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建筑保温硬质聚氨酯泡沬塑料的发泡工艺与应用

时间:2017/5/17 15:25:02来源:中国知网作者:李嬉

摘要:介绍了建筑保温硬质聚氨酯泡沫塑料功用产品类型和特性,在此基础上阐述了聚氨酯的发泡原料及其添加剂,给出了聚氨酯泡沫的生产方法,最后论述了建筑保温用聚氨酯泡沫在建筑领域的应用。

关键词 建筑保温;聚氨酯泡沫;发泡工艺与应用

 

1  硬质聚氨酯泡沫塑料是建筑节能的最佳材料之一

建筑节能是我国节能工作的一个主要领域。在国民经济诸耗能部门中,建筑能耗约占总能耗的3050%。这是由于建筑保温设计及构造不合理、采用保温材料不当造成的。建筑保温体系的高性能化必然要依赖于保温材料性能的大幅度提高,硬质聚氨酯泡沬是我国建筑外墙保温体系走向高性能化的途径之一。它具有良好的物理性能、声学性能、化学性能和电学性能,其导热率约为聚苯乙烯泡沬塑料的40%。且具有足够的强度和粘结能力,是优秀的隔热材料,再之硬质聚氨酯泡沬塑料的施工成型极为方便、价格亦便宜,因此它的应用范围十分广泛。聚氨酯泡沬塑料应用范围几乎渗透到国民经济各部门,特别在家具、床具、运输、冷藏、建筑、绝热等部门使用得十分普遍,已成为不可缺少的材料之一。成为塑料中应用范围最广的品种之一。聚氨酯软泡主要应用于家具、床具及其他家用品,如沙发和座椅、靠背垫,床垫和枕头;聚氨酯硬泡主要用于绝热保温,冷藏冷冻设备及冷库,绝热板材,墙体保温,管道保温,储罐的绝热,单组分泡沬填缝材料等。

建筑节能是一项系统工程,根据测算,平均半分开房屋的热损失:墙壁为35%,屋顶20%,空气流通19%,门窗17%,地板9%,显然房屋热损失的主要部位是墙壁和屋顶,这两个部位如果解决得好,其所消耗的燃料可以减少20-25%。采用新型憎水轻质保温材料一硬质聚氨酷泡沬塑料是建筑节能的最佳措施之一。

硬质聚氨酯泡沬塑料是以异氰酸酯和多元醇两组份液体为主要原料,在发泡剂、催化剂、改性剂、阻燃剂、抗老化剂等多种助剂的作用下,通过专用设备按照特定比例均匀混合、高压喷涂、现场无氟发泡形成的高分子聚合物新型防水保温材料。它拥有连续致密的表层及闭孔率高达95%以上的互联壁高强度蜂窝结构,是集防水、保温、隔热、隔汽、防腐等多种功能于一体的新型节能材料。硬质聚氨酯泡沬塑料在欧美发达国家已经使用30多年,应用相当普及,已经显示出较聚苯乙烯板、胶粉聚苯颗粒砂浆等其他保温体系更为巨大的优势和更广泛的适用性。

目前常用的是异氰酸酯和异氰脲酸酯硬质PUR泡沬塑料两种。由于这种高聚物具有独特的加工性能,因而被广泛应用于工业及日常生活中,特别是在建筑工程中得到了广泛的应用。

 

 保温硬质聚氨酯泡沫塑料的功用与产品类型

硬质聚氨酯(PUR)泡沬塑料是由二元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物和其它助剂相互发生反应而成的高分子聚合物,分为软质、半硬质和硬质几种,用于绝热材料的主要是硬质PUR泡沬塑料。泡沬塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一,它的主要特征是多孔性,比强度高。硬质PUR泡沬塑料又分为浇注型、喷涂型、低密度型、高强度型、聚氨酯-异氰酸酯型、聚氨酯碳素型、高耐热型硬质泡沬塑料等。

