工程。但是，XPS板和EPS板在各自的性能方面存在一定的差异，都有各自的优缺点。因此，要想让XPS板和EPS板更好地应用于市场，充分将其优点应用于相应的工程中，就必须深入了解两种材料的各项性能差异，满足工程需要[2～3]。论文旨在对XPS板和EPS板的性能进行对比分析，指导实际工程应用。

1 保温材料的基本要求

作为保温材料，基本不承担承重作用，因此需要满足以下要求：保温性能好，即导热系数低，自重轻、即密度小；强度越高，耐久性相对较好；与胶粘剂、抹面胶浆的粘结强度要高，以保证保温系统与墙体之间的安全；燃烧性能要达到一定的阻燃性[4～6]。XPS板和EPS板的这些综合性能相对比较优良，因此被广泛应用于建筑节能工程中。但是两者的物理性能指标存在一定的差异。

2 XPS板与EPS板的优缺点对比分析

根据GB/T 10801.1-2002《绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》和GB/T 10801.2-2002《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料》可以发现，XPS板在保温隔热性能、吸水性、压缩强度等性能方面，优于EPS板。但是，在粘结性能（保温板与粘结砂浆）和燃烧性等性能方面，EPS板优于XPS板[7]。

2.1 XPS板优于EPS板的性能

保温隔热性能。保温材料的保温隔热性主要体现为材料的导热系数大小，导热系数低的材料，保温隔热性能就好。XPS板的导热系数较低，导热系数一般在0.030W/（m·K）以下，而EPS板的导热系数一般为0.039W/（m·K）-0.041W/（m·K），因此达到同样的保温效果，XPS板可比EPS 板更薄[7～8]。

吸水性。EPS板结构是聚苯乙烯膨胀颗粒熔合的互联蜂窝结构，存在一定的空隙。而XPS板形成的是闭气孔，基本上没有空隙。因此EPS板吸水率比XPS板高。XPS板的吸水率一般不大于1.5%，EPS板的吸水率一般不大于4%，在长期高湿度或浸水条件下，挤塑板的保温隔热性能更好[7～8]。

压缩强度。XPS板抗压强度一般为150kPa以上，EPS板抗压强度一般为100kPa以上。在容易受到外力冲击的建筑节能部位，适合使用XPS板[7～8]。

2.2 EPS板优于XPS板的性能

粘结性能。粘结性指保温板与整个保温系统其它材料之间的粘结能力，主要包括粘结砂浆。文献[3]研究表明，XPS板与粘结砂浆之间的粘结性比EPS板差，这主要是因为XPS板表面光滑，与粘结砂浆之间的粘结相容性较差[7]。

燃烧性能。EPS板和XPS板的燃烧性能一般都能达到B1级，但是XPS板EPS板的燃烧性能明显优于XPS板[9～10]。

3 实验与结果讨论

EPS板和XPS板的导热系数、吸水率和压缩强度检测结果见表1；EPS板和XPS板与粘结砂浆的粘结强度检测结果见表2；EPS板和XPS板的燃烧性能见表3。

表1 EPS板和XPS板导热系数检测结果

3.1 EPS板与XPS板保温性能对比

体现材料保温性能的一个重要指标就是材料的导热系数，因此对EPS板和XPS板的导热性能进行检测，比较两者的保温性能优劣。

由表1可知，XPS板导热系数比EPS板低，因此保温性能，XPS板优于EPS板。

3.2 EPS板与XPS板吸水性对比

由表1可知，XPS板吸水率比EPS板低。这是因为，EPS板结构是聚苯乙烯膨胀颗粒熔合的互联蜂窝结构，存在一定的空隙。而XPS板形成的是闭气孔，基本上没有空隙。因此，XPS板的吸水性能优于EPS板。

3.3 EPS板与XPS板压缩强度对比

由表1可知，XPS板压缩强度明显高于EPS板。这是因为XPS板是挤塑成型的，内部结构更为紧密，因此强度较高。

3.4 XPS板与EPS板与粘结剂粘结强度对比

取粘结砂浆对1组EPS板、1组未经界面处理的XPS板进行粘结强度实验。检测方法参考标准GB/T 30595-2014《挤塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墙外保温系统材料》和标准GB/T 29906-2013《模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统材料》，检测结果见表2。结果表明，EPS板拉拔强度达到了标准要求。而XPS板的破坏常发生在界面上或接近界面的位置，并且拉拔强度较低，未达到标准要求。未经处理的XPS板的拉拔强度较低及破坏出现在界面位置，不是因为其强度不够，而是因为界面粘结性差。因此，EPS板与粘结砂浆之间的粘结性能优于XPS板（未经界面处理）。如果要想让这种XPS板与粘结砂浆之间的粘结性能改善，必须改善XPS板界面，这样才能改变XPS与粘结剂的粘结性差的问题[3]。

表2 XPS和EPS与粘结剂的粘结性能

3.5 EPS板与XPS板的燃烧性能对比

取EPS板和XPS板做燃烧等级实验，检测结果见表3。结果表明，XPS与EPS的燃烧等级都达到了B1级，符合标准要求，但是从燃烧检测数据可知，EPS板的燃烧性能明显优于XPS板。

表3 EPS板和XPS板燃烧性能

4 结论

（1）XPS板用作保温材料，其保温性能优于EPS板；

（2）XPS板的抗压强度优于EPS板；

（3）XPS板的吸水性能优于EPS板；

（4）XPS板与粘结剂的粘结性能较EPS板差；

（5）XPS板与EPS板燃烧性能都能达到标准要求，但是燃烧性能EPS板优于XPS板。