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文摘:分析了喷涂聚氨酯硬质泡沫保温材料标准制定的必要性,介绍了新标准的内容,并与国内外有关标准、规程和试验方法进行了比较。
聚氨酯硬质泡沫塑料是一种具有隔热、防水功能的新型高分子复合材料。导热系数低,只有0.018~0.024W/(M??)相当于聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)的一半,是所有保温材料中导热系数最低的。这种材料的细胞结构是由许多微小的封闭孔组成的,这些孔彼此不相连。因此,该材料在理论上是不吸水、不防水的,带皮喷涂聚氨酯硬质泡沫保温材料的吸水率为零。这种既保温又防水的材料,可以代替传统的防水层和保温层用于屋面和墙面,具有一材两用的效果。此外,该材料具有良好的热性能、耐老化性、化学稳定性、耐温性以及与建筑基层的良好粘结性能。
喷涂聚氨酯硬质泡沫塑料(SPF)屋面具有隔热、防水、轻质、抗风等综合性能,具有越来越明显的市场优势。它已被广泛应用于欧洲、美国、日本等工业发达国家,以及在香港和中国大陆。市场增长率保持在3%-5%,2005年美国市场增长率为5.6%。
随着我国建筑节能事业的发展,解决建筑能耗大、能源利用率低的问题迫在眉睫。在首届国际绿色智能建筑展览会暨技术交流会上,建设部有关领导提出,重点发展聚氨酯硬质泡沫保温材料等一大批节能性能优异的新型材料。在建设部科技推广中心的支持下,建设部成立了聚氨酯建筑节能应用推广工作组。通过技术应用和工程示范,在全国范围内全面开展了聚氨酯墙体保温节能研究,取得了实质性进展。
近年来,SPF在我国建筑屋面和墙体保温防水工程中得到了广泛应用,具有良好的应用前景。但是,由于我国缺乏统一的产品和检测方法标准,各生产单位的产品质量都受制于各自的企业标准,质量控制不能统一,制约了产品的推广和使用。2002年6月10日,中国建材工业协会转发了国家经贸委《喷涂聚氨酯防水保温材料行业标准制定方案》,国家经贸部工业〔2002〕苏一正九九九防水号文件,保温隔热工程有限公司为主要参与方,江苏化工研究院有限公司、江苏建筑科学研究院有限公司为主要参与方。标准编写小组经过两年的工作,提出了标准草案供审查。专家组于2004年6月10日在杭州通过了该标准的审查。本标准于2006年3月7日获得国家发改委批准,自2006年8月1日起在全国范围内实施。
本标准规定了喷涂施工工艺形成的喷涂聚氨酯硬质泡沫保温材料,其他保温材料和施工成型方法不在本标准范围内。如果需要防水功能,施工成型时必须在喷涂的聚氨酯硬泡表面加保护层。
本产品可用作墙体、不上人屋面和上人屋面的防水保温材料。在本标准中,I型用于墙壁,II-A型用于不可接近的屋顶,II-B型用于可接近的屋顶。
本标准规定了喷涂聚氨酯硬质泡沫保温材料的外观和物理力学性能要求。外观:a、B组分在喷射成型前为均匀、无沉淀、无杂质的液体,喷射成型后为浅黄色硬质泡沫,具有连通壁闭孔结构。物理力学性能包括聚氨酯硬质泡沫保温材料的各项技术指标,技术指标参照大量技术文件、企业标准和有关专家意见,结合屋面、墙体防水保温工程的要求确定,同时,国内多家SPF企业的产品也经过反复验证和测试。
导热性是本产品的一个重要特性,SPF是最好的保温材料之一。产物的最小导热系数为0.017w/(m·K)。在工程应用中,该产品的导热系数在0.020~0.027w/(m·K)之间。泡沫材料的热导率主要受发泡剂和泡沫密度的影响。导热系数与密度呈抛物线关系。当密度为35kg/m2时,产物的导热系数最小。本标准规定导热系数为0.024w/(m·K)及以下,一般企业可通过努力实现。测试结果也证明了这一点。
如果在需要保温防水的基层上喷涂SPF,能否达到预期的使用效果和耐久性,取决于是否与基层粘结牢固。如果与基层分离,防水保温效果不好。试验和实际应用表明,测定100kpa以上的粘结强度是合适的。
密度是SPF的重要性能指标之一。密度对制品的强度、热导率等指标有明显的影响。强度随密度的增加而增加,密度越大,成本越高。现在根据使用部位的不同,将密度分为墙体、不上人屋面和上人屋面三个指标值,可以节约成本,保证使用效果。具体指标为:墙体30kg/m3以上;不上人屋面35kg/m3以上;上人屋面50kg/m3以上。
从使用角度看,无障碍屋面的SPF抗压强度要求较高,对墙体和无障碍屋面的要求一般。根据试验验证和使用要求,确定无障碍顶板抗压强度大于等于300kpa,无障碍顶板抗压强度大于等于200kpa,墙的抗压强度被确定为大于或等于150千帕。
SPF泡沫结构是由许多微小的气泡组成,这些气泡彼此不相连,因此产品的吸水率很低且不透水,当SPF互连壁的闭孔率大于或等于92%时,SPF与皮肤的吸水率接近零∩,可满足防水使用要求。对于上屋面,当闭孔率大于或等于95%时,能满足上、防水使用要求。
当吸水率小于或等于3%时,可满足SPF产品的防水要求
水蒸气渗透性是SPF产品抗渗性能的要求。目前,新的或修订的防水涂料标准中也增加了这一项。防水产品要求水蒸气透过率小于或等于5ng/(PA·m·s),以满足抗渗要求。
现代建筑对防火、阻燃要求很高,对SPF产品的阻燃性能提出了更高的要求。目前,SPF的阻燃性能确定为B2级。
目前,SPF产品的生产和使用很多,但由于目前还没有保温防水产品的国家标准和行业标准,企业只能制定自己的标准。通过收集,标准编制组于2002年4月3日获得江苏省建设厅颁发的《聚氨酯硬质泡沫屋面防水保温工程外墙保温层详图技术规程》,2001年山东省建设厅发布的DBJ 14 bj、13-2001《现场喷涂硬质聚氨酯屋面防水保温工程技术规范》、jcj 14《国家建筑硬质聚氨酯泡沫防水保温工程技术规范》材料局标准定额中心站1999年8月6日,德国标准DIN18159和多个企业标准。本标准的大部分指标均达到并超过了省、行业应用技术规范,高于DIN18159的技术指标。
由于喷涂聚氨酯硬质泡沫保温材料具有保温防水一体化、施工方便、耐久性好等一系列优点,已广泛应用于建筑、制冷、汽车等行业。目前,申请量逐年增加。许多国外公司的产品和技术已经进入中国,如德国三力保温有限公司、韩国义山聚氨酯有限公司等,因此,聚氨酯硬质泡沫保温材料喷涂行业标准的颁布实施,将对促进我国聚氨酯硬质泡沫保温材料的发展起到积极的推动作用聚氨酯防水保温一体化材料的快速发展与建筑节能。
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