砂漿型聚氨酯一體化板

錢曉陽 徐亦冰 馬才永

（山東省水利工程局有限公司）

1 前言背景

2015年10月1 日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部批準(zhǔn)的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2015），開始全面實(shí)施。外墻保溫建材有了廣闊的市場(chǎng)空間，建筑外墻保溫節(jié)能的板材，品種多樣，其中聚氨酯板有優(yōu)良的保溫性能，其導(dǎo)熱指數(shù)小于等于0.024W/（m·K），阻燃性能B2、B1級(jí)，并且聚氨酯板不熔滴，耐侯性能好。目前，聚氨酯板已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種節(jié)能建筑中。

聚氨酯一體化板，是聚氨酯保溫板的基礎(chǔ)上，深加工的產(chǎn)品，是把保溫隔熱功能、裝飾功能以及抵御外界侵蝕的功能組合在一起的板材。聚氨酯一體化板相對(duì)于聚氨酯板施工要方便，并且具有功能一體化、產(chǎn)品多樣化、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、施工裝配化等優(yōu)點(diǎn)[1]，已被廣泛應(yīng)用于建筑外墻中。眾多的聚氨酯一體化板中，硅鈣板復(fù)合型聚氨酯一體化板[2]是主流，硅鈣板復(fù)合型聚氨酯一體化板是聚氨酯板與硅鈣板先復(fù)合，再在硅鈣板面上噴涂多彩系列涂料所形成的。硅鈣板復(fù)合型聚氨酯一體化板抗沖擊性能好，但因自身重，施工難度較高。

目前，EPS板裝飾板或EPS裝飾線條的涂層技術(shù)比較成熟，[3]利用這個(gè)技術(shù)，通過涂漿機(jī)把砂漿涂在聚氨酯板上，用砂漿涂層來替代復(fù)合的硅鈣板，再在砂漿面上噴多彩系列涂料，從而形成新的砂漿型聚氨酯一體化板。砂漿型一體化板本質(zhì)上是將高空立體豎直涂抹砂漿、噴涂多彩系列涂料等施工工序，變成了廠房里橫向平面生產(chǎn)一體化板的工序。一體化板的砂漿層替代硅鈣板減輕了單位面積的重量，減少了生產(chǎn)工序、降低了生產(chǎn)成本。但人們難免會(huì)擔(dān)心，砂漿型一體化板各種性能指標(biāo)能不能符合技術(shù)要求，會(huì)不會(huì)象傳統(tǒng)保溫材料施工的一樣容易龜裂、空鼓甚至脫落等，一系列的問題值得研究和探討。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

聚氨酯發(fā)泡板材：PUB·S-H聚氨酯板（聚氨酯板是聚氨酯在涂薄砂漿的玻纖布中發(fā)泡，在層壓機(jī)中熟化定型制得的板材，聚氨酯板類似于“三明治”式的夾心結(jié)構(gòu)[4]，上下兩涂薄砂漿的玻纖布面使聚氨酯板的整體強(qiáng)度得以提高。）

硅鈣板：8mm硅鈣板；

膠水：雙組份聚氨酯膠水；

砂漿：刮涂砂漿；

多彩飾面系列涂料：封閉底漆、中涂、多彩涂料、罩光面漆。

2.2 試驗(yàn)方法

（1）砂漿型聚氨酯一體化板的制作

涂刮砂漿配方：硅酸鹽水泥（42.5#）320，天然砂650，可再分散膠粉30，保水劑 2，減水劑 1，短纖維 1。

涂刮砂漿和水按80：20的比例調(diào)成一定粘度后，用涂刮機(jī)直接將砂漿均勻涂刮在PUB·S-H聚氨酯板材上，不加網(wǎng)格布，涂刮過程中控制砂漿厚度為4mm。干燥養(yǎng)護(hù)7d后，逐道噴封閉底漆、中涂、多彩涂料及罩光面漆，注意前道干后再噴下一道。再養(yǎng)護(hù)28d后，送檢。

（2）硅鈣板和PUB·S-H聚氨酯板用雙組份聚氨酯膠水粘合，壓實(shí)，養(yǎng)護(hù)7d后，再在無機(jī)板表面逐道噴涂封閉底漆、中涂、多彩涂料及罩光面漆。同樣要注意前道干后再噴下一道。再養(yǎng)護(hù)28d后，送檢。

3 結(jié)果與討論

由于砂漿型和硅鈣板復(fù)合型聚氨酯一體化板都是采用PUB·S-H板，即高密度聚氨酯板，燃燒性能與保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)都相同，如表1所示，指標(biāo)符合JG/T 287-2013[5]中的技術(shù)要求。聚氨酯板涂上砂漿或復(fù)合硅鈣板后，從某種意義上來說，阻燃性能都得到了相應(yīng)的提高。

一體化板的其它性能指標(biāo)見表2。

表2

結(jié)果表明，單位面積質(zhì)量一項(xiàng)，砂漿型聚氨酯一體化板比硅鈣板復(fù)合型聚氨酯一體化板要輕，加工運(yùn)輸及施工的過程中，砂漿型的優(yōu)勢(shì)明顯。

拉伸粘接強(qiáng)度中的幾項(xiàng)，破壞都發(fā)生在保溫材料中，說明砂漿層的強(qiáng)度、砂漿與聚氨酯板的粘接強(qiáng)度、硅鈣板強(qiáng)度、硅鈣板與聚氨酯板的粘接強(qiáng)度都能符合要求，具體數(shù)值相差不大，主要是聚氨酯板材強(qiáng)度有波動(dòng)。抗彎荷載、吸水量、不透水性等指標(biāo)，兩種材料都能達(dá)到要求。另外漆膜的耐酸性、耐堿性、耐鹽霧、耐老化等性能也都符合技術(shù)要求。

