聚氨酯硬泡与建筑屋面节能

【摘 要】聚氨酯硬泡是一种高性能的保温材料,聚氨酯硬泡外墙外保温系统作为一种综合性能良好的新型外墙保温体系,在我国建筑节能领域具有良好的发展前景.

【关 键 词】聚氨酯硬泡；防水：保温隔热

一、聚氨酯硬泡材料的性能特点

（1）防水功能强.聚氨酯硬泡是一种结构致密的微孔泡沫体,闭孔率达92%以上.它与基层粘结牢固,粘结强度可超过泡沫体本身的撕裂强度,不会与基层脱离.避免了水沿层间渗漏的现象.（2）保温节能效率高.聚氨酯硬泡材料是结构致密、封闭的非连通孔隙,材料的孔隙率较大,几乎没有对流作用的影响,所以导热系数低,保温隔热性能佳,节能效果明显.据测算,聚氨酯硬泡防水保温一体化材料厚度为25mm时,可达到节能50%的要求；当施工厚度达40mm时,可达到国家规定节能65%的要求.在实际工程应用中,相同的建筑,与传统作法的屋面相比,聚氨酯硬泡防水保温复合屋面室内温度冬季可提高5℃～60℃.夏季可降低4℃～50℃.（3）可靠性高.聚氨酯硬泡是一体化材料,由于功能可以兼顾互补,防水和保温性能同时得到保证.大大增强了系统的可靠性.（4）力学性能好.聚氨酯硬泡表观密度小,强度高,延伸率大,抗冲击性好,不开裂,适应基材变形能力强.例如表观密度为35kg/m3～40kg/m3,抗压强度在0.2MPa～0.3MPa之间,伸长率平均在10%～14%之间.（5）耐化学腐蚀性强.在苯、汽油等一般溶剂和稀浓度的酸、碱、盐溶液等环境的作用下,聚氨酯硬泡具有良好的化学稳定性,也不会发生霉变和腐烂.（6）无毒性,无生物寄生性.聚氨酯硬泡泡沫无毒,无刺激性,操作安全便捷,更不会像玻璃棉那样在作业时使人产生瘙痒,不会寄生细菌或者菌类,也不会滋养寄生虫.（7）耐温性和防火性.在-500℃的低温下,聚氨酯硬泡体积收缩率小于l%,也不会发生变脆和开裂等现象；在1200℃条件下,体积和强度无明显变化；在1500℃较高温度下,聚合体不会发生降解,因此可供高温下使用.它不会像EPS或XPS材料那样发生熔化滴落现象.而且聚氯酯硬泡材料在燃烧的过程中.会形成一个焦化的保护层来抑制燃烧的蔓延.（8）使用寿命长.为确保聚氨酯硬泡长期发挥防水保温作用,使其外表面不受阳光、大气侵蚀和外力损坏,在外表面层上涂覆一层厚3.5mm的防水、防紫外线聚合物砂浆保护层,保护层与防水保温层材料相溶,不仅保护了防水保温层而且本身具有很强的防水性能,将两种材料粘结在一起,共同担负屋面的防水任务,提高了防水保温材料的耐久性.（9）施工简便.聚氨酯硬泡采用浇注发泡和喷涂发泡等成型技术,工艺、设备简单,操作方便；材料固化速度很快,简化了整体施工工序.缩短了施工周期；适用于任何形状的屋面工程.如平面、立面、波纹状等结构,适用于地下室保温防潮、旧屋面翻新维修和改造等；尤其适合形状复杂、管道纵横的基层表面施工,易于保证工程质量.聚氨酯硬泡屋面施工时不需大型吊装设备.一套设备在良好条件下每天可完成屋面1000m2左右.

二、聚氨酯硬泡防水保温复合屋面施工工艺

（1）基层处理.先清除原有屋面上残破部分,局部修补.必须清除基层表面浮灰和油污,使基层表面平整、干净,含水率不大于9%.（2）施工工艺将两组分液体原料（异氰酸酯为主的A组分和多元醇为主的B组分）分别注入料桶.按所需比例调试比例泵,校准计量泵流量,利用移动式高压喷射设备将两种组分通过泵沿加热的高压管道至喷.在头内完全混合后直接喷涂在干燥无尘土的任意形状表面上.以40mm厚的防水保温层为例,至少喷涂三遍,每遍按10mm～15mm厚喷涂.屋面上的异型部位应按细部构造做法进行喷涂施工,喷涂半小时后即可固化上人行走,24h可完全固化,达到设计强度.施工环境温度为15℃～350℃,要求风速不超过5m/s,相对湿度不大于85%.（3）防水抗裂保护层施工工艺.聚氨酯硬泡防水保温层经检验、测试合格后,方可进行抗裂保护层施工.将原材料按配合比计量,充分搅拌均匀后,按“先高后低．先远后近”的顺序施工.防水抗裂保护层厚度为5mm左右.最薄处不低于3mm,用橡皮刮板分三道刮涂,每遍间隔24h,最后一道刮涂完毕硬化时间不少于24h.未达到硬化状态不得浇水养护,硬化后进行喷水养护.养护时间不少于72h.聚合物砂浆抗裂保护层已在国内外工程中成功应用,可使屋面具有较高的强度、抗裂性、耐穿刺和一定的延伸性,不需设分格缝,目前已形成一整套配方和施工工艺.

总之,由于硬泡聚氨酯保温材料的保温性能良好,防水性能优异,已广泛应用于外墙保温、屋顶保温以及冷库、粮库、档案室、管道、门窗口等特殊部位的保温.英国早在上世纪60年代就已将聚氨酯硬泡应用于墙体和屋面.美国1996年建筑用硬泡占硬泡总耗用量的49%,家用、商用冰箱等设备仅占23.5%.另据美国聚氨酯工业协会信息,为了达到节能50%～70%的目标,美国房屋保温系统所采用的保温材料由玻璃纤维普遍转向聚氨酯保温材料,以充分利用聚氨酯保温材料良好的保温性能和防水性.由于我国建筑节能事业的迅猛发展,预计用于建筑保温隔热的硬泡聚氨酯材料市场将会呈现跨越式的发展.