1、7005 SPF 型喷涂聚氨酯硬泡体保温材料 spray polyurethane foam for thermal insulation以异氰酸酯、多元醇（组合聚醚或聚酯）为主要原料加入添加剂组成的双组分，经现场喷涂施工的具有防水和绝热功能的硬质泡沫材料。适用于现场喷涂法施工的聚氨酯硬泡体非外露保温防水材料。其导热系数低，仅 0.018 0.024W/ （ m k ），相当于 EPS 的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的，且热工性能好，还具有耐老化、化学稳定性好、防潮防水性优良、耐温不熔化等优点。执行标准： JC/T 998 2006 ， JGJ14 1999 ， GB10800 19
2、89 。 物 理 力 学 性 能 项 次 项 目 指 标 1 密度， /m 3 30 35 50 2 导热系数， W/ （ m K ） 0.024 3 粘接强度， kPa 100 4 尺寸变化率，（ 70 48h ） % 1 5 抗压强度， kPa 150 200 300 6 断裂伸长率 % 10 7 闭孔率 % 92 95 8 吸水率 % 3 9 水蒸气透过率， ng/ （ Pa m s ） 5 10 抗渗性，（ 1000 水柱 24h 静水压） 5 聚氨酯喷涂发泡应注意的环境条件 喷涂聚氨酯硬泡外墙外保温工艺采用现场发泡技术，施工现场对温度、湿度、风力等外界环境的要求比较高，主要有以下几方
3、面需要注意： 温度因素： 喷涂时，现场环境温度和待喷基材表面温度范围应该在 15 35 。如果温度过低，聚氨酯泡沫和基材的粘接力就会降低，且喷涂硬泡产品的密度就会明显增大；如果温度过高，发泡剂损耗太大，不经济。 基材表 面因素： 聚氨酯硬质泡沫是异氰酸酯和组合聚醚双组分混合反应生成的高分子产品，其中异氰酸酯组分很容易和水反应生成脲，如果聚氨酯中脲键含量升高，则泡沫塑料将变脆，泡沫与基材的粘接力降低。因此，要求待喷基材表面清洁干燥，要求无锈、无粉尘、无污染、无潮气。若有露水或霜，应予以去除和干燥。 风力因素： 喷涂作业时，要求风速在 5m /s 以下。因为风速超过 5m /s ，将吹失反应产生的
4、热量，以致影响聚氨酯泡沫快速发泡反应，使产品表面变脆。同时，由于喷涂发泡机将原料混合好后，以雾化状态喷出，如风速过大，将会吹走雾化颗粒，增大原料损耗，污染环境。 应用实例 1 屋面喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料保温防水 保定钞票纸厂制浆、造纸生产系统技改工程，建筑面积 44000m 2 。屋面采用聚氨酯泡沫塑料，提高了保温防水层寿命，减小了厚度和结构荷载，且施工工艺简单，操作方便，施工速度快。 1 、 工艺原理及流程 （ 1 ）工艺原理：以含有羟基的聚醚树脂与异氰酸酯反应生产的聚氨基甲酸酯为主体，以异氰酸酯与水反应生成的二氧化碳为发泡剂制成的泡沫塑料，直接喷涂在屋面找平层上作为保温防水层。 （ 2 ）
