1.酚醛泡沫材料簡介

    隨著社會的不斷發(fā)展，建筑業(yè)對鋼材消耗日益增加而導致原材料供應(yīng)緊張，材料價格的不斷上漲使得制作成本變得越來越高，因而在工程造價上所占比重將增大；并且安裝后還需做保溫層的施工，在保溫上存在缺陷也不少。如，鐵皮風管保溫層密封不干膠膠帶穩(wěn)定性較差且易脫落，外表面鋁箔紙強度差極易破損；保溫釘粘結(jié)不牢極易造成保溫層脫落，冷量泄漏大且板材容易銹蝕，造成空調(diào)冷量的巨大浪費等等。單面彩鋼酚醛保溫板風管是新型綠色環(huán)保材料，是目前復合風管的替代產(chǎn)品，又是鍍鋅鐵皮風管的新一代進化產(chǎn)品，它除具有鐵皮風管的剛度好、強度大的有點外，又具有復合風管的不需要二次保溫、吸聲降噪的性能。風管外表面為0.2mm厚的高溫烤漆彩色鋼板，內(nèi)表面為鍍膜壓花鋁箔。該材料克服了玻纖風管、酚醛風管、聚氨酯風管等鋁箔風管強度弱，外壁易破損的弱點，發(fā)揚了鍍鋅鐵皮優(yōu)勢，同時保溫層為高密度酚醛保溫板（或擠塑保溫板），保留了消聲、減震的優(yōu)點。彩鋼酚醛復合風管采用先進的熱固性樹脂工藝和設(shè)備一次成型，一次成型的彩鋼復合風管比二次復合彩鋼復合風管的粘度高、均勻性好、使用壽命長等優(yōu)點，更保證了施工工程質(zhì)量。

酚醛樹脂是世界上最早工業(yè)化的塑料產(chǎn)品，而酚醛泡沫塑料則是近幾十年來剛剛開發(fā)成功的品種。酚醛泡沫塑料被稱為“保溫之王”，早期應(yīng)用于導彈及火箭頭的保溫，它在美國、英國、日本等一些發(fā)達國家已成為塑料中發(fā)展最快的品種，消費量迅速增加，應(yīng)用范圍不斷擴大。我國于20世紀80年代中期開始起步研發(fā)，北京化工大學、濟南大學、中國船舶重工七二五所等科研單位在基礎(chǔ)研究方面進行了卓有成效的工作，掌握了酚醛泡沫的配方和加工工藝，基本上具備了全面國產(chǎn)化的能力，為這一新材料的推廣應(yīng)用和大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實的基礎(chǔ)。

用于生產(chǎn)酚醛泡沫的樹脂有兩種：熱塑性樹脂及熱固性樹脂，由于熱固性樹脂工藝性能良好，可以連續(xù)生產(chǎn)酚醛泡沫，制品性能較佳，故酚醛泡沫材料大多采用熱固性樹脂。酚醛泡沫材料具有以下特性：

（1）不燃性：酚醛泡沫材料是由阻燃樹脂和固化劑、不燃填料組成。無需加入任何阻燃填加劑，阻燃等級達到GB8624A級。添加無機填料的高密度酚醛泡沫氧指數(shù)可達70。100 mm酚醛泡沫抗火焰能力可達1小時以上而不被穿透。

（2）導熱系數(shù)：泡沫塑料的傳熱方式有氣相和聚合物相的熱傳導、氣相中的對流、泡孔壁的熱輻射三種。酚醛泡沫的導熱系數(shù)小，可達到0.020～0.032 W/（m·K），具有優(yōu)良的隔熱性能，導熱系數(shù)隨制品密度的增加而變大。

（3）抗腐蝕抗老化：酚醛泡沫材料已固化成型，長期暴露在陽光下，無明顯老化現(xiàn)象。使用壽命明顯長于其它材料。除能被強堿腐蝕外，幾乎能耐所有的無機酸、有機酸及鹽類的腐蝕。

（4）吸聲性能：酚醛泡沫具有優(yōu)良的吸聲性能，開孔型的泡沫結(jié)構(gòu)更有利于吸聲。表1為酚醛泡沫材料在各種頻率下的吸聲系數(shù)表。

表1    酚醛泡沫材料在各種頻率下的吸聲系數(shù)

正是由于酚醛泡沫材料具有以上優(yōu)越的特性，因此其在國民經(jīng)濟的各個方面得到了廣泛的應(yīng)用，如中央空調(diào)風管、冷熱輸送管道、潔凈廠房、商場、輕體快裝房、冷庫、冷藏車、墻體保溫、防火門夾芯填充、飛機、船舶、賓館及娛樂包廂等等需要使用防火、質(zhì)輕、保溫、隔音、潔凈、防潮材料的地方。

