淺談新型節(jié)能保溫材料

節(jié)約能源是全世界任命極為關(guān)注的大事，我國的建筑能耗約占總能耗的47%，國家已發(fā)出對建筑節(jié)能強制實行的50%，推廣應用65%的國策。國家已頒布并開始實施《民用建筑節(jié)能管理規(guī) 定》《公共建筑設(shè)計標準》，近期國家頒布的《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》規(guī)定：十一五期間新建筑要嚴格執(zhí)行節(jié)能標準，現(xiàn)有建筑要逐步實施節(jié)能改造。

聚氨酯可以說是目前節(jié)能改造和建筑保溫方面最好的材料，它是一種新興的有機高分子材料，主要由多異氰酸酯（其中二異氰酸酯 應用較多）與多元醇加成聚合而成。反應過程中不產(chǎn)生副產(chǎn)物。因而體積收縮較小，膠層固化后產(chǎn)生的內(nèi)應力也比較小。因而被譽為“第五大塑料”，因其卓越的性 能而被廣泛應用于國民經(jīng)濟眾多領(lǐng)域。

聚氨酯各項性能指標對優(yōu)于傳統(tǒng)的XPS、EPS外保溫系統(tǒng)。此種外保溫系統(tǒng)技術(shù)已得到國家各省市有關(guān)領(lǐng)導、專家的重視。建 設(shè)部科技司已成立了聚氨酯建筑節(jié)約應用推廣工作組，并已經(jīng)在北京召開了“聚氨酯墻體節(jié)能應用技術(shù)國際交流會”，全國各省、市、自治區(qū)、直轄市建設(shè)廳（建 委）科技處節(jié)能墻改辦、設(shè)計開發(fā)單位近百名代表參加。國際建筑節(jié)能專家艾文斯博士說，聚氨酯材料是目前國際上性能最好的保溫材料，硬質(zhì)聚氨酯塑料具 有質(zhì)量輕、導熱系數(shù)低、耐熱性好、耐老化、容易與其他材料粘結(jié)、燃燒不產(chǎn)生溶滴等優(yōu)異性能。歐美等發(fā)達國家在建筑保溫材料中約49%為聚氨酯材料，而我國 這一比例尚不足10%，為此建設(shè)部從今年起將把聚氨酯材料作為傳統(tǒng)建筑保溫材料的替代品進行推廣。

聚氨酯硬泡是聚氨酯材料在建筑保溫領(lǐng)域比較常見的一種方式。也是應用最廣泛的墻體保溫材料，它的全稱是聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑 料。它主要是兩種化工原料（A料、B料）的混合，經(jīng)化學反應形成硬質(zhì)泡沫體。A、B料經(jīng)發(fā)泡機加壓、加溫，經(jīng)保溫管道送到噴槍混合室內(nèi)混合，用壓縮空氣噴 涂于需保溫的表面瞬間發(fā)炮形成硬泡體。

聚氨酯硬泡具有以下方面的性能：

1）粘結(jié)力極強：能在混凝土、木材、鋼材、瀝青、橡膠等表面粘結(jié)牢固。

2）保溫隔熱性好：導熱系數(shù)可達到0.017-0.024，每公分厚度相當于40厘米紅磚保溫效果。

3）防水性能好：閉孔率大于90%以上，自結(jié)皮閉孔率100%。

4）整體密封、無空腔無縫粘結(jié)，適應各種形狀基面。

5）尺寸穩(wěn)定性小于1%，具有一定的韌性，伸延率大于5%，不會開裂。

6）密度：35千克每立方米，有很強大抗風揭性，可承受外飾面30千克每平方米的重量不脫落。

7）阻燃性好：離火3秒自熄碳化，不會熔化。

因此我們把聚氨酯這種新型材料用于建筑外墻有著以下幾點顯著的優(yōu)勢

1：高效保溫。由于聚氨酯所用發(fā)泡劑的導熱系數(shù)比空氣低得多（保溫性能好），所以聚氨酯硬泡的隔熱性能優(yōu)于那些只含空氣的材料如：礦棉、玻璃纖維和聚苯乙烯。而且，其特有的閉孔性和高抗氣體擴散性使這具有優(yōu)越的長期絕緣性能，它的隔熱保溫性能可持續(xù)20-50年或更久。

