喷涂聚氨酯硬泡体保温材料

《喷涂聚氨酯硬泡体保温材料》标准
2010/3/31/20:25
摘要：分析了喷涂聚氨酯硬泡体保温材料标准制定的必要性，介绍了新标准的内容，并与目前国内外相关标准、规程、试验方法进行了比较。

关键词：喷涂；聚氨酯硬泡体；保温；防水；标准 1 标准制定的必要性聚氨酯硬泡体是一种具有隔热与防水功能的新型高分子合成材料，其导热系数低，仅0.018～0.024W ／（m·Κ），相当于EPS（膨胀聚苯乙烯泡沫塑料）的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的。

该材料的泡孔结构由无数个微小的闭孔所组成，这些微孔互不相通，因此该材料在理论上不吸水、不透水，带表皮的喷涂聚氨酯硬泡体保温材料的吸水率为零。

这种既保温又防水的材料，应用在屋顶和墙体上，可代替传统的防水层和保温层，具有一材双用之功效。

而且该材料的热工性能好，还具有耐老化、化学稳定性好、耐温不熔化、与建筑物基面粘结性能好等优点。

喷涂聚氨酯硬泡（SPF）屋面因其综合了保温隔热、防水、轻质、耐风揭等特点而具有越来越明显的市场优势，在欧、美、日等工业发达国家和我国香港地区及大陆地区均已获得广泛应用，市场增长率保持在3％～5％，美国2005年市场增长率为5.6％。

随着我国建筑节能事业的发展，解决我国建筑能源消耗量大、能源利用率低的问题迫在眉睫。

在首届国际绿色和智能化建筑展览及技术交流会上，建设部领导就提出要重点发展如聚氨酯硬泡体保温材料等一大批节能性能优良
的新型材料。

在建设部科技促进中心的支持下，建设部专门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聚氨酯墙体保温的节能课题研究，取得了实质性进展。

SPF近几年在我国建筑屋面与墙
体的保温防水工程上，应用量逐步扩大，发展前景良好。

然而，因国内尚未制定统一的产品与试验方法标准，各生产单位产品质量均执行各自的企标，质量控制无法统一，制约了该产品的推广使用。

2002年6月10日，中国建筑材料工业协会以中建材协函［2002］57号文转发了国家经济贸易委员会以国经贸厅行业［2002］57号文件下达的《喷涂聚氨酯防水保温材料》行业标准制定计划，由
苏州非金属矿工业设计研究院、建材工业技术监督研究中心作为标准主编单位，江苏仪征久久防水保温隔热工程有限公司作为主要参编单位，江苏省化工研究所有限公司、江苏省建筑科学研究院有限公司作为参编单位。

经过标准编制小组两年的工作，提出了标准的送审稿，专家组于2004年6月10日在杭州通过了该标准的审查，2006年3月7日国家发展和改革委员会批准了该标准，将于2006年8月1日起在全国范围内实施。

2 标准内容介绍2．1 标准名称及范围本产品是以多元醇及异氰酸酯两组分原料及添加剂经喷涂施工工艺而成的保温兼有防
水功能的产品，在国内俗称聚氨酯硬泡体（简称SPF），所以本标准名称定为：喷涂聚氨酯硬泡体保温材料。

本标准规定了用喷涂施工工艺成型的喷涂聚氨酯硬泡体保温材料，采用其他保温材料和施工成型方法的均不包括在本标准范围内。

若需发挥其防水功能，则施工成型时，其喷涂聚氨酯硬泡体表面一定要增设保护层。

2．2 分类该产品可用于墙体、非上人屋面和上人屋面作为防水保温材料，本标准将用于墙体的定为I型，用于非上人屋面的定为Ⅱ–A型，用于上人屋面的定为Ⅱ–B型。

2．3 要求本标准规定了喷涂聚氨酯硬泡体保温材料的外观
及物理力学性能要求。

外观，在喷涂成型前A、B组分为均匀、无沉淀、杂质的液体，喷涂成型后为互联壁闭孔结构的淡黄色硬泡体。

物理力学性能包括了聚氨
酯硬泡体保温材料的全部技术项目；技术指标是结合了屋面和墙体防水保温工程的要求，参考了大量技术文献、企业标准及有关专家的意见，同时将全国许多SPF企业的产品进行多次反复验证试验后确定的。