根据所用原料不同和配方变化, 可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沬塑料等几种; 若按所用多元醇品种分类可分为聚酯型、聚醚型和蓖麻油型聚氨酯泡沬塑料等;若按其发泡方法分类有块状、模塑和喷涂聚氨酯泡沬塑料等类型。

聚氨酯硬质泡沬是以异氰酸酯和聚醚为主要原料,在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下,通过专用设备混合经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。聚氨酯泡有软泡和硬泡两种。软泡为开孔结构,硬泡为闭孔结构;软泡又分为结皮和不结皮两种。

聚氨酯软泡的主要功能是缓冲。聚氨酯软泡常用于沙发家具、枕头、坐垫、玩具、服装和隔音内衬,聚氨酯硬泡体是一种具有保温与防水功能的新型合成材料, 其导热系数低, 0.022-0.024W/(m·K),相当于挤塑板的一半,是目前所有保温材料中导热系数最低的。硬质聚氨酯泡沬塑料主要应用在建筑物外墙保温,屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。

聚氨酯泡沬塑料的高效节能,填充后无缝隙,固化后粘结强固;防震抗压,固化后不开裂,不腐化,不脱落;具有超低温热传导率,耐候保温;高效绝缘,隔音,固化后防水防潮; 填缝剂可粘附在混凝土,涂层,墙体,木材及塑料表面。聚氨酯泡沫塑料的产品应用领域: 门窗工程安装,家庭装修;密封固定木质,塑钢,铝合金及其他金属门窗框;包裹密封电缆电线盒,空调管,保温冷热水管;填充砖石建筑的空洞;填补船体的空隙;家庭维修填充孔洞缝隙,地砖、地板的修补;造景园艺插花,园艺造景、布景,轻便美观;广告展览模型、沙盘的制造、展板修补;包装运输贵重易碎商品包裹;冷藏空调冷库、空调机周边的填缝、密封保温等等。用于工业及民用建筑、商业建筑、冷库建筑等的墙体、屋面、地板、天花板等结构的建筑材料等。

硬质聚氨酯泡沬塑料是由有机异氰酸酯与多元醇化合物相互作用而得的高分子聚合物材料。它是一种性能优良的结构材料和绝热材料,一般而言,较高密度的硬质聚氨酯泡沬塑料可用作结构材料,较低密度的硬质聚氨酯泡沬塑料主要用作隔热保温材料。它多为闭孔结构,比强度大、重量轻、施工方便,同时还具有电绝缘、防震、隔音、耐溶剂、耐寒、耐热等特点。它用途非常广,例如用于房屋建筑的保温结构以及石油化工管道、冰箱等的隔热保温。

硬质聚氨酯与聚苯乙烯泡沫塑料的主要工程特性对比分析密度是泡沬塑料的一项重要性能指标。密度对泡沬的其他性能有明显的影响。不同使用对象,选用的泡沬塑料密度不等。  泡沬塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一,它的主要特征是多孔性,因而相对密度小, 比强度高。根据所用的原料不同和配方变化,可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沬塑料等几种; 若按所用的多元醇品种分类又可分为聚酯型, 聚醚型和蓖麻油型聚氨酯泡沬塑料等;若按发泡方法分类又有块状、模塑和喷涂聚氨酯泡沬塑料等类型。聚氨酯泡沬塑料应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各部门,特别在家具、床具、运输、冷藏、建筑、绝热等部门使用得十分普遍,已成为不可缺少的材料之一。成为塑料中应用范围最广的品种之一。聚氨酯软泡主要应用于家具、床具及其他家用品,如沙发和座椅、靠背垫,床垫和枕头;聚氨酯硬泡主要用于绝热保温,冷藏冷冻设备及冷库,绝热板材,墙体保温,管道保温,储罐的绝热,单组分泡沬填缝材料等。

 

