冷藏车保温材料性能比较分析

胡汉全(安徽江淮专用汽车有限公司, 安徽 合肥 230051)

随着冷链物流的飞速发展，冷藏车的市场前景极为良好，各快递公司的物流配送车陆续使用冷藏车，年均增长率不会低于10%，市场前景很好。那么如何能在保证冷藏车保温性能的情况下，用更低的成本、更优异的质量来实现呢？XPS材料将是一个非常好的选择。

1 冷藏车结构与保温材料性能分析

(1)冷藏车厢体可以分解为六大块：前板、左右侧板、后门、底板与顶板，然而六块板安装时通常都存在间隙，并且螺栓等金属件的使用也会形成“冷桥”效应，所以安装工序并不会提高保温性能，整个厢体的保温性还是取决与每一块板本身的保温性能。

以侧板为例，侧板通常是3层结构——内层玻璃钢+保温材料+外层玻璃钢，玻璃钢(FRP)本身的导热系数虽然比较低，室温下0.52W/m·K(瓦/米·度)，但只有导热系数在0.2 W/m·K以下的才能称为保温材料，所以厢板内部的这一层保温材料才是整个冷藏车最重要的组成部分，它的性能优劣直接决定着整车的保温性。

(2)在国内及国际上，在冷藏车上常用的保温材料主要就是两种——PUF硬质聚氨酯泡沫(简称“聚氨酯”)和XPS挤塑聚苯乙烯保温板(简称“挤塑板”)。

表1 性能对比表

(3)在以上8个性能参数中，有4个性能参数是重要的，分别为保温性能、吸水率、粘接强度和防火性能。

①保温性能。保温性决定了保温时间，根据《保温车、冷藏车性能试验方法 QC/T 449-2000》中“4.17隔热性能试验”，为了达到温差≤3K的要求，保温材料的导热系数越差，相应的厚度就需要增加，从上表中可以看出聚氨酯材料的导热性比XPS要低。

但是有一点要予以说明，那就是XPS材料在低温情况下，导热性会降低，也就是保温性能会得到提升。根据试验，在-25℃时XPS的导热性仅为0.023W/m·K(下降)，而聚氨酯的导热系数则为0.026W/m·K(上升)，即在低温情况下，XPS的保温性能要优于聚氨酯。考虑到冷藏车在运输冰冻物品时，经常将温度调至-18℃，在这种低温状况下，XPS的表现要优于聚氨酯。

②吸水率。吸水率是影响保温效果的重要因素。吸水率越高的材料，在使用时就会比较容易吸附水蒸气，水汽凝结成后水又因为水的导热系数很高(0.54W/m·K)，会使保温材料的导热系数增大，故随着使用时间的冻融循环(在低温时水分凝结成冰，常温时冰又融化成水)的作用使得吸水率高的材料产生结构破坏，保温性能也大大降低。

而冷藏车的使用环境通常为低温，低温容易造成水蒸气凝结，保温材料在长期受到潮湿环境及水蒸气渗透的影响下，导热系数将会有所提高，这取决于保温材料本身的材质、闭孔率、显微结构和吸水率等因素。基于XPS的吸水率低于聚氨酯，闭孔率也比聚氨酯高，水汽难以进入，所以在这个性能上，XPS明显优于聚氨酯。

③粘接强度。从参数表中很容易看出，XPS的抗压强度远高于聚氨酯，同时又拥有吸水率低的特点，所以在一些工程项目中，XPS广泛适用于各种建筑物的底层防潮，也可铺设在高寒地区公路、铁路、机场跑道的路基下，能控制地砖热胀冷缩状态，并具有绝佳的结构承重效果。在这一点上，聚氨酯的强度完全无法与XPS相比，很容易被捏扁或折断，所以使用XPS材料的冷藏车厢体，结构强度很高，耐冲击撞击，不容易被破坏。

④防火性能。聚氨酯与XPS都属于高分子材料，都是易燃性质，而根据冷藏车的使用情况，要求保温材料的阻燃性必须达到B2级以上，所以这两种材料都需要添加阻燃剂。故在这一性能上，XPS与聚氨酯的性能相同，都能实现离火自熄。

图1 点燃后的XPS材料

根据对以上4个重要性能参数的分析，相信大家都能很容易地判断出XPS的大部分指标都是明显优于聚氨酯。但由于聚氨酯在国内应用较早，被众人熟知又对XPS了解太少，其实并不真正了解XPS的性能因此会习惯性地认为聚氨酯性能好，导致在选择保温材料时首选聚氨酯——实际上XPS的性能要优于聚氨酯。

2 使用性分析

在前面我们分析了聚氨酯和XPS的本身性能，下面我们分析两种材料在冷藏车厢板制作加工和使用过程中的难易性和适应性。

(1)切割难易性 两种材料在切割难度上区别不大，都是比较容易切断的。不过根据实际使用情况，切割时聚氨酯的粉尘要更大一些，粉尘的粘度大，难以清理干净；而XPS材料切割时则要干净许多，板料表面光滑，无粉尘，并且切割产生的粉尘不粘手，清理和收集都较为容易。

(2)胶水涂布性 聚氨酯都是整块一次性发泡形成的，然后再根据需要的厚度进行切割，所以切割后的板面孔洞很多，在涂布胶水时，胶水能渗入孔洞中，形成一层连接层，这就可以提高粘接性能；XPS通过挤塑压出成型制作的，闭孔率很高，但表面也很光滑，使用胶水粘接时，胶水只有薄薄的一层，不能深入材料内部，所以粘接性能不如聚氨酯。考虑到这一点，在粘接施工时，应选用毛面的XPS板料，或自行将XPS板料表面打磨毛糙，以提高胶水的粘接性能。

图2 毛面带沟槽的XPS材料

图3 撕裂后的聚氨酯复合板

3 经济性分析

冷藏车使用的保温材料对密度有要求，通常要求在36～40kg/m3。以38kg/m3保温材料为例，该密度的聚氨酯市场价约为1300元/m3，XPS市场价则为800元/m3左右。1台厢长4m冷藏车用料约为2m3，使用XPS材料的厢体成本比聚氨酯材料要低1000元。

4 结语

XPS是一种新型高级的保温材料，在建筑外墙保温上使用普及率很高，而聚氨酯材料属于老旧的保温材料，已经逐步被淘汰。由于XPS出色的各种性能，在国外已经被广泛使用在冷藏车上——在目前国内生产的冷藏车，保温材料主要为聚氨脂复合板、胶合板等，而国外则选用蜂窝夹层板、XPS聚丙烯板、高强度PVC板等，这些材料比聚氨酯性能好、重量轻，代表了世界冷藏厢式货车的发展方向。

XPS材料具有良好性能，价格也便宜，国内对XPS材料的认知不足，导致XPS在国内冷藏车行业遭到冷落，XPS出色的性能必定能赢得人们的认可，成为冷藏车行业保温材料的主流。

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