一、有机节能墙体材料
1．聚氨酯树脂泡沫塑料
聚氨酯泡沫塑料简称PUF塑料，全称为聚氨基甲酸酯泡沫塑料。是以聚合物多元醇（聚醚或聚酯）和异氰酸酯为主体基料，在催化剂、稳定剂、发泡剂等助剂的作用下，经混合发泡反应而制成的各类软质、半硬半软和硬质的聚氨酯泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料按所用原料的不同，有聚醚型和聚酯型两种，经发泡反应制成，又有软质及硬质之分。
硬质聚氨酯树脂泡沫塑料的特点如下。
（1）相对密度小、比强度高、隔声防震性能好、独立闭孔、热导率低、耐化学腐蚀、绝热保温性能优良。
（2）喷涂或浇注施工时，能与多种材质黏结，具有良好的黏结强度，施工后表面无接缝，密封性与整体性好。
（3）施工配方任意调配，按应用目标与施工方法，可制成适用的系列产品。
（4）施工方法灵活，通过生产配方调整，可采用喷涂法或浇注法。施工简便，方法灵活、快速。
软质聚氨酯树脂泡沫塑料的特点如下：具有多孔、质轻、无毒、相对不易变形、柔软、弹性好、撕力强、透气、防尘、不发霉、吸声等特性。
在绝热保温方面应用是以双组分聚氨酯硬质泡沫塑料为主。硬质聚氨酯泡沫塑料目前仍然是固体材料中隔热性能最好的保温材料之一。其泡孔结构由无数个微小的闭孔组成，且微孔互不相通，因此该材料不吸水、不透水，带表皮的硬质聚氨酯泡沫塑料的吸水率为零。该材料既保温又防水，宜广泛应用于屋顶和墙体保温，可代替传统的防水层和保温层，具有一材双用的功效。
在目前研制或发现的天然及合成保温材料中，聚氨酯硬质泡沫塑料是保温性能最好的一种保温材料，其热导率一般在0．018～0．030W/（m·K）之间。这种保温材料既可以预成型，又可现场喷涂成型，现场施工时发泡速度快，对基材附着力强’可连续施工，整体保温效果好，并且密度仅为0．03～0．06g/cm3。虽然聚氨酯泡沫塑料单位成本较高，但由于其绝热性能优异，厚度薄，并且加以适当的保护，可使聚氨酯泡沫塑料使用15年以上而无须维修，因而用聚氨酯硬质泡沫塑料作保温材料的总费用较低。
用于墙体材料的聚氨酯硬质泡沫塑料，一般要求具有难燃性能，可在发泡配方中加入阻燃成分。聚氨酯硬质泡沫塑料从化学配方上区分可分为普通聚氨酯（PU）硬泡和聚异氰尿酸酯（PIR）泡沫两类。与普通硬质泡沫塑料相比，后者系采用过量的多异氰酸酯原料和三聚催化剂制得，具有优良的耐高温性能和阻燃性能。
2．酚醛树脂泡沫塑料
酚醛树脂泡沫（PF）塑料，俗称“粉泡”。近年来，我国在酚醛树脂合成工艺和发泡技术上有了很大提高，逐步克服传统发泡必须在一定温度条件下才能发泡的不足，发展出室温可发泡的关键技术，也逐步克服了酚醛树脂泡沫塑料脆性、强度低，吸水率高，略有腐蚀性等物理性能上的缺点，在保持其原有优点基础上，进行改性，生产不同物理性能指标的系列产品。在成型手段上，可用浇注机并配备机械连续式或间歇式成型，制成带有饰面的复合板材，不但能保证泡沫质量，而且提高生产速度，降低生产成本，使酚醛树脂泡沫塑料应用领域逐渐拓宽。
用于生产酚醛泡沫塑料的树脂有两种：热塑性树脂及热固性树脂。由于热固性树脂工艺性能良好，可以连续生产酚醛泡沫塑料，制品性能较佳，故酚醛泡沫材料大多采用热固性树脂。酚醛树脂泡沫塑料的特点如下。
