1.酚醛泡沫材料簡介

    隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，建筑業(yè)對(duì)鋼材消耗日益增加而導(dǎo)致原材料供應(yīng)緊張，材料價(jià)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(jià)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(fēng)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(qiáng)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(fèi)等等。單面彩鋼酚醛保溫板風(fēng)管是新型綠色環(huán)保材料，是目前復(fù)合風(fēng)管的替代產(chǎn)品，又是鍍鋅鐵皮風(fēng)管的新一代進(jìn)化產(chǎn)品，它除具有鐵皮風(fēng)管的剛度好、強(qiáng)度大的有點(diǎn)外，又具有復(fù)合風(fēng)管的不需要二次保溫、吸聲降噪的性能。風(fēng)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(fēng)管、酚醛風(fēng)管、聚氨酯風(fēng)管等鋁箔風(fēng)管強(qiáng)度弱，外壁易破損的弱點(diǎn)，發(fā)揚(yáng)了鍍鋅鐵皮優(yōu)勢，同時(shí)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(diǎn)。彩鋼酚醛復(fù)合風(fēng)管采用先進(jìn)的熱固性樹脂工藝和設(shè)備一次成型，一次成型的彩鋼復(fù)合風(fēng)管比二次復(fù)合彩鋼復(fù)合風(fēng)管的粘度高、均勻性好、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，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(dǎo)彈及火箭頭的保溫，它在美國、英國、日本等一些發(fā)達(dá)國家已成為塑料中發(fā)展最快的品種，消費(fèi)量迅速增加，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。我國于20世紀(jì)80年代中期開始起步研發(fā)，北京化工大學(xué)、濟(jì)南大學(xué)、中國船舶重工七二五所等科研單位在基礎(chǔ)研究方面進(jìn)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(jiān)實(shí)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(jí)達(dá)到GB8624A級(jí)。添加無機(jī)填料的高密度酚醛泡沫氧指數(shù)可達(dá)70。100 mm酚醛泡沫抗火焰能力可達(dá)1小時(shí)以上而不被穿透。

（2）導(dǎo)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(dǎo)、氣相中的對(duì)流、泡孔壁的熱輻射三種。酚醛泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)小，可達(dá)到0.020～0.032 W/（m·K），具有優(yōu)良的隔熱性能，導(dǎo)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(qiáng)堿腐蝕外，幾乎能耐所有的無機(jī)酸、有機(jī)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(jì)的各個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用，如中央空調(diào)風(fēng)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(jī)、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(fù)合風(fēng)管技術(shù)參數(shù)

單面彩鋼酚醛復(fù)合風(fēng)管用于空調(diào)通風(fēng)管還是近幾年來的事。單面彩鋼酚醛復(fù)合風(fēng)管，厚度20mm，導(dǎo)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(fù)合夾芯板的綜合性能有較大的改觀，特別是在力學(xué)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(jìn)，基本上滿足了空調(diào)通風(fēng)管的使用要求。而且酚醛泡沫塑料正進(jìn)一步朝改性酚醛樹脂，特別是改進(jìn)酚醛泡沫的韌性，增加彈性，現(xiàn)已達(dá)到不燃A級(jí)。

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

3.與傳統(tǒng)風(fēng)管的比較

3.1.技術(shù)比較

   中央空調(diào)傳統(tǒng)送風(fēng)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(jìn)行纏繞，這使得送風(fēng)管自重大、施工安裝費(fèi)工費(fèi)時(shí)、外觀差、氣密性低、能耗大。與傳統(tǒng)風(fēng)管相比，酚醛復(fù)合風(fēng)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(fù)合風(fēng)管的導(dǎo)熱系數(shù)為0.016~0.036W/m·K，而鍍鋅鋼板風(fēng)管和玻璃鋼風(fēng)管的導(dǎo)熱系數(shù)大得多。另外，酚醛復(fù)合風(fēng)管特有的連接方式保證了通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)良的氣密性，接近鍍鋅鋼板風(fēng)管的8倍。有資料表明，在輸送同樣熱（冷）量時(shí)，鍍鋅鋼板風(fēng)管的散熱損失為15％，玻璃鋼風(fēng)管的散熱損失為8％，酚醛泡沫保溫材料風(fēng)管的散熱損失低于2％。

   （2）消聲性好。

酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)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(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲在50～79dB范圍，經(jīng)過送風(fēng)管道傳遞，形成室內(nèi)噪聲。酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)管本身就是一個(gè)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(fù)荷，且安裝方便

