聚苯乙烯泡沫(EPS)综述.pdf

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1、聚苯乙烯泡沫(EPS)综述李忠，郭丽(长江大学城市建设学院，湖北荆州434023)摘要：聚苯乙烯泡沫(E1paIldedpolystyrene)是一种新型的土工材料，因其特殊的制作工艺，使其具有许多独特的性质。如：超轻、耐腐蚀、不易老化、自立性强、施工简单、方便、快捷等，因此，EPS有广泛的用途，其常用于路基填料，保温隔热等。本文综述了国内外有关EPs的研究成果，并提出了其发展趋势。关键词：聚苯乙烯泡沫；路基填料；保温隔热中图分类号：1’Q325．2文献标识码：B文章编号：1672—4011(2012)05—0010—02lEPS的发展、特性及应用1．1EPS的发展自

2、上世纪50年代由德国BAsF公司开发EPS珠粒生产工艺后，EPS泡沫塑料由于成型工艺简单及设备简易可行，并可制成各种形状、不同密度的产品，因而发展迅速。现在EPs已成为苯乙烯树脂三大产品(GPPs、HIPs、EPS)中重要的产品之一。我国EPS工业从1958年自行研制的悬浮聚苯乙烯塑料上市至21世纪的今天，EPs得到空前的发展，著名的厂家有龙王、兴达、台达等。1．2EPS的特性EPS由聚苯乙烯颗粒发泡而成，根据发泡的方式分为：模型中发泡和挤出法发泡，在EPS成型过程中，聚苯乙烯颗粒中的戊烷受热汽化，在颗粒中膨胀形成许多封闭的空腔，正是这种均匀的封闭空腔结构决定了EPS

3、具有许多材料所没有的特性。EPS的密度介于10—40k∥m3，而工程上做轻质填料时，密度为20k∥m3；吸水特性，EPs材料的吸水特性与材料的密度、水头高度及制造工艺有关。挪威国立公路研究所得出以下结论：在地下水位以下埋置9h的EPs，最大吸水率仅为体积的10％，而在发生周期性干湿变化的状态中，EpS最大吸水量仅为体积的4％¨1；热稳定性，在75～80℃下使用EPS一般没有问题，但当温度接近150℃时，聚苯乙烯将熔化，如果附近有火源，EPS也可燃烧。但由含有阻燃剂的聚苯乙烯颗粒发泡成型的EPS燃烧后，3s内可自熄，且阻燃剂对EPS的性能没有不利的影响。Dus—kovM

4、．⋯研究指出，EPS体积吸水率小于1％时，其热传导系数可增大5％；体积吸水率达到3～5％时，热传导系数可增大15～25％；耐压性，刘宏等心3认为密度为45k∥m3的EPs材料的力学特性满足铁路路基的铺设要求，而当路基的动荷载要求在100kPa以内时，可考虑应用密度为20kg／m’的EPs材料。1．3E】珞的应用由于EPS独特的结构，其材料有广泛的用途，因其密作者简介：李忠(1987一)，男，硕士，研究方向结构工程抗震。度低，EPs是当前最轻的包装材料，它能起到缓冲、防震的作用，另外，EPs也经常用作保温隔热材料，在建筑领域占有一席之地。因EPs抗压性能良好，使用寿命长

5、，性能稳定，且经济效益好，国内外正广泛用于道路、桥梁、涵洞等一系列土木工程。1972年挪威国立道路研究所首次采用了将EPs块体堆积在泥炭地层上的超轻量填筑施工法，取得了圆满成功。之后，这种施工法在加拿大、瑞典等国也开始使用。近几年来EPS施工法在日本发展很快，主要用于道路、公园等填筑工程。2EPS的研究现状Horvath¨1用边长为5cm的EPs立方体试件在应变速率10mⅡ∥min的条件下，采用应变控制形式进行了无侧限单轴压缩试验，得到压缩应力一应变曲线并对该d自线进行了分析。但没有对多种密度与多种加载速率的情况进行试验比较和分析。Duskov¨o采用直径为10cm、

6、高为20cm的圆柱体EPS试件在20kPa的作用下进行蠕变研究，得出蠕变曲线，从蠕变曲线的分析中可以看出：EPS材料的蠕变主要发生在加载初期，随着加载龄期的增长，蠕变的速率趋于稳定，在加载1年以后蠕变的速率几乎接近常数。张敏方”o等总结了EPS的物理特性及研究了其在公路拼接中的应用。研究表明：EPs材料在高速公路加宽拼接中具有一定的可行性及可操作性，在控制新路基荷载产生的所有沉降，即路基总沉降上具有显著的优越性，既可以减小拼接部分路基的沉降量，又可以减小拼接部分对老路基的影响。国内有其成功的应用实例，还指出EPS在应用过程中仍存在一些问题需在今后作进一步研究。阳以本p

7、1介绍了我国现阶段普遍采用的螺旋传动，蒸汽加热发泡工艺生产的可发性聚苯乙烯泡沫材料密度与压缩强度(压缩50％)的关系，分析成果应用的可行性给其摩托车生产工厂带来好的经济效益(EPS应用于摩托车成品包装)。程志胜旧1等通过动态和静态压缩试验，分析了聚苯乙烯泡沫塑料衬垫的缓冲性能的基本特征，并应用弹塑性理论，建立了既能反映静态应力应变规律，又能反映其缓冲性能基本特征的非线性数学模型，同时根据试验数据识别了模型参数。佟富强¨1等通过对聚苯乙烯泡沫材料进行不同形变速率的压缩实验，经过数学处理得到不同形变速率条件下材料的缓冲系数——最大应力曲线，找出压缩速度对