硬质聚氨酯泡沫保温材料的应用

硬质聚氨酯泡沫保温材料的应用

Xxx

（北京联合大学生物化学工程学院100023）

[摘要] 聚氨酯保温材料是目前国际上性能最好的保温材料。而现在聚氨酯硬泡保温材料在建筑方面的应用日益升温，而且占有很大份额，故主要介绍，其他方面简单介绍。[关键字] 聚氨酯; 保温;

硬质聚氨酯泡沫保温材料在建筑方面的应用

聚氨酯硬泡体自20 世纪60 年代进入建筑市场开始，即在建筑防水保温领域引发了一场防水保温隔热材料及其工艺的变革，其是一种有保温隔热和一定防水功能的新型合成高材料，特点是一材多用，同时具备保温、防水、隔音、吸振、耐油、耐化学腐蚀等功能。由于聚氨酯硬泡体保温材料施工简便、技术性能可靠、质量可靠，是建筑上重点推广的十项新技术之一，适用于各类工业与民用建筑的屋面、墙体、楼面的保温。近年来，随着我国建筑节能市场的迅速发展，聚氨酯硬泡体保温材料在建筑保温防水领域得到了广泛的应用，已成为主导市场的保温节能产品之一。[1]

硬泡聚氨酯材料在屋面上应用时，采用先进的喷涂设备连续喷涂成型，施工中要注意控制作业条件、监理检查点和常见质量通病。施工后实施严格的质量验收，以及做维护管理工作。此施工工艺简便，适用于很多复杂屋面，且施工部位整体性、密封性好，效率高。

[2]

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％。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。我国新建建筑墙体保温从20世纪90年代初至今经历了外墙内保温、夹层(芯)墙保温和外墙外保温的发展历程。迄今由于保温材料大部分(80 %以上)采用EPS(可发性聚苯乙烯发泡板)和XPS(挤出聚苯乙烯发泡板),在施工上和应用中存在保温性差,施工难度大等问题,尤其是外墙内保温和夹层(芯)墙保温目前已较少使用。当前多倾向于采用外墙外保温施工技术。但是如果采用硬质聚氨酯泡沫塑料作为建筑墙体保温材料完全可以克服这些存在的问题。对于不同的建筑可以采用不同的施工方法,发挥聚氨酯硬质泡沫塑料在隔热保温和施工中的优势[3]

目前，其应用除屋面保温隔热防水外，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。

聚氨酯硬泡体保温材料是聚氨酯工业的一个重要分支,它是一种新型的绝热防腐高分子合成材料,其泡孔结构有无数个闭孔所组成,这些微孔互不相通,因此,它导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝缘、化学稳定性能好,作为一种绝热材料,广泛地用于石油、化工、运输、建筑、日常生活等领域。在建筑业中,主要用作屋面防水保温材料;高密度的聚氨酯硬泡体还可以做房屋的支架、窗架、窗扇、窗框、门等;普通密度的可以用作房顶的排水沟、通风口、天花板、积水槽等等[4]。低密度据硬质泡沫塑料最主要的领域建筑墙壁及屋顶保温层、保温夹芯板等[5]

从聚氨酯产业而言，其用于保温行业以及用于塑料行业的产品确实迎来了巨大的商机，以聚氨酯保温板为例，相关业内人士表示，在建筑保温中，使用一立方米的聚氨酯保温板，一年可以减少二氧化碳排放270 kg。虽然从效果上看，聚氨酯材料无疑是目前建筑市场保温最好的材料，但同时作为聚氨酯保温材料供应商，也需冷静对待生产过程中的环保问题。有观点认为，从施工角度而言，聚氨酯保温板较聚氨酯喷涂更具优势。有数据表明，聚氨酯喷涂保温在施工过程中，会产生大量有机颗粒散落到空气中，聚氨酯喷涂保温层最终仅有70%左右的材料被成型。[6]