5、工艺流程：屋面找坡 水泥砂浆找平 聚氨酯混合料配制 喷涂发泡成型 细石混凝土保护层。 2 、材料的选用和制备 本工程选用聚醚型硬质聚氨酯泡沫塑料作为屋面保温防水材料，其热导率很低，耐热性能好，不透水性极强，并添有阻燃剂，离火自行熄灭。 组合聚醚 ( 俗称 A 料、白料 ) 由聚醚单体、催化剂、发泡剂、匀泡剂等多种组分组合而成，原液外观为浅棕黄色透明液体，成型温度以 1 5 30 为佳，技术指标见表 1 。 表 l 组合聚醚技术指标 项 目 喷涂型 发泡时间 (s) 3 10( 可调 ) 发泡参数 固化时间 (s) 10 15( 可调 ) 密度 ( /m 3 ) 25 60( 可调 ) 抗压强度
6、 (MPa) 0.2 导热系数 W/(mK) 0.017 0.027 吸水量 ( /m 3 ) 0.2 延伸率 (%) 10 14 泡沫物性 尺寸稳定性 (%) 0.2 PAPI(MR)( 俗称 B 料、黑料 ) ，即多亚甲基多苯基多异氰酸酯，外观为深棕色液体，技术指标见表 2 。 表 2 PAPI 技术指标 项 目 -NCO 含量 (%) 酸分 (HCl 计 ) 密度 (g/cm 3 ) 指 标 30.0 32.0 0.2 1.23 1.24 生产工艺采用一步法，即把所有的原材料同时全部混合而制得泡沫塑料。 3 、构造形式 根据本工程特点，聚氨酯保温防水主要采用结构找坡屋面 ( 图 1) 和
7、蛭石 ( 陶粒 ) 找坡屋面 ( 图 2) 两种构造形式。 4 、施工条件 聚氨酯保温防水层必须在找平层完工后施工，施工气温以 1 5 30 为宜，风速不超过 5m /s ，相对湿度小于 85 。 基层表面应平整、牢固、干燥 ( 含水率小于 9 ) 、无油污，并清扫干净。若找平层设排汽管，则排汽管的安装固定应在聚氨酯保温防水层施工前进行完毕。基层与凸出屋面结构的连接处及基层的转角处均应做成半径 100 150mm 的圆弧或钝角，有组织排水的水落口周围应做成略低的凹坑。 5 、操作方法 （ 1 ）设备选用及施工准备：施工设备仅需 1 台小型空压机和物料混合器即可进行施工，操作简便。接通电源后检查
8、空运转情况，再进行物料循环，检查有无泄漏和堵塞情况。喷涂前先用压缩空气吹净屋面基层上的灰尘，以保证聚氨酯粘结良好。 （ 2 ）喷涂及检查验收 喷涂时要分层施工，先打底，厚度控制在 5 左右，然后分 4 层喷涂，每层厚度为 8 10mm ，总厚度应控制在 50min 左右。喷枪移动速度要均匀，喷涂过程中随时检查泡沫质量，发现问题应及时停机，查明原因妥善处理。喷涂作业完毕，应认真进行自检，并做注水试验。 （ 3 ）注意事项 聚氨酯保温防水施工过程中有一定毒性，一些人有过敏反应，故操作人员应佩戴防毒面具和防护服。施工现场严禁火种，并配备消防器材。 （ 4 ）成品保护 喷涂发泡 0.5h 后聚氨酯即可
9、固化。为避免阳光辐射和机械损坏，应在完成喷涂发泡 72h 内铺设保护层。铺设保护层过程中，应对聚氨酯加以保护，避免机械损伤以及重物撞击和反复踩踏，运输细石混凝土时应铺设木板。 （ 5 ）技术要求 1) 为避免结构变形将聚氨酯保温防水层拉裂，应在找平层上沿屋面板缝纵横弹线，并铺设 300mm 宽毡条。 2) 按喷涂工艺要求，最薄处厚度不小于 3 0 。整个工作面要连续喷涂，不得有接槎。 3) 屋面与突出屋面的连接处 ( 泛水处 ) 聚氨酯高度不应小于 250mm 。水落口铁件处聚氨酯应覆盖铁件，翻边尺寸不小于 40mm ，泛水构造见图 3 。 6 、质量检验和评定 1) 聚氨酯保温防水层应有较平
