解析建筑用聚氨酯保温材料性能

龙静

解析建筑用聚氨酯保温材料性能

龙静

（湖北省建筑科学研究设计院 湖北武汉 430000）

建筑节能是提高经济效益的一项重要措施，而建筑围护结构的保温效果是影响建筑节能指标的重要因素，使用有机保温材料能起到极大的节能作用。建筑围护结构中的保温材料种类层出不穷，各有其特点，只要最大限度的发挥其优势，就会对建筑节能起到很好的作用，产生更好的节能效应。本文介绍了目前建筑常用的有机保温材料以及它们的优缺点问题。最后着重解析了聚氨酯材料的保温性能和它的使用方法。

保温材料；存在问题；聚氨酯

1 引言

近年来，人们对环境污染问题逐渐重视起来，也意识到了对不可再生能源合理利用的的重要性。其中建筑节能也是重要的一部分，国家发改委也提出将建筑节能列入长期发展规划当中。

影响建筑节能指标的一个重要因素就是建筑围护结构的有机保温材料的应用，这不仅能够起到建筑保温的效果，还能极大的发挥节能的作用。在建筑围护中，墙体的设计是最主要的，所以建筑外墙保温材料的选择就非常重要了。本文对当前的几种有机保温材料及其性能做了简要介绍。

2 几种常用有机保温材料介绍及其优缺点

2.1 绝热模塑聚苯乙烯泡沫塑料

简称EPS板，是一种具有闭孔结构的泡沫塑料板材。其具有较好的保温隔热性能、较好的耐候性，在建筑外保温系统中得到广泛应用，其作为建筑外墙保温材料，技术已经非常成熟。EPS板具有如下优点：①质量较轻，容易切割和打磨，施工操作也非常地便捷；②价格低，经济实惠；③具有良好的水蒸汽渗透率，使围护结构具有呼吸性，可以防止内部结露；④导热系数小，保温性能较好。其缺点是：①极易燃烧，燃烧时具有熔融性，体积会收缩；②承重能力差，需要进行加强处理。

2.2 绝热挤塑聚苯乙烯泡沫塑料

简称XPS板，它是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的聚合物与助剂，通过设备加热共混，然后挤压成型而制成的硬质泡沫保温板。XPS板具有连续均匀的表层和全闭孔的蜂窝状结构，蜂窝状结构间互相紧密连接，没有空隙。具有以下优点：①导热系数低，保温效果好；②压缩强度高；③吸水率极低。缺点：①虽然强度高但脆性大，非常容易折断；②它也非常容易燃烧，燃烧时体积收缩；③价格稍贵。

2.3 聚氨酯板

俗称PU板，它是一种轻质泡沫体。其保温效果与EPS板类似。聚氨酯板的优点如下：①导热系数为0.024W/（M·k）相对于EPS板0.039W/（M·k）的导热系数值少了许多，其导热系数在所有有机保温材料中是最低的；②闭孔率非常高，防潮、防水性能优良；③不易开裂，抗变形能力强。缺点：燃烧时释放的气体主要是有毒的一氧化碳和氰化氢。

3 聚氨酯材料性能介绍

聚氨酯材料是目前国内所有建材中导热系数最低的有机保温材料，但其热阻值很高。其连续致密的表皮和高强度的闭孔结构，使其具有很强的不透水性。建筑业一般采用的是聚氨酯在工业上应用的一个重要分支，那就是使用硬泡聚氨酯保温材料，其特点是一材多用，同时具备保温、防水、易铺装等功能。现阶段，我国建筑节能市场不断发展，硬泡聚氨酯产品已成为主导市场的保温节能产品之一。

硬泡聚氨酯产品打破了传统建材防水和不保温不能共存的问题。与其它保温材料相比，硬泡聚氨酯具有很大的优势：

①硬泡聚氨酯可以一材多用，在具备保温的同时还可以实现防水、吸振、隔音等其他功能；②具有卓越的保温性能，其保温系数≤0.024是目前国内的建材中导热系数最低的且热阻值最高的保温材料；③硬泡聚氨酯表皮连续致密，它的不透水性非常理想。当采用喷涂法施工时可以使防水保温层实现连续无接缝，形成无缝屋盖，防水性能优异；④不需要任何的中间粘结材料，具有超强的自粘性能，且抗风性能良好；⑤采用整体喷涂施工，可以完全消除“热节”和“冷桥”问题；⑥采用柔性渐变技术可以非常有效的阻止防水层的开裂问题；⑦化学性质非常稳定，所以其使用寿命很长，并且对周围环境不会构成污染；⑧燃烧性能不低于B1级，离开明火以后自动熄灭，并且燃烧的时候只是出现炭化不会出现滴淌问题，且炭化层外形基本不变，能够有效隔断空气，防止火势蔓延，防火性能好。