硬质聚氨酯泡沫保温材料在管路方面的应用

硬质泡沫聚氨酯具有优秀的隔热效果和机械性能,还有高抗热性能和低吸水性,适用于管道保温,特别是直埋式热力管道。聚氨酯保温管道有很多种,如热力管道、石油输送管道、化工管道, 本文所讨论的是直埋式热力管道。由于热力管道直接埋入地下,具有受多种因素影响、介质温度较高、要求服务时间长等特点,普通保温材料难以满足以上要求,泡沫聚氨酯保温管应运而生。聚氨酯保温管道已成功地在世界上应用了三十多年,我国城市热力管线施工应用为时还不长。近几年,随着城市住宅小区建设的加快,开发商对能源节约意识的不断提高,小区集中供热、热电联体得到了快速的发展,尤其是从国外发达国家引进聚氨酯保温直埋管技术后显示了突出的优点,如防水效果好、热损耗能低、占地面积小、设施投资少、环境污染少等。该项技术推动着国内管网敷设技术向更高的层次发展,十几年来的实践,充分证明了它比传统的地沟及架空敷设等具有明显的优势。

管道结构分三层:钢管、保温层、防腐抗压保护层。内层为螺旋缝埋弧焊钢管或无缝钢管,经水压试验合格后,进行除锈处理,外刷防锈防腐材料。中间层为保温层,采用导热系数小、吸湿性小、强度高的硬质泡沫聚氨酯保温材料。外层为保护层,采用强度高、抗剪能力强、耐腐蚀并有良好防水作用的聚乙烯外壳。管道机械性能良好,可按设计要求在工厂集中加工后运到现场,避免管材在运输搬运中损坏。预制管出厂时,管两端预留100 mm未做保温,现场安装时将两端焊接,水压检验合格后,刷防锈防腐沥青,用发泡模具现场发泡成型。[7]

硬质聚氨酯泡沫保温材料在钢板仓方面的应用

中央储备粮海拉尔直属库地处内蒙古自治区呼伦贝尔市海拉尔区,作为内蒙古自治区

东部粮食主产区之一,盛产小麦、大豆、玉米、油菜等品种,粮源丰富,地理位置处于我国的东部,属于大陆性气候,处于蒙新干冷储粮区,冬季长夏季短,全年气温较低而且比较干燥,利于低温储粮。呼伦贝尔市的承储库仓储设施较为薄弱,1980年代时利用简易建设费曾建了一批钢板仓。这种仓型的结构为:独立基础毛石底座,圆周方向Z型钢立柱支撑,外圈用镀锌波纹钢板连接,伞盖为钢板咬口成圆锥体。仓容从几百吨到几千吨不等,常见为1250 t/座或1500 t/座,其特点是投资少、见效快、而且能够散存,缺点是由于钢板导热性强造成钢仓保温隔热性能差,仓温随外温变化快,夏季高温季节仓温高于外温,最高可达45℃,秋季气温下降时,粮温下降速度比仓温下降速度慢,致使上层粮面(约30cm)长期(约5个月)处于高温状态,粮食品质易发生劣变,速粮食陈化,而且上下粮层、外圈与里心形成温差,极易造成粮食结露不利于粮食保管储存,所以一般只作为暂存仓或中转仓。为充分利用现有仓容,提高储粮设施的科技含量,达到低温储粮的目的,则需对钢板仓进行保温隔热处理。为此我们对国内粮库使用的保温材料进行了调查研究,通常在粮库中使用的保温材料需具备两个条件:一是导热系数小,一般低温库

中使用的隔热材料其导热系数应在0.024 W/m℃~0.14 W/m℃,常规建筑保温材料为导热系数<0.23 W/m℃,容重<1000 kg/m3,二是隔热材料还应不易燃烧或可自燃。目前常用的低温隔热材料主要有消毒砻糠、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、聚苯乙烯泡沫、硬质聚氨酯泡沫、铝箔波纹纸板、稻草板等,而适应钢板仓保温方法为喷粒岩棉或聚氨酯发泡。经过综合考虑我们决定采用聚氨酯发泡对8个1250 t钢板仓进行了保温隔热处理,取得良好效果。[8]

结语

聚氨酯保温材料在国外应用技术已经很成熟,我们国家尤其在建筑方面应用还有很大的发展空间，标准尚不健全，法律不健全，以致出现几次失火事件，我们以后发展走环保、节能、高效的循环路线，这可能不是一个短期任务。

参考文献

[1] 林日有.浅谈建筑用聚氨酯硬泡体保温材料及其应用.中国高新技术企业2010,28:(163)

[2] 沈振岳,王光云,马超, 脱红勇,李翔.硬泡聚氨酯保温防水材料在屋面上的应用与质量控