天津斯坦利周洪涛：高品质挤出法石墨EPS的生产制造
“双碳”目标对建筑行业提出了新的发展要求。外墙外保温系统作为建筑工程降低能耗的一项重要分项工程，是建筑行业实现“双碳”目标的重要路径。随着近两年，多地出台政策限制外墙外保温系统的使用，外墙外保温系统如何寻找高质量发展之路，如何助力“建筑碳中和”目标的实现？对此，8月20日，中国房地产采购平台联合住建部康居认证中心继续推出“2021建筑产业‘碳中和’发展云论坛”第四季，聚焦外墙外保温系统。论坛特邀外墙外保温领域专家及资深从业者共同探索建筑行业碳中和的实现办法。
会上，天津斯坦利新型材料有限公司总经理高级工程师周洪涛发表了《高品质挤出法石墨EPS的生产制造》的主题演讲，详细阐述了挤出法石墨EPS的工艺生产、制作及其优势。
以下为演讲实录：
周洪涛：各位行业同仁大家下午好，我介绍一下石墨的情况，石墨EPS是普通白色的EPS的升级产品，大幅度的降低导热艺术，材料进入中国已经十年了，但是材料生产制造并不容易，我们的整个被动房行业要围绕建筑保温做很多工作，也是被动房项目成功的关键因素。所以对石墨EPS的品质要求很高，我们康居工程以做出高品质建筑为目标。
我结合一个小的点，材料部分给大家解释一下，我们公司的技术产品和市场运营，2015年成立，公司致力于各种微发泡高分子材料的研发制造，也是国家高新技术企业，公司的生产工艺已经被中国轻工联合会确定为高科技成果。
上世纪五十年代发明的材料在很多行业得到了应用，最关键的领域有50%主要用于包装，常见的泡沫箱，还有40%的使用量用于建筑保温，还有5%左右用于其他领域，安全头盔等等特种领域。石墨EPS是在普通的基础上发展起来的，科学家发现它像镜子一样，而热传导30%是红外线，人眼看不到的，但是会散发大量的热能，石墨的片状结构对红外线有反射的效果，EPS加入一些一定量的石墨就可以把室内室外的红外线反射回来，我们测量得到的是0.040左右，石墨EPS可以做到0.032导热系数以下，最低的可以做到0.028。
关于石墨EPS有两种生产方法，一种是悬浮法，主要是传统工艺，属于化学合成，但是受限于石墨对苯乙烯聚合有阻聚作用，石墨的添加量有很大的限制，加多了就废了，很难达到低导热系数的目标，常规的可以做到0.032左右，但再低了就对选法工艺非常难。
第二个方法是挤出法石墨EPS。这种工艺是用聚苯乙烯为原料，高温热熔形成挤出法的石墨EPS，工艺成本高，最大的优势是对石墨的添加过程，窗口很大，可以加的量比较多。
公司2015年开始研发，最主要的成果是自主研发了生产装备，核心部件也有进口，但是整个工艺是自主研发的，这其中的技术难点有几个方面，第一大填充量的石墨添加，对于后期发泡导致破裂，导致苯板性能不好，需要我们解决这个问题，通过实验努力最终可以实现5%的石墨添加；第二个技术是石墨怎么均匀的加入。第三个难点，因为中国比欧洲对阻燃的要求还高，阻燃剂高温加工过程中必然产生分解，对工艺需要采用低温加工，强力混合，最大限度的均匀分散，并实现最少分解的目标，实现B1B级的阻燃标准，只要投入一定的成本就可以实现，可以批量化生产。
石墨聚苯乙烯在外墙保温的优势
目前主要研发石墨聚苯乙烯，我们认为外墙保温上有几个重要的优势，其中最核心的优势是，我们不做房屋保温，也可以实现更低的导热系数。在被动房领域，普通居民住宅国家要求0.033，国内以下就可以了，但是被动房领域对保温系数要求非常严格，直接涉及到被动房最终能不能达到目标，合格的材料是项目成功的关键因素。包括为了实现更低导热的目标，我们公司在常规销售的产品以外特殊派发了301BK，这个材料可达到更低的导热系数，普通的20公斤密度的板材可以承诺导热系数低于0.030，但是打的更结实的时候可以达到0.029的数据，目前0.028的数据还没有。
第二个是防火性能，阻燃等级达到B1B，难度是挤出法的阻燃剂的添加和保护工艺，但是日常销售时就涉及到不同的市场价格，即使实现B1B级的产品，价格也远远低于进口材料的成本。
另外两个优势，挤出法石墨EPS对比悬浮料的基础上，有一个优秀的溶解性，悬浮料水上聚合出来的很多的分散剂，颗粒的结合度很难，常规悬浮料的板材一看都是颗粒，对于挤出法没有分散剂的使用，因为大分子量聚苯乙烯的使用，强度和抗压强度的指标都会非常好。
此外，在经济效益上，挤出法出料率更高，水向聚合的原料里面1%的水，含在材料里，挤出法石墨料发泡剂含量5.3%左右，综合算下来，一吨的挤出法石墨料大概可以出980公斤的板材，悬浮料大概950公斤左右，所以这个也能给制品厂省一些钱。
这种挤出法石墨料也不是很复杂，主要用于建筑保温行业，现在我们国家建筑保温行业比世界发达国家起步相对晚一些，各地的节能标准以前不高，但是去年开始已经在北方地区大面积推行75节能的标准了，优秀的建筑保温系统可以减少供暖燃料，包括煤的使用，天然气的使用，对工期改善也会起到很多的作用。
石墨EPS更是在普通的EPS的基础上进一步降低导热系数，可以使用更少，要达到相同的保温效果，低导热系数可以减薄，可以使用少的塑料实现建筑节能的保温目标。
被动房或者零能耗住宅对石墨苯板的推广的重要推动作用
据行业统计，每年在国内作为苯板，应该有150万吨的使用量，新型的石墨聚苯板这几年逐步得到了认可，进入到建筑设计的领域，我们认为未来的增长空间还是有的，现实的数据，包括被动房技术从欧洲来，欧洲的外墙保温石墨聚苯板占到50%到60%，其实石墨聚苯板的成本没有提高多少，但是它真正的使用上，因为建筑几十年的使用，它能达到的效率远远高于一开始的成本的增加。
随着我国75节能的标准的推行，保温材料也在逐步升级，像北方地区，普通的白苯板不能用了，设计成石墨苯板，我们开会设计的被动房或者零能耗住宅的推广，对石墨苯板的要求和将来的推广起到很重要的作用。
从世界意义上考虑，现在我们国家跟世界上签署的碳中和的目标，作为房屋来说，很多报告都有数据，在中国房屋保温减少的燃料取暖是对我们整个碳中和目标实现里面占有非常大的比例，所以我们国家现在也在推高端被动房项目。
我们生产石墨苯板最重要的优势在于一直做真正的低导热石墨EPS，用自己的原料做的石墨苯板一定能达到保温效果，同时附带相应的阻燃要求，这两点是有品质保证的，谢谢大家。