2：絕佳的抗腐蝕性。聚氨酯硬泡的閉孔結(jié)構(gòu)和使用的面材，使其具有更優(yōu)越的耐空氣和耐水氣性能，并且它在成型時就可制成鑲嵌連接結(jié)構(gòu)，易于后裝配。它不需要額外的絕緣層防潮，省去了許多鋪設(shè)絕緣層的麻煩。這些性能都是其他絕緣材料所無法同時具備的。

3：寬幅、輕質(zhì)、薄墻。由于聚氨酯硬質(zhì)泡沫同時充當結(jié)構(gòu)材料，使得整體結(jié)構(gòu)具有重量輕、跨度大、負荷高的優(yōu)點。與其他絕緣材料相比，聚氨酯硬泡具有最好的熱絕緣性能。因此，較薄的聚氨酯夾芯板材就可以滿足有關(guān)建筑能耗極限的有關(guān)規(guī)定，這樣就允許在建造時使用較薄的板材，節(jié)省建筑空間。

4：質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效益高。如今，在需求量急劇上漲的情況下，聚氨酯夾芯板的工廠化生產(chǎn)線生產(chǎn)，除了方便控制質(zhì)量，更為其帶來了良好的經(jīng)濟性和競爭性。

5：耐候性好、便于安裝。聚氨酯夾芯板在工廠里預制好以后，可直接用來建筑安裝，不需額外工序，施工快捷。而且無需顧及天氣的變化，按計劃進行生產(chǎn)。

建筑用聚氨酯保溫材料也存在一定的問題

市場混亂，良莠不齊，目前使用的聚氨酯保溫材料可謂品種繁多，相關(guān)部門對的聚氨酯產(chǎn)品進行檢測后，發(fā)現(xiàn)普通存在導熱系數(shù)指標達不到標準要求。在國家推薦性標準GB/T21558-2008《建筑絕熱用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料》中要求最低的Ⅰ類產(chǎn)品，初期導熱系數(shù)≤0.026，初期導熱系數(shù)不合格情況非常嚴重。

影響保溫性能的因素較多且比較復雜，其各種原料對制成品的保溫性能影響較大，如聚醚后處理不當泡沫可能會產(chǎn)生開孔，某些小廠使用的高雜質(zhì)原料傳熱性大，不良的表面活性劑導致泡孔不均等，這些因素都會導致保溫性能劣化。

另外聚氨酯保溫材料防火性能是重中之重，聚氨酯與其它有機高分子材料一樣是一種可燃性較強的聚合物。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的密度小，絕熱性能好，與外界的暴露面比其它材料大，因此更容易燃燒。隨著聚氨酯泡沫塑料的廣泛運用，其材料的耐燃、防火等問題已成為迫切需要解決的重要課題。在我國，由于不慎引燃聚氨酯泡沫塑料而導致火災的事件時有發(fā)生，給聚氨酯泡沫的應用帶來了一些嚴重的負面影響。在國外許多專家甚至懷疑硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料今后能否在建筑工程領(lǐng)域繼續(xù)使用。

最后希望相關(guān)部門嚴抓產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，讓建筑絕熱用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料發(fā)揮其優(yōu)勢，加快我國建筑節(jié)能市場的迅速發(fā)展。

作者簡介：王文浩，男 35歲，本科，畢業(yè)于西南大學，土木工程專業(yè)，現(xiàn)任江蘇省淮安市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所裝飾工程檢驗中心主任，多年從事建筑材料檢驗工作。