集防水保温于一体的改性硬质聚氨酯泡沫塑料

（４） 吸水性： ＰＵＲ的泡孔结构是由无数个微小 的闭孔所组成（闭孔率在 ９５％ 以上），这些微孔互不 相通，因此该材料不吸水、也不透水。带表皮的 ＰＵＲ 的吸水率为零。
（５） 尺寸稳定性： ＰＵＲ具有较好的耐低温性能， 在低温下长期使用，尺寸稳定，在－３０℃￣８０℃时尺 寸变化率≤ １％ 。 ３ 原料与成型工艺
１ 前言 目前，我国现行的防水材料与保温材料都存在
着性能单一、施工程序复杂的现象，防水的不保温， 保温的不防水。一旦防水层出现了渗漏，保温层即 随之失去了保温性能，而且建筑防水工程与建筑节 能工程是分别设计并分别施工的。
针对建筑业防水保温隔热材料性能存在的缺 陷，十年前国内已有人试喷硬质聚氨酯泡沫作建筑 屋面防水保温应用。但效果一直不理想，经常因建 筑物基础的不均匀沉降造成防水层断裂发生漏水， 其原因是聚氨酯泡沫的延伸率不够。现在一般情况 下只能做到延伸率在 ５％￣６％，而建筑上要求聚氨酯 泡沫的延伸率必须大于 １０％ 以上。
第４期
化学建材
４３
层，完全消除“热节”和“冷桥”，并且材料本身优 异的防水性能，从根本上杜绝了墙体的泛潮现象。
ＰＵＲ 外墙保温系统的施工工艺如下： （１） 将墙面的洞口堵实，用压缩空气吹除墙面 上的浮尘； （２） 用高压喷涂发泡机向墙面喷涂 ＰＵＲ，厚度 一般为 ２５￣３０ ｍｍ，其厚度可用打点挂线法进行控 制，喷涂施工完毕后对局部地方打磨找平； （３） 在打磨找平后的墙面上，涂刷按比例调配 好的高聚合物水泥灰浆，即可进行墙面的粉饰工 作； （４） 墙面的粉饰材料可用混合砂浆、水泥砂浆 等，也可在墙面上进行其他粉饰施工。 ４．４ 墙面喷涂ＰＵＲ的优点 （１） 工艺简单，施工快捷。 （２） 墙体外表面喷涂ＰＵＲ，与传统的岩（石）棉墙
ＰＵＲ 由于具有其独特性——保温的同时又防 水，应用在建筑屋面上可替代传统的保温和防水材 料，应用在墙体上在满足保温的同时解决了防水， 因此该材料具有广阔的市场前景。
收稿日期：２００４－０４－１９ 作者简介：姚勇，单位地址：（２１１４００）江苏仪征市；联系电话：（０５１４） ３４３３０３２．
（上接第 ７ 页）
我公司针对延伸率课题，做了重点突破工作， 经过多次试验，在保证一定抗压强度下聚氨酯泡沫 的延伸率可达到大于 １０％。我公司将该材料定名为 改性硬质聚氨酯泡沫。通过引进国外技术和先进设 备，我公司在较短的时间内又开发出改性硬质聚氨 酯泡沫现场连续喷涂施工新工艺。该产品得到了多 家建设单位的认可以及省内技术权威机构的认定， 被列为江苏省重点推广应用新材料。
第４期
化学建材
４１
集防水保温于一体的改性硬质聚氨酯泡沫塑料
姚 勇
（仪征市久久防水保温隔热工程有限公司，江苏 仪征 ２１１４００）
摘要：改性硬质聚氨酯泡沫塑料（ＰＵＲ）是一种性能良发的保温材料，文章介绍了ＰＵＲ在屋面及墙体上的应用及施工 工艺。 关键词：建筑防水； 建筑保温； 改性硬质聚氨酯泡沫塑料 中图分类号：ＴＵ５７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４－１６７２（２００４）０４－００４１－０３
