聚氨酯保温板资料.docx

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聚氨酯保温板资料

聚氨酯保温板简介

序言2

1、聚氨酯保温板简介2

1.1聚氨酯保温板的物理特性2

1.2聚氨酯保温板的优点3

1.3聚氨酯保温板的缺点5

1.4挤塑板的特点5

1.5酚醛板的特点6

1.6EPS板的特点7

2、产品用途及形式8

3、生产工艺及设备9

3.1生产工艺9

3.2工作原理9

3.3技术参数9

3.4设备组成10

聚氨酯保温板简介

序言

建筑物中使用保温材料可以保暖隔音，提高居住的舒适度，有利于节能减排。

按照“十二五”节能减排总体要求，到2015年，全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤（按2005年价格计算），比2010年的1.034吨标准煤下降16%，比2005年的1.276吨标准煤下降32%；“十二五”期间，实现节约能源6.7亿吨标准煤。

再“十二五”中提出：

新建建筑严格执行建筑节能标准，提高标准执行率。

推进北方采暖地区既有建筑供热计量和节能改造，实施“节能暖房”工程。

做好夏热冬冷地区建筑节能改造。

推动可再生能源与建筑一体化应用，推广使用新型节能建材和再生建材。

可别小看了保温材料对节能减排的贡献。

在“十二五”提出的建筑节能发展目标中，建筑节能贡献率要达到20%，即节约1.2亿吨标准煤———当然，这一切都需要建立在安全、可靠的前提下。

保温材料可以铺设在内墙，但实际应用起来保温效果不够理想，所以现在的保温材料通常都在外墙铺设。

目前，市面上供应的民用外墙保温材料主要有聚苯板、挤塑板和聚氨酯泡沫。

前两种材料的使用早于聚氨酯泡沫。

现在仍有部分楼宇使用这些材料。

与聚苯板和挤塑板相比，聚氨酯泡沫具有保温性能好、耐热性能好、使用寿命长、质轻、运输及施工方便等优点，耐水性也不错，价格则稍高。

目前，聚氨酯泡沫已经逐渐取代了它们，成为外墙保温材料的首选。

作为一种有机保温材料，聚氨酯泡沫也免不了所有有机保温材料共有的缺点：

易燃、耐高温耐火性能差、高温下释放大量有毒有害浓烟等。

同时，聚氨酯泡沫材料起火燃烧后，火焰温度高，烟雾弥漫，增加了消防人员施救和现场人员撤离的难度。

除了这些有机保温材料外，另有一类无机保温材料可作为外墙保温材料。

这些材料都无毒无味无害，燃点高，耐火性能好，高温下不发生化学反应、不产生有毒有害气体，具有很好的环境亲和性。

可惜，这些无机保温材料在用作外墙保温时却存在着种种困难，如保温砂浆不能应用于高层建筑，保温效果也不尽如人意；新型的硅酸钙系无机保温材料用作工程领域在技术上还不成熟；耐水性差更是各种无机保温材料的通病；最重要的问题就是无机保温材料成本太高，如无机的岩棉板是聚氨酯泡沫价格的6倍以上。

高成本一定程度上限制了各方面性能优异且绿色环保的无机绝热材料的大规模使用，比聚氨酯耐火性能更优秀的酚醛泡沫材料就只有在鸟巢、水立方这样的高档公共建筑中才得以使用。

1、聚氨酯保温板简介

1.1聚氨酯保温板的物理特性

聚氨酯的全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。

它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。

聚氨酯硬泡：

以A组分料和B组分料混合反应形成的具有防水和保温隔热等功能的硬质泡沫塑料，称为聚氨酯硬质泡沫，简称聚氨酯硬泡。

A组分料：

A组分料是指由组合多元醇（组合聚醚或聚酯）及发泡剂等添加剂组成的组合料，俗称白料。

A组分料是形成聚氨酯硬泡的必要原料之一。

B组分料：

B组分料是指主要成分为异氰酸酯的原材料，俗称黑料。

B组分料也是形成聚氨酯硬泡的必要原料之一。

聚氨酯硬泡保温板是指在工厂的专业生产线上生产的、以聚氨酯硬泡为芯材、两面覆以某种非装饰面层的保温板材。

面层一般是为了增加聚氨酯硬泡保温板与基层墙面的粘结强度，防紫外线和减少运输中的破损。

聚氨酯硬泡复合保温板是指在工厂的专业生产线上生产的、以聚氨酯硬泡为芯材、两面或单面覆以某种装饰面层的复合板材。

聚氨酯硬泡板主要参数如下：

表1聚氨酯硬泡保温板主要性能参数

密度（kg/m

40-60

抗压强度（kg/cm2）

2.0-2.7

闭孔率%

>93

吸水率%

≤3

导热系数W/m.k

≤0.025

尺寸稳定性%

≤1.5

使用温度℃

-196℃+120℃

氧指数%

≥26

1.2聚氨酯保温板的优点

1、硬质聚氨酯导热系数低，热工性能好。

当硬质聚氨酯密度为35～40kg/m3时，导热系数仅为0.018~0.024w/（m．k），约相当于EPS的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的。