    單面彩鋼酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)管的重量輕，大約為2.97kg/m2，而鍍鋅鋼板風(fēng)管（1.0mm厚）和玻璃鋼風(fēng)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(fù)荷，且對(duì)風(fēng)管的安裝極為有利。這對(duì)支架、吊件等的承載力要求大大降低，使得運(yùn)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(fēng)管的使用壽命都不長，大約為5~10年，傳統(tǒng)風(fēng)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(fù)合風(fēng)管的使用壽命至少20年以上。因此酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)管的使用壽命是傳統(tǒng)風(fēng)管使用壽命的3倍以上。另外，單面彩鋼酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)管的再利用率可達(dá)60%~80%，而傳統(tǒng)風(fēng)管幾乎不能重復(fù)利用。

   （5）降低層高

傳統(tǒng)的空調(diào)風(fēng)管需要現(xiàn)場進(jìn)行保溫層施工，因此要求有一定的施工高度，這就對(duì)建筑的層高提出了額外的要求。酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)管不需要進(jìn)行現(xiàn)場保溫施工，因此不必預(yù)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(fù)合風(fēng)管重量很輕，安裝比傳統(tǒng)風(fēng)管方便快捷。風(fēng)管吊裝時(shí)，所需吊架簡單，數(shù)量少，幾乎不用機(jī)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(dòng)也很方便。據(jù)現(xiàn)場測算，酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)管安裝時(shí)每個(gè)工人一天可以制作安裝8.0~10.0 m2，而傳統(tǒng)風(fēng)管只有3.0~4.0 m2/天·人，與傳統(tǒng)風(fēng)管制造相比，酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)管的生產(chǎn)效率提高了2倍以上。

   （7）衛(wèi)生

酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)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(fēng)管中，玻璃棉和石棉易吸潮，吸水后保溫性能嚴(yán)重惡化，且石棉是致癌物質(zhì)，玻璃棉粉塵會(huì)刺激皮膚，使施工人員渾身發(fā)癢。另外，鍍鋅鋼板風(fēng)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(fù)合風(fēng)管可制成各種顏色，美觀，特別適合于明裝。傳統(tǒng)風(fēng)管的表面需要現(xiàn)場進(jìn)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(fēng)管應(yīng)用廣泛，但高濕度環(huán)境使用壽命低，玻璃鋼風(fēng)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(fù)合風(fēng)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(jì)比較

    與傳統(tǒng)風(fēng)管相比，單面彩鋼酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)管還具有巨大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢：

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

   （2）單面彩鋼酚醛復(fù)合風(fēng)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(fèi)用減少，并且使得空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用也相應(yīng)減少。

   （3）單面彩鋼酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)管本身就是一個(gè)很好的管式消聲器，與金屬風(fēng)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(fèi)用。

   （4）單面彩鋼酚醛復(fù)合風(fēng)管的安裝工期短，大約只有傳統(tǒng)風(fēng)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(fù)合風(fēng)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(fèi)用。

   （6）酚醛復(fù)合風(fēng)管的重量非常輕，這就減少了建筑的質(zhì)量負(fù)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(fèi)用。

4.與其他新型復(fù)合風(fēng)管的比較

新型復(fù)合型輕質(zhì)保溫風(fēng)管在20世紀(jì)末期得到了大力發(fā)展，除酚醛復(fù)合風(fēng)管外，常見的還有聚氨脂復(fù)合鋁箔風(fēng)管、復(fù)合玻纖板風(fēng)管等。與這些復(fù)合型輕質(zhì)保溫風(fēng)管，酚醛復(fù)合風(fēng)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(huì)逸出大量的ODS，對(duì)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(huì)對(duì)工人的健康造成極大的危害。

（2）健康

聚氨脂燃燒時(shí)產(chǎn)生氰化氣體，而復(fù)合玻纖板風(fēng)管燃燒時(shí)檢出了2-甲基丙烯酰苯胺，這是一種有害物質(zhì)。復(fù)合玻纖板風(fēng)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(huì)對(duì)風(fēng)管形成污染，如果散落的玻璃纖維隨送風(fēng)飄落到室內(nèi)，則對(duì)人體健康必然造成危害[6]。

（3）不燃

酚醛是有機(jī)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(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到消防A級(jí)的復(fù)合夾芯板，符合國家高層建筑防火標(biāo)準(zhǔn)。而一些復(fù)合型輕質(zhì)保溫風(fēng)管，如聚氨脂復(fù)合鋁箔風(fēng)管的保溫材料易燃，且燃燒時(shí)產(chǎn)生帶火熔滴。

（4）適用范圍廣

單面彩鋼酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)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(dá)到消防要求，因此使用范圍受到嚴(yán)格限制，而復(fù)合玻纖板風(fēng)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。