保护层的主要作用： （１） 保护硬泡免受阳光的直接照射和外界风化 作用； （２） 提高屋面刚性强度，保护硬泡不受破坏。 ４．２ ＰＵＲ材料在屋面应用的特点 （１） 独特的不透水性 ＰＵＲ 是一种高强度互联壁微孔泡沫材料，闭孔 率高达 ９５％ 以上，具有光滑致密的自结皮，是一种 优良的不透水材料。采用现场直接喷涂技术，使 ＰＵＲ 硬泡形成没有拼缝的整体不透水层，从根本上 杜绝了屋面水沿缝隙渗入的可能性。 ＰＵＲ 能与屋面基层牢固粘合，其卓越的自粘强 度超过 ＰＵＲ 硬泡材料本身的撕裂强度，从而使 ＰＵＲ 硬泡层与屋面基层牢固地结为一体，避免了屋面水 沿层间缝隙的渗透。 ＰＵＲ屋面现场喷涂工艺是一种液体原料直接转 变成固体材料的成型技术。液体原料具有流动性、 渗透性，在喷射压力的作用下，极易进入到屋面基 层空隙之中膨胀发泡，起到密封空隙的作用。 以上特性是许多其他传统防水卷材所不具备 的，因此 ＰＵＲ 材料的防水功能是明显的、独特的。 （２） 良好的隔热性能 表 １ 是几种建筑材料隔热性能的对比情况。
在实际生产中，ＰＵＲ 的成型主要依靠高压（低 压）浇注喷涂发泡设备发泡成型。 ４ ＰＵＲ 在屋面及墙体的应用 ４．１ ＰＵＲ在屋面上的应用
采用 ＰＵＲ硬泡材料进行防水保温的屋面，其构 造十分简单。根据 ＪＧＪ２４－８６《民用建筑热工计算规 程》，在屋面基层上直接喷涂 ３￣５ ｃｍ 厚的硬泡材料 即可达到节能设计要求。由于硬泡材料具有良好的 不透水性和高的水蒸汽渗透阻，因此在一般情况下 可以不单独设置隔汽层，在硬泡外侧也不必再铺设 防水卷材层，但应有可靠的保护层。保护层的具体 做法有两种： 一种是不上人屋面保护层，通常采用 防水防紫外线涂料涂于ＰＵＲ表面； 另一种是上人屋 面保护层，在 ＰＵＲ 面层上铺设 ３ ｃｍ 厚 １∶２ 水泥砂 浆。
ＰＵＲ 是以多异氰酸酯和多元醇为主要原料，在 发泡剂、催化剂、阻燃剂、改性剂等多种助剂的作 用下，通过专用设备瞬间充分混合，高压喷涂、现 场发泡而成的新型高分子防水保温材和增链反应的进行，其分子量不断
４２
化学建材
２００４年
增长。同时液相中的发泡剂在反应热的作用下迅速 汽化并和反应中释放出的 ＣＯ２ 气体一起，不断地在 液相中产生数量众多的泡核。匀泡剂则对泡核产生 速度和气泡生长速度适时进行平衡，在反应的最后 阶段胶凝形成聚氨酯硬质泡沫。
由上表可见，在一般居住建筑物中使用 ＰＵＲ 硬 泡材料做防水保温层，其厚度仅为传统材料厚度的 三分之一，其热阻值却是他们的三倍。
（３） 屋面载荷轻 ＰＵＲ 硬泡材料密度小，重量轻，因而屋面的 承载负荷也轻，与传统材料的比较见表 ２。
由表２可见，在屋面支撑板以上部分的载荷中， 使用ＰＵＲ硬泡材料的屋面是使用传统材料做法屋面 载荷的三分之一。这对改善房屋整体结构，降低房 屋造价具有十分重要的意义。同时由于其密度小， 材质轻，吸振效果好，隔音性能强，尤其适用于大 跨度薄壳钢结构屋面的防水保温，在滴水成冰的严 冬完全可以保证建筑物内部不结露、不滴水。
改性硬质聚氨酯泡沫塑料（以下简称 ＰＵＲ）是目 前固体材料中隔热性能最好的保温材料，该材料的 泡孔结构是由无数个微小的闭孔所组成，这些微孔 互不相通，因此该材料不吸水也不透水。带表皮的 改性硬质聚氨酯泡沫的吸水率为零。该材料既保温 又防水，应用在屋面及墙体，可代替传统的防水层 和保温层，具有一材多用之功效。 ２ ＰＵＲ 主要性能
（３） ＰＶＣ应选择在临界颜填料体积浓度附近，这 样既可以减少乳胶漆分层的几率，又可以降低成本。
参考文献：
［１］ 史永军．浅谈乳胶漆开罐效果的影响因素及控制［Ｊ］．涂料工业，２００３，３３ （３）：３０．