（1）绝热性。酚醛泡沫结构为独立的闭孔微小发泡体，由于气体相互隔离，减少了气体中的对流传热，有助于提高泡沫塑料的隔热能力，其热导率仅为0．022～0．045W/（m·K），在所有无机及有机保温材料中是最低的。适用于作宾馆、公寓、医院等高级建筑物室内天花板衬里、房顶隔热板，节能效果极其明显。用在冷藏、冷库的保冷以及石油化工、热力工程等管道、热网和设备的保温上有无可争议的综合优势。
（2）耐化学侵蚀性。酚醛泡沫材料耐化学溶剂侵蚀性能优于其他泡沫塑料，除能被强碱腐蚀外，几乎能耐所有的无机酸、有机酸及盐类。在空调保温和建筑施工中可与任何水溶型、溶剂型胶类并用。
（3）吸声性能。酚醛泡沫材料的密度低，吸声系数在中、高频区仅次于玻璃棉，接近岩棉，而优于其他泡沫塑料。由于它具有质轻、防潮、不弯曲变形的特点，广泛用作隔墙、外墙复合板、吊顶天花板、客车夹层等，是一种很有前途的建筑和交通运输吸声材料。
（4）吸湿性。酚醛泡沫材料闭孔率大于97%，泡沫材料不吸水。在管道保温中无须担心因吸水而腐蚀管道，避免了以玻璃棉、岩棉为代表的无机材料存在的吸水率大、容易“结露”、施工时皮肤刺痒等问题。近几年在中央空调管道保冷中得到推广应用。
（5）抗老化性。已固化成型的酚醛泡沫材料长期暴露在阳光下，无明显老化现象，使用寿命明显长于其他泡沫材料，被用于抗老化的室外保温材料。
（6）阻燃性。酚醛树脂含有大量的苯酚环，它是良好的自由基吸收剂，在高温分解时断裂的—CH2—形成的自由基能被这些活性官能团迅速吸收。检测表明，酚醛泡沫塑料无须加入任何阻燃剂，氧指数即可高达40%，属B1级难燃材料。添加无机填料的高密度酚醛泡沫塑料氧指数可达60%，按GB/T8625—88标准规定阻燃等级为Al，因此在耐火板材中得到应用。
（7）抗火焰穿透性。酚醛树脂分子结构中碳原子比例高，泡沫塑料遇见火时表面能形成结构碳的石墨层，有效地保护了泡沫塑料的内部结构，在材料一侧着火燃烧时另—侧的温度不会升得较高，也不扩散，当停止施焰后火自动熄灭。当泡沫塑料接触火焰时，由于石墨层的存在，表面无滴落物、无卷曲、无熔化现象，燃烧时烟密度小于3%，几乎无烟。经测定酚醛泡沫塑料在1000℃火焰温度下，抗火焰能力可达120min。
根据其特点，酚醛树脂泡沫塑料广泛适用于防火保温要求较高的工业建筑，如屋面、地下室墙体的内保温、地下室的顶棚（绝热层位于楼板之下）、礼堂及扩音室隔声材料；石油化工过热管道、反应设备、输油管道与储存罐的保温隔热；飞机、舰船、机车车辆的防火保温等。根据不同的应用部位，采用不同的加工成型方法，可以制成酚醛泡沫塑料轻便板、酚醛树脂覆铝板、酚醛泡沫塑料一金属覆面复合板、酚醛泡沫塑料消声板及各种管材、板材等。
3．聚苯乙烯泡沫塑料
聚苯乙烯（PS）泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主体原料，加入发泡剂等辅助材料，经加热发泡制成。按生产配方及生产工艺的不同，可生产不同类型的聚苯乙烯泡沫塑料制品，目前常用主要类型的产品有可发性聚苯乙烯树脂泡沫（EPS）塑料和挤塑性聚苯乙烯树脂泡沫（XPS）塑料两大类。由于近年建筑工程的扩展和对建筑节能的要求，使PS泡沫塑料生产量大大增加，如今PS泡沫塑料已成为建筑节能中主要应用的一种保温材料。
聚苯乙烯泡沫塑料生产方法目前多以物理发泡为主，包括以下两种。
（1）挤出法XPS
