目前，全球聚氨酯總產(chǎn)量已超過(guò)每年一千萬(wàn)噸，產(chǎn)能年平均增長(zhǎng)率百分之四點(diǎn)四，消耗量年平均增長(zhǎng)百分之三點(diǎn)四，中國(guó)作為亞洲地區(qū)聚氨酯行業(yè)最大的生產(chǎn)基地和消費(fèi)市場(chǎng)，聚氨酯產(chǎn)品的消耗增長(zhǎng)率約百分之二十左右?？梢?jiàn)在未來(lái)建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用中，聚氨酯硬泡的應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊。
作為目前保溫節(jié)能市場(chǎng)上的一類最優(yōu)異保溫材料，聚氨酯硬泡產(chǎn)品在建筑節(jié)能保溫上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。有研究表明，聚氨酯類產(chǎn)品在全球建材應(yīng)用領(lǐng)域中占據(jù)有百分之十五的市場(chǎng)份額，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑保溫材料中約有百分之四十九為聚氨酯材料，在我國(guó)這一比例尚不足百分之十。
一、聚氨酯硬泡性能分析聚氨酯硬泡超低的導(dǎo)熱系數(shù)
聚氨酯硬泡具有優(yōu)異的熱學(xué)性能，它的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣的導(dǎo)熱系數(shù)還低，是目前工程上常用的保溫隔熱材料無(wú)法與之比擬的。因此，若用聚氨酯硬泡做保溫材料，墻體的保溫層將變薄，建筑物的自重將減輕，房屋的居住面積也將增大。
1、聚氨酯硬泡良好的防火耐溫性能
雖然聚氨酯硬泡是聚合物，但它是熱固性材料，在燃燒中呈現(xiàn)惰性，不會(huì)產(chǎn)生熔融的燃燒性火焰滴落物，而是將形成一個(gè)焦化的保護(hù)層，這一特性有效抑制了熔融導(dǎo)致火勢(shì)蔓延的危險(xiǎn)。同時(shí)，聚氨酯硬泡能夠抵抗飛濺的火星和輻射熱，它還可以阻止氧氣進(jìn)入板材、或墻體保溫層內(nèi)部與泡沫塑料芯材接觸，因而不會(huì)引起芯材的直接燃燒，能夠保證建筑的完整性。同時(shí)通過(guò)調(diào)整配方，聚氨酯硬泡材料完全可以滿足建筑保溫材料較高的防火性能要求。
聚苯乙烯泡沫是熱塑性材料，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，會(huì)首先軟化變形，然后伴隨著燃燒熔化收縮，并會(huì)有灼熱的液體滴落或流淌。燃燒到一定程度后，整個(gè)保溫結(jié)構(gòu)系統(tǒng)將會(huì)倒塌。
2、聚氨酯硬泡與墻體基材優(yōu)良的自黏接性能
聚氨酯硬泡材料與砌塊、磚石等各種材料均能牢固黏結(jié)，其黏結(jié)強(qiáng)度大于其自身的抗拉強(qiáng)度，能夠很好地抗風(fēng)壓。作為外墻保溫系統(tǒng)材料，它適用于多種施工工法，施工時(shí)，可以充分利用其優(yōu)良的自黏接性能，使得聚氨酯硬泡外保溫飾面系統(tǒng)與外墻面更好地結(jié)合，并由此節(jié)省了材料及人工損耗。
3、聚氨酯硬泡優(yōu)良的機(jī)械性能和加工性能
聚氨酯硬泡具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，它重量輕，具有較高的壓縮強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度，它是閉孔率達(dá)百分之九十以上的憎水材料，具有卓越的防潮防水、隔音抗震功能;聚氨酯硬泡具有加工多樣性，可以根據(jù)不同的使用方式來(lái)選擇現(xiàn)場(chǎng)噴涂、現(xiàn)場(chǎng)澆注、預(yù)制板材等不同形式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工;此外，聚氨酯硬泡還具有良好的聲學(xué)性能、電學(xué)性能和耐弱酸、弱堿等化學(xué)物質(zhì)侵蝕、無(wú)毒性、無(wú)刺激性以及無(wú)生物寄生性。