［２］ 涂料工艺编委会．涂料工艺（第三版）［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００１． ［３］ 徐峰．建筑涂料与涂装技术［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９９８，７３． ［４］ 姜英涛．涂料基础［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９９７，１６９． ［５］ 徐玲，刘宏萍等．乳胶漆中缔合型增稠剂与乳液作用关系［Ｊ］．现代涂料与
（１） 本体系中采用高分子分散剂比小分子分散
剂具有更好的吸附和分散稳定性 ；分散剂用量达 到最小用量的１．５倍时，才能形成饱和吸附，乳胶漆 在贮存过程中不易分层；分散剂种类不同，适用于 不同场合的乳胶漆，如 Ｏｒｏｔａｎ¨ １２８８ 用于内墙乳胶 漆、Ｏｒｏｔａｎ¨ ７３１Ａ 可用于外墙涂料。
（２） 增稠剂的使用应兼顾乳胶漆的贮存稳定性 和施工性能，本体系采用了缔合型与非缔合型增稠 剂的合理搭配，既保证了乳胶漆丰满度高流平性好， 又保证了乳胶漆的贮存性能。
（１） 密度： 密度是ＰＵＲ的一项重要性能，密度 对该材料的其他性能，如强度、导热系数等有明显
的影响。强度随密度的增加而增大，在其他条件相 同的情况下，密度大，则成本高。为降低建筑造价， ＰＵＲ 在建筑屋面上运用，其密度可根据作用分为两 种 ：一种是上人屋面，密度配制应≥ ５０ ｋｇ／ｍ３，另 一种是不上人屋面，密度宜控制在≥ ３０ ｋｇ／ｍ３。
（４） 综合造价便宜 虽然 ＰＵＲ 材料的单价比其他传统保温材料的 单价高，但由于该材料兼有保温、防水、隔汽多重 功能，屋面如采用 ＰＵＲ 后，就省去了防水层、隔汽 层、保温层和找平层的费用，从而使整个屋面造价 费用低于用传统材料进行屋面施工的费用。 ４．３ ＰＵＲ外墙保温系统的施工工艺 ＰＵＲ 硬泡超强的自粘能力和现场喷涂工艺，可 给建筑外围结构牢固地粘贴上一层整体无缝保温
涂装，２００１，（５）：３２． ［６］ 王春伟，冯炎龙．乳胶漆增稠流变剂的选择与应用［Ｊ］．浙江化工，２００１，（３）：
４０． ［７］ 赵从华，冉龙泉．浅谈乳胶漆的触变性［Ｊ］．涂料工业，２００１，（１０）： ４． ［８］ 陈国权，王亦云等译。涂料添加剂的制法、配方及开发〔Ｍ〕．上海：
上海科技文献出版社，１９８９，１６．
收稿日期：２００４－０４－１０ 作者简介：张丽，郑州大学材料工程学院在读博士研究生；通讯地址： （４５００５２）郑州大学材料工程学院；联系电话：（０３７１）７７６３５２１．
（２） 强度： ＰＵＲ的强度取决于它的原料、配方、 结构及成型工艺等因素。其中泡沫的密度是首要因 素，它对 ＰＵＲ的强度影响最大，密度≥５０ ｋｇ／ｍ３ 时， ＰＵＲ 的抗压强度≥ ３００ ｋＰａ。
（３） 导热系数： ＰＵＲ重要特性之一是导热系数 小，它是目前固体保温材料中隔热性能最好的材料。 导热系数最小可达０．０１７ Ｗ／（ｍ．Ｋ），在工程应用中该 材料的导热系数一般在 ０．０２０￣０．０２４Ｗ／（ｍ．Ｋ）。ＰＵＲ 导热系数的大小，主要受泡孔内的发泡剂和泡沫的 密度影响。导热系数与密度的关系大致呈抛物线的 趋势，密度为 ３５ ｋｇ／ｍ３ 左右时，材料的导热系数为 最小。
体保温材料相比，该材料不吸水、不透水，解决了 墙体渗漏问题；与传统夹填聚苯乙烯泡沫板法相 比，解决了墙体局部热桥传热问题。
（３） 墙体外表面喷涂 ２５￣３０ ｍｍ 厚的 ＰＵＲ，与 其它墙体保温材料相比，在满足墙体保温的同时增 大了实际使用面积，减轻了建筑荷载，并有效地防 止了外墙渗漏问题。 ５ 结论