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建筑用聚氨酯保溫材料的性能分析
時(shí)間:2014-05-07 16:45:54 作者:本站編輯 來源:綠建之窗 閱讀:3317內(nèi)容摘要:建筑業(yè)用聚氨酯硬泡體保溫材料是聚氨酯工業(yè)的一個(gè)重要分支,,其特點(diǎn)是一材多用,,同時(shí)具備保溫,、防水等功能,。該類產(chǎn)品自上世紀(jì)60年代在歐洲建筑業(yè)應(yīng)用以來已有40年歷史,,一些國(guó)家還通過立法把聚氨酯作為建筑業(yè)指定的保溫防水用材,。近年來,,隨著我國(guó)建筑節(jié)能市場(chǎng)的迅速發(fā)展,,聚蝓ビ才萏灞N虜品在建...建筑業(yè)用聚氨酯硬泡體保溫材料是聚氨酯工業(yè)的一個(gè)重要分支,,其5閌且徊畝嚶茫同時(shí)具備保溫、防水等功能,。該類產(chǎn)品自上世紀(jì)60年代在歐洲建筑業(yè)應(yīng)用以來已有40年歷史,,一些國(guó)家還通過立法把聚氨酯作為建筑業(yè)指定的保溫防水用材。近年來,,隨著我國(guó)建筑節(jié)能市場(chǎng)的迅速發(fā)展,,聚氨酯硬泡體保溫產(chǎn)品在建筑保溫防水領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,已成為\x00導(dǎo)市場(chǎng)的保溫節(jié)能產(chǎn)品之一,。 聚氨酯(即聚氨基甲酸酯,,英文縮寫PU)是在高分子主鍵上含有許多重復(fù)的—NHCOO—基團(tuán)的高分子化合物。聚氨酯系列產(chǎn)品一般是由二元或多元有機(jī)異氰酸酯和多元醇在多種助劑的作用下,,經(jīng)過聚合反應(yīng)得到的高分子化合物,,兩種主材中若都只含兩個(gè)或以下羥基官能團(tuán)時(shí),聚合反應(yīng)得到的是線型結(jié)構(gòu)的化合物,,若其中一種或兩種主材中,,部分或全部具有三個(gè)或以上官能團(tuán)時(shí),則可得到體型結(jié)構(gòu)的聚合物,,由于聚合物的結(jié)構(gòu)不同,,性能差異很大。就像鋼材一樣,,雖然都是鐵碳合金,,但鐵碳配比不同,熱處理工藝不同,,其性能截然不同,。聚氨栽料在各行業(yè)應(yīng)用非常廣泛,,因應(yīng)用的行業(yè)特性和生產(chǎn)的產(chǎn)品不同,各行業(yè)對(duì)以聚氨酯為主要原料的組合材料的性能要求也不同,。承擔(dān)保溫防水雙功能的聚氨酯硬泡(SPF)也完全不同于用于冰箱,、冷庫僅起保溫作用的聚氨酯(PUR),盡管它們外觀結(jié)構(gòu)看似非常相像,,但作為建筑保溫防水一曰材料,,聚氨酯硬泡打破了傳統(tǒng)建材功能單一、防水的不保溫,、保溫的不防水,、防水層一旦出現(xiàn)滲漏、保溫層隨即失去保溫功能的通病,。與其它單功能保溫或防水材料相比,,聚氨酯硬泡具有明顯的優(yōu)勢(shì):
1.聚氨酯硬泡具有一材多用的功能,同時(shí)具備保溫,、防水,、隔音、吸振等諸多功能
2.保溫性能卓越,,是目前國(guó)內(nèi)所有建材中導(dǎo)熱系數(shù)最低(≤0.024,,綠色環(huán)保無氟發(fā)泡技術(shù)),、熱阻值最高的保溫材料,,導(dǎo)熱系數(shù)僅為EPS發(fā)泡聚苯板的一半;
3.聚氨酯硬泡體連續(xù)致密的表皮和近于100%%的高強(qiáng)度互聯(lián)壁閉孔,,具有理想的不透水性,。采用噴涂法施工達(dá)到防水保溫層連續(xù)無接縫,形成無縫屋蓋和整體外墻保溫殼體,,防水抗?jié)B性能優(yōu)異,;
4.超強(qiáng)的自粘性能(無需任何中間粘結(jié)材料),與屋面及外墻粘結(jié)牢固,,抗風(fēng)揭和抗負(fù)風(fēng)壓性能良好,;
5.整體噴涂施工,完全消除“熱節(jié)”和“冷橋”,;
