噴涂聚氨酯硬泡

硬泡聚氨酯噴涂技術(shù)較難掌握，易產(chǎn)生噴涂的聚氨酯泡孔不均勻等問(wèn)題。應(yīng)加強(qiáng)噴涂施工人員的培訓(xùn)工作，使其熟練掌握噴涂技術(shù)，能夠獨(dú)立解決噴涂施工中遇到的技術(shù)問(wèn)題。噴涂施工中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面。乳白時(shí)間和霧化效果的控制，聚氨酯泡沫的形成需經(jīng)歷發(fā)泡和熟化兩個(gè)階段。從黑、白料混合開(kāi)始到泡沫體積膨脹停止，這個(gè)過(guò)程稱為發(fā)泡。發(fā)泡過(guò)程中，體系釋放出大量的反應(yīng)熱酯噴涂工藝時(shí)，應(yīng)考慮泡孔的均勻性。泡孔均勻性主要受以下因素影響:

(1)料比偏差

機(jī)器泡與手工泡密度的差別較大。通常，機(jī)器的固定料比為1∶1，但由于各廠家白料的粘度差別較大，造成實(shí)際料比與機(jī)器固定料比不符。當(dāng)白料過(guò)量時(shí)表現(xiàn)為泡沫密度低，顏色發(fā)白，泡沫強(qiáng)度下降，手感軟，氣溫低時(shí)易收縮;當(dāng)黑料過(guò)量時(shí)表現(xiàn)為泡沫密度高，顏色深，泡沫強(qiáng)度高，手感硬而脆。這些情況下應(yīng)立即核對(duì)料比，查看過(guò)濾器是否堵塞，壓力、溫度指示是否正常，以確保黑、白料比例的準(zhǔn)確性。

(2)環(huán)境溫度

聚氨酯發(fā)泡受溫度的影響很大。發(fā)泡依靠熱量而進(jìn)行，如果沒(méi)有熱量，體系中的發(fā)泡劑就無(wú)法蒸發(fā)，從而無(wú)法生成泡沫塑料。熱量來(lái)自化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生和環(huán)境提供兩個(gè)方面。化學(xué)反應(yīng)熱不受外界因素的影響，環(huán)境提供的熱量則隨環(huán)境溫度的變化而變化。當(dāng)環(huán)境溫度高時(shí)，環(huán)境能給反應(yīng)體系提供熱量，可增加反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間。表現(xiàn)為泡沫發(fā)泡充分，泡沫表層和芯部密度接近。當(dāng)環(huán)境溫度低(如18℃以下)，部分反應(yīng)熱就會(huì)散發(fā)到環(huán)境中。熱量的損失，一方面造成泡沫熟化期延長(zhǎng)，增大了泡沫成型收縮率(溫度越低，成型收縮率越高);另一方面增加了泡沫材料的用量。實(shí)驗(yàn)表明:同一發(fā)泡材料，環(huán)境溫度15℃時(shí)的發(fā)泡體積比25℃時(shí)的發(fā)泡體積小25%，從而提高了泡沫的生產(chǎn)成本。

(3)風(fēng)力

噴涂作業(yè)時(shí)，要求風(fēng)速在5m/s以下。風(fēng)速超過(guò)5m/s，將吹失反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，影響聚氨酯泡沫的快速發(fā)泡反應(yīng)，使產(chǎn)品表面變脆。同時(shí)，由于噴涂發(fā)泡機(jī)將原料混合后，以霧化狀態(tài)噴出，如風(fēng)速過(guò)大，將會(huì)吹走霧化顆粒，增加原料損耗，污染環(huán)境。

1粘結(jié)力:粘結(jié)能力強(qiáng),能在混凝土、磚石、木材、鋼材、瀝青、橡膠等表面粘結(jié)牢固;

2 導(dǎo)熱系數(shù):可達(dá)到0.017-0.022W/m.k,低于巖棉、玻璃棉、聚苯板、擠塑板等建筑保溫隔熱材料;

3 憎水性能:憎水率95%以上;

4 密封性能:無(wú)空腔、無(wú)接縫,將建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)完全包裹,有效的阻止了風(fēng)和潮氣通過(guò)縫隙流動(dòng)進(jìn)出建筑物,實(shí)現(xiàn)完全密封;

