淺談聚氨酯硬泡噴涂施工關鍵技術的控制

硬泡聚氨酯（PU）保溫材料是由異氰酸酯與多元醇反應制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復結(jié)構(gòu)單元的聚合物。由于其保溫性能良好，防水性能優(yōu)異，廣泛應用于外墻保溫、屋頂保溫以及冷庫、糧庫、檔案室、管道、門窗口等特殊部位的保溫。聚氨酯硬泡在國外被大量應用于屋面和墻體保溫，主要應用形式有復合板材、現(xiàn)場噴涂兩類。英國早在上世紀60年代就已將聚氨酯硬泡應用于墻體和屋面。美國1996年建筑用硬泡占硬泡總耗用量的49％，家用、商用冰箱等設備僅占23.5％。另據(jù)美國聚氨酯工業(yè)協(xié)會信息，為了達到節(jié)能50％～70％的目標，美國房屋保溫系統(tǒng)所采用的保溫材料由玻璃纖維普遍轉(zhuǎn)向聚氨酯保溫材料，以充分利用聚氨酯保溫材料良好的保溫性能和防水性。

在我國，聚氨酯硬質(zhì)泡沫在建筑外墻外保溫領域的應用技術研究于10年前才開始起步。目前，其應用除屋面保溫隔熱防水之外，還有冷庫、大中型化工設施、糧庫等方面。由于我國建筑節(jié)能事業(yè)的迅猛發(fā)展，預計用于建筑保溫隔熱的硬泡聚氨酯材料市場將會呈現(xiàn)跨越式的發(fā)展。

1、硬泡聚氨酯噴涂施工關鍵技術

硬泡聚氨酯噴涂技術較難掌握，易產(chǎn)生噴涂的聚氨酯泡孔不均勻等問題。應加強噴涂施工人員的培訓工作，使其熟練掌握噴涂技術，能夠獨立解決噴涂施工中遇到的技術問題。噴涂施工中需要解決的關鍵技術問題主要有以下幾個方面。

1.1乳白時間和霧化效果的控制

聚氨酯泡沫的形成需經(jīng)歷發(fā)泡和熟化兩個階段。從黑、白料混合開始到泡沫體積膨脹停止，這個過程稱為發(fā)泡。發(fā)泡過程中，體系釋放出大量的反應熱酯噴涂工藝時，應考慮泡孔的均勻性。泡孔均勻性主要受以下因素影響：

（1）料比偏差

機器泡與手工泡密度的差別較大。通常，機器的固定料比為1∶1，但由于各廠家白料的粘度差別較大，造成實際料比與機器固定料比不符。當白料過量時表現(xiàn)為泡沫密度低，顏色發(fā)白，泡沫強度下降，手感軟，氣溫低時易收縮；當黑料過量時表現(xiàn)為泡沫密度高，顏色深，泡沫強度高，手感硬而脆。這些情況下應立即核對料比，查看過濾器是否堵塞，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)泡依靠熱量而進行，如果沒有熱量，體系中的發(fā)泡劑就無法蒸發(fā)，從而無法生成泡沫塑料。熱量來自化學反應產(chǎn)生和環(huán)境提供兩個方面。化學反應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。當環(huán)境溫度高時，環(huán)境能給反應體系提供熱量，可增加反應速度，縮短反應時間。表現(xiàn)為泡沫發(fā)泡充分，泡沫表層和芯部密度接近。當環(huán)境溫度低（如18℃以下），部分反應熱就會散發(fā)到環(huán)境中。熱量的損失，一方面造成泡沫熟化期延長，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。實驗表明：同一發(fā)泡材料，環(huán)境溫度15℃時的發(fā)泡體積比25℃時的發(fā)泡體積小25%，從而提高了泡沫的生產(chǎn)成本。

（3）風力

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

（4）基層溫度和濕度

從工程實踐可以看出，基層墻體溫度對聚氨酯的發(fā)泡效率也有很大的影響。噴涂過程中，如果環(huán)境溫度和建筑物基層墻體溫度都非常低，硬泡聚氨酯第一遍噴涂完后，反應熱量會迅速被基層吸收，從而減少了材料的發(fā)泡量。因此，在施工時應盡量縮短中午休息時間，在施工安排過程中宜合理安排工序，以保證硬泡聚氨酯的發(fā)泡率。硬質(zhì)聚氨酯泡沫是異氰酸酯和組合聚醚雙組分混合反應生成的高分子產(chǎn)品。其中異氰酸酯組分很容易和水反應生成脲，如果聚氨酯中脲鍵含量升高，則泡沫塑料將變脆，泡沫與基材的粘結(jié)力降低。因此，要求待噴基材表面清潔干燥，相對濕度小于80％，且無銹、無粉塵、無污染、無潮氣，雨天不得施工。若有露或霜，應予以去除和干燥。