6.柔性漸變技術(shù)可有效阻止防水層開裂,;
7.機(jī)械化業(yè)、自動(dòng)配料,、質(zhì)量均一,、施工快周期短;
8.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,,使用壽命長(zhǎng),,對(duì)周圍環(huán)境不構(gòu)成污染,;
9.離明火自熄,且燃燒時(shí)只炭化不滴淌,,炭化層尺寸和外形基本不變,,能有效隔斷空氣的進(jìn)入,阻止火勢(shì)的蔓延,,防火安全性能好,。
聚氨酯硬泡體材料本身性能的優(yōu)劣,對(duì)建筑的使用安全性,、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,。
建筑業(yè)用聚氨酯硬泡體防水保溫材料與冷庫,、冰箱用聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫材料在性能上的極大差別,主要反映在斷裂延伸率,、閉孔率,、尺寸變化率、粘接強(qiáng)度四項(xiàng)性能指標(biāo)上(見表),。
區(qū)別之一:裂延伸率
斷裂延伸率是衡量聚氨酯硬泡抗拒應(yīng)力作用不產(chǎn)生永久變形的重要性能指標(biāo),,而僅起保溫作用,無防水功能的冷庫冰箱用聚氨酯硬質(zhì)泡沫對(duì)此項(xiàng)關(guān)鍵的性能指標(biāo)并無任何要求,。
國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JC/T998-2006)中明確規(guī)定:聚氨酯硬泡如果作為屋面和墻體防水保溫一體材料使用,,必須滿足延伸率大于10%%的基本要求,才能保證因使用環(huán)境溫度變化,、屋面及墻體的干縮濕脹,、嚴(yán)冬凍融破壞以及建筑物基礎(chǔ)不均勻沉降造成的防水層斷裂、起鼓和龜裂,。使聚氨酯硬泡在發(fā)揮優(yōu)異保溫功能的同時(shí),,充分展示其可靠的防水功能,只有延伸率滿足上述國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯硬泡才能保證建筑物冬暖夏涼,,環(huán)境舒適,,屋面滴水不漏,外墻永無返潮之慮,。
區(qū)別之二:尺寸變化率
聚氨酯硬泡受使用環(huán)境溫度變化的影響,,尺寸和體積會(huì)發(fā)生一定的變化,尺寸變化率的大小與原料的類型,、泡體的結(jié)構(gòu),、芯材密度、成型工藝及發(fā)泡劑的種類等諸多因素有,,耐溫差性能較好的聚氨酯硬泡在-20攝氏度至+80攝氏度的環(huán)境溫度下,,尺寸不應(yīng)發(fā)生明顯的變化,。聚氨酯硬泡的閉孔率高達(dá)95%%以上,封閉在泡孔中的氣體壓力隨環(huán)境溫度的變化而變化,,如果泡壁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較小,,泡沫尺寸就會(huì)因閉孔中氣體壓力的變化而產(chǎn)生低溫收縮或高溫膨脹的變形尺寸相對(duì)變形量(即尺寸變化率)越大,聚氨酯防水保溫層產(chǎn)生斷裂或開口的幾率就越大,。
用于建筑的聚氨酯硬泡按國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T998-2006的規(guī)定,,尺寸變化率應(yīng)≤1%,以適應(yīng)建筑物在酷暑及嚴(yán)寒季節(jié)因晝夜溫差急驟變化造成的外墻飾面系統(tǒng)線型尺寸過大的收縮和膨脹,。尺寸穩(wěn)定顯然與外墻飾面系統(tǒng)安全使用性密切相關(guān),,其值越大,安全性越差,,尺寸變化率大于1%%的聚氨酯硬泡是不符合國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的,。
區(qū)別之三:閉孔率