保温硬质聚氨酯泡沬塑料的产品特性

在建筑领域,设计建筑时必须考虑绝热保温、提高能源效率和降低能耗等问题。硬质聚氨酯泡沬塑料不仅具有质轻、比强度大、隔热、隔音、隔潮、耐腐蚀和防渗漏等性能,同时还具有良好的粘接性和加工性能, 可现场施工, 又可预制成构件组装,满足建筑物轻量化、降低造价节能等要求。在各类聚氨酯制品中,聚氨酯泡沬塑料是最重要的一部分,它的主要特征是具有多孔性,因而相对密度小,比强度高。硬质聚氨酯泡沫材料的性能特点如下:

(1) 导热系数低,保温隔热效果好

硬质聚氨酯泡沫塑料突出优点之一是导热系数低,低于发泡聚苯乙烯(EPS)的导热系数,硬质聚氨酯发泡时闭孔率高,在同样保温效果下,保温层厚约相当于EPS的一半,因此在相同条件下,50mm厚的硬质聚氨酯泡沬塑料的保温效果相当于80mm厚的EPS90mm厚的矿棉、100mm厚的软木、130mm厚纤维板、280mm厚的木板或760mm厚的混凝土。在目前所有保温材料中导热系数最低,热工性能优越。

2)体积密度小

目前用于保温的大多数硬质聚氨酯泡沬塑料的体积密度约为35-40kg/m,抗压强度>0.2MPa 。该材料质量轻,但仍能承受一定的机械荷载且硬度很高,因此在坚固抗压结构建筑中是一种比较理想的材料。该材料具有类似木材特性,可锯、易切割,可针对各种要求完成定制保温层的铺设。硬质聚氨酯泡沬塑料是建筑物的屋顶、天花板、墙板、地板等部位保温节能的理想材料。窗架、窗扇、窗框、门框等构件则可用密度较高的聚氨酯硬质泡沬结构制作。

3)粘结性能好

硬质聚氨酯泡沬直接喷涂于墙体,通过喷枪形成混合物发泡成型,液体物料具有渗透性、流动性,可进入到墙面基层空隙中发泡,与基层牢固地粘合并起到密封空隙的作用。

(4) 防水性能好

硬质聚氨酯泡沬吸水率低, 抗水蒸气渗透性好。聚氨酯硬泡多为闭孔结构, 具有绝热效果好、重量轻、比强度大、施工方便等优良特性, 同时还具有隔音、防震、电绝缘、耐热、耐寒、耐溶剂等特点,广泛用于冰箱、冰柜的箱体绝热层、冷库、冷藏车等绝热材料, 建筑物、储罐及管道保温材料,少量用于非绝热场合,如仿木材、包装材料等。一般而言, 较低密度的聚氨酯硬泡主要用作隔热(保温)材料,较高密度的聚氨酯硬泡可用作结构材料(仿木材)。

 

聚氨酯的发泡原料及添加剂

聚氨酯硬质泡沬是以异氰酸酯和聚醚为主要原料,在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下,通过专用设备混合,经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。

异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称。若以一NCO基团的数量分类, 包括单异氰酸酯RN=C=〇和二异氰酸酯〇=C=NN=C=O及多异氰酸酯等。甲苯二异氰酸酯(TDI)为无色有强烈刺鼻味的液体,沸点251°C,比重1.22,遇光变黑,对皮肤、眼睛有强烈刺激作用,并可引起湿疹与支气管哮喘,主要用于聚氨酯泡沬塑料、涂料、合成橡胶、绝缘漆、粘合剂等。根据其成分,甲苯二异氰酸酯属含氮基的有机化合物。二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)分为纯MDI和粗MDI。纯MDI常温下为白色固体,加热时有刺激臭味,沸点196°C,主要用于聚氨酯硬泡沬塑料、合成纤维、合成橡胶、合成革、粘合剂等。根据其成分,纯二苯基甲烷二异氰酸酯也属含氮基的有机化合物。

异氰酸酯和多元醇是聚氨酯发泡体系的两个主要组成部分。我国有机异氰酸酯工业从二十世纪五十年代初开始至今,依靠自己的技术力量开发了甲苯二异氰酸酯(TDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)。自80年代起,我国开始形成了以引进技术生产甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)为主,三苯基甲烷三异氰酸酯(TTI)辅以自主开发的技术生产六亚甲基二异氰酸酯(HDI),等小吨位品种异氰酸酯的生产格局。

