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)品結構發(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、輕質化材料。在同種材質下，保溫隔熱材料的密度越小，隔熱效果越好。此外，輕質化材料不會增加建筑圍護結構的額外負擔，降低了由于結構負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，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，這種結構通過本身吸水以及連通孔隙的毛細管滲透吸水，使整體吸水率提高。由于常溫下，水的導熱系數(shù)遠高于空氣的導熱系數(shù)，因此吸水后材料的導熱系數(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域得到了廣泛應用。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、復合絕熱材料石棉代用品等）。納米孔絕熱材料：隨著納米技術的不斷發(fā)展，納米材料越來越受到人們的青睞。納米孔硅質保溫材料就是納米技術在保溫材料領域新的應用，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的較高速度的分子，與低溫側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，納米孔硅質絕熱材料中的二氧化硅微粒構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，從本質上切斷了氣體分子的熱傳導，從而可獲得比無對流空氣更低的導熱系數(shù)。石棉代用品的開發(fā)和應用：玻璃棉是人造礦物纖維的一種，其制品容重小，導熱系數(shù)低，熱絕緣和吸聲性能好，且具有耐腐蝕、不會霉爛、不怕蟲蛀、耐熱、抗凍、抗震和良好的化學穩(wěn)定性等優(yōu)異性能。應用時，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事業(yè)的飛躍發(fā)展，產(chǎn)品質量不斷提高，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），已廣泛地被應用到石油、化工、交通運輸、車船制造、機械制造、工業(yè)建設等方面。
6、無機保溫材料（例如復合硅酸鹽保溫材料等）研究重點應放在減少生產(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）研究重點應放在找出更合適的發(fā)泡劑以代替F11;改進材料的阻燃性能和降低材料的生產(chǎn)成本。
7、研制多功能復合保溫材料，提高產(chǎn)品的保溫效率和擴大產(chǎn)品的應用面。目前使用的保溫材料在應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，各國紛紛研制輕質多功能復合保溫材料。