（1）导热系数导热系数是
该产品的重要特性，SPF是目前固体隔热材料中隔热性能最好的材料之一。

导热系数最小可达0.017 W/（m·K），在工程应用中该产品的导热系数在0.020～0.027 W／（m·Κ）之间。

导热系数的大小主要受泡孔内的发泡剂和泡沫的密度等因素影响，导热系数与密度的关系大致呈抛物线的趋势，在密度为35 kg／m2时，该产品的导热系数为最小。

本标准将导热系数定在小于等于0.024 W／（m·Κ）上，一般企业经过努力是可以达到的，试验验证结果也证明了这一点。

（2）粘结强度SPF喷涂在需要保温防水的基层上，能否达到预期使用效果和耐久性，
关键要看与基层是否粘结牢固，如果与基层脱开，防水和保温效果欠佳。

试验验证和实际应用证明，将粘接强度确定在大于等于100kPa以上比较合适。

（3）密度密度是SPF的重要性能指标之一．密度对产品的强度、导热系数等指标有明显的影响。

强度随密度的增加而增大；在其他条件相同的情况下，密度大，则成本高。

现根据使用部位的不同，将密度分为墙体、非上人屋面和上人屋面3
种指标值，这样分可节约成本，保证使用效果。

具体指标是：墙体用，大于等于30 kg／m3；非上人屋面用，大于等于35 kg／m3；上人屋面用，大于等于50 kg
／m3。

（4）尺寸变化率SPF有较好的尺寸稳定性，在–30～70℃温度范围内使用时尺寸变化率小于等于1.0％。

（5）抗压强度从使用角度要求，上人屋面的SPF抗压强度要求较高，对墙体和非上人屋面要求一般。

现根据试验验证和
使用要求，将上人屋面的抗压强度确定为大于等于300 kPa，将非上人屋面的抗压强度确定为大于等于200 kPa，将墙体的抗压强度确定为大于等于150 kPa。

（6）断裂伸长率断裂伸长率是SPF产品体现在防水性能方面的一个重要指标，当SPF产品施工在建筑物上，由于建筑物的沉降及温差引起位移时，如果产品没有一定的伸长率，就不能适应位移而产生断裂漏水。

经过试验验证和工程实践应用，在保证一定的抗压强度的前提下，断裂伸长率大于等于10％才能满足防水使用
要求。

（7）闭孔率SPF泡孔结构由无数个微小的气泡所组成，这些微孔互不
相通，因此该产品吸水率很低，也不透水，带表皮的SPF吸水率接近零∩当SPF 互联壁闭孔结构的闭孔率大于等于92％时，能满足防水使用要求，对上人屋面
来说，要求闭孔率大于等于95％时能满足上人和防水使用要求。

（8）吸水率SPF 产品的互联壁闭孔结构使得材料吸水性很低，当吸水率小于等于3％时，能满足产品防水使用要求（9）水蒸气透过率水蒸气透过率是对SPF产品抗渗透的要求，目前新制定或修订的防水涂料标准也增加了这一项。

对防水产品而言，要求水蒸气透过率小于等于5 ng/（Pa·m·s）能满足抗渗透要求。

（10）阻燃性现代建筑对防火阻燃要求较高，因此要求SPF产品具有阻燃性能，现将SPF阻燃
性能确定为B2级。

2．4 试验方法及检验规则本标准的试验方法全部采用了国家或行业标准的试验方法。

本标准中的检验规则基本采用了泡沫塑料保温材料
的检验规则3 本标准与国内外相关标准的对比目前生产和使用SPF产品虽然
很多，但因为没有保温防水产品的国标和行标，所以企业只能自己制定标准。

标准编制小组通过收集得到了由江苏省建设厅2002年4月3日发布的苏JG／T 001—2002《聚氨酯硬泡体屋面防水保温工程技术规定》、山东省建设厅2001
年发布的DBJ 14—BJ 13—2001《现场喷涂硬质发泡聚氨酯屋面防水保温工程技术规程》、国家建材局标准定额中心站于1999年8月6日发布的JCJ 14《聚氨
酯硬泡体防水保温工程技术规程》及德国标准DIN 18159和几个企业标准。

现将
上述标准及规程中的技术指标汇总于表1，供分析比较。

表1 SPF常用技术指
德国DIN 18159中的技术指标。

由于喷涂聚氨酯硬泡体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、冷冻、汽车等行业，目前应用量逐年上升，国外许多公司的产品和技术已进入中国，如德国三利保温公司、韩国一山聚氨酯有限公司等。

因此《喷涂聚氨酯硬泡体保温材料》行业标准的颁布实施，将会对我国聚氨酯防水保温一体化材料的快速发展和建筑节能事业起到积极的推动作用。