聚氨酯在建筑外墙保温材料的应用

建筑节能问题已成为我国建筑行业面临的最重要问题之一。据最新提供的数字显示，我国建筑物耗能已经约占到国民经济总能耗40%.聚氨酯（PU）是最为优异的保温材料，在建筑外墙保温材料的应用越来越普遍。 1 聚氨酯泡沫保温材料的优点卓越的隔热保温性能。PU硬质泡沫塑料具有很高的闭孔率，其闭孔率达90%以上，闭孔中封存的气体主要是导热系数很低的发泡剂（HCFC- 1411）、0：2等）。现场喷涂的PU硬泡初始导热系数一般在0.020W/（nrK；）左右，其老化导热系数一般在0.023W/（mK）左右。其导热系数之低，隔热保温效果之好，是其它任何保温材料无法比拟的。 良好的防水性能。PU硬泡材料独特的疏水性和高闭孔结构（90%~95%），使它具有极高的水蒸汽渗透阻隔性和良好的不透气性，并可有效阻断水在保温材料内部的纵向流动。PU硬泡在发泡过程中，与空气的接触面将形成一层致密的表皮，不易透水。 施工简便。PU硬质泡沫塑料与水泥混凝土、胶合板、金属板、木板、纤维板等材料具有很强的自身粘接性，其粘接强度超过了泡沫自身的撕裂强度，从而使PU硬泡与屋面基层成为一体，不易发生脱层现象。施工中无需对屋面基层进行再处理，即可直接施工，且对屋面外型无特殊要求，可在任何复杂屋面上进行施工作业。设备、工艺十分简单，操作简便，便于施工人员掌握。 高阻燃性能。PU硬质泡沫本身是一种高分子易燃材料，未经阻燃处理的PU硬泡氧指数仅为17左右，且燃烧过程中放出大量10、（：02等有毒气体，给灭火和火场逃生都带来了很大困难。目前我国绝大部分地区对建筑保温材料的阻燃要求为氧指数大于26，有的地区甚至高达32.为提篼泡沫材料的阻燃性能，众多单位进行研究，并取得了一定进展。ZL聚氨酯硬质泡沫塑料材料通过采用添加复合型阻燃剂方法，使其成型的泡沫塑料氧指数为27.红宝丽公司经过多年的研究，在泡沫的阻燃性方面取得了较大的进展，不仅成功开发了氧指数大于26的PU硬泡，应用于板材和现场喷涂体系，而且于2003年研制成功了氧指数为32的高阻燃型PU硬泡，并已在现场喷涂体系中获得应用。 PU硬泡还具有优良的物理机械性能、电学和声学性能及耐化学腐蚀性能。采用喷涂PU硬泡做屋面防水保温层，在加以适当的保护层后，其使用年限可达30年之久，通常无需维修。
2 聚氨酯泡沫板聚氨酯硬质泡沫保温板先在上面加有加强布的内粉刷，接着涂外层保护粉料。系统中所有构件包括保温材料、粘接剂、膨胀螺丝、加强布、沙浆等作为一个整体包裹。这种保温板可以用膨胀螺丝和粘接剂，或是只用粘接剂贴于墙体外侧。砖墙、混凝土墙及木板墙均可使用这种保温板。保温连接系统既可以用在新建筑中，也可以用在旧式建筑中。 专家建议用100mm厚的聚氨酯硬质泡沫板，传热系数为聚氨酯保温连接系统的特点是结构连接方便，采用的保温层薄，并可使墙面表现出质的美感。 3 喷涂聚氨酿保温体系建筑物屋面采用喷涂PU硬泡进行防水保温，其结构非常简单，一般是在屋面基材上直接喷涂一层30~50mm厚的泡沫，再加一层保护层即可。 喷涂PU硬泡屋面施工工艺流程如下：基层清理-屋面找平找坡-喷涂PU硬泡施工-防护层施工―防护层养护-伸缩缝施工。 喷涂PU硬泡的施工原理是利用高压无空气喷涂发泡机，将A、B两种原料分别由计量泵按比例注入喷枪，在高压作用下于混合室内均匀混合，然后以低压形式雾化喷出迅速发泡成形，在建筑物表面形成一层连续致密无接缝的泡沫。 PU的最大特点是受环境影响较大，其生产工艺与产品性能随着环境条件的变化而变化，喷涂PU硬泡的施工大都是在室外进行的，环境条件差异大，难以控制，这就要求在施工过程中必需根据现场情况及时加以修正。在施工中应注意以下几点：建筑物基层应保持干燥（其含水量应小于8%），表面不应有浮灰和油污。 施工现场大气温度不宜低于15X：，空气相对湿度宜小于85%，风力不宜大于3级。
