能源书呆子的更多思考
大多数绝缘材料的r值低于R-5.6 /英寸。正如David Yarbrough，一位全国知名的绝缘专家所解释的那样，“在75°F时，产品的理论最大r值是5.6 /英寸。这代表了在没有对流和辐射的情况下的最大r值——它代表了空气的纯导电性。除非你谈论的是一种包含封装气体、真空或纳米级粉末的产品，否则这是你能达到的最高水平。”
由于这是理论上的最大值，因此了解到纤维素、矿棉、玻璃纤维和EPS通常具有较低的r值也就不足为奇了(在每英寸R-3.5至R-4.2的范围内)。
为什么许多多异氰尿酸酯制造商(至少直到最近)一直在兜售高于这个理论最大值的r值?因为聚iso(如挤压聚苯乙烯)包括封装气体;正如Yarbrough所指出的，封装气体的绝缘产品可以超过每英寸5.6 r的理论最大值。
如果在泡沫绝缘材料中发现的空气气泡被另一种气体的气泡所取代——一种蒸汽导电性比空气低的气体——就有可能获得更高的r值。用于生产聚苯乙烯和挤压聚苯乙烯(XPS)的发泡剂属于这一类。
热漂移
虽然用于生产聚利索和XPS的发泡剂成功地提高了新制造的刚性泡沫的r值，但它们有一个致命的弱点:随着时间的推移，这些发泡剂会消散。气体逐渐扩散穿过坚硬的泡沫，当它们消散时，它们被空气所取代。(在坚硬的泡沫上覆盖一层像铝箔那样不透气的表面，可以减缓这一过程，但不能阻止这一过程。)由于这一过程导致泡沫的r值逐渐降低，因此通常称为“热漂移”。
用于制造膨胀聚苯乙烯的发泡剂…
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19日的评论
对查理·沙利文的回应
查理,
谢谢你发现我的错别字(我已经改正了)。
我们今天早上肯定也是这么想的。十分钟前，我在最后一刻对我的文章做了一些修改，包括在最后一个要点中提到了Neopor。编辑后，我看了你的评论，也提到了Neopor的优势。所以，不用说，我同意你的看法。谢谢。
大小重要吗?
马丁:r值的损失率会随着泡沫的厚度而不同吗?一米厚的泡沫会和一毫米厚的泡沫同时到达r4吗?
地点重要吗?在石板下面?在墙上?
对Stephen Sheehy的回应
斯蒂芬,
厚度肯定很重要——这就是为什么陶氏化学的保证只适用于至少1.5英寸厚的XPS。(明显的暗示是，3/4英寸或1英寸XPS的r值比较厚类型的XPS下降得更快。)
我认为没有人能回答你关于平板XPS和壁挂式XPS的问题，但我们都可以推测。
谢谢你的深入研究!
调查做得好，马丁——很值得!
我预计用HFC和HFO剂吹制的2磅聚氨酯也会有同样的问题，但不会用水吹制2磅聚氨酯，因为水很快就会消散。
Icynene的2.0磅和2.1磅水吹泡沫约为R5/英寸，这可能是大多数2磅聚氨酯的最终归宿(但持续多长时间仍是一个悬而未决的问题)。
较小的区域参与者阿罗哈能源公司的水吹聚氨酯声称在某些未指定的密度下高达R6.5/英寸，但第三方ASTM C518测试数据似乎无法在线获得。
http://www.aloha-energy.com/spray_foam.html
＂
* 4泡沫密度产品可提供0.5磅，1.0磅和1.8磅和2.5磅
*根据泡沫密度，r值为3.6至6.5 /英寸。
回复Dana Dorsett
丹娜,
约翰·斯特劳布(John Straube)告诉我，“你知道，封闭式泡沫喷雾的安装人员有时会吹嘘说，‘我们的泡沫喷雾速度是每英寸R-7。“也许你刚喷完就立刻变成了R-7，但经过一段时间的老化，你就不会变成R-7了。”我们从未见过任何泡沫达到R-7。你可能在喷洒，但我的实验室不会有。很多人都说了，但没人核实。”
对我来说听起来不错。
一些2磅泡沫供应商声称R7/英寸，但我对此也持怀疑态度。
我有点惊讶于hfc吹的XPS在3岁(甚至3个月!)的幼龄时的表现有多差。我一直认为它可能仍然在~ r5左右的范围内或更高，至少到5岁的成熟年龄，但显然这不能指望。长期以来，我一直认为，从设计角度来看，对于回收的或使用多年的XPS来说，假设任何东西都超过R4.2/英寸是不合适的，但考虑到本文中包含的Richard Roe的第三方测试性能表，年龄和状况不再是我考虑的因素。即使是全新的XPS也不能被认为比R4.2/英寸长得多。(为此我再次感谢你!)
