SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料及其喷涂法

一、 问题提出
     随着改革开放的不断深入，国民经济的快速发展，人们的生活质量不断提高，居住要求得到解决之后，对居住条件提出了更高的要求。然而，据统计近十几年来我国年竣工各种房屋至少十几亿平方米，其中三分之一的屋面当年出现渗漏，或没有进行隔热和保温施工，因此如何在经济合理技术可行的基础上防止屋面的渗漏和提高保温、隔热的效果，以降低建筑物的能耗是关系到可持续性发展的事关重大的问题，同时也是科研、设计、施工人员致力解决的技术难题。本公司针对这一课题，通过（1999～2002）年的不断努力，探索出一条科学、经济的切实可行的方法-SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料及其喷涂法。

二、 SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料喷涂法
     1999年，公司课题组通过总结国内外各种防水、隔热（保温）材料的性能，深入分析性能机理及相关优缺点后，提出了【聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料及其喷涂法】，因为建筑防水与隔热（保温）是当前我国建筑业重点关注的两大问题，而屋面渗漏的问题一直是我国房屋建筑中最突出的质量问题之一，屋面隔热（保温）则是实现我国节能可持续性发展一定要解决的问题。然而，我国现有的各类防水和隔热（保温）材料都是性能单一，施工工序复杂。建筑防水工程与建筑节能工程是分别设计与分别施工，防水材料不隔热（保温），隔热（保温）材料不防水，一旦防水层出现渗漏隔热（保温）层即随之失效。反之亦是。因此，寻找一种集防水隔热（保温）为一体的材料是科题组的重要任务。同时如何把这种统一体材料在工程施工中应用，也就是寻找一种经济型、可实现、便于工程操作的技术，这就是科题组的第二项任务。即【聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料及其喷涂法】的实质内涵。
     经过在调查、研究、总结、分析的基础上，利用和吸收国外的先进技术，确定聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料喷涂法的内容后，开始制定研制方案，组织人力，加大力度和筹集资金，展开试制工作。
     2001年（4～6）月，设备安置，调试，试生产；2001年（6～12）月，制定、发布和实施企业标准Q/XSW01-2001，确定生产工艺和规章制度，在工程施工实践；2002年（考核期）继续在工程上应用，通过厦门地区多个工程上应用，取得了丰富的工程施工经验，在此基础上，由福建省经济贸易委员会组织专家鉴定，获得了福建省新产品新技术鉴定验收证书（闽经贸技术鉴字【2002】072号）。

三、SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料屋面的结构
     采用SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料建筑防水、隔热（保温）的屋面，其结构十分简单，即在屋面基层上直接喷涂一层（3-5）cm厚的SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料，再加上一层保护层。由于SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料具有良好的不透水性和高的水蒸汽渗透阻，因此，在一般情况下可以不单独设置隔汽层，在硬泡外侧也不必再铺设防水卷材层，但应有可靠的保护层。

（一） 保护层及其作用
     *保护SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料免受阳光的直接照射和外界风化作用。
     *提高屋面刚性强度，保护SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料层不受机械损伤。
     *采用低值的、具有透气性能的水泥沙浆即可作为保护层。保护层渗透的水所形成的水汽，可以通过保护层向外扩散。
（二） SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料结构屋面的特点
     1  独特的不透水性
     *SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料结构具有优良的不透水持性。
     *采用直接喷涂技术，使SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料层为没有拼接缝的整体，形成完整的不透水层，从根本上杜绝了屋面水沿缝隙渗入的可能性。
     *SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料层能与屋面基层牢固粘合，使硬泡层与屋面基层成为一体，不易脱层，避免了屋面水沿层间缝隙渗透。
     *SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料屋面直接喷涂工艺是一种液体原料直接成型技术，液体具有流动性、渗透性，它可进入屋面基层空隙之中发泡，起到密封空隙的作用。
     以上特性是其他防水材料所不具备的，因此SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料的防水功能是明显的、独特的。

     2  良好的隔热性能
     聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料的良好隔热性能，已在航天、航空和家电的应用（如冰箱和热水器等）得到证实。它的导热系数是当前所有隔热（保温）材料中最低的，其隔热保温性能**。

由上例可看出，SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料屋面的隔热性能**。高温持续时间短。

3  显著的节能效果
     聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料被誉为“太空材料”，是目前隔热性能**良的固体材料，也是其它材料无法比拟的。其依据有：
     （1） 在现有的各种隔热保温材料的导热系数比较中可以看到：聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料的导热系数最低。
     （2） 聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料大量应用于冰箱，热水器等家电产品的保温隔热，也可以得到证明。

4  综合造价便宜
     由于该材料是“四隔”的性能和采用直接连续现场喷涂的先进施工方法，可以省去许多工序和材料（如不必设防水层和隔气层等），从而使整个屋面总体造价费用低于传统材料。下表是屋面采用SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料与其它传统材料的总体费用比较表。

5  屋面载荷轻
     SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料密度小，重量轻，因而使屋面的承载负荷也轻。与传统的保护材料比较如下表所示。

     由上表可见，使用SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料，使屋面载荷大大减轻，对改善房屋整体结构，降低房屋造价具有十分重要的意义，特别适合于跨度大、薄壳屋面建筑的防水保温（隔热）。