5 尺寸穩(wěn)定:尺寸穩(wěn)定性小于1%,具有一定的彈性變形能力,延伸率大于5%;

6 性能恒定:聚氨酯是惰性材料,與酸和堿都不發(fā)生反應(yīng),且不是蟲(chóng)類以及嚙齒類動(dòng)物的食物源,可保持材料性質(zhì)及保溫性能恒定;

7抗風(fēng)性能:抗壓強(qiáng)度>300Kpa,抗拉強(qiáng)度>400Kpa,有很強(qiáng)的抗風(fēng)揭性,且其發(fā)泡可鉆入墻體縫隙,增加其抗剪性能;

8 阻燃性好:離火3S自熄,表面碳化能阻止燃燒,且不會(huì)產(chǎn)生熔滴。相對(duì)密度小、強(qiáng)度高、隔音防震性能好、獨(dú)立閉孔、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐化學(xué)腐蝕、絕熱保溫性能良好。

9 噴涂或施工時(shí)，能與多種材質(zhì)粘結(jié)，具有良好的粘結(jié)能力強(qiáng)度，施工后表面無(wú)接縫，密封與整體性好。施工配方任意調(diào)整，按應(yīng)用目標(biāo)與施工方法，可制成適用的系列產(chǎn)品。 施工方法靈活，通過(guò)生產(chǎn)配方調(diào)整，可采用噴涂或澆注法，施工簡(jiǎn)便，方法靈活、快速。

《噴涂聚氨酯硬泡體防水保溫材料》對(duì)從事防水保溫材料的科研、生產(chǎn)以及建筑防水保溫工程的設(shè)計(jì)和施工人員具有一定的參考價(jià)值。

噴涂聚氨酯硬泡體防水保溫材料是以異氰酸酯、有機(jī)多元醇化合物為主要原料加入添加劑組成的，在現(xiàn)場(chǎng)噴涂施工反應(yīng)而成的一類具有防水保溫一體化功能的硬質(zhì)泡沫塑料。噴涂聚氨酯硬泡體防水保溫材料是我國(guó)建筑工程領(lǐng)域中的一種新材料，已廣泛應(yīng)用于建筑物墻體和屋面的防水和保溫工程，其已發(fā)布了GB/T 20219-2006《噴涂硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和JC/T 998-2006《噴涂聚氨酯硬泡體保溫材料》建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(此標(biāo)準(zhǔn)即由本書(shū)主編沈春林起草)。由于噴涂聚氨酯硬泡體防水保溫一體化材料自身所具有的特殊性，其生產(chǎn)、施工等方面有待于廣大工程技術(shù)人員去了解和認(rèn)識(shí)，為此，筆者根據(jù)自己學(xué)習(xí)研究噴涂聚氨酯硬泡體防水保溫材料的新技術(shù)及在編制《噴涂聚氨酯硬泡體保溫材料》建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的體會(huì)，在參考了大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上編寫(xiě)了《噴涂聚氨酯硬泡體防水保溫材料》一書(shū)。本書(shū)對(duì)噴涂聚氨酯硬泡體防水保溫一體化材料的原理、組成材料、生產(chǎn)配方、工藝線路、施工技術(shù)均做了較為系統(tǒng)、詳盡的介紹，對(duì)從事建筑防水保溫一體化材料的科研、生產(chǎn)及施工技術(shù)人員有一定的參考價(jià)值，可從中獲得更加豐富、新穎、權(quán)威、系統(tǒng)的知識(shí)。

編者在編寫(xiě)本書(shū)的過(guò)程中，參考了許多專家、學(xué)者的著述、論文以及相關(guān)的工具書(shū)、標(biāo)準(zhǔn)資料，并得到了許多單位和同人的支持及幫助，在此謹(jǐn)致以誠(chéng)摯的感謝，并衷心希望能繼續(xù)得到各位同人的幫助和指正。由于所掌握的資料和信息不夠全面，加之編者水平有限，書(shū)中難免存在著一些不足之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正，以便再版時(shí)更正。