10、整的表面，泡沫均匀，致密，呈淡黄色，无发脆、发软、脱层、起鼓、开孔现象。 2) 检查聚氨酯保温防水层厚度的方法是将直径 1 的钢针垂直插入，用尺量检查，厚度允许偏差为 +1 5 、 5 。 3) 工程完成后，施工单位要提交聚氨酯保温防水层的主要物理性能 ( 密度、导热系数、抗压强度等 ) 测试报告，质量应符合 Q/06YHZ021 0 92 标准。 4) 聚氨酯保温防水保护层的检验和评定应根据所选用的材料按屋面工程技术规范 (GB50207 94) 第六章中有关规定执行。 保定钞票纸厂技改工程屋面聚氨酯保温防水层，设计要求厚度 50mm ，按上述工艺施工，表面平整，泡沫均匀，通过 24h 注水
11、试验，无渗漏水现象。 7 、效益分析 聚氨酯在添加阻燃剂后，其保温效果好，隔热性能优异。 聚氨酯有优异的耐油、耐磨、耐臭氧及一定的耐碱腐蚀性能，柔软、富于弹性，对基层伸缩和开裂的适应性强。由于分层喷涂，每一层均为完整独立的防水层，提高了保温防水效果。 聚氨酯保温防水施工简便，能为后续工序及早提供工作面。本工程制浆造纸车间屋面面积 22000 ，仅用 22d 喷涂完毕，平均 1000 / 台班 ( 每班 6 人 ) 。 聚氨酯粘结性能好，固化前是一种无定形粘稠物质，在形状复杂的屋面、管道纵横部位、阴阳角、管道根部及端部收头部位易施工。 聚氨酯屋面投资虽较高，与 SBS 卷材防水 ( 使用年限 1
12、4 年 ) 、传统的三毡四油 ( 使用年限 12 年 ) 相比，其使用年限达 20 年，综合效益较好。 应用实例 2 聚氨酯硬泡外墙外保温 1 、聚氨酯硬泡外墙外保温系统的材料性能指标 聚氨酯硬泡外墙外保温系统性能主要取决于聚氨酯硬泡体本身的性能，所以，导则首先对聚氨酯硬泡的关键性能做出了规定，见表 1 。 表 1 聚氨酯硬泡材料性能指标 指 标 要 求 序号 项 目 喷涂法 浇注法 粘贴法或干挂法 1 表观密度 , /m 3 35 38 40 2 导热系数 (23 2 ),W/( m k ) 0.023 3 拉伸粘结强度 ,kPa 150 100 150 4 拉伸强度 ,kPa 200 20
13、0 200 5 断裂延伸率 ,% 7 5 5 6 吸水率 ,% 4 7 尺寸稳定性 (48h),% 80 2.0, 30 1.0 平均燃烧时间 ,s 70 平均燃烧范围 , 40 8 阻燃性 能 烟密度等级 (SDR) 75 导则也对用于聚氨酯硬泡外墙外保温系统的配套材料性能做出了适当规定，例如抹面胶浆、粘结胶浆、胶粘剂、耐碱网布、浇注模板等。 2 、聚氨酯硬泡外墙外保温系统的整体性能要求 聚氨酯硬泡外墙外保温系统的整体性能决定了聚氨酯硬泡外墙外保温工程的最终质量，所以，导则对聚氨酯硬泡外墙外保温系统整体性能做出了专门规定。 （ 1 ）聚氨酯硬泡外墙外保温系统的整体性能要求见表 2 。 表 2
