簡(jiǎn)介建筑用聚氨酯硬泡材料

　　關(guān)鍵詞；氨酯硬泡.防水保溫材料.

　　一. 聚氨酯硬泡體的性能.

　　。承擔(dān)保溫防水雙功能的聚氨酯硬泡（SPF）也完全不同于用于冰箱、冷庫(kù)僅起保溫作用的聚氨酯(PUR)，盡管它們外觀結(jié)構(gòu)看似非常相像，但作為建筑保溫防水一體化材料，聚氨酯硬泡打破了傳統(tǒng)建材功能單一、防水的不保溫、保溫的不防水、防水層一旦出現(xiàn)滲漏、保溫層隨即失保溫功能的通病。與其它單功能保溫或防水材料相比，聚氨酯硬泡具有明顯的優(yōu)勢(shì)：

　　1.聚氨酯硬泡具有一材多用的功能，同時(shí)具備保溫、防水、隔音、吸振等諸多功能；

　　2.保溫性能卓越，是目前國(guó)內(nèi)所有建材中導(dǎo)熱系數(shù)最低（≤0.024，綠色環(huán)保無氟發(fā)泡技術(shù)）、熱阻值最高的保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)僅為EPS發(fā)泡聚苯板的一半；

　　3.聚氨酯硬泡體連續(xù)致密的表皮和近于100%的高強(qiáng)度互聯(lián)壁閉孔，具有理想的不透水性。采用噴涂法施工達(dá)到防水保溫層連續(xù)無接縫，形成無縫屋蓋和整體外墻保溫殼體，防水抗?jié)B性能優(yōu)異；

　　4.施工快周期短；.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，對(duì)周圍環(huán)境不構(gòu)成污染；

　　硬質(zhì)聚氨酯泡沫熟化一周后進(jìn)行泡沫性能檢

　　測(cè)，泡沫性能如表1        

　　5.超強(qiáng)的自粘性能，與屋面及外墻粘結(jié)牢固；硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和面材的粘接強(qiáng)度表2　　          

　　6.離明火自熄，且燃燒時(shí)只炭化不滴淌，炭化層尺寸和外形基本不變，能有效隔斷空氣的進(jìn)入阻止火勢(shì)的蔓延，防火安全性能好。

　　7..柔性漸變技術(shù)可有效阻止防水層開裂　

　　二.聚氨酯硬泡體材料本身性能的優(yōu)劣，對(duì)建筑物的使用安全性、保溫功能、防水功能有著重大的影響，在選材時(shí)必須引起高度重視。建筑業(yè)用聚氨酯硬泡體防水保溫材料與冷庫(kù)、冰箱用聚氨酯質(zhì)泡沫保溫材料在性能上的極大差別，主要反映在斷裂延伸率、閉孔率、尺寸變化率、粘接強(qiáng)度四項(xiàng)性能指標(biāo)上。

　　1.抗拉強(qiáng)度和自粘強(qiáng)度的影響

　　聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)的整體強(qiáng)度取決于聚氨酯母材的抗拉強(qiáng)度（系統(tǒng)強(qiáng)度的最薄弱環(huán)節(jié)），因此聚氨酯硬泡本身的抗拉強(qiáng)度實(shí)際上就是整個(gè)外墻飾面系統(tǒng)的抗拉拔強(qiáng)度。例如：聚氨酯硬泡的抗拉強(qiáng)度是200kpa，整個(gè)外墻系統(tǒng)的抗拉拔強(qiáng)度就是200kpa；如果此指標(biāo)下降為100kpa，則整個(gè)外墻系統(tǒng)的抗拉拔強(qiáng)度會(huì)隨之降低為原來的一半，安全系數(shù)也必然會(huì)驟降為原來的一半。另外，建筑業(yè)用噴涂聚氨酯硬泡在材料配制時(shí)還應(yīng)充分地考慮外墻外保溫系統(tǒng)使用時(shí)的粘接強(qiáng)度要求，因此要求其對(duì)金屬、混凝土、磚石、木材、玻璃等建筑材料具有極好的自粘接性能。國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T998-2006和最近通過的《聚氨酯硬泡外墻外保溫工程技術(shù)導(dǎo)則》，都對(duì)聚氨酯硬泡的自粘接強(qiáng)度規(guī)定了強(qiáng)制性指標(biāo)，這也是噴涂聚氨酯硬泡相對(duì)于發(fā)泡聚苯板（EPS）和擠塑保溫板（XPS）外墻外保溫系統(tǒng)安全性具有明顯優(yōu)勢(shì)的一個(gè)重要指標(biāo)。值得一提的是，強(qiáng)度是氨酯硬泡最重要的力學(xué)性能，它的大小直接決定著外墻飾面系統(tǒng)的抗風(fēng)壓、抗沖擊、抗應(yīng)變能力以及承載總重量的能力，是評(píng)估外墻外保溫系統(tǒng)使用安全性的最重要、最直接的性能指標(biāo)。