二、聚氨酯硬泡產(chǎn)品應(yīng)用的分析
1、對(duì)聚氨酯硬泡外墻保溫體系造價(jià)的認(rèn)識(shí)
建筑物作為一個(gè)耐久性消費(fèi)品，對(duì)于應(yīng)用外墻保溫體系的成本而言，應(yīng)該從一個(gè)完整的、長(zhǎng)期的實(shí)用系統(tǒng)來(lái)考慮。保溫材料價(jià)格只是保溫系統(tǒng)成本的一個(gè)部分，還要考慮施工工序的多少、施工程度的難易、施工耗材的消耗程度、工程的耐久性、安全性、居住的舒適性等因素。但從上面的性能來(lái)分析，應(yīng)用聚氨酯硬泡保溫體系后的綜合成本價(jià)格是非常適宜的。 2、對(duì)聚氨酯硬泡外墻保溫各施工體系優(yōu)劣勢(shì)分析
從大的方面講，聚氨酯硬泡外墻保溫施工體系包括現(xiàn)場(chǎng)施工和工廠預(yù)制板材兩種典型工藝?，F(xiàn)場(chǎng)施工又可分為噴涂、拆模板澆注和免拆模板澆注三種;預(yù)制板材根據(jù)施工工藝不同分為連續(xù)板材、模塑板材、大塊泡。聚氨酯硬泡作為一個(gè)外墻外保溫體系要進(jìn)行大規(guī)模推廣應(yīng)用，應(yīng)首推預(yù)制板材，因?yàn)轭A(yù)制板材產(chǎn)品的質(zhì)量和規(guī)格便于控制，生產(chǎn)和施工不受氣候影響，能夠保證施工工期，對(duì)保溫施工人員的聚氨酯硬泡專業(yè)技術(shù)知識(shí)要求低，施工技能容易獲得。預(yù)制板材系統(tǒng)不建議使用大塊泡，因?yàn)樵撓到y(tǒng)不僅沒(méi)有利用聚氨酯硬泡自身良好的黏接力，而且由于切割成片，增加了開(kāi)孔，影響保溫效果。
聚氨酯材料的主要優(yōu)勢(shì)
隨著世界能源的日益減少和需求日益增長(zhǎng)，節(jié)能、減排、環(huán)保已成為全球發(fā)展的趨勢(shì)，國(guó)家和個(gè)地方政府也大力提倡節(jié)能、減排、環(huán)保產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化，
建筑業(yè)用聚氨酯硬泡體保溫材料是聚氨酯工業(yè)的一個(gè)重要分支，其特點(diǎn)是一材多用，同時(shí)具備保溫、防水等功能。該類產(chǎn)品自20世紀(jì)60年代在歐洲建筑業(yè)應(yīng)用以來(lái)已有40年歷史，一些國(guó)家還通過(guò)立法把聚氨酯作為建筑業(yè)指定的保溫防水用材。近年來(lái)，隨著我國(guó)建筑節(jié)能市場(chǎng)的迅速發(fā)展，聚氨酯硬泡體保溫產(chǎn)品在建筑保溫防水領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，已成為主導(dǎo)市場(chǎng)的保溫節(jié)能產(chǎn)品之一。
作為建筑保溫防水一體化材料，聚氨酯硬泡打破了傳統(tǒng)建材功能單一——防水的不保溫、保溫的不防水，防水層一旦出現(xiàn)滲漏保溫層隨即失去保溫功能的通病。與其他單功能保溫或防水材料相比，聚氨酯硬泡具有明顯的優(yōu)勢(shì)：
1.聚氨酯硬泡具有一材多用的功能，同時(shí)具備保溫、防水、隔音、吸振等諸多功能。
2.保溫性能卓越，是目前國(guó)內(nèi)所有建材中導(dǎo)熱系數(shù)最低(≤0.024)、熱阻值最高的保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)僅為EPS發(fā)泡聚苯板的一半。