14、 聚氨酯硬泡外墙外保温系统的整体性能要求 序号 项 目 指 标 要 求 1 抗风荷载性能 系统抗风压值 R d 不小于风荷载设计值。对于饰面层粘结于保温层的外保温系统，系统的安全系数 K 应不小于 1.5 ；对于饰面层干挂的外保温系统，系统的安全系数 K 应不小于 2 。 普通型 3J 级，适用于建筑物二层及以上墙面等不易受碰撞部位。 2 抗冲击 性 加强型 10J 级，适用于建筑物首层墙面以及门窗口等易受碰撞部位。 3 吸水量 水中浸泡 1h ，系统的吸水量小于 1.0kg / 4 耐冻融性能 对于饰面层粘结于保温层的外保温系统， 30 次冻融循环后，保护层无空鼓、脱落，无渗水裂缝；保护层与
15、保温层的拉伸粘结强度不小于 0.1MPa ，破坏部位应位于保温层。对于饰面层干挂的外保温系统， 30 次冻融循环后，系统各部分外观无明显变化。 5 热 阻 系统的热阻应符合设计要求 6 抹面层不透水性 2h 不透水 7 水蒸气渗透阻 水蒸气湿流密度 0.85g /(m 2 h) 8 燃烧性能 热释放速率峰值 10kW / ，总放热量 5MJ / 9 系统耐候性 对于饰面层粘结于保温层表面的外保温系统，经过耐候性试验后系统不得出现饰面层起泡或剥落、保护层空鼓或脱落等破坏，不得产生渗水裂缝；具有抹面层的系统，抹面层与保温层的拉伸粘结强度不得小于 0.1 MPa ，且破坏部位应位于保温层。对于饰面层
16、干挂的外保温系统，经过耐候性试验后，系统外观不得出现明显变化。 （ 2 ）对于饰面层以干挂形式施工的聚氨酯硬泡外墙外保温系统（例如干挂石材的喷涂法施工聚氨酯硬泡外墙外保温系统、饰面层干挂的可拆模浇注法施工聚氨酯硬泡外墙外保温系统等），由于饰面层与聚氨酯硬泡保温层相对彼此独立，故系统的抗冲击性能试验仅针对饰面层进行，耐冻融性能、吸水量、水蒸气渗透阻、燃烧性能等试验分别针对聚氨酯硬泡保温层和饰面层单独进行；由于该系统一般不做抹面层，故对该系统不进行抹面层不透水性试验；抗风荷载性能，系统热阻及系统耐候性等试验均针对整个外保温系统进行。 （ 3 ）对于饰面层粘结于保温层表面的聚氨酯硬泡外墙外保温系统（
17、例如饰面层为涂料或粘贴面砖等），系统的抗风荷载性能、抗冲击性能、吸水量、耐冻融性能、系统热阻、抹面层不透水性、水蒸气渗透阻及系统耐候性等试验均参考外墙外保温工程技术规程 JGJl44 2004 附录 A 规定的相应方法进行；燃烧性能试验参考建筑材料热释放速率试验方法 GB/T16172 规定的方法进行。 设计技术要点 导则在对聚氨酯硬泡外墙外保温工程设计做出基本要求的基础上，对喷涂法、浇注法、粘贴法和干挂法四种施工工艺对应的工程设计要点分别做出了较详细的规定。 1 、喷涂法工程设计技术要点 （ 1 ）喷涂法施工聚氨酯硬泡外墙外保温可分为三种系统：饰面层为涂料系统，饰面层为面砖系统、饰面层为干挂
