氨酯硬泡喷涂外墙外保温系统研究报告

聚氨酯硬泡喷涂外墙外保温系统研究报告气体成分导热系数W/（m·k）CO20.030HCFC—141b0.018CO2、HCFC—141b0.021配方编号密度（Kg/m3）陈化时间（h）导热系数（W/m·k）PU-01240.520.0225PU-01240.580.0228PU-01240.5240.0230PU-01240.51560.0231试样编号密度（Kg/m3）陈化时间（h）导热系数（W/m·k）（1）31.0480.0223（2）36.5480.0182（3）45.2480.0212（4）50.3480.0238（5）54.9480.0234闭孔率导热系数尺寸稳定性吸水率78.3%0.0331.35%4.23%90.4%0.0240.68%2.94%配方编号长度方向变化率%宽度方向变化率%高度方向变化率%2h48h7d60d2h48h7d60d2h48h7d60dA-0.7-1.2-2.7-3.2-1.1-1.9-4.0-4.8-0.3-0.4-0.7-0.7B0.30.40.41.6-0.2-0.3-0.3-0.30.40.50.62.0C0.10.40.74.30.40.60.82.20.30.40.63.1D0.00.00.00.00.00.0-0.1-0.1-0.10.00.10.1E0.00.00.10.4-0.2-0.3-0.3-0.3-0.1-0.2-0.2-0.2项目指标要求检测结果氧指数%≥2627.0垂直燃烧法

平均燃烧时间≤304.7s平均燃烧高度≤250170墙体粘结强度MPa破坏面混凝土0.32聚氨酯断裂水泥砂浆0.35聚氨酯断裂实心粘土砖0.30聚氨酯断裂石棉板0.28聚氨酯断裂钢铁0.33聚氨酯断裂铝塑0.32聚氨酯断裂密度（kg/m3）抗压强度（KPa）抗拉强度（KPa）导热系数W/（m·k）尺寸稳定性48h后，%353252650.0202-0.5454323100.0193-0.3554603620.0192-0.3655104120.0205-0.2项目单位技术指标原漆外观--淡黄至棕黄色液体、无机械杂质施工性--刷涂无困难耐碱性--48h不起泡、不起皱、不脱落项目未界面处理PU表面界面处理PU表面浇注PU表面喷涂PU表面浇注PU表面喷涂PU表面粘结强度MPa0.050.080.220.23破坏面界面处破坏界面处破坏找平层破坏找平层破坏项目单位技术指标容器中状态--搅拌后无结块，呈均匀状态施工性--刷涂无困难低温贮存稳定性--3次试验后，无结块、凝聚及组成物的变化拉伸粘结强度，（与水泥砂浆）MPa常温常态≥0.70耐水≥0.50耐冻融≥0.50拉伸粘结强度，（与聚氨酯）MPa常温常态≥0.20且聚氨酯破坏耐水≥0.20且聚氨酯破坏耐冻融≥0.20且聚氨酯破坏乳液编号粘接强度（与聚氨酯硬泡）施工性常态（Mpa）浸水（Mpa）冻融（Mpa）A0.420.410.42良好B0.390.400.40良好C0.150.130.13良好D0.100.090.08偏稠项目单位指标湿表观密度Kg/m3350-420干表观密度Kg/m3≤230导热系数W/(m·K)≤0.059压缩强度KPa≥250难燃性-B1级抗拉强度kPa≥100压剪粘接强度kPa≥50线性收缩率%≤0.3软化系数-≥0.7

（二）施工过程的研究与分析

1、聚氨酯硬泡保温层施工过程研究

聚氨酯硬泡喷涂外墙外保温体系中，聚氨酯保温层采用现场喷涂发泡成型的施工工艺。所谓喷涂发泡成型是指将硬质聚氨酯原料分为两个组份，一组份称为甲料，一组份称为乙料，然后利用高压无气喷涂设备，在100kg/cm2以上的压力下，将甲料与乙料在枪嘴处雾化混合充分，随即均匀喷涂在建筑物外墙表面，让聚氨酯混合料（甲料与乙料）在墙面上发生化学反应，自由发泡形成连续的聚氨酯硬泡保温层。

喷涂成型的聚氨酯硬泡保温层由均匀细腻的泡沫层与极薄坚硬的表皮层构成，平均密度为40-50kg/m3，成型的保温层导热系数小，平均≤0.025w/（m·k），机械强度高、吸水率低、与基层墙体粘结强度高。影响喷涂发泡质量的因素主要有：