谢谢，还有一种稳定的提高R的方法
谢谢你的深入研究!令人失望的是，XPS行业不能或不愿意说很多有用的东西。我希望通过提出问题和发表这篇文章，你能帮助他们意识到他们需要做更多的事情。感谢你在没有更好的信息的情况下，把它归结为目前的实际假设。
一个有用的脚注是，如果你想要比EPS更高的r值，但不想漂移，你可以用石墨负载EPS得到~R4.5/in。它被巴斯夫(BASF)命名为Neopor，并被绝缘公司更名为各种其他名称，如“绝缘铂”。除非木蚁带走了它的一部分，否则r值不会随着时间而改变。
在欧洲，XPS行业提供二氧化碳吹石墨加载XPS。R值稳定，全球变暖影响可忽略不计。可惜这里不提供这种服务。
“常规”EPS vs. Neopor
Martin以石墨注入Neopor EPS作为博客的结尾。我计划在我的新家墙上使用6 1/2“EPS sip。(EPS芯5 1/2英寸厚)制造商评定EPS面板为R-23, Neopor为R-27。为了增加R-4, Neopor的成本溢价是否值得?或者说，对于增加的成本来说，R的变化可以忽略不计吗?
这取决于……
石墨负载EPS的额外成本是否“值得成本溢价”在很大程度上取决于壁厚的限制。7.5英寸- 8英寸EPS SIP的性能与6.5英寸Neopor SIP相当(甚至更好)。
我个人没有将Neopor定价为$/R-ft^2(更不用说Neopor SIPs vs.标准EPS)，但预计它的单位r将更加昂贵。算算吧。当你可以承受额外的厚度时，标准EPS可能会更具成本效益。
如果你被限制在6.5英寸，从R23到R27的冲击是热流的两位数百分比减少——这不是没有。但是，在给定的壁厚下，通过提高Neopor的性能，整个房子的净性能收益是否更便宜，还是更好的窗户或其他改变，这是设计师需要解决的问题。
回复James Kreyling关于Neopor是否值得的问题。
就像戴娜说的，我们必须知道成本溢价，才能知道是否值得。就像他说的，你可以将其与增加厚度，或改善其他地方的包膜进行比较。如果我们知道你所在位置的供暖系统类型和供暖天数，我们还可以快速轻松地计算出这两种情况下每年通过墙壁的热量损失，并计算出供暖系统的能源使用差异。我们可以计算出你需要买多少PV来弥补差额。
在楼板下，只需要支付保温层的成本，就可以使保温层更厚。然而，较厚的墙壁增加了其他成本，如门窗所需的细节。因此，即使更厚的SIP是获得R-27级墙板的更便宜的方法，但使用更薄的Neopor，项目总成本可能仍然更低。
但这些都只是猜测，直到我们得到他们对Neopor的溢价。
Neopor回报
我对使用Neopor很感兴趣，在我们计划我们的SIP住宅时研究了它。回顾我给我们GC的邮件，我想起我已经研究过巴斯夫的独立实验室测试报告等。我记得当时我确信这是一条正确的道路。最终我们没有使用它;我们没有得到回报，就像没有三层玻璃窗一样。
发现了一封4年前发给我们GC的电子邮件，其中有一个屏幕截图，我使用了一个简单的在线能源计算器来确定Neopor是否对我们的屋顶有益。(忽略实际选择的材料，他们选择提供正确的R值差。我们也不使用燃油;我想我要么把它作为最坏的情况假设，要么这个工具没有提供地源热泵HVAC。)
在37美分/R-ft^2的高r下，我并不惊讶它不起作用。
计算结果显示，R4的面积为2160平方英尺，价格为3205.44美元。R4每平方英尺1.484美元，或r每平方英尺0.371美元。这是相当昂贵的性能增强…
每R比标准EPS贵3.5倍…
.．.每R的价格是闭孔喷涂聚氨酯的2倍…
.．.~10倍的价格每R开吹纤维素在阁楼。
箔面XPS?
制造商不应该生产箔面XPS吗?听起来箔面可以减少热漂移通过减少发泡剂从气体通过面板的两个面。与目前制造面板的方式相比，它也将成为一个很好的表面。当然，这将增加制造成本，从而增加面板的成本。对于大多数客户来说，价格意味着很多，特别是当他们在比较产品时可能只看r值时。
我想知道泡沫各个细胞在排气前后的内部压力是多少。我认为压强会下降。这是泡沫板收缩的原因吗?这是一个直接的结果，气体，将箔面有助于减少这一点?
