聚氨酯硬泡物理性能及原理

聚氨酯硬泡物理性能及原理
一、保温隔热性能
导热系数0.017-0.024w/m.k。

导热系数为在稳定条件下1m厚物体两侧表面温差1k、1h时间、1m2面积传递的热量。

（传热系数：稳定条件下，围护结构两侧温差为1k、1h内通过1m2面积传递的热量，单位w/m2.k）。

几种保温材料保温隔热性能比较表导热系数w/m.k
聚氨酯硬泡EPS XPS 胶粉EPS颗粒岩棉膨胀珍珠岩粘土砖
0.0240.0410.0280.0590.0570.060.8
从上表可见，聚氨酯硬泡是最好的保温隔热材料。

聚氨酯硬泡体的保温隔热机理：密度>30kg/m3的硬泡为多面体的闭孔结构，气泡内的CFCS气体导热性能极低，导热系数<0.015，气泡的气体不流通。

用喷涂硬泡做墙体保温材料，它与墙体整体无缝密封、无空腔、无锚钉、粘结牢固。

二、稳定性能
聚氨酯硬泡体在正负70℃温差变化下，空气潮湿度45%-75%环境下尺寸变化率<1%，其原因为气泡内的CFCS气体在这种环境下，体积不发生变化，网络骨架（气泡壁）很薄是由硬泡基料异氢酸酯固化构成，变形可忽略不计，聚氨酯系有机高分子材料，耐腐蚀能力级强，在酸雨、CO2的作用下不会发生变化。

三、粘结密封性能
聚氨酯本身就是一种很好的粘结剂，它在结构中含有极性基团-NCO-对各种材料的粘结力极强，如下表：
基层墙体粘结强度MPa破坏面基层墙体粘结强度破坏面混凝土0.32聚氨酯断裂瓷砖0.28聚氨酯断裂水泥砂浆0.35聚氨酯断裂钢板0.33聚氨酯断裂实心粘土砖0.30聚氨酯断裂铝塑0.32聚氨酯断裂根据上表显示：聚氨酯直接喷涂于基面上不需任何处理剂，只要基层含水率、＜10%，就能有效的粘结，实现无缝无空腔整体密封。

四、防水性能
①吸水率：因PU泡沫气泡为闭孔，闭孔率＞92%，自结皮闭孔100%，吸水率大小与密度有关，密度愈大吸水率愈小，见下图。

由上表可见，密度大吸水低，是因密度愈大闭孔率愈高。

所以规定墙体保温≮3，吸水率＜3%，自结皮的吸水率＜2%，保温层完全可以阻止PU密度30kg/m
室内水蒸气向外迁移，室外湿气向内迁移。

②抗渗性能
PU的本身吸水率极小，在静水压工作条件下，可承受1000水柱24h渗透，深度＜5mm，PU即可做保温层，又可起到防水作用。

五、阻燃性能
PU是有机高分子材料，本身在火焰中燃烧，若达到不燃或难燃必须外加阻燃剂，才能达安全防火的目的。

燃烧发生的必要条件有三：一是燃烧物质，二是空气中的氧气，三是温度。

若达到阻燃或难燃，必须去掉其中一项条件或全部条件。

PU的阻燃是通过外加磷类、卤类二种阻燃剂，在燃烧时在PU表面生成保护层隔绝空气，吸收燃烧时放出的热量（降温）达到阻燃目的。

再者，PU保温层外抹无机不燃的聚合物水泥砂浆保护层，墙体为混凝土，PU与墙体及外保护层之间完全没有空隙，所以防火安全性能是安全可靠的。

加阻燃剂的PU的阻燃指标，在高温（±150℃）作用下达到燃点，垂直燃烧时间：＜90s，燃烧距离＜50mm，感观即将PU点燃后当离火3秒自熄。

六、使用寿命
在国际上，美国、欧洲（特别是德国）、日本应用PU做建筑墙体及屋面保温已有30多年的历史。

经实践证明，硬泡耐老化性能已经受得住时间的考验，美国几所大学超过10万m2PU屋面至今完好无损。

经科学家Potts.C.G，BALL.G..W研究结果，硬泡在130℃下可使用30年，在正常温度下加HCFC硬泡的导热系数只提高了6.7×10-3w/m.k，即0.0067w/m.k，从而证明硬泡25年应可保持良好的保温性能。