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聚氨酯保温材料在低能耗建筑中的应用优势

目前建筑耗能已经成为影响世界可持续发展的一个主要障碍。低能耗建筑是指在围护结构、能源和设备系统、照明、智能控制、可再生能源利用等方面综合选用各项节能技术,能耗水平远低于常规建筑的建筑物。保温节能对建筑物至关重要,其核心问题就是保温材料的选用。近年来,聚氨酯是一种重要的、应用广泛的高分子材料,其需求呈现急剧增长的趋势,尤其是在建筑业的应用。随着当今世界各国有关环境保护、温室效应、能源消耗的各项法规越来越完备,要求越来越严,硬质聚氨酯保温材料在建筑应用方面的优越性能也越来越突出。

       一、硬质聚氨酯泡沫塑料的性能优势

       1.导热系数低,保温隔热效果好

       聚氨酯发泡时闭孔率高,所以当硬质聚氨酯泡沫密度为35~40kg/m3时,导热系数仅为0.018~0.023W/(m·K),在目前所有保温材料中导热系数最低,其热工性能优越。

       2.黏结性能好

       聚氨酯与砌块、砖石等各种材料均能牢固黏结,其黏结强度大于其自身的抗拉强度。硬质聚氨酯泡沫体可直接喷涂于墙体,通过喷枪形成混合物直接发泡成型,液体物料具有流动性、渗透性,可进入到墙面基层空隙中发泡,与基层牢固地黏结并起到密封空隙的作用。同时,聚氨酯板材在隔热保温的同时还可以用于装饰建筑物,外形美观。

       3.防水性能好

       硬质聚氨酯泡沫属憎水材料,吸水率低,抗水蒸气性好,闭孔率达95%以上,是结构致密的微孔泡沫材料,不易透水,施工连续,整体性能好,因此防水效果好,且不会因吸潮而增大导热系数,防水性能可靠。

       4.耐老化、化学稳定性好

       PUR耐老化性能较好,化学性能稳定;低温-50℃不脆裂,高温+150℃不流淌,不粘连,可正常使用;耐弱酸、弱碱等化学物质的侵蚀,使用寿命长。同时,硬质聚氨酯泡沫在阻燃剂的作用下,可达到国家阻燃标准B2级,燃烧中不出现融熔物质滴落现象。

       二、聚氨酯板材在低能耗建筑中应用

       1.保温墙体

       应用较广泛的是金属夹芯板作为墙体,金属夹芯板由2层金属面板中间注入阻燃性PUR材料复合而成。将硬质PUR板反应混合料直接注入到内外墙之间的空腔内,物料在腔内发泡,泡沫与墙体结合形成一个整体。也可在砖墙外面直接喷涂约20mm厚的PUR,并通过特殊介面剂,用聚合物水泥或涂彩色涂料、砂浆抹面。该技术工艺简便,经久耐用。金属夹芯板具有质轻、绝热、防水、装饰等优点,且安装方便,施工速度快,作为墙体保温节能材料效果较好。除金属外也可以是塑料片材、沥青浸渍的牛皮纸、玻纤织物、铝箔等。

       2.保温屋面

       对于平屋顶结构,其保温方式基本上有两种:一种是在屋面上铺设PUR板材,在日本这种方式较为普遍;另一种是在屋顶直接喷涂PUR材料,这种方式在欧美国家和我国应用较为广泛。屋面PU硬泡隔热层,一般由泡沫层和保护层组成。其主要是在干净、干燥的屋面基层上直接喷涂一层30~50mm厚的PUR材料,然后在其上面抹一层保护层,保护PUR免受太阳光直接照射和降低外界风化作用,提高屋面刚性强度和耐候性。保护层材料可以采用防紫外光有机涂层,也可以用水泥砂浆。而对于玻璃屋顶,主要是在屋椽上方铺设PUR板材阻断热桥。

       3.保温门窗

       RPUF应用于保温门窗主要有两种形式。采用RPUF材料作为窗框框芯,其保温性能可达到木框窗的2倍以上;也可采用单组分PU泡沫嵌缝材料对门框、窗框等起粘结、隔热、防水等作用。

       4.地面保温

       一般采用20~40mm厚的PUR板材铺设于地面或在房屋室内楼板下铺设PU泡沫板,以提高室内保温效果。目前,高性能的聚氨酯建筑板材较少,南通馨源集团开发出了具有高品质的聚氨酯建筑节能板材,有以下几个特点:(1)阻燃型产品,这种聚氨酯板材采用高阻燃性的聚异脲酸酯为原料;(2)环保型产品,产品在生产过程中完全采用环异戊烷发泡;(3)多样型产品,板材为三明治板材,可根据客户使用需求的不同而更换板材的表面,可将保温外墙的保温、装饰功能融为一体。

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