聚苯板导热系数与表观密度的关系（来源：李笑笑（转载自网络） 2017年10月30日）

孔隙对建筑保温材料影响很大，但大家普遍认为材料孔隙越大，表观密度越小，保温系数越小，保温性能越好。针对这个问题，笔者对材料导热系数的影响因素进行了探讨，试验结果表明：材料的导热系数并不是随着表观密度的减小而无限降低的，当表观密度小于某个临界值后，导热系数反而增大。XPS聚苯乙烯泡沫塑料、EPS聚苯乙烯泡沫塑料保温材料的表观密度和导热系数之间没有表现出特定的关系。

1 材料导热系数的影响因素

1.1 材料的组成与结构

有机高分子材料的导热系数小于无机材料。无机材料中，非金属材料的导热系数小于金属材料。气态物质的导热系数小于液态物质，液态物质的导热系数小于固体。

1.2 表观密度

表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量，其体积既包括固体部分的体积，也包括空隙的体积；随着孔隙率的提高或表观密度的降低，其导热系数变小。其中，材料的导热系数并不是随着表观密度的减小而无限降低的，当表观密度小于某个临界值后，由于孔隙率太高，空隙中的空气开始产生对流同时由于气体对热辐射的阻抗能力很低，如果孔隙率过高，辐射传热也相应加强这时材料的导热系数反而增大。

1.3 孔隙的大小与特征

在表观密度相同的条件下，材料孔隙的尺寸越小，导热系数越小。当孔径小到一定尺寸后，孔隙中的空气完全被孔壁吸附，导热系数降到最小；当孔隙体积大到一定程度，孔隙内部空气出现对流，导热系数变大。对于相同孔隙率和孔径尺寸，当孔隙彼此连通时，导热系数较大；当孔隙彼此密闭时，导热系数较小。

2 保温材料的密度和导热系数

在试验中，我们选取了大量的保温材料导热系数的数据，对常用的XPS聚苯乙烯泡沫塑料、EPS聚苯乙烯泡沫塑料的导热系数与密度的关系进行总结，进而得到一些结论。

2.1 XPS聚苯乙烯泡沬塑料表观密度与导热系数的关系

相同密度的XPS聚苯乙烯泡沬塑料的导热系数离散很大，导热系数并不一定随着密度的增大而增加。分析原因，主要与生产工艺及生产所用的原材料有关，因为XPS聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要成分，添加少量外加剂，经加热挤塑成型制成的，含有大量封闭的微小孔隙，因此在密度相同或相差不大的情况下，孔隙率越大，封闭孔隙越多，其导热系数越小。目前，工程中常用的XPS聚苯乙烯泡沫塑料的密度集中分布在31〜40kg/m3之间，导热系数集中分布在0.022〜0.035W/（m*K）范围内。

2.2 EPS聚苯乙烯泡沫塑料表观密度与导热系数的关系

相同密度的EPS聚苯乙烯泡沫塑料导热系数离散也很大，导热系数并不一定随着密度的增大而增加。分析原因，这主要与生产工艺及生产所用的原材料有关，因为EPS聚苯乙烯泡沫塑料是由可发性的聚苯乙烯珠粒加热预发泡后，在模具中加热成型。EPS聚苯乙烯泡沫塑料由完全封闭的多面体形蜂窝构成，蜂窝直径为0.2〜0.5mm，蜂窝壁厚为0.001mm。EPS聚苯乙烯泡沫塑料由约98%的空气和2%的聚苯乙烯组成，截留在蜂窝内的空气是惰性气体，对聚苯乙烯泡沫塑料优良的绝热性能起决定性的作用。由于原料的质量不同，即使密度相近，材料内所形成蜂窝的数量及大小也会不同，从而导致导热系数有很大的差异。目前，工程中常用的EPS聚苯乙烯泡沫塑料密度集中分布在16〜25kg/m3，导热系数集中分布在0.033〜0.041W/（m.K）之间。

3 结语

综上所述，通过试验结果我们可以知道，XPS聚苯乙烯泡沫塑料、EPS聚苯乙烯泡沫塑料保温材料的表观密度和导热系数之间没有表现出特定的关系。保温材料的导热系数和表观密度都是保温材料的重要指标，我们要综合分析这些指标，采用合适的保温材料，才能提高建筑的节能效果，创造更好的经济和社会效益。