2.單面彩鋼酚醛復合風管技術(shù)參數(shù)

單面彩鋼酚醛復合風管用于空調(diào)通風管還是近幾年來的事。單面彩鋼酚醛復合風管，厚度20mm，導熱系數(shù)為0.020（W/MK），外附0.2mm厚高溫烤漆彩鋼板，內(nèi)附鍍膜壓花鋁箔，中間為特種改性高密度酚醛材料。這種酚醛鋁箔復合夾芯板的綜合性能有較大的改觀，特別是在力學性能方面，如抗彎曲性、抗壓、脆性及加工性能等方面都有較大的改進，基本上滿足了空調(diào)通風管的使用要求。而且酚醛泡沫塑料正進一步朝改性酚醛樹脂，特別是改進酚醛泡沫的韌性，增加彈性，現(xiàn)已達到不燃A級。

單面彩鋼酚醛鋁箔復合風管由有高溫烤漆彩鋼板、酚醛復合夾芯板和專用法蘭配件制成。

3.與傳統(tǒng)風管的比較

3.1.技術(shù)比較

   中央空調(diào)傳統(tǒng)送風管道通常內(nèi)層采用鐵皮或玻璃鋼，外裹保溫材料，最外面用鋁箔進行纏繞，這使得送風管自重大、施工安裝費工費時、外觀差、氣密性低、能耗大。與傳統(tǒng)風管相比，酚醛復合風管具有以下優(yōu)勢：

   （1）絕熱性好，可大大減少空調(diào)的散熱損失

酚醛復合風管的導熱系數(shù)為0.016~0.036W/m·K，而鍍鋅鋼板風管和玻璃鋼風管的導熱系數(shù)大得多。另外，酚醛復合風管特有的連接方式保證了通風系統(tǒng)優(yōu)良的氣密性，接近鍍鋅鋼板風管的8倍。有資料表明，在輸送同樣熱（冷）量時，鍍鋅鋼板風管的散熱損失為15％，玻璃鋼風管的散熱損失為8％，酚醛泡沫保溫材料風管的散熱損失低于2％。

   （2）消聲性好。

酚醛鋁箔復合風管壁的夾層為相互貫通的多孔酚醛泡沫材料板，具有良好的消聲性能。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，空調(diào)機組運行時產(chǎn)生的噪聲在50～79dB范圍，經(jīng)過送風管道傳遞，形成室內(nèi)噪聲。酚醛鋁箔復合風管本身就是一個很好的管式消聲器，不必再設(shè)置消聲罩和消聲彎頭之類的消聲配件。 
   （3）重量輕，可減輕建筑負荷，且安裝方便

    單面彩鋼酚醛鋁箔復合風管的重量輕，大約為2.97kg/m2，而鍍鋅鋼板風管（1.0mm厚）和玻璃鋼風管（3 mm厚）的容重分別為7.85 kg/m2和15~20 kg/m2，這就可以大大減輕建筑的負荷，且對風管的安裝極為有利。這對支架、吊件等的承載力要求大大降低，使得運輸和安裝非常方便。

   （4）經(jīng)久耐用，使用壽命長

鍍鋅鋼板在潮濕環(huán)境中較易生銹，玻璃鋼則易老化，易損壞，因此傳統(tǒng)風管的使用壽命都不長，大約為5~10年，傳統(tǒng)風管外包的保溫層，如玻璃棉的使用壽命只有5年，而單面彩鋼酚醛鋁箔復合風管的使用壽命至少20年以上。因此酚醛鋁箔復合風管的使用壽命是傳統(tǒng)風管使用壽命的3倍以上。另外，單面彩鋼酚醛鋁箔復合風管的再利用率可達60%~80%，而傳統(tǒng)風管幾乎不能重復利用。

   （5）降低層高

傳統(tǒng)的空調(diào)風管需要現(xiàn)場進行保溫層施工，因此要求有一定的施工高度，這就對建筑的層高提出了額外的要求。酚醛鋁箔復合風管不需要進行現(xiàn)場保溫施工，因此不必預留施工空間，這就可以降低建筑的層高。

   （6）可縮短施工周期

酚醛鋁箔復合風管重量很輕，安裝比傳統(tǒng)風管方便快捷。風管吊裝時，所需吊架簡單，數(shù)量少，幾乎不用機械。制作簡捷，完全突破傳統(tǒng)工藝，大大縮短施工周期，現(xiàn)場改動也很方便。據(jù)現(xiàn)場測算，酚醛鋁箔復合風管安裝時每個工人一天可以制作安裝8.0~10.0 m2，而傳統(tǒng)風管只有3.0~4.0 m2/天·人，與傳統(tǒng)風管制造相比，酚醛鋁箔復合風管的生產(chǎn)效率提高了2倍以上。