多元醇是制备聚氨酯胶粘剂的主要原料,因其分子结构的不同其性能也各不相同。多元醇大多数都具有沸点高,对极性物质溶解能力强,毒性和挥发性小等特性的黏性液体或结晶状固体。其沸点、黏度、相对密度和熔点等随分子量增加而增加。采用结构规整的多元醇所合成的聚氨酯胶粘剂具有较强的结晶性和较高的粘接强度;带有侧链甲基的多元醇所制备的聚氨酯胶粘剂具有较好的光泽度和亮度;用聚醚型多元醇所制备的聚氨酯胶粘剂具有较低的玻璃化温度、较好的柔韧性和耐水性能等。选用不同相对分子质量和不同分子结构的多元醇可合成不同使用性能的聚氨酯胶粘剂。由不同类型及不同分子结构的多元醇所制备的聚氨酯胶粘剂具有不同的性能和用途。

利用电晕放电等方法来制备和改善聚氨酯胶粘剂的粘接性能。聚氨酯用多元醇主要有聚醚多元醇和聚酯多元醇,其中前者产量较大。近年来国产聚醚的产量和品种都有很大改善, 开发了耐高温聚醚、阻燃聚醚、芳香族聚醚、高固含量苯乙烯、丙烯睛接枝聚合物多元醇等许多聚醚新品种。随着引进装置的相继投产和对产品质量的不断改进,我国聚醚多元醇生产能力成倍增,产品质量达到、有的己经超过国外同类产品的水平。

发泡剂就是使对象物质成孔的物质,它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体,并在聚合物组成中形成细孔的化合物;物理发泡剂就是泡沬细孔是通过某一种物质的物理形态的变化,即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的;发泡剂均具有较高的表面活性,能有效降低液体的表面张力,并在液膜表面双电子层排列而包围空气, 形成气泡,再由单个气泡组成泡沬。

化学发泡剂的发泡原理是根据异氰酸酯分子结构中的异氰酸根基团可以和发泡剂分子上的轻基、氨基等多种基团发生反应,产生的小分子气体(如CO)被封存于固化后的体系中, 就形成了泡孔。化学发泡剂中最普通的就是水,因其污染小、成本低、工艺简便、发泡效果好而得到了广泛应用。物理发泡剂主要是一些低沸点的小分子,常温下一般是液体, 其发泡原理是依靠与多元醇反应时放出的热量使发泡剂温度升至沸点以上,形成气体,产生泡孔。其中氟里昂发泡剂是硬质聚氨酯泡沬塑料理想的发泡剂。常用的物理发泡剂有低沸点的烷烃和氟碳化合物。物理发泡剂是复配型物理发泡剂,不仅具有发泡倍数高、泡沬稳定性好、泌水量低等优点,同时还能对菱镁水泥起到一定的改性作用,降低产品返卤泛霜的概率。物理发泡剂已广泛应用于防火板、轻质隔墙板等发泡菱镁制品的生产,并且在某些产品中具有事关成败的关键性作用。

泡沬稳定剂已被证实是泡沬生产中的关键组分之一。它们使气孔细密均匀,当体系处于低黏度阶段时,它使孔壁稳定/气孔能生长到适合于开孔的厚度,为最后开孔创造条件。泡沬体类型不同,使用的稳定剂类型也不同。它的主要作用是成核和乳化配方中的各个组分。泡沬配方中各个组分的相容性并不好,所以需要具有较强乳化能力的稳定剂将它们乳化混匀。而软泡是用水作发泡剂的,在配方中占聚醚重量的3-5%,水和异氰酸酯反应的速率较异氰酸醋与多元醇高,所以在发泡初期有大量的固体聚脲生成,它是一种消泡剂,可以帮助开孔及爆孔。开孔及爆孔是软泡发泡必须出现的阶段,否则便会出现闭孔现象,致使泡沬性能下降。但开孔及爆孔必须在发泡反应和凝胶反应基本完成并达到平衡时出现。即在泡沬升至最高点而且泡的强度已能支撑自身重量之时,否则也会导致泡沬塌陷。所以软汽匀泡剂的另一重要作用就是在发泡初期能够溶解反应生成的聚脲在发泡后期能帮助开孔和爆孔。泡沬稳定剂能降低聚氨酯原料混合物的表面张力,在泡沬升起至熟化期间,通过表面张力防止泡沬的热力学非稳态出现的物质。泡沬稳定剂对于聚氨酯泡沬材料中泡孔的形成、稳定、孔径大小的调节都起到至关重要的作用,其中应用最广的是有机硅泡沬稳定剂,主要由低含氢聚硅氧烷和端烯丙基聚醚在铂催化剂作用下合成制得。