1.1墙体基层因素

建筑物外墙被涂表面要无秽尘、无油污、无潮气等、无凹凸不平物，必要时，应先进行清洗、清理、剔除。否者对喷涂聚氨酯硬泡的附着力、保温性、平整度都有较大的影响。

1.2环境温度与墙体表面温度的影响

喷涂聚氨酯发泡较合适的温度范围应是10℃-35℃，温度特别是墙体表面的温度对施工影响很大。由于混凝土及砖墙蓄热系数大，其表面温度在秋冬季节，通常较环境温度低，此时喷涂聚氨酯泡沫施工就必须严格控制好施工温度，温度过低时，可采取一定措施，对原料进行保温处理，提高原料温度以弥补墙体温度低易造成的发泡不良现象。温度低于10℃时，泡沫容易从墙体上脱落、起鼓，并且泡沫密度明显增大，浪费原材料，因此低于10℃时，不宜施工。温度高于35℃时，发泡剂损耗太大，同样影响发泡效果。

1.3水分对喷涂发泡的影响

由于异氨酸酯中（-NCO-）基团容易和水发生反应生成含脲健结构，这种结构含量增高，易使聚氨酯硬泡脆性增大，严重时，影响聚氨酯硬泡与物体表面的粘结性，因此建筑物外墙喷涂聚氨酯硬泡施工前，应先刷一道聚氨酯防潮底漆，以消除水及水汽的影响。雨天一般严禁施工。

1.4风的影响

聚氨酯硬泡喷涂施工都在室外进行，当风速超过5m/s时，发泡过程中的热量损失太大，原料损耗过大，成本增加，并且喷涂时雾化的液滴易随风飞散，对环境造成污染。因而当风速超过5m/s时，不宜施工。施工必要时，可用防风帷幕加以解决。

1.5喷涂厚度的确定

喷涂聚氨酯硬泡时，一次喷涂的厚度对质量、成本也有很大影响。聚氨酯喷涂外墙外保温施工时，由于聚氨酯泡沫的良好保温性，保温层厚度不大，一般为2.0-3.5cm，此时一次喷涂的厚度要求不要超过1.0cm，以保证喷涂保温层表面的平整度能控制在1.0-1.5cm范围内。

一次喷涂厚度过大，平整度难以控制，一次喷涂厚度过小，保温层密度有可能增大，浪费原材料，增加成本。

1.6喷涂距离与角度的确定

一般情况下，喷涂聚氨酯硬泡外墙外保温的作业平台为脚手架或吊篮，为获得良好的发泡质量，使喷枪保持一定的角度与喷涂距离也很重要。通常正确的喷枪角度宜控制在70o-90o，喷枪与被喷物间距保持在0.8-1.5m为宜。

1.7聚氨酯硬泡保温层界面处理

喷涂聚氨酯硬泡达到要求的厚度后，约0.5h后就可进行界面处理，即涂刷聚氨酯界面剂。一般涂刷界面剂的时间不要超过4h。这是因为，发泡0.5h后，聚氨酯硬泡强度基本达到最佳强度的80%以上，尺寸变化率小于5%，聚氨酯硬泡已处于相对稳定状态，适宜尽早将其保护起来。聚氨酯界面剂涂刷24h终凝后即可进行抹灰工序施工。

2、找平层施工过程研究

2.1抹灰周期的确定

抹灰周期是指聚氨酯硬泡发泡完成后，稳定多长时间后再进行抹灰找平。聚氨酯硬泡喷涂由于是在现场发泡成型，如果抹灰周期太短，聚氨酯硬泡成型过程的化学反应还不完全，一些物理和化学特性还不稳定，主要为线性尺寸还不稳定、强度较低等。研究表明，当环境温度≥20oC时，硬泡发泡成型0.5h后，强度值可达80%以上，4h后线型尺寸变化率≤5%，符合标准要求。因此，考虑到聚氨酯界面剂的干燥时间，确定发泡成型24h后进行抹灰施工，不会由于线形尺寸变化大而引起找平层出现开裂、脱落、空鼓等不良现象。

2.2胶粉聚苯颗粒保温浆料抹灰工艺的确定

由于聚氨酯硬泡保温层吸水率低，虽经界面处理，但由于界面剂厚度只有1.0-2.0mm左右，改变不了保温层表面吸水率低的性质。因此胶粉聚苯颗粒保温浆料抹灰时，虽然只有薄薄的1.5-2.0cm厚，但仍需分两遍施工，头一遍抹灰厚度以0.5-1.0cm为宜，干燥24h后，再进行第二遍抹灰，完后用杠尺刮平，用抹子局部修补平整。这是因为，头一遍抹灰厚度不宜超过1.0cm，主要是为了避免基层不吸水造成抹灰层出现空