閉孔率是衡量材料吸水率和導(dǎo)熱系數(shù)的重要指標(biāo),閉孔率低的硬泡吸水率和導(dǎo)熱系數(shù)都較高,,對(duì)材料的保溫功能和抗凍融性能都有著至關(guān)重要的影響,。建筑用聚氨酯硬泡作為屋面防水保溫材料使用時(shí),其泡沫閉孔率至少應(yīng)大于95%%,,當(dāng)閉孔率低于70%%時(shí),,短時(shí)大雨并不會(huì)造成屋面滲漏,但在多日連續(xù)陰雨的季節(jié),,由于硬泡長(zhǎng)期浸泡在雨水中,,開孔泡中吸水較多,滲入泡中的雨水,,在重力作用下會(huì)透過串孔進(jìn)入屋芑層,,并被封存在基層和硬泡之間,,即使雨過天晴,,在烈日照射下短期內(nèi)也很難經(jīng)過硬泡保溫層和保護(hù)層向上排出。相反,,由于屋面受陽光照射,,上層溫度高,下層溫度低,,水分反而向屋面下層遷移,,造成雨天不漏、晴天滲漏的反?,F(xiàn)象,,這種現(xiàn)象在南方黃梅季節(jié)尤甚。
區(qū)別之四:抗芮慷群妥哉城慷鵲撓跋
聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)的整體強(qiáng)度取決于聚氨酯母材的抗拉強(qiáng)度(系統(tǒng)強(qiáng)度的最薄弱環(huán)節(jié)),,因此聚氨酯硬泡本身的抗拉強(qiáng)度實(shí)際上就是整個(gè)外墻飾面系統(tǒng)的抗拉拔強(qiáng)度,。例如:聚氨酯硬泡的抗拉強(qiáng)度是200kpa,,整個(gè)外墻系統(tǒng)的抗拉拔強(qiáng)度就是200kpa;如果苤副晗陸滴100kpa,,則整個(gè)外墻系統(tǒng)的抗拉拔強(qiáng)度會(huì)隨之降低為原來的一半,,安全系數(shù)也必然會(huì)驟降為原來的一半。
另外,,建筑業(yè)用噴涂聚氨酯硬泡在材料配制時(shí)還應(yīng)充分地考慮外墻外保溫系統(tǒng)使用時(shí)的粘接強(qiáng)度要求,,因此要求其對(duì)金屬、混凝土,、磚石,、木材、玻璃等建筑材料具有極艿淖哉辰有閱?。辜医ú男袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T998-2006和最近通過的《聚氨酯硬泡外墻外保溫工程技術(shù)導(dǎo)則》,,都對(duì)聚氨酯硬泡的自粘接強(qiáng)度規(guī)定了強(qiáng)制性指標(biāo),這也是噴涂聚氨酯硬泡相對(duì)于發(fā)泡聚苯板(EPS)和擠塑保溫板(XPS)外墻外保溫系統(tǒng)安全性具有明顯優(yōu)勢(shì)的一個(gè)重要指標(biāo),。值得一提蓯牽強(qiáng)度是聚氨酯硬泡最重要的力學(xué)性能,,它的大小直接決定著外墻飾面系統(tǒng)的抗風(fēng)壓、抗沖擊,、抗應(yīng)變能力以及承載總重量的能力,,是評(píng)估外墻外保溫系統(tǒng)使用安全性的最重要、最直接的性能指標(biāo),。
綜上所述,,用戶在選用聚氨酯硬泡作為建筑保溫防水雙功能材料使用時(shí),必須按國(guó)芙ú男幸當(dāng)曜糐C/T998-2006的要求,,對(duì)材料的密度,、強(qiáng)度、斷裂延伸率,、尺寸穩(wěn)定性及閉孔率進(jìn)行嚴(yán)格鑒定,。作為目前惟一的保溫防水一體化新型建材,聚氨酯硬泡保溫材料在國(guó)內(nèi)建筑業(yè)的應(yīng)用還處于初始階段,??上驳氖牵瑸榧涌旖ㄖ夭牧系母镄?,促進(jìn)聚氨酯硬泡在建筑節(jié)能領(lǐng)域的推苡τ茫建設(shè)部還專門成立了“聚氨酯建筑節(jié)能應(yīng)用推廣工作組”,,在建設(shè)部的高度重視和全力推動(dòng)下,目前聚氨酯硬泡保溫防水材料在國(guó)內(nèi)建筑節(jié)能行業(yè)的應(yīng)用取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,。姚勇 張如凱
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