3.聚氨酯硬泡體連續(xù)致密的表皮和近于100%的高強(qiáng)度互聯(lián)壁閉孔，具有理想的不透水性。采用噴涂法施工達(dá)到防水保溫層連續(xù)無(wú)接縫，形成無(wú)縫屋蓋和整體外墻保溫殼體，防水抗?jié)B性能優(yōu)異。
4.超強(qiáng)的自黏性能(無(wú)需任何中間黏結(jié)材料),與屋面及外墻黏結(jié)牢固，抗風(fēng)揭和抗負(fù)風(fēng)壓性能良好;整體噴涂施工，完全消除“熱節(jié)”和“冷橋”;柔性漸變技術(shù)可有效阻止防水層開(kāi)裂;機(jī)械化作業(yè)、自動(dòng)配料、質(zhì)量均一、施工快、周期短。
5.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，對(duì)周?chē)h(huán)境不構(gòu)成污染;離明火自熄，且燃燒時(shí)只炭化不滴淌，炭化層尺寸和外形基本不變，能有效隔斷空氣的進(jìn)入，阻止火勢(shì)的蔓延，防火安全性能好。
作為目前唯一的保溫防水一體化新型建材，聚氨酯硬泡保溫材料在國(guó)內(nèi)建筑業(yè)的應(yīng)用尚處于初始階段?？上驳氖?，為加快建筑保溫材料的革新，促進(jìn)聚氨酯硬泡在建筑節(jié)能領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，建設(shè)部專門(mén)成立了“聚氨酯建筑節(jié)能應(yīng)用推廣工作組”,以推進(jìn)聚氨酯保溫防水材料在國(guó)內(nèi)建筑節(jié)能行業(yè)的應(yīng)用。
依國(guó)策提供策建筑節(jié)能保溫材料
墻體保溫行業(yè)現(xiàn)狀：
1.有機(jī)保溫材料保溫效果好，阻燃性差。
以十一五期間我國(guó)大量的實(shí)際火災(zāi)為案例，大規(guī)模使用的是熱塑性有機(jī)保溫材料EPS、XPS與熱固性有機(jī)保溫材料聚氨酯(PU)、酚醛(PF)，按目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB8624-1997和GB8624-2012中測(cè)試方法相對(duì)比，熱塑性有機(jī)保溫材料EPS、XPS較容易達(dá)到難燃級(jí)別B1或B、C難燃級(jí)別，但在真實(shí)火災(zāi)中，卻是“火災(zāi)性能”極差的保溫材料，決不是什么難燃材料。在真實(shí)火災(zāi)中它們不會(huì)形成抗火災(zāi)功能碳化層結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)熔融滴落，熔融滴落物會(huì)引發(fā)火災(zāi)蔓延。央視大災(zāi)、沈陽(yáng)第一高樓大火充分說(shuō)明了XPS熱塑性保溫材料是建國(guó)以來(lái)在真實(shí)火災(zāi)中，決不是什么難燃材料，而是火災(zāi)蔓延速度最快的一種易燃材料。熱固性保溫材料聚氨酯(PU)，如不經(jīng)過(guò)分子結(jié)構(gòu)改性，其碳化層功能微乎其微，在火攻擊下，同樣難以生成抗火災(zāi)功能的碳化層結(jié)構(gòu)，同樣是“火災(zāi)性能”極差的保溫材料，上海11.15火災(zāi)充分說(shuō)明了熱固性B3級(jí)聚氨酯材料，仍是火災(zāi)蔓延極快的易燃材料。
2.無(wú)機(jī)材料防火性能好，保溫效果差。
無(wú)機(jī)保溫材料玻璃棉、巖棉、防火棉屬不燃A材，但保溫效果差，容重大，易吸水，耐侯性差，很難達(dá)到節(jié)能75%，在央視大火災(zāi)中考察，這種無(wú)機(jī)保溫材料在火災(zāi)初始階段不燃燒、不蔓延，但同樣是經(jīng)不住高溫火攻擊，玻璃棉350℃以上脆化、粉化，巖棉在650℃以上開(kāi)始粉化，在真實(shí)大火中均燒成一把粉，不能有效地保護(hù)建筑物。無(wú)機(jī)保溫材料容重較大，發(fā)泡水泥在200公斤每立方，巖棉100-180公斤每立方，如果不處理好防水和重量問(wèn)題后期問(wèn)題較多。