哦，对了，还有一个问题要问制造商。我该如何让我的泡沫进行r值测试，以可能兑现保修，保修是可转让的吗?我认为这对制造商来说很方便，因为你不太可能测试你的泡沫板，以确保它在20到50年后仍保持90%的r值。如果当地有实验室测试泡沫的r值，并且保修是可转让的，我的朋友克雷格有一个清单，上面有很多回收的泡沫板出售，可以换成新的。
对Dillon Vautrin的回应
狄龙,
首先，几家中国制造商生产箔面XPS。这是一个描述这种产品的网站链接:
http://www.alibaba.com/product-detail/aluminum-foil-XPS-Foam-Insulation-sheet_60070364186.html?spm=a2700.7724857.29.10.efOqv4&s=p
其次，这里是实验室的联系信息，可以确定XPS样品或其他类型绝缘的r值:
研发服务
102轧机传动
库克维尔，TN 38501
931-372-8871
Offgassing毒性
这有点偏离r值的主题，但我想知道:如果发泡剂正在缓慢释放，在建筑物内部使用时，比如用于隔热地下室墙壁时，是否会产生任何空气质量问题。
对亚当·利伯曼的回应
亚当,
发泡剂扩散的速度非常慢——这个过程需要几十年——所以室内空气中发泡剂的浓度可能非常非常低。此外，我不知道有任何报告说这些发泡剂有毒。(我并不是说它们不是，但我从未听说它们是——尤其是在讨论中的非常低的水平上)。
如果发泡剂扩散到空气中的想法让你担心，选择EPS。
HFC发泡剂无毒
氢氟碳化物最大的安全隐患是与液体接触导致的冻伤。HFC134a浓度超过500000 ppm时，已被证明会引起狗的心脏症状，但这是只有在不通风的房间里打开一罐汽车制冷剂才能达到的浓度。
在刚性泡沫中使用的阻燃剂可能是一个更大的人类健康问题，而不是几年/几十年的氢氟碳化物缓慢流失，甚至这些可能很难衡量。在大多数家庭中，清洁溶液和香味产品中的挥发性有机化合物对你的危害更大。
挤压聚苯乙烯协会(XPSA)响应
通过热漂移来确定r值并不是评价泡沫绝热材料长期热性能的综合方法。热漂移只是在准确确定泡沫绝热材料的热性能时应考虑的几种传热机制的一部分。
确定r值时要考虑的三种主要传热机制是对流、传导和辐射。通过这些机制的传热根据不同泡沫的物理性质(例如密度、细胞大小、聚合物组成、气相组成)以及环境因素(例如老化、温度、气候)而有所不同。多年来，泡沫保温行业从未停止改进和进步泡沫的热性能与所有三种传热机制。
根据变量的数量，以及通过加速老化来确定LTTR值的各种方法，以及各种类型的绝缘，泡沫绝缘行业的共识是在平均温度75度下评估180天的r值，以确定相对性能的r值，从而给出老化第二阶段的平均r值。行业通过ASTM C518或C177标准评估r值，因为它们是适用于所有泡沫塑料的统一测试方法。
想想看，就像你考虑买一辆车，问它的油耗如何。你会得到一个每加仑平均行驶里程的数字，这个数字也是汽车行业根据一系列变量计算出来的。如果这些变量发生变化(如汽油辛烷值、城市交通、化油器状况、上山或下山、车龄)，每加仑汽油的平均行驶里程也会发生变化。
就像汽油里程的类比一样，由于物理和环境的变化，泡沫绝缘材料的LTTR不是一个固定的值。在泡沫塑料挤出过程中需要发泡剂来创造理想的热性能质量。而且，虽然在科学上是准确的，发泡剂从XPS泡沫中缓慢扩散和空气扩散到XPS泡沫中，在很长一段时间内，最低限度地降低了其r值，但XPS硬质泡沫绝缘的闭孔结构使XPS在整个生命周期内保持显著的热效率，即使在15年加权LTTR测试期之后。这一点值得注意，因为虽然其他类型的泡沫绝缘材料由于制造工艺的差异而声称没有“热漂移”，但他们的产品仍然允许渗透和吸收水分，降低泡沫的绝缘功率，并最终降低其r值。
XPS隔热材料因其非常高的抗压强度和抗湿性，对建筑的能源效率和性能耐久性做出了重大贡献，使其成为设计师可持续和节能的选择。当考虑泡沫保温材料的建议时，一定要做研究，并考虑所有变量，以做出适合您特定需求的明智决定。
挤出聚苯乙烯协会很乐意提供资源。更多信息也可以在http://www.xpsa.com．
问候,
劳拉·梅迪茨，XPSA公关经理
回复劳拉·梅迪茨
劳拉,
非常感谢你的评论，这似乎证实了我文章中报道的事实。
你的一句话有点令人费解:“热漂移只是准确确定泡沫绝热材料热性能时应考虑的几种传热机制中的一部分。”
热漂移不是“传热机制的一部分”。正如你正确指出的那样，与隔热性能相关的传热机制只有三种:对流、传导和辐射。热漂移是描述某些类型的刚性泡沫的绝缘性能逐渐降低的一个速记短语。它不是“传热机制的一部分”。
热漂移降低泡沫r值后控制XPS热流的传热机制与热漂移降低泡沫r值前控制XPS热流的传热机制完全相同。
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