18、石材或铝塑板等。 （ 2 ）墙体拐角（阴、阳角）处及不同材料的基层墙体交接处应连续不留缝喷涂聚氨酯硬泡（如图 1 ）。图 1 墙体拐角等部位喷涂构造示意图 图 2 墙体变形缝处的分隔缝设置示意图 （ 3 ）喷涂法施工时，在墙体变形缝处聚氨酯硬泡保温层应设置分隔缝，缝隙内应以聚氨酯或其他高弹性密封材料封口（如图 2 ）。 图 3 聚氨酯硬泡保温层水平分隔缝设置示意图 图 4 门窗洞口保温构造示意图 ( 局部 ) （ 4 ）聚氨酯硬泡保温层沿墙体层高宜每层留设抗裂水平分隔缝，且不应穿透聚氨酯硬泡保温层；纵向以不大于两个开间并不大于 10m 宜设竖向分隔缝（如图 3 ）。 （ 5 ）此外，出于功能性
19、或安全性考虑，还对喷涂法施工时窗口部位聚氨酯硬泡与窗框的有效连接、饰面层为涂料饰面层为面砖等方面的设计要点进行了规定。 2 、浇注法工程设计技术要点 （ 1 ）浇注法施工聚氨酯硬泡外墙外保温系统分为可拆模和免拆模两种。 （ 2 ）浇注法可拆模施工如果饰面层采用真石漆则在完成保温层浇注后，可直接在保温层界面进行刮涂真石漆底涂、中涂、面涂等工序，完成真石漆饰面层施工；如果是免拆模施工，则先对模板接缝和模板固定件部位进行适当处理，以使整个模板系统表面平整，之后进行刮涂真石漆底涂、中涂，面涂等工序，完成真石漆饰面层施工。 （ 3 ）对墙体变形缝处聚氨酯硬泡保温层设置分隔缝，保温层沿墙体层高留设水平分隔
20、缝、窗口部位聚氨酯硬泡与窗框的有效连接等方面做出了规定。 3 、粘贴法工程设计技术要点 （ 1 ）粘贴法施工聚氨酯硬泡外墙外保温系统主要由聚氨酯硬泡保温板、抹面层、饰面层构成，聚氨酯硬泡保温板由胶粘剂（必要时增设锚栓）固定在基层墙面上。 （ 2 ）出于施工人员操作方便考虑，规定聚氨酯硬泡保温板长度不宜大于 1200mm ，宽度不宜大于 700mm 。 （ 3 ）出于安全性考虑，在 30m 以上建筑物高度粘贴聚氨酯硬泡保温板时，宜在使用胶粘剂基础上增设锚栓辅助固定。 （ 4 ）粘贴法施工外墙外保温工程必须注意密封和防水构造设计，重要部位须确保水不会渗入保温层及基层。 （ 5 ）应做好粘贴法施工聚
21、氨酯硬泡外墙外保温系统在檐口、勒脚处的包边处理；装饰缝、门窗四角和阴阳角等处应做好局部加强网施工；变形缝处应做好防水和保温构造处理。 （ 6 ）聚氨酯硬泡保温板的饰面层为面砖时，应采用镀锌钢丝网代替耐碱玻纤网布，并应根据承重需要，通过计算合理设置锚固件的数量及分布，将面砖重量有效地传给主体结构，避免使聚氨酯硬泡保温层承受面砖重量。 （ 7 ）此外，对粘贴法施工外墙外保温薄抹面系统设计、门窗洞口部位的外保温构造（图 4 ）、勒脚部位的外保温构造（图 5 ）、檐口及女儿墙部位的保温层做法（图 6 ）、变形缝的保温构造等方面做出了较详细的规定。 图 5 有地下室勒脚部位外保温构造示意图 图 6 檐口
22、、女儿墙保温构造示意图 4 、干挂法工程设计技术要点 （ 1 ）干挂法施工是指将聚氨酯硬泡保温装饰复合板干挂在外墙基层形成聚氨酯硬泡外墙外保温系统，该方法属于干作业施工。该系统可分为无龙骨、有龙骨两大类。 （ 2 ）干挂法施工无龙骨体系采用胀管螺丝将聚氨酯硬泡保温装饰复合板直接锚固于墙体。 （ 3 ）干挂法施工有龙骨体系采用专用自攻钢钉将聚氨酯硬泡保温装饰复合板固定于龙骨；钢龙骨应采用热镀锌型钢或其他具有足够安全性与耐久性的材料；连接件应采用热镀锌钢件或不锈钢件。与聚氨酯硬泡保温板饰面层接触处的金属材料应采取防腐处理。（如穿过聚氨酯硬泡保温板饰面层安装于基层上的设备或管道以及连接件等）。 （
