聚氨酯噴涂天花保溫材料施工簡析

李后福 牛鵬飛 程金榮 中國建筑第八工程局有限公司總承包公司

1 工程概況

阿爾及爾新機場航站樓項目為一棟單體5 層框筒結構航站樓，總建筑面196000m2，其中地下部分1層，設有一夾層，建筑面積41000m2，地上部分建筑面積155000m2。根據工程設計要求，非封閉室外區域吊頂使用聚氨酯噴涂防水保溫層，利用其優良保溫性能，保證吊頂上方室內溫度穩定。

2 聚氨酯性能

聚氨酯屬于高分子合成材料，其結構有無數個微小的封閉泡孔，這種新型材料，不僅隔熱保溫而且還防水。聚氨酯的組成包括異氰酸酯和聚醚多元醇兩組液體原料，基于多種助劑如抗老劑、阻燃劑、發泡劑以及改性劑等作用下，利用設備實施多重液體的混合，進而產生熱反應出現霧化，形成硬泡體化合物，這種物質的閉孔率要高于95%，能夠很好地阻礙水蒸氣滲透，具有一定的不透水性，在建筑業中得到了廣泛應用，主要用于倉庫、賓館以及一些高層住宅。

主要技術指標：密度≥30kg/m3；熱導率≤0.023W/（m·K）；抗壓強度≥0.1MPa；閉孔率≥90%；吸水率≤4%；尺寸穩定性：在70℃±1℃溫度下照射48h 后，尺寸變化率≤5%。其主要特點如下。

（1）防水性能好。聚氨酯具有95%以上閉孔率與連續致密表皮的互聯壁高強度蜂窩結構，能夠阻礙水蒸氣的滲透，不透水性相對較強，采用了一種現場噴涂技術，能控制吸水率在1%以下，其不透水層能夠在建筑屋面以連續性、完整性構成，大大降低了水沿縫隙滲入的概率。不僅如此，其還與基層有十分牢固的粘連，粘連性較強，能夠防止水沿層間滲入，不會脫離基層，已遠遠超出泡沫體的撕裂強度。

（2）保溫性能高。聚氨酯具備封閉的非連通孔隙，其結構密度較強，有導熱系統較低的發泡劑氣體封閉在微孔中，對流作用的影響微乎其微，導熱系數明顯低于0.022W/（m·K），可以阻斷熱橋，形成的連續保溫層大幅度保障了墻體與保溫材料間產生的作用。不但節能效果突出，而且保溫隔熱性能良好。

（3）粘結性能強。聚氨酯能夠很好地粘結纖維、玻璃、磚石、混凝土以及金屬等基面，其中在粘結磚與混凝土時能夠達到240kPa 的強度，抗風效果較好，作為屋面防水保溫層十分理想。

（4）有十分顯著的耐化學腐蝕性。基于低濃度鹽、堿以及酸等溶液下或者汽油、苯等一般溶劑中，聚氨酯的化學性能較為穩定，通常不會出現腐爛或者霉變的情況。

（5）強度高。在原料、配方、結構及成型工藝等因素相對不變時，密度決定強度，聚氨酯有高于300kPa的抗壓強度以及超過55kg/m3的密度，且其抗拉強度不低于500kPa，可見其抗沖擊效果較優。

（6）耐候性與防火性較強。聚氨酯在-50℃的低溫下，體積收縮率要明顯低于1%，不會變脆和開裂；基于120℃前提下，體積與強度變化不突出；在150℃高溫時，并未出現降解情況。聚氨酯遇火不會熔化滴落，因為在燃燒時，聚氨酯會形成焦化保護層，其作用就是對燃燒蔓延予以限制。

（7）有較高的斷裂延伸率。通過一定的改性處理，聚氨酯延伸率可達13%以上，能克服建筑受環境溫差大以及基礎不均勻沉降影響后，導致的防水保溫層斷裂情況。

（8）易施工。聚氨酯可現場噴涂，一次成型，操作方便、快捷；施工速度較快，材料固化十分迅速。

（9）環保。聚氨酯在使用中不會污染周圍環境，其并未涉及有害揮發物質，不僅耐蝕性能較好，且化學性較為穩定，能夠做到不分解、不霉變。

3 施工準備

3.1 基層條件

基層表面要做到清掃干凈，避免油污現象的存在，保持干燥、牢固以及平整。在噴涂聚氨酯保溫層前就要進行預埋件、吊頂設備以及管道等安裝工作。在噴涂聚氨酯保溫層后，要防止鑿孔打洞現象。但如果無法避免且已發生這種情況后，需要找到專業的施工隊伍對聚氨酯實施修補。

3.2 天氣條件

施工場地溫度應盡可能保持10℃以上，若低于此溫度應采取可行的措施。為了降低施工的固化時間，提升作業效率，不對工程質量造成影響，還要嚴控空氣溫度在80%以上。風力不要高于三級，這樣才不會導致聚氨酯泡沫受風力影響而出現四處飛揚的現象，以至于影響噴涂效果和施工環境，使得聚氨酯噴涂表面作業出現一種波紋。施工時還要避免在雪天或者雨天進行，從而保證施工作業質量。

3.3 材料機具準備

材料包括：密封桶裝A 組分（聚醚多元醇）與B 組分（異氰酸酯），管道密封保護油；如圖1 所示，機具主要涉及移動式發泡機、空壓機、防護面具和工作服、移動施工平臺等。在完成施工作業時，要對管路、泵體以及機具噴頭進行立刻清洗。