施工作业面应分次喷涂施工，第一层喷涂厚度不超过10mm，以上每层喷涂厚度应控制在20mm以内，在施工中前次喷涂的表面不粘手后方可进行下一层的喷涂。 高空及有风天施工时，应做好防飞。 由于喷涂聚氨酯直接于墙体发泡，可与基层牢固地粘合，保温层无接缝，墙体形成无接缝连续壳体，适应于任何形状结构，改造方便。但施工时须注意天气情况、喷涂技术的熟练度等，需解决喷涂泡沫的飞溅漂浮等环保问题，厚度需均匀，需掌握好平整度，解决与表层的粘结问题等。处理不当易产生饰面层的起鼓、脱落、开裂等现象。 4 浇注聚氨酯保温体系浇注法施工是在封闭的模板内注人发泡聚氨酯，发泡过程中无飞溅，达到零损耗和零污染，保温层表面平整度通过模板有效控制。由于发泡聚氨酯发泡倍率大、速度快，形成的外胀力也大，如何解决外胀力对模板的结构影响，提高施工效率，一直是浇注法施工的技术难题。 现场模浇发泡聚氨酯技术主要问题有：外墙保温层由于在立面上施工，浇注发泡聚氨酯时可采取可拆模板和置人式模板两种施工方法。可拆模板是浇注后拆除模板再用，即模板作为可重复使用的机具；置人式模板是浇注后不拆除，即模板成为聚氨酯保护层也可以成为饰面层。试验证明，两种施工方式不仅可以完成高平整度的保温层，而且可以在薄模板（厚度<4mm）内正常施工。 因此，可以将保温防水装饰一体化的装饰板置入式浇注聚氨酯外保温技术应用于高档次的外墙和屋面的饰面工程上，将可拆模板技术发展成为涂料饰面、面砖饰面或屋面保温防水工程。 可拆模板浇注聚氨酯技术要解决模板安装定位可靠、简便快捷、拆除简便，不破坏保温层、模板防粘技术、浇注时不使模板膨胀变形等技术难题。 从聚氨酯技术配方、浇注工艺参数和环境湿度、温度的相互影响关系，做好浇注设备的选择以提高浇注施工质量目前，国内主要有由烟台同化防水保温工程有限公司自主研制开发的一套基于外墙薄抹灰系统的TH硬泡聚氨酯复合板外墙外保温系统，以及哈尔滨天硕建材工业有限公司研制出的TS现场模浇聚氨酯外保温系统。
TH硬泡聚氨酯复合板外墙外保温系统是由TH聚合物水泥砂浆胶粘剂（辅以锚固件）、TH硬泡聚氨酯复合板、耐碱网格布、TH聚合物抹面胶浆面层组成的外墙外保温系统。其中的外墙薄抹灰系统更体现出其优越性，如保护主体结构，延长建筑寿命，基本消除了“冷桥”的现象，保温装饰一体化，更有利于保持室内温度的稳定。 TS现场模浇聚氨酯外保温系统由聚氨酯保温层、界面层、保护层、辅助刚性强化层、饰面层组成。先采用可拆滑模板技术浇注发泡聚氨酯，然后采用专用界面剂进行表面处理，用专用聚合物砂浆夹耐碱网格布和柔性抗裂腻子，高弹性涂料完成保护层和饰面层；或用专用界面剂进行表面处理后用专用找平胶浆、镀锌钢网和TOX尼龙套钢钉完成找平层，再用专用胶浆粘贴面砖完成饰面。此做法可以和干挂石材结合完成外保温的配套技术，也可以用于屋面保温防水，对新建住宅、公共建筑、既有建筑节能改造工程有着广泛的适应性。 由于聚氨酯泡沫相对其他保温材料有着更加好的保温效果，再加上聚氨酯材料的迅速发展，全世界对节约能量的要求，国家对建筑节能的重视，聚氨酯泡沫在建筑保温材料的应用会更加广泛。