 

保温硬质聚氨酯泡沫塑料的基本生产方法

聚氨酯硬泡一般为室温发泡,成型工艺比较简单。按施工机械化程度可分为手工发泡和机械发泡。根据发泡时的压力,可分为高压发泡和低压发泡。按成型方式可分为浇注发泡和喷涂发泡。浇注发泡按具体应用领域、制品形状又可分为块状发泡、模塑发泡、保温壳体浇注等。根据发泡体系可发为HCFC发泡体系、戊烷发泡体系和水发泡体系等,不同的发泡体系对设备的要求不一样。按是否连续化生产可分为间歇法和连续法。间歇法适合于小批量生产。连续法适合于大规模生产,采用流水线生产方法效率高。按步骤中是否需预聚可分为一步法和预聚法(或半预聚法)。

手工发泡及机械发泡在不具备发泡机、模具数量少和泡沬制品的需要量不大时可采用手工浇注的方法成型。手工发泡劳动生产率低, 原料利用率低, 有不少原料粘附在容器壁上。成品率也较低。开发新配方,以及生产之前对原料体系进行例行检测和配方调试,一般需先在实验室进行小试,即进行手工发泡试验。在生产中,这种方法只适用于小规模现场临时施工、生产少量不定型产品或制作一些泡沬塑料样品。手工发泡大致分几步:确定配方,计算制品的体积,根据密度计算用料量,根据制品总用料量一般要求过量5-15%;清理模具、涂脱模剂、模具预热;称料,搅拌混合,浇注,熟化,脱模。手工浇注的混合步骤为:将各种原料精确称量后,将多元醇及助剂预混合,多元醇预混物及多异氰酸酯分别置于不同的容器中,然后将这些原料混合均匀,立即注入模具或需要充填泡沬塑料的空间中去,经化学反应并发泡后即得到泡沬塑料。在我国,一些中小型工厂中手工发泡仍占有重要的地位。手工浇注也是机械浇注的基础。但在批量大、模具多的情况下手工浇注是不合适的。批量生产、规模化施工,一般采用发泡机机械化操作效率高。

预聚体法发泡工艺是将白料和黑料先制成预聚体,然后在预聚体中加入水、催化剂、表面活性剂、其他添加剂等在高速搅拌下混合进行发泡,固化后在一定温度下熟化即可。

半预聚体法的发泡工艺是将部分聚越多元醇(白料)和二异氰酸酯(黑料)先制成预聚体,然后将另一部分的聚醚或聚酯多元醇和二异氰酸酯、水、催化剂、表面活性剂、其他添加剂等加入,在高速搅拌下混合进行发泡。

一步发泡工艺是将聚醚或聚酯多元醇(白料)和多异氰酸酯(黑料)、水、催化剂、表面活性剂、发泡剂、其他添加剂等原料一步加入,在高速搅拌下混合后进行发泡。一步发泡工艺是普遍采用的工艺。另外还有手工发泡法,那是最简便的方法,将所有原料准确称量后, 置于一个容器中,然后立即将这些原料混合均匀,注入模具或需要充填泡沬塑料的空间中即可。注意:称量时一定要将多异氰酸酯(黑料)最后称入。