圖1 機具組成

4 施工工藝

（1）工藝流程：施工準備-基層驗收-噴涂聚氨酯-檢查驗收-成品保護。

（2）基層驗收：基層表面應平整，同時要求基層干凈、干燥，不得有浮灰、油污和灰塵等，因聚氨酯中的異氰酸酯遇水生成含脲的脆性物質，嚴重影響聚氨酯體與基層的粘結性能，故要求基層必須干燥（含水率小于9%）。

（3）試噴：正式噴涂作業前應先試噴，試噴時應先啟動空壓機，打開壓縮空氣開關，打開噴涂機內循環開關，保持內循環狀態5min以上，以保證管道內部無空氣，循環正常。同時打開噴涂機加熱開關，溫度達標后再切換到噴涂模式，開始試噴。待噴出的料液正常后再開始正式噴涂施工。

（4）噴涂

1）噴涂作業時，應先通壓縮空氣，再啟動物料泵，開始時的物料應放棄，待料液配比正常后方可正式噴涂。

2）噴槍傾斜角度應保持在80°～60°，噴槍頭距作業面的距離不大于500mm，噴槍的移動速度應均勻，移動方向一致。開始噴涂第一層，保證發泡厚度0.5cm～1cm。

3）60s 后，待第一層噴涂完全發泡，沿垂直方向噴涂第二層。第三、四層同理，直到達到目標厚度。

4）在噴涂作業期間需要對發泡質量予以及時檢查，有問題出現要馬上停機，并探究問題原因，只有解決故障才能再開展工作。當噴涂作業暫停后，首先要將物料泵進行停止，只有全部吹凈噴槍中的物料，方可停壓縮空氣。

5）完成噴涂工作半小時內，聚氨酯區域嚴禁其他施工。

6）在順利完成清洗發泡設備噴涂后，要停止送料，將物科泵關閉，將料管中存在的物料用壓縮空氣吹出，并在丙酮溶劑中放入卸下的噴槍零件，浸泡一定時間，并徹底清洗干凈。如果還需要繼續使用，時間在24h內，可以不清洗料泵與料桶，但是要保證泵內與外部空氣屬于隔絕狀態。

5 注意要點

（1）保證A，B 組分1∶1 混合，如比例不均，輕則浪費材料，重則損壞機器，影響施工進度。噴涂機上有壓力表，在試噴時需要將壓力調平。如無法調平，一般為回路中有空氣導致，將物料開關單獨開啟，出料2min 左右即可解決。正式噴涂時定時關注壓力示數，如有較大壓力差，需及時停機，檢查故障。一般為接口處漏氣導致，找到漏氣點，擰緊螺絲，使用密封油等措施即可解決。

（2）由于向上噴涂，物料可能堵塞出料口，若出現液面不均勻情況，立即停止噴涂，使用透針清潔出料口。

（3）保證噴槍傾斜角度80°～60°，噴槍頭距作業面的距離不大于500mm。以保證出料錐形面近端與遠端料液密度接近。切勿傾角過小，導致發泡厚度不均勻。

（4）噴槍移動速率與單層發泡厚度掛鉤，噴涂后每層泡沫的表面可形成硬皮（結皮），有效提升阻止水汽的滲透效果。但噴涂層數過多，導致材料損耗增加，工效降低。合理的發泡厚度為（1cm～0.5cm）/層。

（5）每24h 需要清潔噴槍一次，使用二甲苯或丁酮清洗殘留材料，之后使用密封油保護。

（6）由于風力與操作等因素，會導致聚氨酯污染其他部位，需要提前保護。

（7）天花施工聚氨酯小液滴會由于重力作用飄落，施工區域人員需要佩戴防護眼鏡及防護服。非施工人員禁止入內。

（8）額定無損消耗量為：0.45kg/（cm·m2），由于管線、橋架、吊筋、飄落、壓力不平和等其他因素，會導致物料消耗增多。試噴一塊區域后，需要及時計算實際消耗量，掌握物資采購節奏。

（9）B組分（異氰酸酯）保質期一般為出廠后12個月左右，A 組分（聚醚多元醇）保質期為6 個月，過期產品會逐漸變質，導致桶體腫脹。使用后會損壞噴涂設備。禁止使用過期材料進行施工，材料到位后應在保質期內全部使用完畢。

（10）噴涂機定期檢查，一般為3d～5d，檢查包括：清潔濾網，更換干燥劑，擰緊接口，檢查電路，清潔表面等。噴涂機膠圈、濾網等配件為消耗品，需要提前準備以便及時更換。

（11）B組分（異氰酸酯）遇水自動乳化，更換料桶時需要盡快操作，避免與空氣中水分接觸，并使用密封油密封物料泵與料桶接口。噴涂機上干燥劑（TSL 油），作用為吸收水分，溶解乳化后的反應產物。需要定期檢查，如變色，需要及時更換。

（12）如涉及高空作業，需要配備安裝措施，如安全繩，護欄等。

（13）全部施工結束后，若機具長時間不使用（2 個月以上），需要使用惰性防護油進行保護。方法是：管道內物料噴凈后，將兩個物料泵插入防護油中，開啟內循環，5min 后切換噴涂模式噴涂，待噴槍中連續噴出防護油后停止。之后卸下噴槍，清洗后妥善保存。等待下次啟用。

6 結束語

綜上所述，聚氨酯具有施工周期短、施工便捷、斷裂延伸率高、粘結性好、防水性能強以及隔熱好等優點，已被廣泛應用在我國各大建筑中，例如高層住宅、機場、賓館、廠房等。保溫效果好，造價相對較低，對建筑節能起到良好作用。缺點是施工易污染其他區域，施工機具維護復雜、施工天氣要求嚴格等，但仍不失為一種經濟高效的外墻、天花保溫處理方式。