先将粒状PS树脂在挤出机中熔化，再将液体发泡剂用高压加料器注入挤出机的熔化段。经挤出螺杆转动搅拌，树脂与发泡剂均匀混合后挤出。在减压条件下，发泡剂气化，挤出物发泡膨胀而制得具有闭孔结构的硬质泡沫塑料，最后经缓慢冷却、切割，即可制成泡沫塑料成品。
（2）可发性PS粒料膨胀发泡法EPS
可发性聚苯乙烯树脂泡沫塑料是在悬浮聚合聚苯乙烯珠粒中加入低沸点液体，在加温加压条件下，渗透到聚苯乙烯珠粒中使其溶胀，制成可发性聚苯乙烯珠粒，然后经过预发泡、熟化和发泡成型制成制品。
聚苯乙烯泡沫塑料重量轻，隔热性能好，隔声性能优，耐低温性能强。除此之外，还具有一定弹性、低吸水性和易加工等优点。
聚苯乙烯泡沫塑料耐久性好，在水中和土壤中的化学性质比较稳定，不能被微生物分解，也不能释放出对微生物有利的营养物质。聚苯乙烯泡沫塑料的空腔结构也使水的渗入极其缓慢。据挪威国家公路研究所的研究表明，将EPS在地下水位以下埋设9天后其最大吸水量仅为9%；此外，长时间受紫外线照射，聚苯乙烯泡沫塑料的表面会由白色变为黄色，而且材料在某种程度上呈现脆性；在大多数溶剂中聚苯乙烯泡沫塑料性质稳定，但在汽油或煤油中可溶解。
聚苯乙烯泡沫塑料隔热性能优良，首先，由于泡沫塑料泡孔中的气体不容易产生对流作用，而且气体又是热的不良导体，因而聚苯乙烯泡沫塑料具有优良的隔热性能，常用于民用建筑的墙体、屋顶保温层及道路工程中的隔温层，以满足严寒季节对建筑物的保温和道路防冻的要求。其次，聚苯乙烯泡沫塑料中存在大量的微小气孔，是一种工业和民用建筑中良好的吸声和装饰材料。
聚苯乙烯泡沫塑料压缩性能良好，泊松比很小，无论单轴压缩性能或三轴压缩性能都较优良，是一种弹塑性材料。在屈服前周围压力对EPS的应力一应变关系影响不大，当达到屈服后，周围压力才对屈服强度有影响。
聚苯乙烯泡沫塑料蠕变小，当压缩应力处于弹性区域内时，聚苯乙烯泡沫塑料几乎不存在永久的压缩蠕变；当外荷载大于2倍的5%应变所对应的压缩强度时，由蠕变所产生的额外永久变形很小，因此可不考虑压缩蠕变的影响。
聚苯乙烯树脂泡沫塑料广泛应用于建筑物外墙外保温和屋面的隔热保温系统。近几年来，在诸多外墙保温的技术体系中，基于聚苯乙烯泡沫塑料板的外保温体系最受市场青睐。
二、无机节能墙体材料
1．无机纤维建筑保温材料
（1）岩棉、矿渣棉及其制品
岩棉是以精选的天然岩石如优质玄武岩、辉绿岩、安山岩等为基本原料，经高温熔融，采用高速离心设备或其他方法将高温熔体甩拉成的非连续性纤维。矿渣棉是以工业矿渣如高炉渣、磷矿渣、粉煤灰等为主要原料，经过重熔、纤维化而制成的一种无机质纤维。通过在以上棉纤维中加入一定量的黏结剂、防尘油、憎水剂等助剂可制成轻质保温材料制品，并可根据用途再加工成板、毡、管壳、粒状棉、保温带等系列制品。
矿渣棉和岩棉（统称矿岩棉）制品的特点是原料易得，可就地取材，再加上生产能耗少，成本低，可称为耐高温、~廉价、长效优秀保温、隔热、吸声材料。这两类保温材料虽属同一类产品，有其共性，但从两类纤维应用来比较，矿渣棉的最高使用温度为600～650℃，且纤维较短、脆；而岩棉的最高使用温度可达820～870℃，且纤维长，化学耐久性和耐水性也较矿渣棉好。
（2）玻璃棉及其制品