6  使用期限长
     SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料以其优良的不透水与汽、绝热、隔音、轻质等特性奠定了屋面优质工程的基础，从根本上解决了当前房屋建筑中最突出的屋面渗漏这一质量难题。
     屋面传统保温材料易吸水、吸潮，常规卷材的使用寿命短，均需定期维修更新，而SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料只需加以可靠的保护层，其使用年限可达（30-40）年之久，通常无须维修，这期间节约的费用将十分可观。
7  施工方便快捷
     SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料的屋面施工是现场发泡成型，工艺设备十分简单，操作方便，可喷涂也可浇注，能够对任何复杂屋面进行施工作业。
     SWPU型聚氨酯硬泡体防水隔热（保温）材料在喷涂30分钟后即可固化，上人行走，24小时后可进行下道工序施工，又因其自身不吸水，一旦固化后再铺设保护层也不担心天气变化，施工作业十分机动灵活。

四、体会
    1、 聚氨酯硬泡体防水、隔热材料及其喷涂技术，方兴未艾，始终是一项新产品与新技术。
    尽管欧美国家在上世纪90年代中期，开始在建筑工程上应用聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料，但聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料及其喷涂技术，仍是一项新产品与新技术，方兴未艾。欧美国家仍有许多研究机构，专门对聚氨酯材料进行研究，探索新配方，制造新材料。聚氨酯材料是人工合成的，通过调整配方，可以改进其性能。随着科技不断发展，给制造新型聚氨酯材料提供有利的基础。与此同时,也要不断研究，创新技术、新设备与之相配套。这就是国外将聚氨酯系列列为新产品的道理。但有些问题尚待解决，如经济等问题。我国在这方面的应用较晚较难，除了经济上的原因外，还有人们的观念和守旧，接受新事物的延迟性等问题，而并非性能和技术问题。
     2、 聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料具有多种功能，其他材料难予比拟的。
实践已经证明聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料具有防水、防潮、防腐、防震、隔热、保温、隔音、重量轻、密实、坚硬、施工快、维护和维修简单方便的特点。此外，根据用户或特种需要，通过调整配方，还可制造特种性能的聚氨酯材料。
     3、 要充分利用新型材料性能，必须有相关配套设施。
一种好材料，必须要有相应的配套设施，才能获得好的效果。“好马配好鞍”，聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料应用更是如此，除了掌握多种材料的配比，配方和设备选型外，还要作好作业规程的编制及现场施工管理工作，从中积累经验。经过多年来的探索、实践总结和提高，本公司已掌握了一套工作经验，建制了相关的规程，建立一套满足当前需要的设备和施工管理程序。

4、 材料性能优越，技术先进，工艺成熟，应用范围广泛，发展前景乐观。
     ⑴本公司开发的聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料是从屋面工程开始的，但从材料的性能来说，随着技术的进步，也将在农业、轻工、医学、电器仪表、宇航等部门得到广泛应用。
     ⑵在屋面工程的主要应用
     ①防渗漏:适用于防水等级（Ⅰ～Ⅳ）级的工业与民用建筑的平屋面、斜屋面及大跨度的金属网架结构屋面、异型屋面等需防水、防渗漏的部位，尤其是其它类型的防水无法或难以施工的部位。而聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料喷涂法，利用自身优势，实现他人所难。
     ②节能（隔热、保温）：由于聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料导热系数最小，隔热效果**，是当今其它材料无法比拟的。与其它隔热材料比较：在同等环境条件下，同样厚度的材料，它的隔热保温性能**；在同等环境条件下，要达到同样的隔热效果，它最省材料。被广泛应用混凝土结构、金属结构、木质结构的屋面。
     ③防腐与隔音：人工合成的聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料，其结构链已决定其防腐性能，材料结构决定其隔音特性。使用聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料时自然伴随这二方面的功能。在成本经济核算时，往往忽略这二个要素。“按照建设部《建筑节能“九五”目标和2010年规划》目标，从1996年起在达到**阶段节能30%要求的基础上再节能50%的目标。许多**阶段目标都未达到的省、市、地区，实现第二阶段目标就更加困难。”据报道，欧洲发达国家以达到节能85%的目标，正向无能耗目标努力。因此，摆在面前的是一项艰巨而紧迫的战略任务。尤其是节能要求越高，聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料的性能越能获得发挥。

5、 产品性能稳定，施工工艺成熟 ，经济效益和社会效益明显，但有待挖掘。
     通过四年的努力，不断地调整方案，设备选型，设备更新，不断地从实践中摸索、总结、提高，掌握了一套切实可行的实施方案，为聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料喷涂法，在屋面工程上的推广创造了条件。
     不言而喻，从上世纪末以来国家和省政府颁布一系列关于建筑防水和建筑节能等通知、文件，高度重视防水和节能工作。希望科技工作者，设计工程技术人员及施工人员，更快、更好地制造高性能的材料和高技术，为建筑发展创造条件。
     市场经济规律告诉我们，只要有市场，只要能在市场占有一定份额，就必然有经济效益，有了经济效益就必然辐射到社会效益。因此，聚氨酯硬泡体防水、隔热（保温）材料喷涂法存在着很大的潜在市场，但必须付出相当大的代价来挖掘。