解析建筑用聚氨酯保溫材料性能

龍靜

解析建筑用聚氨酯保溫材料性能

龍靜

（湖北省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 湖北武漢 430000）

建筑節(jié)能是提高經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要措施，而建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫效果是影響建筑節(jié)能指標(biāo)的重要因素，使用有機(jī)保溫材料能起到極大的節(jié)能作用。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的保溫材料種類層出不窮，各有其特點(diǎn)，只要最大限度的發(fā)揮其優(yōu)勢，就會(huì)對(duì)建筑節(jié)能起到很好的作用，產(chǎn)生更好的節(jié)能效應(yīng)。本文介紹了目前建筑常用的有機(jī)保溫材料以及它們的優(yōu)缺點(diǎn)問題。最后著重解析了聚氨酯材料的保溫性能和它的使用方法。

保溫材料；存在問題；聚氨酯

1 引言

近年來，人們對(duì)環(huán)境污染問題逐漸重視起來，也意識(shí)到了對(duì)不可再生能源合理利用的的重要性。其中建筑節(jié)能也是重要的一部分，國家發(fā)改委也提出將建筑節(jié)能列入長期發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中。

影響建筑節(jié)能指標(biāo)的一個(gè)重要因素就是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的有機(jī)保溫材料的應(yīng)用，這不僅能夠起到建筑保溫的效果，還能極大的發(fā)揮節(jié)能的作用。在建筑圍護(hù)中，墻體的設(shè)計(jì)是最主要的，所以建筑外墻保溫材料的選擇就非常重要了。本文對(duì)當(dāng)前的幾種有機(jī)保溫材料及其性能做了簡要介紹。

2 幾種常用有機(jī)保溫材料介紹及其優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 絕熱模塑聚苯乙烯泡沫塑料

簡稱EPS板，是一種具有閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫塑料板材。其具有較好的保溫隔熱性能、較好的耐候性，在建筑外保溫系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，其作為建筑外墻保溫材料，技術(shù)已經(jīng)非常成熟。EPS板具有如下優(yōu)點(diǎn)：①質(zhì)量較輕，容易切割和打磨，施工操作也非常地便捷；②價(jià)格低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；③具有良好的水蒸汽滲透率，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有呼吸性，可以防止內(nèi)部結(jié)露；④導(dǎo)熱系數(shù)小，保溫性能較好。其缺點(diǎn)是：①極易燃燒，燃燒時(shí)具有熔融性，體積會(huì)收縮；②承重能力差，需要進(jìn)行加強(qiáng)處理。

2.2 絕熱擠塑聚苯乙烯泡沫塑料

簡稱XPS板，它是以聚苯乙烯樹脂為原料加上其他的聚合物與助劑，通過設(shè)備加熱共混，然后擠壓成型而制成的硬質(zhì)泡沫保溫板。XPS板具有連續(xù)均勻的表層和全閉孔的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，蜂窩狀結(jié)構(gòu)間互相緊密連接，沒有空隙。具有以下優(yōu)點(diǎn)：①導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫效果好；②壓縮強(qiáng)度高；③吸水率極低。缺點(diǎn)：①雖然強(qiáng)度高但脆性大，非常容易折斷；②它也非常容易燃燒，燃燒時(shí)體積收縮；③價(jià)格稍貴。

2.3 聚氨酯板

俗稱PU板，它是一種輕質(zhì)泡沫體。其保溫效果與EPS板類似。聚氨酯板的優(yōu)點(diǎn)如下：①導(dǎo)熱系數(shù)為0.024W/（M·k）相對(duì)于EPS板0.039W/（M·k）的導(dǎo)熱系數(shù)值少了許多，其導(dǎo)熱系數(shù)在所有有機(jī)保溫材料中是最低的；②閉孔率非常高，防潮、防水性能優(yōu)良；③不易開裂，抗變形能力強(qiáng)。缺點(diǎn)：燃燒時(shí)釋放的氣體主要是有毒的一氧化碳和氰化氫。

3 聚氨酯材料性能介紹

聚氨酯材料是目前國內(nèi)所有建材中導(dǎo)熱系數(shù)最低的有機(jī)保溫材料，但其熱阻值很高。其連續(xù)致密的表皮和高強(qiáng)度的閉孔結(jié)構(gòu)，使其具有很強(qiáng)的不透水性。建筑業(yè)一般采用的是聚氨酯在工業(yè)上應(yīng)用的一個(gè)重要分支，那就是使用硬泡聚氨酯保溫材料，其特點(diǎn)是一材多用，同時(shí)具備保溫、防水、易鋪裝等功能。現(xiàn)階段，我國建筑節(jié)能市場不斷發(fā)展，硬泡聚氨酯產(chǎn)品已成為主導(dǎo)市場的保溫節(jié)能產(chǎn)品之一。