玻璃棉及其制品与矿岩棉及其制品一样，在工业发达国家是一种很普及的建筑保温材料，在建筑业中是一类较为常见的无机纤维绝热、吸声材料。它是以石英砂、白云石、蜡石等天然矿石，配以其他的化工原料（如纯碱、硼砂等）熔制成玻璃，在熔解状态下经拉制、吹制或甩制而成极细的絮状纤维材料。按其化学成分中碱金属等化合物的含量，可分为无碱玻璃棉、中碱玻璃棉和高碱玻璃棉；按其生产方法，可分为火焰法玻璃棉、离心喷吹法玻璃棉和蒸汽（或压缩空气）立吹法玻璃棉三种，现在世界各国多数采用离心喷吹法，其次是火焰法。在玻璃纤维中，加入一定量的胶黏剂和其他添加剂，经固化、切割、贴面等工序即可制成各种用途的玻璃棉制品。玻璃棉制品品种较多，主要有玻璃棉毡、玻璃棉板、玻璃棉带、玻璃棉毯和玻璃棉保温管等。由于建筑节能的需要，我国及世界各国对玻璃棉及其制品的需求都在不断增加。
玻璃棉在玻璃纤维的形态分类中属定长玻璃纤维，但纤维较短，一般在150mm以下或更短。形态蓬松，类似棉絮，故又称短棉，是定长玻璃纤维中用途最广泛、产量最大的一类。
玻璃棉是由互相交错的玻璃纤维构成的多孔结构材料，特性是体积密度小（表观密度仅为矿岩棉表观密度的一半左右），热导率低，吸声性好，不燃、耐热、抗冻、耐腐蚀、不怕虫蛀、化学性能稳定，是一种优良的绝一热、吸声过滤材料，被广泛应用于国防、石油化工、建筑、冷藏、交通运输等部门。是各种管道、储罐、锅炉、热交换器、风机和车船等工业设备和各种建筑物的优良保温、绝热、隔冷、吸声材料。
玻璃棉制品中，玻璃棉毡、卷毡主要用于建筑物的隔热、隔声等；玻璃棉板主要用于仓库、隧道以及房屋建筑工程的保温、隔热、隔声等；玻璃棉管套主要用于通风、供热、供水、动力等设备管道的保温。玻璃棉制品的吸水性强，不宜露天存放，室外工程不宜在雨天施工，否则应采取防水措施。
2．无机多孔状保温材料
无机多孔状绝热保温材料是指具有绝热保温性能的低密度颗粒状、粉末或短纤维状材料为基料制成的硬质或柔性绝热保温材料。这些材料主要包括膨胀珍珠岩及其制品、膨胀蛭石及其制品、微孔硅酸钙制品、泡沫玻璃制品、泡沫混凝土制品、泡沫石棉制品和其他应用较广的轻质保温制品。
该类保温材料的原料资源丰富，生产工艺相对容易掌握，产品价格低廉，加之近年来成型工艺的改进，产品质量、性能大大提高，不仅用于管道保温，也用于建筑领域的砌块、喷涂等节能保温工程，该类材料是我国目前建筑绝热保温主体材料之一。
（1）膨胀珍珠岩及其制品
珍珠岩是火山喷发时在一定条件下形成的一种酸性玻璃质熔岩，属非金属矿物质，主要成分是火山玻璃，同时含少量透长石、石英等结晶质矿物。
膨胀珍珠岩是珍珠岩经人工粉碎、分级加工形成一定粒径的矿砂颗粒后，在瞬间高温下，矿砂内部结晶水汽化产生膨胀力，熔融状态下的珍珠岩矿砂颗粒瞬时膨胀，冷却后形成多孔轻质白色颗粒。其理化性能十分稳定，具有很好的绝热防火性能，是一种很好的无机轻质绝热材料，可广泛用于冶金、化工、制冷、建材、农业和医药、食品加工过滤等诸多行业。其中，在建筑工程应用占60%，热力管道保温占30%，其他应用占10%。
膨胀珍珠岩具有较小的堆积密度和优良的绝热保温性能。化学稳定性好，吸湿性小，无毒、无味、不腐、不燃、吸声。具有微孔、高比表面积及吸附性，易与水泥砂浆等保护层结合。
在建筑业推广使用膨胀珍珠岩是实施节能的有效途径之一。在墙体外侧喷涂（外墙外保温）膨胀珍珠岩涂料层，可增强墙体的热稳定性，并可与装饰工序同步进行，也可成为彩色装饰涂层。在墙体外侧喷涂膨胀珍珠岩涂料层，是复合墙体构造方式中功能结构的一种，也是目前正在节能建筑中推广使用的一种方法。该产品与其他保温材料相比，明显的优势是价廉、成本低、施工速度快，是一种竞争力强的保温材料。