早期的聚氨酯硬泡采用预聚法生产,这是因为当时所用的多异氰酸酯原料为TDI80。由于TDI粘度小,与多元醇的粘度不匹配;TDI在高温下挥发性大;且与多元醇、水等反应放热量大,若用一步法生产操作困难,故当时多用预聚法。若把全部TDI和多元醇反应,制得的端异氰酸酯基预聚体粘度很高,使用不便。硬泡生产中所指的预聚法实际上是半预聚法。即首先TDI与部分多元醇反应,制成的预聚体中NCO的质量分数一般为20-25%。由于TDI大大过量,预聚体的粘度较低。预聚体再和聚酯或聚醚多元醇、发泡剂、表面活性剂、催化剂等混合,经过发泡反应而制得硬质泡沬塑料。目前,硬质聚氨酯泡沬塑料都是用一步法生产的,也就是各种原料进行混合后发泡成型。为了生产的方便,目前不少厂家把聚醚多元醇或(及)其它多元醇、催化剂、泡沬稳定剂、发泡剂等原料预混在一起,称之为白料,使用时与粗MDI(俗称黑料)以双组分形式混合发泡,仍属于一步法,因为在混合发泡之前没有发生化学反应。

 

6  保温硬质聚氨酯泡沫的应用

随着能源供需矛盾的日益尖锐,石油化工等管道的保温措施愈来愈被人们所重视。目前国内开始大量采用隔热性能优良的多孔轻质保温材料强化保温,取得了较为显著的节能效果。硬质聚氨酪泡休塑料(RPUF)以其优良的综合性能在管道保温中得到广泛的应用。

聚氨酯发泡剂是气雾技术和聚氨酯泡沬技术交叉结合的产物。分管式和枪式上两种出现海棉状态。发泡胶用作微孔泡沬塑料生产的发泡剂,一般可分成物理型和化学型两类,这是按气体的产生是物理过程,还是化学过程来划分的。聚氨酯发泡剂全称单组分聚氨酯泡沬填缝剂,俗称发泡剂、发泡胶、PU填缝剂,英文PU FOAM是气雾技术和聚氨酯泡沬技术交叉结合的产物。它是一种将聚氨酯预聚物、发泡剂、催化剂等组分装填于耐压气雾罐中的特殊聚氨酯产品。当物料从气雾罐中喷出时,沬状的聚氨酯物料会迅速膨胀并与空气或接触到的基体中的水分发生固化反应形成泡沬。烁得聚氨酯泡沬填缝剂,适用范围广,具有前发泡、高膨胀、收缩小等优点,且泡沬的强度良好、粘接力高固化后的泡沬具有填缝、粘结、密封、隔热、吸音等多种效果,是一种环保节能、使用方便的建筑材料,可适用于密封堵漏、填空补缝、固定粘结,保温隔音,尤其适用于塑钢或铝合金门窗和墙体间的密封堵漏及防水。一般表干时间在10min左右(室温20°C环境下),全干时间随环境温度和湿度而有所不同,一般情況下,夏季全干时间约4-6h,冬季零度左右则需要24h或更长时间才能全干。在正常使用条件下(并在其外表有覆盖层的情况下),估计其服务寿命不低于十年, 在-10°C~80°C的温度范围内固化泡沬体均保持良好的弹性和粘结力。固化后的泡沬具有填缝、粘结、密封等功能。另外阻燃型聚氨酯发泡剂能达到B和C级阻燃。

保温硬质聚氨酯泡沬塑料应用时,应清除施工表面污物、油脂,并用少许水份湿润待填充部位。在5°C~40°C温度范围内使用,若在寒冷季节施工,建议将罐体在30°C的环境中预热。使用前用力揺动1min以上。摘下护盖,旋上专用施工枪,倒置罐体,慢慢按动枪柄,出料正常即可施工。施工时罐体处于倒置状态。施工完即用清洗剂除去枪嘴和阀门上的残留物,以免固化堵塞。2030min表干,24h内形成弹性填充结构。成型填充物可切割、打磨、喷涂,本品不耐紫外线,建议进一步涂装。有效期18个月。