1.2現(xiàn)場發(fā)泡噴涂量的控制

在施工過程中應盡量避免硬泡聚氨酯噴涂污染。聚氨酯材料在高壓作用下以霧狀液滴的形式從噴槍噴出，加之材料密度小，質(zhì)量輕，很容易被風帶走，造成材料浪費和環(huán)境污染。聚氨酯噴涂施工中在建筑角線、裝飾線等施工中材料浪費極其嚴重。在建筑大角施工時，有近1/2的材料不能被噴涂到墻體上，材料浪費嚴重。在施工過程中，還應有效控制基層平整度?；鶎訅w平整度太差，也造成一定的材料浪費。此外，如果聚氨酯噴涂過程中基層墻體的平整度誤差太大，則需要把局部正偏差太大的部分鋸掉，這樣就浪費了聚氨酯材料和人力成本，還會給后續(xù)施工帶來難度。

1.3施工現(xiàn)場材料的管理

聚氨酯發(fā)泡的原理是依靠發(fā)泡劑受熱汽化進入泡沫泡孔內(nèi)產(chǎn)生泡孔內(nèi)外壓力差從而完成發(fā)泡過程，所以發(fā)泡劑的含量和有效利用程度也是發(fā)泡效率的關鍵。

在施工前，發(fā)泡劑按一定的比例摻和在白料中。由于發(fā)泡劑是一種極易揮發(fā)的物質(zhì)，施工過程中，如果容器受環(huán)境影響其內(nèi)部溫度過高，就會使容器內(nèi)的發(fā)泡劑部分開始汽化，變成氣體存在于容器上部中空的空間或通過容器上的孔洞揮發(fā)到環(huán)境大氣中，造成材料中發(fā)泡劑的含量減少，或是低于預定的配比。此時泡沫發(fā)泡不充分，泡沫密度變大，從而同量的材料就不能產(chǎn)生預計體積的泡沫。因此，聚氨酯黑、白料在技術培訓和安全教育。噴涂操作周圍應作圍擋遮蔽，以免對環(huán)境造成污染。采用腳手架施工時要用小眼安全網(wǎng)遮蓋嚴密；采用吊籃施工時，吊籃四周應做高度不低于1.8m、寬度不小于噴涂范圍的防飛濺物，以免聚氨酯顆粒隨風吹走污染環(huán)境。嚴禁電焊等明火操作施工，施工時要備足滅火器，防止出現(xiàn)現(xiàn)場火災。噴涂電氣設備的安裝操作人員要持證上崗，用電貯存過程中要注意密封，嚴禁暴曬。

2、硬泡聚氨酯噴涂過程中的安全保障措施

噴涂前充分做好遮擋工作。一般門窗用塑料彩條布裁成與門窗口面積相當?shù)牟級K進行遮擋。對于架子管、鐵藝等不規(guī)則需防護部位，應采用聚乙烯保鮮膜進行纏繞防護。噴涂時易產(chǎn)生聚氨酯泡沫飛濺，施工人員要做好勞動保護。嚴格遵循高空作業(yè)安全法則，必須佩戴安全帽、安全帶，特別是吊籃施工更要采取有效的防護措施，防止吊籃墜落。新工人上崗前必須接受嚴格的技術培訓和安全教育。噴涂操作周圍應作圍擋遮蔽，以免對環(huán)境造成染。采用腳手架施工時要用小眼安全網(wǎng)遮蓋嚴密；用吊籃施工時，吊籃四周應做高度不低于1.8m、寬不小于噴涂范圍的防飛濺物，以免聚氨酯顆粒隨風吹走污染環(huán)境嚴禁電焊等明火操作施工，施工時要備足滅火器，防止出現(xiàn)現(xiàn)場火災。噴涂電氣設備的安裝操作人員要持證上崗，用電要嚴格按照工地現(xiàn)場管理規(guī)定執(zhí)行。噴涂后及時涂刷聚氨酯界面砂漿，起到有效的防火作用。