硬泡聚氨酯產(chǎn)品打破了傳統(tǒng)建材防水和不保溫不能共存的問題。與其它保溫材料相比，硬泡聚氨酯具有很大的優(yōu)勢：

①硬泡聚氨酯可以一材多用，在具備保溫的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)防水、吸振、隔音等其他功能；②具有卓越的保溫性能，其保溫系數(shù)≤0.024是目前國內(nèi)的建材中導(dǎo)熱系數(shù)最低的且熱阻值最高的保溫材料；③硬泡聚氨酯表皮連續(xù)致密，它的不透水性非常理想。當(dāng)采用噴涂法施工時(shí)可以使防水保溫層實(shí)現(xiàn)連續(xù)無接縫，形成無縫屋蓋，防水性能優(yōu)異；④不需要任何的中間粘結(jié)材料，具有超強(qiáng)的自粘性能，且抗風(fēng)性能良好；⑤采用整體噴涂施工，可以完全消除“熱節(jié)”和“冷橋”問題；⑥采用柔性漸變技術(shù)可以非常有效的阻止防水層的開裂問題；⑦化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，所以其使用壽命很長，并且對(duì)周圍環(huán)境不會(huì)構(gòu)成污染；⑧燃燒性能不低于B1級(jí)，離開明火以后自動(dòng)熄滅，并且燃燒的時(shí)候只是出現(xiàn)炭化不會(huì)出現(xiàn)滴淌問題，且炭化層外形基本不變，能夠有效隔斷空氣，防止火勢蔓延，防火性能好。

需要注意的是：硬泡聚氨酯材料本身性能的優(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。

4 聚氨酯作外墻保溫的形式

4.1 現(xiàn)場澆注聚氨酯

在建筑物的墻體干燥以后，就可以直接在表面噴涂聚氨酯，噴涂厚度一般在4cm左右，一般采用高壓噴涂機(jī)，它可以使噴涂表面盡可能的平整。然后在完成噴涂后的泡沫上涂上聚合物水泥，之后再進(jìn)行外裝飾，或者是在水泥中摻入石英砂和色漿，這樣既可以增加強(qiáng)度，又能夠使表面美觀。

4.2 制作保溫夾芯板

一般采用聚氨酯夾芯板材。外表面常常采用鋁板或彩色鋼板，背面多采用鋁箔，在安裝的時(shí)候，需要先在外墻上做一個(gè)龍骨，然后把板材固定在龍骨上。湖北卓寶公司的產(chǎn)品是外墻保溫用的夾芯板比較有代表性的產(chǎn)品是CPC聚氨酯保溫板，既美觀又具良好保溫效果。

4.3 外墻貼板

一般是在干燥的外墻面上涂刷具有很高的初粘力的專用的聚氨酯粘合劑。之后把預(yù)先裁好的聚氨酯板貼在外墻上，然后在聚氨酯的外面涂刷粘合劑，把網(wǎng)格布粘貼上，等它固化以后后再抹上聚合物水泥，最后在其表面上進(jìn)行裝飾。這種工藝十分普及，保溫板一般采用擠塑聚苯乙烯泡沫板。

5 聚氨酯作屋面保溫的形式

目前我國建筑物的屋面保溫也多采用聚氨酯，比較常見的是噴涂發(fā)泡和板材，也有采用的是夾芯板。以下作簡要介紹：

5.1 噴涂發(fā)泡

一般是在水泥砂漿層噴涂，噴涂厚度大約在4～5cm厚，完成之后，放上金屬網(wǎng)，通過抹水泥砂漿找平，有的是先做防水層，之后再噴涂聚氨酯泡沫。這種方式多應(yīng)用在坡屋面，噴涂之后的聚氨酯硬泡形成嚴(yán)密的整體沒有接逢，所以保溫效果非常好。如果后續(xù)施工加以保護(hù)的話，聚氨酯泡沫可以起到一定的輔助防水效果。

5.2 鋪設(shè)聚氨酯板材

將切好的聚氨酯板材涂刷粘合劑貼在屋面上，施加壓力，等待固化后再鋪設(shè)下一個(gè)板。注意板與板之間一般預(yù)留不超過2cm的縫隙，然后使用澆注袋把混好的聚氨酯澆進(jìn)縫隙里，并在上面加上塑料膜用木箱壓住，這樣可以使聚氨酯成為一個(gè)整體，在平面上多使用這種保溫方法，其特點(diǎn)是平整均勻，方便后續(xù)施工。但板材缺少結(jié)皮的保護(hù)，非常容易吸潮。

5.3 預(yù)制夾芯板

此種作法往往使用雙面彩鋼板的聚氨酯夾芯板，它的表面層可以壓制類似于瓦形狀的圖案。這樣使施工后的屋面看上去更為美觀。這種瓦狀?yuàn)A芯板被固定在屋面的龍骨上，采用螺栓和拉卯釘?shù)姆绞綄⑵涔潭ㄔ谖菝嫔?，接縫處加注密封膠，以防止水造成屋面滲漏和彩板的腐蝕。除了以上三種常見作法之外，加拿大安必能的做法是尖屋頂?shù)牡酌娲蚰君埞菄娡颗菽傺b修，這種作法更適用于別墅建筑等異型屋頂?shù)谋亍?/p>

6 結(jié)語

使用有機(jī)保溫材料有效的實(shí)現(xiàn)了建筑節(jié)能，這也是我國建筑節(jié)能的目標(biāo)，保溫材料有很多，聚氨酯硬泡噴涂用于外墻外保溫是一項(xiàng)新型建筑節(jié)能技術(shù)，具有良好的保溫性、穩(wěn)定性、防火性、抗?jié)駸嵝?、耐撞擊性、抗裂性、環(huán)保性等特點(diǎn)。適合推廣使用。

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TU551

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1004-7344（2016）27-0328-02

2016-9-7

龍靜（1984-），女，工程師，本科，主要從事建筑節(jié)能材料檢測及綠色建筑咨詢工作。