屋面噴涂硬泡聚氨酯

的保溫防水機理

噴涂硬泡聚氨酯材料導熱系數極低，既保溫又防水，易滿足建筑節能要求，是目前實現建筑屋面保溫防水一體化的新型節能建筑材料。硬泡聚氨酯屋面保溫防水技術在我國新建和既有房屋修繕改造工程的應用上已積累了許多成功經驗，其中采用噴涂工藝的硬泡聚氨酯保溫、防水及節能效果更顯著。

噴涂硬泡聚氨酯是采用異氰酸酯、多元醇及發泡劑等添加劑，現場使用專用噴涂設備，在基層上連續多遍噴涂發泡聚氨酯后，形成的致密無接縫的硬質泡沫體。屋面用噴涂硬泡聚氨酯按材料物理性能可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3 種類型。

Ⅰ型具有優異保溫性能，用作屋面和外墻保溫層；Ⅱ型除優異保溫性能外，還具有一定防水功能，與抗裂聚合物水泥砂漿復合使用，用作屋面復合保溫防水層；Ⅲ型除優異保溫性能外，還具有較好的防水性能，是一種保溫防水功能一體化材料，用作屋面保溫防水層。

防水機理

（1）硬泡聚氨酯屬于高分子泡沫塑料，具有憎水性，其自身吸水率極低（≤1%），閉孔率高達95%以上，具有較低的水蒸氣滲透性和優良的不透水性。

（2）聚氨酯硬泡體為連續致密、無接縫的完整不透水層，具備一定防水功能，在屋面系統中可代替1 道防水層使用。

（3）硬泡體具有一定彈性，延伸率達10%以上，能適應屋面基層變形，避免開裂滲漏。

（4）硬泡聚氨酯與混凝土、金屬、木材、磚石、砌塊等多種基面均有良好粘結力。現場高壓噴涂發泡固化技術使發泡體能滲入主體結構縫隙，起到密封作用，其與基層面的粘結強度大于硬泡體本身的撕裂強度，硬泡層底面能與屋面基層牢固粘結，頂面能與材料性質相匹配的保護層緊密結合，屋面整體性好，無分層現象，可避免屋面水沿層間縫隙滲透。

保溫機理

（1）硬泡聚氨酯閉孔率高、密度小、導熱系數低、隔熱保溫性能好。聚氨酯硬泡體是由聚氨酯構成眾多閉口微孔骨架，氣孔內為導熱系數很低的發泡劑蒸汽的泡沫體。聚氨酯硬泡體的導熱系數主要由充填氣體的導熱系數來決定。采用無氟發泡劑形成的均勻致密閉口孔內充滿了導熱系數極低的發泡劑蒸汽，當密度為35～40 kg/m3 時，其導熱系數僅為0.018～0.025W/（m·K）。

（2）聚氨酯硬泡體表面致密憎水、耐水、抗凍和耐腐蝕性好，避免了材料因受潮受凍而使保溫性能下降。

噴涂硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統的技術優勢

屋面防水與保溫是相互依存、相互影響的，防水層破壞滲水會造成保溫層失效，保溫層失效含水也會導致防水層破壞，屋面工程應同時兼顧防水及保溫兩方面。傳統屋面系統防水和保溫是2個獨立體系，其存在的問題是：屋面構造復雜，維修困難，成本高；采用的無機保溫材料壽命太短，有機保溫材料又污染環境。噴涂硬泡聚氨酯克服了傳統建筑材料功能單一，即保溫材料不防水、防水材料不保溫的局限性，真正實現材料防水保溫一體化。噴涂硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面系統的技術優勢如下：

（1）簡化屋面構造，使防水保溫一體化。改變了傳統屋面防水、保溫分層做法，使保溫層和防水層合二為一，可使屋面構造簡化，經濟適用。

（2）粘結牢固，抗風揭能力強，方便屋面改造及維修。硬泡體具有良好粘結力，適用多高層建筑和風較大地區建筑物外墻及屋頂保溫，特別是瀝青類和高分子類防水卷材與防水涂料舊防水層，只需清除起鼓、疏松部分，與基層結合牢固的部位可直接在其表面噴涂硬泡聚氨酯，這對舊屋面修繕十分方便，且可減少垃圾清運量。

（3）防水、保溫及節能效果好。高閉孔率、憎水、無拼接縫、整體性好的硬泡體防水性能可靠。硬質聚氨酯泡沫是國內現有建筑保溫材料中密度小、導熱系數最小、熱阻值最高的保溫材料。硬質聚氨酯泡沫25℃時的導熱系數低至0.024 W/（m·K）以下，而聚苯乙烯泡沫板導熱系數為0.05 W/（m·K），水泥珍珠巖導熱系數為0.1 W/（m·K）。用于建筑屋面或外墻時厚度小、熱阻大，保溫、隔熱、隔聲性好，可減緩熱脹冷縮變形，具有長期節能效益。在一般居住建筑物中使用硬泡聚氨酯做防水保溫層，其厚度僅為傳統材料厚度的1/3，其熱阻值卻是傳統材料的3 倍。在同樣節能要求前提下，硬泡聚氨酯的厚度最小或在同樣厚度前提下硬泡聚氨酯節能效果最好。

（4）施工快捷，適應性強。采用機械化噴涂施工，速度快，工期短；一套設備在良好條件下每天理論噴涂面積為800～1000 m2，比傳統防水、保溫材料施工時間節省80%。適于各種形狀及材質屋面，特別是構造物較多的屋面、別墅、異型屋面等更具優越防水保溫性能。

（5）比強度高，自重輕，屋面荷載輕，安全性好。屋面荷載是使用傳統材料的1/3，更適合大跨度、薄殼建筑屋面的防水保溫。在設計屋面板或用于鋼結構大跨度屋面時可減少鋼材用量，降低工程造價。

（6）抗壓強度較高，尺寸穩定性好。抗壓強度≥0.3 MPa，低溫時強度還會有所提高，可滿足屋面不同使用功能需求。在-20 ℃存放24 h，硬泡體線性變化率小于1%，尺寸穩定性好。

（7）環保，性能穩定，壽命長。無氟發泡技術，不破壞大氣層。耐弱酸、耐堿，低溫-50 ℃不脆裂，高溫150 ℃不流淌，阻燃性能B2、B1級，遇明火只碳化，且碳化的聚氨酯硬泡可阻隔火勢蔓延。屋面使用壽命超過30 年。