23、4 ）饰面层为金属面的聚氨酯硬泡保温装饰复合板其防雷设计应符合国家现行标准建筑防雷设计规范 GB50057 和民用建筑电气设计规范 JGJ/T16 的有关规定。 （ 5 ）此外，对窗口部位防水措施。无龙骨体系的胀管螺丝（或钢膨胀螺栓）的直径及中距等指标、基层墙体为砌块墙的龙骨固定方式等方面做出了规定。 施工技术要点 导则在对聚氨酯硬泡外墙外保温工程施工做出基本要求的基础上，对喷涂法、浇注法。粘贴法和干挂法四种工艺的施工技术要点分别做出了较详细的说明。 1 、喷涂法施工技术要点 喷涂法施工工艺流程： （ 1 ）饰面层为涂料系统的施工流程：清理墙体基面浮尘、滴浆及油污 吊外墙垂线、布饰面厚度控制标
24、志 抹面胶浆找平扫毛 喷涂法施工聚氨酯硬泡保温层 涂刷聚氨酯硬泡界面层 采用抹面胶浆找平刮糙，并压入耐碱玻纤网布 批刮柔性抗裂腻子 喷涂外墙弹性涂料或喷涂仿石漆等。 （ 2 ）饰面层为面砖系统的施工流程：清理墙体基面浮尘、滴浆及油污 吊外墙垂线、布饰面厚度控制标志 抹面胶浆找平扫毛 钻孔安装建筑专用锚栓 喷涂法施工聚氨酯硬泡保温层 涂刷聚氨酯硬泡界面层 采用抹面胶浆找平刮糙 铺设热镀锌钢丝网并与锚栓牢固联接 采用抹面胶浆找平扫毛 采用专用粘结材料粘贴外墙面砖 面砖柔性勾缝。 （ 3 ）干挂石材或铝塑板等饰面层的施工流程：清理墙体基面浮尘、滴浆及油污 抹面胶浆找平扫毛 在承重结构部位安装龙骨预埋
25、件 喷涂法施工聚氨酯硬泡保温层 在龙骨预埋件上安装主龙骨 按设计布局及石材大小在外墙挂线 在主龙骨上安装次龙骨及挂件 在石材上开设挂槽，利用挂件将石材固定在龙骨上 调整挂件紧固螺母，对线找正石材外壁安装尺寸。 喷涂法施工技术要点及注意事项： （ 1 ）喷涂施工时的环境温度宜为 10 40 ，风速应不大于 5m /s(3 级风 ) ，相对湿度应小于 80 ，雨天不得施工。当施工时环境温度低于 10 时，应采取可靠的技术措施保证喷涂质量。 （ 2 ）喷枪头距作业面的距离应根据喷涂设备的压力进行调整。不宜超过 1.5m ；喷涂时喷枪头移动的速度要均匀。在作业中，上一层喷涂的聚氨酯硬泡表面不粘手后，才
26、能喷涂下一层。 （ 3 ）喷涂后的聚氨酯硬泡保温层应充分熟化 48 h 72h 后，再进行下道工序的施工。 （ 4 ）喷涂后在进行下道工序施工之前，聚氨酯硬泡保温层应避免雨淋，遭受雨淋的应彻底晾干后方可进行下道工序施工。 （ 5 ）此外，对喷涂后的聚氨酯硬泡保温层表面平整度、喷涂施工作业时的环保要求等方面做出了规定。2 、浇注法施工技术要点 浇注法施工技术要点及注意事项 （ 1 ）浇注法施工作业应满足下列规定： 模板规格配套，板面平整；模板易于安装、可拆模板易于拆卸；可拆模板与浇注聚氨酯硬泡不粘连，必要时在模板内侧涂刷脱模剂。 应保证模板安装后稳定、牢靠； 现场浇注聚氨酯硬泡时，环境气温宜为 10 40 ，高温暴晒下严禁作业。 浇注作业时，风力不宜大于 4 级，作业高度大于 15m 时风力不宜大于 3 级；相对湿度应小于 80 ；雨天不得施工。