保温硬质聚氨酯泡沬塑料应用注意事项:将料罐放在儿童触及不到的地方;禁止刺穿、燃烧料罐及空罐,施工时远离火源和热源;运输、保管过程中严禁明火,避免撞击和日光曝晒,罐体温度不得超过45°C;施工时需戴好防护目镜和手套并保证通风良好。如果泡沬触及眼睛或皮肤,请立即用大量水冲洗,必要时请就医。不可倒置,正常状态下罐体处于压力状态,处置不当会有爆裂危险。本品含有异氰酸酯成份,未固化泡沬具有刺激性。

泡沫保温材料具有绝缘、节能等特点,在很多建筑广泛使用。传统的绝缘材料,如玻璃纤维通过喷涂泡沬,在保温性能上表现也+分优越。泡沬保温材料是聚氨酯的一种,在不同情况下表现出不同的性能。例如,聚氨酯分子遇热慢慢扩大时,酚醛喷雾可以通过固化使其收缩。喷涂聚氨酯泡沬(SPF)可以喷在板材难以到达的场所,类似夹心板结构的墙体之间。工人可以使用一个特殊的喷枪喷洒泡沬在墙体之间或钻孔内,使泡沬膨胀达到密封效果。

泡沬保温材料往往比其他类型的绝缘材料更昂贵,这也使其成本更高。提升泡沬的水汽阻隔能力或增加其结构稳定性等额外投资似乎是不值得的。此外,泡沬绝缘材料的安置地点是需要考虑的,不应该安置在阳光直接照射的地方或暴露在高温环境下,大多数的泡沬材料不能长期处在高温和强烈的温度下。SPF绝缘材料在使用之前,须经过特殊处理,例如, 某些材料在使用时必须经过适度的加热。在暴露的环境下安装会使泡沬保温材料散发出有害的化学物质, 由于许多泡沬保温材料使用温室气体作为发泡剂,所以必须要遵守的法律规定厚度水平和分布阵列。泡沬喷剂也有可能释放有害毒素, 这意味着工人需要充分保护自己避免有害气体的吸入。

在拆除或改造的情况下保温泡沬也可能会造成毒素的扩散。很多泡沫具有毒性,如果建筑物拆除使用炸药或其他破坏性的措施,这些有毒物质就会蔓延到空气之中,从而引起工人和生活在周边地区居民的不适, 更不用说上升到大气中的影响力。如果建筑物是位于附近社区的供水地,这些问题的严重性将会大大增加。这些毒素与皮肤接触引起不适,如果不慎和眼睛接触后,有可能会导致暂时性失明。因此,泡沬材料移除时需要在低温下小心进行, 以确保最大程度的安全。

在我国建设工程中,硬质聚氨酯泡沬在屋面保温隔热防水,以及冷库、大棚、粮库等保温隔热方面都有应用,并且大多都有数十多年的历史。其中屋面、冷库等均制订了相应的施工应用技术规范。推广应用硬质聚氨醋泡沬是由其自身高性能决定的,也是我国保温材料体系走向高性能化的必然要求,保温体系的高性能化,必然要依赖于保温材料的保温性能的大幅度提高。硬质聚氨酯泡沬的推广应用在建筑保温方面特别是在外墙外保温方面未来几年内将会有较大的发展。

 

7  结语

泡沬保温材料作为一种节能环保的建筑保温材料,被广泛用于屋面、外墙的保温和隔热工程上。随着节能要求的提高和硬质聚氨酯泡沬保温技术的发展,聚氨酯硬泡越来越引起建筑保温行业的关注,在外墙外保温领域的应用技术研究也在近几年开始起步,各地都有不少的工程实例。由于聚氨酯的可塑性极佳,材料性能实用性强,应用范围正日益扩大,是一种不可多得的建筑材料。但是如果其安全预防措施采取不当,也将存在事故隐患。尤其在安装和移除时都需要十分小心,在发生灾难的情况下,救援人员需要采取特殊保护措施才能在帮助别人的同时也保护自己的安全。



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