對(duì)于抗沖擊性來說，硅鈣板復(fù)合的抗沖擊性優(yōu)于砂漿型，硅鈣板復(fù)合的達(dá)到10J，可用于包括首層的外墻中。硅鈣板本身比較致密，抗沖擊強(qiáng)度大。而砂漿型為3J，可用于首層以外的外墻中。砂漿型的一體化板能用在首層以外的外墻中也是一個(gè)不小的進(jìn)步，畢竟單位面積質(zhì)量輕，施工方便，安全性高，性能能符合外墻（首層以上）保溫裝飾一體化板所有的技術(shù)要求。

在不使用界面劑的情況下，聚氨酯板上涂上一層4mm厚的砂漿層，砂漿層能與聚氨酯板材面層的玻纖布及玻纖布上的薄砂漿層很好地粘合，使砂漿層與玻璃纖維布的拉伸強(qiáng)度遠(yuǎn)大于0.1MPa。砂漿層中，天然砂起到支撐骨架的作用，水泥和可分散性膠作為粘合劑，增加了砂漿層的粘接力和韌性，所加入的短纖維起到一定的連接和加固的作用。各個(gè)因素的相互作用，使砂漿層有了一定的粘接強(qiáng)度和一定的抗沖擊強(qiáng)度。

4 與傳統(tǒng)施工方法比較

砂漿型聚氨酯一體化板抗沖擊強(qiáng)度雖然只有3J，但不會(huì)象傳統(tǒng)施工的保溫墻面一樣易龜裂、空鼓甚至脫落[6]。砂漿型聚氨酯一體化板的砂漿層在涂層過程中，由于是平面加工，涂層砂漿會(huì)在重力作用下滲入到聚氨酯板表面的各個(gè)孔隙中，與聚氨酯板的薄層砂漿及玻纖布充分滲透、融合，使砂漿層的密實(shí)度高，從而不會(huì)產(chǎn)生空鼓的問題。砂漿型聚氨酯一體化板是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，產(chǎn)品往往小尺寸，一般不超過1m2。小尺寸的拼接安裝體系，避免了熱漲冷縮引起的龜裂。砂漿型一體化板的砂漿表面，噴有抗堿封閉底漆，不但具抗堿性，還使多彩系列涂層的附著力、耐化學(xué)性能等得以提高。封閉底漆、中涂、多彩涂料和罩光清漆在砂漿層上是一道一道施工的，形成一層層薄薄的硅丙樹脂膜，相當(dāng)于在砂漿表面罩了幾層薄薄的硅丙樹脂的網(wǎng)，穩(wěn)穩(wěn)地罩住砂漿層。即使砂漿面有開裂、和鼓泡，也不至于脫落下來。

傳統(tǒng)施工則不同，在錨固聚氨酯板后，先抹砂漿，再鋪貼網(wǎng)格布，然后抹面層砂漿[6]。砂漿的緊密程度只能靠施工人員的抹壓，施工人員抹壓砂漿要相當(dāng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，處理不當(dāng)，極容易產(chǎn)生空鼓的問題。傳統(tǒng)施工的墻面往往連成大片，留的伸縮縫少，在自然界熱漲冷縮的環(huán)境中，大面積的砂漿容易導(dǎo)致墻面龜裂和空鼓。傳統(tǒng)多彩系列涂料的涂裝，是手工垂直噴涂，易導(dǎo)致涂層厚薄不均勻，并且易造成流掛。成膜不夠的地方，易被陽光、水、風(fēng)等環(huán)境因素侵蝕。這些因素常常造成墻面龜裂空鼓和脫落。

5 結(jié)論

總之，砂漿型聚氨酯一體化板的性價(jià)比比硅鈣板復(fù)合型一體化板的性價(jià)比要高，比傳統(tǒng)保溫裝飾系統(tǒng)的性價(jià)比高。是外墻保溫裝飾一體化板發(fā)展的一個(gè)重要方向。當(dāng)然砂漿型聚氨酯一體化板還存在著一些缺陷，抗沖擊強(qiáng)度還不能達(dá)到10J，意味著還不能應(yīng)用在首層建筑物的外墻中。從3～10J的抗沖擊強(qiáng)度，還有很大的空間需要提升，值得我們?nèi)ネ晟婆c推廣。

[1]關(guān)于保溫裝飾一體化板研究的文獻(xiàn)綜述.

[2]李偉濤，等.水泥纖維外墻保溫裝飾一體板的特點(diǎn)及應(yīng)用.河南建材，2015（04）：99.

[3]陳坤，等.EPS裝飾線條專用高聚合物改性機(jī)械抹面砂漿的應(yīng)用研究城市建設(shè)理論研究，2012（33）.

[4]田軍縣.無機(jī)砂漿覆面聚氨酯保溫復(fù)合板及外墻外保溫工程應(yīng)用研究.2012浙江省建筑涂料年會(huì)論文集：97.

[5]聚氨酯硬泡保溫裝飾一體化板外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程.浙江省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn).

[6]石 晨.干粉砂漿在聚氨酯硬泡外保溫系統(tǒng)的應(yīng)用.科技博覽，2010（05）：283.