沈春林

2013年8月

第1章概論1

1.1聚氨酯材料1

1.1.1聚氨酯材料的產(chǎn)品形式1

1.1.2聚氨酯泡沫塑料2

1.2聚氨酯硬泡體防水保溫材料4

1.2.1聚氨酯硬泡體的防水保溫機(jī)理5

1.2.2噴涂硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料防水保溫材料的技術(shù)性能要求

1.2.3聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料的噴涂工藝9

第2章噴涂聚氨酯硬泡體的常用原料10

2.1異氰酸酯10

2.1.1異氰酸酯的命名、分類和主要品種11

2.1.2異氰酸酯的合成方法14

2.1.3異氰酸酯的工業(yè)生產(chǎn)24

2.1.4重要的異氰酸酯單體及其制備28

2.1.5多異氰酸酯的改性產(chǎn)物40

2.1.6異氰酸酯的毒理試驗(yàn)數(shù)據(jù)44

2.1.7異氰酸酯在聚氨酯硬泡中的應(yīng)用44

2.2有機(jī)多元醇化合物46

2.2.1聚醚多元醇47

2.2.2聚酯多元醇64

2.2.3蓖麻油及其他活潑氫化合物71

2.3添加劑72

2.3.1催化劑72

2.3.2發(fā)泡劑83

2.3.3泡沫穩(wěn)定劑90

2.3.4阻燃劑92

2.3.5開(kāi)孔劑100

2.3.6防老劑100

2.3.7顏料101

2.3.8填料111

2.3.9擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑111

第3章噴涂聚氨酯硬泡防水保溫材料的生產(chǎn)

121

3.1聚氨酯化學(xué)121

3.1.1聚氨酯泡沫體合成的特點(diǎn)122

3.1.2異氰酸酯的反應(yīng)性123

3.1.3聚氨酯合成的基本反應(yīng)129

3.1.4聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料合成的化學(xué)反應(yīng)144

3.1.5聚氨酯泡沫體的形成機(jī)理150

3.1.6聚氨酯分子結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響154

3.2噴涂聚氨酯硬泡體的配方及各組分的作用156

3.2.1噴涂聚氨酯硬泡體的基本組成及配方舉例156

3.2.2各原料組分對(duì)配方的影響166

3.3聚氨酯硬泡的合成及基本生產(chǎn)方法169

3.3.1聚氨酯硬泡甲、乙組分的制備169

3.3.2聚氨酯硬泡的合成工藝171

3.3.3噴涂成型工藝173

3.4阻燃型聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料174

3.4.1聚氨酯硬泡采用的阻燃技術(shù)174

3.4.2聚氨酯硬泡的阻燃途徑176

3.4.3降低聚氨酯硬泡煙密度的方法180

第4章聚氨酯噴涂設(shè)備

181

4.1噴涂設(shè)備的基本構(gòu)造181

4.2噴涂設(shè)備的類型184

4.2.1美國(guó)固瑞克公司的噴涂設(shè)備185

4.2.2GAMA(卡馬)機(jī)械公司的噴涂設(shè)備189

4.2.3北京金科聚氨酯技術(shù)有限責(zé)任公司的噴涂設(shè)備191

4.2.4北京京華派克聚合機(jī)械設(shè)備有限公司的噴涂設(shè)備192

4.3噴涂設(shè)備的使用方法193

第5章噴涂聚氨酯硬泡建筑防水保溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工

5.1噴涂聚氨酯硬泡外墻防水保溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工207

5.1.1噴涂聚氨酯硬泡外墻防水保溫系統(tǒng)的類型207

5.1.2噴涂聚氨酯硬泡外墻防水保溫系統(tǒng)的材料性能要求212

5.1.3噴涂聚氨酯硬泡外墻防水保溫工程的設(shè)計(jì)236

5.1.4噴涂聚氨酯硬泡外墻防水保溫工程的施工259

5.2噴涂聚氨酯硬泡屋面防水保溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工275

5.2.1噴涂聚氨酯硬泡屋面防水保溫系統(tǒng)的類型276

5.2.2噴涂聚氨酯硬泡屋面防水保溫系統(tǒng)的材料性能要求276

5.2.3噴涂聚氨酯硬泡屋面防水保溫工程的設(shè)計(jì)289

5.2.4噴涂聚氨酯硬泡屋面防水保溫工程的施工310

5.3聚氨酯硬泡體防水保溫系統(tǒng)施工中的防火要求322

附錄噴涂聚氨酯硬泡體保溫材料(JC/T 998-2006)

參考文獻(xiàn)