需要注意的是：硬泡聚氨酯材料本身性能的优劣，对建筑物的使用安全性、保温功能、防水功能有着重大的影响，在选材时必须引起高度重视。

4 聚氨酯作外墙保温的形式

4.1 现场浇注聚氨酯

在建筑物的墙体干燥以后，就可以直接在表面喷涂聚氨酯，喷涂厚度一般在4cm左右，一般采用高压喷涂机，它可以使喷涂表面尽可能的平整。然后在完成喷涂后的泡沫上涂上聚合物水泥，之后再进行外装饰，或者是在水泥中掺入石英砂和色浆，这样既可以增加强度，又能够使表面美观。

4.2 制作保温夹芯板

一般采用聚氨酯夹芯板材。外表面常常采用铝板或彩色钢板，背面多采用铝箔，在安装的时候，需要先在外墙上做一个龙骨，然后把板材固定在龙骨上。湖北卓宝公司的产品是外墙保温用的夹芯板比较有代表性的产品是CPC聚氨酯保温板，既美观又具良好保温效果。

4.3 外墙贴板

一般是在干燥的外墙面上涂刷具有很高的初粘力的专用的聚氨酯粘合剂。之后把预先裁好的聚氨酯板贴在外墙上，然后在聚氨酯的外面涂刷粘合剂，把网格布粘贴上，等它固化以后后再抹上聚合物水泥，最后在其表面上进行装饰。这种工艺十分普及，保温板一般采用挤塑聚苯乙烯泡沫板。

5 聚氨酯作屋面保温的形式

目前我国建筑物的屋面保温也多采用聚氨酯，比较常见的是喷涂发泡和板材，也有采用的是夹芯板。以下作简要介绍：

5.1 喷涂发泡

一般是在水泥砂浆层喷涂，喷涂厚度大约在4～5cm厚，完成之后，放上金属网，通过抹水泥砂浆找平，有的是先做防水层，之后再喷涂聚氨酯泡沫。这种方式多应用在坡屋面，喷涂之后的聚氨酯硬泡形成严密的整体没有接逢，所以保温效果非常好。如果后续施工加以保护的话，聚氨酯泡沫可以起到一定的辅助防水效果。

5.2 铺设聚氨酯板材

将切好的聚氨酯板材涂刷粘合剂贴在屋面上，施加压力，等待固化后再铺设下一个板。注意板与板之间一般预留不超过2cm的缝隙，然后使用浇注袋把混好的聚氨酯浇进缝隙里，并在上面加上塑料膜用木箱压住，这样可以使聚氨酯成为一个整体，在平面上多使用这种保温方法，其特点是平整均匀，方便后续施工。但板材缺少结皮的保护，非常容易吸潮。

5.3 预制夹芯板

此种作法往往使用双面彩钢板的聚氨酯夹芯板，它的表面层可以压制类似于瓦形状的图案。这样使施工后的屋面看上去更为美观。这种瓦状夹芯板被固定在屋面的龙骨上，采用螺栓和拉卯钉的方式将其固定在屋面上，接缝处加注密封胶，以防止水造成屋面渗漏和彩板的腐蚀。除了以上三种常见作法之外，加拿大安必能的做法是尖屋顶的底面打木龙骨喷涂泡沫，再装修，这种作法更适用于别墅建筑等异型屋顶的保温。

6 结语

使用有机保温材料有效的实现了建筑节能，这也是我国建筑节能的目标，保温材料有很多，聚氨酯硬泡喷涂用于外墙外保温是一项新型建筑节能技术，具有良好的保温性、稳定性、防火性、抗湿热性、耐撞击性、抗裂性、环保性等特点。适合推广使用。

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TU551

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1004-7344（2016）27-0328-02

2016-9-7

龙静（1984-），女，工程师，本科，主要从事建筑节能材料检测及绿色建筑咨询工作。