　　2.斷裂延伸率

　　斷裂延伸率是衡量聚氨酯硬泡抗拒應(yīng)力作用不產(chǎn)生永久變形的重要性能指標(biāo)，而僅起保溫作用，無防水功能的冷庫(kù)冰箱用聚氨酯硬質(zhì)泡沫對(duì)此項(xiàng)關(guān)鍵的性能指標(biāo)并無任何要求。國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JC/T998-2006）中明確規(guī)定：聚氨酯硬泡如果作為屋面和墻體防水保溫一體化材料使用，必須滿足延伸率大于10%的基本要求，才能保證因使用環(huán)境溫度變化、屋面及墻體的干縮濕脹、嚴(yán)冬凍融破壞以及建筑物基礎(chǔ)不均勻沉降造成的防水層斷裂、起鼓和龜裂。使聚氨酯硬泡在發(fā)揮優(yōu)異保溫功能的同時(shí)，充分展示其可靠的防水功能，只有延伸率滿足上述國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的聚氨酯硬泡才能保證建筑物冬暖夏涼，環(huán)境舒適，屋面滴水不漏，外墻永無返潮之慮。

　　3.閉孔率

　　閉孔率是衡量材料吸水率和導(dǎo)熱系數(shù)的重要指標(biāo)，閉孔率低的硬泡吸水率和導(dǎo)熱系數(shù)都較高，對(duì)材料的保溫功能和抗凍融性能都有著至關(guān)重要的影響。建筑用聚氨酯硬泡作為屋面防水保溫材使用時(shí)，其泡沫閉孔率至少應(yīng)大于95%，當(dāng)閉孔率低于70%時(shí)，短時(shí)大雨并不會(huì)造成屋面滲漏，但在多日連續(xù)陰雨的季節(jié)，由于硬泡長(zhǎng)期浸泡在雨水中，開孔泡中吸水較多，滲入泡中的雨水，在重力作用下會(huì)透過串孔進(jìn)入屋面基層，并被封存在基層和硬泡之間，即使雨過天晴，在烈日照射下短期內(nèi)也很難經(jīng)過硬泡保溫層和保護(hù)層向上排出。相反，由于屋面受陽光照射，上層溫度高，下層溫度低，水分反而向屋面下層遷移，造成雨天不漏、晴天滲漏的反�，F(xiàn)象，這種現(xiàn)象在南方黃梅季節(jié)尤甚

　　4.尺寸變化率

　　聚氨酯硬泡受使用環(huán)境溫度變化的影響，尺寸和體積會(huì)發(fā)生一定的變化，尺寸變化率的大小與原料的類型、泡體的結(jié)構(gòu)、芯材密度、成型工藝及發(fā)泡劑的種類等諸多因素有關(guān)，耐溫差性能較好的聚氨酯硬泡在-20攝氏度至+80攝氏度的環(huán)境溫度下，尺寸不應(yīng)發(fā)生明顯的變化。聚氨酯硬泡的閉孔率高達(dá)95%%以上，封閉在泡孔中的氣體壓力隨環(huán)境溫度的變化而變化，如果泡壁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較小，泡沫尺寸就會(huì)因閉孔中氣體壓力的變化而產(chǎn)生低溫收縮或高溫膨脹的變形，尺寸相對(duì)變形量（即尺寸變化率）越大，聚氨酯防水保溫層產(chǎn)生斷裂或開口的幾率就越大。用于建筑的聚氨酯硬泡按國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T998-006的規(guī)定，尺寸變化率應(yīng)≤1%，以適應(yīng)建筑物在酷暑及嚴(yán)寒季節(jié)因晝夜溫差急驟變化造成的外墻飾面系統(tǒng)線型尺寸過大的收縮和膨脹。尺寸穩(wěn)定性顯然與外墻飾面系統(tǒng)安全使用性密切相關(guān)，其值越大，安全性越差，尺寸變化率大于1%的聚氨酯硬泡是不符合國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的。

　　三、施工前應(yīng)注意的事項(xiàng)

　　1、基材是否符合要求。對(duì)于基材(這里指的是混凝土或SBS防水層等)的要求是平整、潔凈、干燥。

　　2.天氣情況。屋面噴涂施工受天氣影響極大，風(fēng)、雨、低溫都不宜施工。

　　3.其他問題。首先測(cè)一下風(fēng)向，在下風(fēng)處有無怕被污染的物品設(shè)備的安裝除操作方便外還應(yīng)固定

　　牢固，施工人員應(yīng)帶安全繩索，避免發(fā)生設(shè)備和人員摔下現(xiàn)象

　　四.聚氨酯噴涂施工有哪些常見問題及其原因這里主要指泡沫表現(xiàn)的問題，現(xiàn)分述如下：

　　1.泡沫的收縮。出現(xiàn)該現(xiàn)象是由于以下原因：泡沫密度過小，其中水含量過大，從而引起黑白料比例失調(diào)，應(yīng)注意這里說的是當(dāng)量的比失調(diào)，另一些原因是由于氣溫過低造成的；機(jī)器的混合不均也是造成局部收縮的一個(gè)因素。