   （7）衛(wèi)生

酚醛鋁箔復合風管表面采用鋁箔密封，因而保證了輸送介質(zhì)衛(wèi)生，避免了二次污染，且內(nèi)層無凝結(jié)水，不生銹。在傳統(tǒng)風管中，玻璃棉和石棉易吸潮，吸水后保溫性能嚴重惡化，且石棉是致癌物質(zhì)，玻璃棉粉塵會刺激皮膚，使施工人員渾身發(fā)癢。另外，鍍鋅鋼板風管易生銹，且容易產(chǎn)生冷橋現(xiàn)象。

   （8）美觀，適合明裝。

單面彩鋼酚醛鋁箔復合風管可制成各種顏色，美觀，特別適合于明裝。傳統(tǒng)風管的表面需要現(xiàn)場進行鋁箔包裹的工作，因此明裝效果不是很好。

   （9）適用范圍廣

    鍍鋅鋼板風管應(yīng)用廣泛，但高濕度環(huán)境使用壽命低，玻璃鋼風管在醫(yī)院、食品加工廠、地下室等有防塵要求和高濕度場所的使用也受到限制，而酚醛鋁箔復合風管可廣泛適用于工民用建筑、酒店、醫(yī)院、寫字樓以及其他特殊要求場所。

3.2.經(jīng)濟比較

    與傳統(tǒng)風管相比，單面彩鋼酚醛鋁箔復合風管還具有巨大的經(jīng)濟優(yōu)勢：

   （1）單面彩鋼酚醛復合風管的造價大約為160~180元/m2，而鍍鋅鋼板風管（加30mm玻璃棉保溫層）的造價大約為200 /m2左右。

   （2）單面彩鋼酚醛復合風管的絕熱性能好，可以大幅減少空調(diào)的散熱損失，這就減少了中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備容量，從而使得中央空調(diào)設(shè)備一次投資費用減少，并且使得空調(diào)系統(tǒng)的運行費用也相應(yīng)減少。

   （3）單面彩鋼酚醛鋁箔復合風管本身就是一個很好的管式消聲器，與金屬風管系統(tǒng)相比，不必再設(shè)置消聲罩和消聲彎頭之類的消聲配件。這又減少了一筆設(shè)備費用。

   （4）單面彩鋼酚醛復合風管的安裝工期短，大約只有傳統(tǒng)風管的1/2左右，如果設(shè)備到貨容許的情況下，可以使得工程早日投入使用，早日獲得收益。

   （5）單面彩鋼酚醛鋁箔復合風管維修簡單，清洗方便，且沒有結(jié)露現(xiàn)象的產(chǎn)生，因此可以減少大筆維修費用。

   （6）酚醛復合風管的重量非常輕，這就減少了建筑的質(zhì)量負荷，從而可以相應(yīng)地減少建筑基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)的建造費用。

4.與其他新型復合風管的比較

新型復合型輕質(zhì)保溫風管在20世紀末期得到了大力發(fā)展，除酚醛復合風管外，常見的還有聚氨脂復合鋁箔風管、復合玻纖板風管等。與這些復合型輕質(zhì)保溫風管，酚醛復合風管具有以下優(yōu)勢：

（1）環(huán)保

酚醛泡沫采用無氟發(fā)泡，而聚氨脂在發(fā)泡過程會逸出大量的ODS，對臭氧層造成極大的破壞。玻璃纖維雖然沒有ODS逸出，但在生產(chǎn)過程中會對工人的健康造成極大的危害。

（2）健康

聚氨脂燃燒時產(chǎn)生氰化氣體，而復合玻纖板風管燃燒時檢出了2-甲基丙烯酰苯胺，這是一種有害物質(zhì)。復合玻纖板風管的內(nèi)表面雖然涂有聚丙烯，但在加工工程中玻璃纖維不可避免地會對風管形成污染，如果散落的玻璃纖維隨送風飄落到室內(nèi)，則對人體健康必然造成危害[6]。

（3）不燃

酚醛是有機高分子材料中防火性能最好的材料，由其制成的酚醛泡沫夾芯板是國內(nèi)唯一各項指標都達到消防A級的復合夾芯板，符合國家高層建筑防火標準。而一些復合型輕質(zhì)保溫風管，如聚氨脂復合鋁箔風管的保溫材料易燃，且燃燒時產(chǎn)生帶火熔滴。

（4）適用范圍廣

單面彩鋼酚醛鋁箔復合風管可廣泛適用于各種工民用建筑以及其他特殊要求場所。聚氨脂由于難以達到消防要求，因此使用范圍受到嚴格限制，而復合玻纖板風管在醫(yī)院、食品加工廠、地下室等有防塵要求和高濕度場所的使用也受到很大限制。