　　2.泡沫表面起泡。這一現(xiàn)象有時(shí)在完成噴涂后即可出現(xiàn)，也有的在數(shù)小時(shí)之后才出現(xiàn)，嚴(yán)重的會(huì)凸起一個(gè)個(gè)較大的“包”，這是由于發(fā)泡料中發(fā)泡劑種類與體系不相容，在發(fā)泡完成后又聚積第二次發(fā)泡，應(yīng)該使發(fā)泡劑與聚醚及助劑相配套使用，在施工現(xiàn)場(chǎng)遇到這種現(xiàn)象的權(quán)宜之計(jì)是適當(dāng)增加發(fā)泡層數(shù)，降低熱量聚積。

　　3.泡沫開裂�，F(xiàn)場(chǎng)可明顯看到裂開的縫隙，這種現(xiàn)象主要是由發(fā)泡體系中使用的聚醚支化度和官能度較低而引起的，可適當(dāng)加入蔗糖、甘露醇及山梨糖醇為起始劑的聚醚。另外在施工時(shí)適當(dāng)增加噴涂層數(shù)，避免一遍起發(fā)的現(xiàn)象。

　　4.泡沫酥脆。此時(shí)的泡孔一般比較粗大，引起的原因是體系中水分含量過大。如果是僅僅表面部分酥脆，則考慮料溫和環(huán)境溫度差異是否太大，料溫高、環(huán)境溫度低。另一個(gè)原因是黑白料黏度差異過大，黑料過量較多。

　　5.層與層之間脫離。在每一遍噴涂相連接的界面上出現(xiàn)的不粘接現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)與發(fā)泡料的體系有關(guān).另外發(fā)泡的時(shí)問太快或太慢都可能會(huì)引起這種現(xiàn)象。只是程度不至于這么嚴(yán)重而已。還有時(shí)是由于發(fā)泡體系中加入的硅油表面活性劑過量產(chǎn)生的。

　　6.泡沫表面粗糙不整。引起這種現(xiàn)象的原因主要是霧化不良.

　　7.泡沫軟。檢查一下黑白料比例，一般是白料過多引起的.

　　8.泡沫與基材的剝離強(qiáng)度低。出現(xiàn)的原因有：基材表面不潔凈，有浮灰或油污；基材未于透，這種剝離可見到界面的水分；另外還有基材溫度過低，發(fā)泡速度太快；噴涂時(shí)沒有“打底”(即首先快速噴上薄薄底層)，而是一次就噴得較厚也會(huì)造成張力過大而剝離。

　　四、聚氨酯保溫的問題

　　成本與市場(chǎng)制約聚氨酯硬泡發(fā)展盡管聚氨酯硬泡材料具有科技含量高、資源消耗低、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境污染少的優(yōu)勢(shì)，然而由于成本過高，導(dǎo)致其很難成為市場(chǎng)的寵兒�，F(xiàn)在聚氨酯硬泡的使用外墻保溫系統(tǒng)中只占不到10%的份額，只有幾家注重品牌建設(shè)的大型房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)積極采用聚

　　氨酯硬泡外墻保溫系統(tǒng)。此外，我國(guó)多數(shù)新型建材企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)集中在中低端產(chǎn)品上，技術(shù)含量較高的產(chǎn)品生產(chǎn)較少，競(jìng)爭(zhēng)不激烈。行業(yè)在節(jié)約能源、資源方面缺乏科技投入、技術(shù)創(chuàng)新不足，影響全行業(yè)整體水平的提升。而目前利潤(rùn)率較高的墻體內(nèi)外保溫板、屋頂防水材料等建材品種

　　中，生產(chǎn)企業(yè)存在著急功近利的短視行為，滿足于只引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單生產(chǎn)的現(xiàn)狀，而不開發(fā)自己的自有技術(shù)和附加值較高的新產(chǎn)品。這為行業(yè)的日后發(fā)展帶來了負(fù)面影響.

　　五.結(jié)語

　　聚氨酯硬泡保溫材料性能優(yōu)異的特點(diǎn)已十分明顯，然而由于價(jià)格偏高，技術(shù)、材料、產(chǎn)品也不夠充足，難以形成主流的產(chǎn)品與技術(shù)。同時(shí)，在施工工藝和以后的維護(hù)方面還沒有一套完善的措施。要想把聚氨酯更好的利用于建筑保溫領(lǐng)域，任重而道遠(yuǎn)！

　　注：(聚氨酯保溫材料由于成本過高，目前未得到大力發(fā)展只有幾家注重品牌建設(shè)的大型房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)積極采用聚氨酯硬泡外墻保溫系統(tǒng).)