可以满足75%以上建筑保温要求。

图1-1相同保温效果墙体对比

2、硬质聚氨酯具有防潮、防水性能。

硬质聚氨酯的闭孔率在90%以上，属于憎水性材料，不会因吸潮增大导热系数，墙面也不会渗水。

3、硬质聚氨酯防火，阻燃，耐高温。

聚氨酯在添加阻燃剂后，是一种难燃的自熄性材料，它的软化点可达到250摄氏度以上，仅在较高温度时才会出现分解：

另外，聚氨酯在燃烧时会在其泡沫表面形成积碳，这层积碳有助隔离下面的泡沫。

能有效地防止火焰蔓延。

而且，聚氨酯在高温下也不产生有害气体。

4、由于聚氨酯板材具有优良的隔热性能，在达到同样保温要求下，可使减少建筑物外围护结构厚度，从而增加室内使用面积。

宽幅、轻质、薄墙由于聚氨酯硬质泡沫同时充当结构材料，使得整体结构具有重量轻、跨度大、负荷高的优点。

与其他绝缘材料相比，聚氨酯硬泡具有最好的热绝缘性能。

因此，较薄的聚氨酯夹芯板材就可以满足有关建筑能耗极限的有关规定，这样就允许在建造时使用较薄的板材，节省建筑空间。

图1-2聚氨酯保温板安装

5、聚氨酯材料孔隙率结构稳定，基本上是闭孔结构，不仅保温性能优良，而且抗冻融、吸声性也好。

硬泡聚氨酯保温构造的平均寿命，在正常使用与维修的条件下，能达到30年以上。

能够做到在结构的寿命期正常使用条件下，在干燥、潮湿或电化腐蚀，以及由于昆虫、真菌或藻类生长或者由于啮齿动物的破坏等外因影响，都不会受到破坏。

6、综合性价比高。

虽然硬质聚氨酯泡沫材的单价比其它传统保温材料的单价高，但增加的费用将会由供暖和制冷费用的大幅度减少而抵消。

质量稳定、生产效益高如今，在需求量急剧上涨的情况下，聚氨酯夹芯板的工厂化生产线生产，除了方便控制质量，更为其带来了良好的经济性和竞争性。

耐候性好、便于安装聚氨酯夹芯板在工厂里预制好以后，可直接用来建筑安装，不需额外工序，施工快捷。

而且无需顾及天气的变化，按计划进行生产。

图1-3聚氨酯复合保温板

表1-2聚氨酯与其他材质保温材料对比

1.3聚氨酯保温板的缺点

1、保温板类配方、配比杂乱，不稳定，导致板材物理稳定性差，保温效果不好;

2、喷涂类施工性尚未解决，难以保证工程质量。

1.4挤塑板的特点

XPS的优点：

1、XPS板具有致密的表层及闭孔结构内层。

其导热系数大大低于同厚度的EPS，因此具有较EPS更好的保温隔热性能。

对同样的建筑物外墙，其使用厚度可小于其它类型的保温材料。

图1-4挤塑板

2、由于内层的闭孔结构。

因此它具有良好的抗湿性，在潮湿的环境中，仍可保持良好的保温隔热性能；适用于冷库等对保温有特殊要求的建筑，也可用于外墙饰面材料为面砖或石材的建筑。

3、质地轻、使用方便：

XPS板的完全闭孔式发泡化学结构与其蜂窝状物理结构，使其具有轻质、高强度的特性，便于切割、运输，且不易破损、安装方便。

由于挤塑聚苯乙烯与基层墙体的固定方式要采用机械固定件。

在冬季可照常施工。

4、稳定性、防腐性好：

长时间的使用中，不老化、不分解、不产生有害物质，其化学性能极其稳定，不会因吸水和腐蚀等导致降解，使其性能下降，在高温环境下仍能保持其优越的性能，根据有关资料介绍，XPS挤塑保温板即使使用30～40年，仍能保持优异的性能，且不会发生分解或霉变，没有有毒物质的挥发。

图1-5XPS板安装

XPS的缺点：

1、XPS板本身的强度较高，从而造成板材较脆，不易弯折，板上存在的应力时应力集中，容易使板材损坏、开裂。

2、透气性差，几乎不透气，如果板两侧的温差较大，湿度高很容易结露。

3、由于板表面光滑，在施工时需要界面处理，并进行拉毛。

毛面板不在此列。

4、XPS板与抹灰砂浆粘结不牢，容易脱落；外贴瓷砖脱落更快更严重。

1.5酚醛板的特点

酚醛板优点：

1、优异的防火性能：

酚醛泡沫保温板有酚醛保温板遇火不燃，燃烧性能最高达A级，最高使用温度为180℃（允许瞬时250℃），100mm厚的酚醛泡沫抗火焰能力可达1小时以上而不被穿透。

在火焰的直接作用下具有结碳、无滴落物、无卷曲、无熔化现象，火焰燃烧后表面形成一层“石墨泡沫”层，有效保护层内的泡沫结构。

2、优良的绝热性能：

酚醛泡沫保温板导热系数低（<0.025W/m·K，为聚苯乙烯的2倍多，与聚氨酯相近），为保温、隔热的优良材料；

3、抗腐蚀抗老化：

酚醛泡沫保温板几乎能够耐所有无机酸、有机酸、有机溶剂的侵蚀。

长期暴露于阳光下，无明显老化现象，因而具有较好的耐老化性；

4、密度小、重量轻：

酚醛泡沫保温板密度为100㎏/m3以下，可达到50㎏/m3左右。

可减轻建筑物的自重，降低建筑物的载荷，减少结构造价，且施工简便、快捷，可提高工效；

5、吸声性能：

酚醛泡沫保温板具有优良的吸声性能，开孔型的泡沫结构更有利于吸声；

6、环保：

酚醛保温板采用无氟发泡技术，无纤维，符合国家、国际的环保要求。

图1-6酚醛板耐火性

酚醛板缺点：

1、耐火等级为B级，最高可达A2级，但是增加了成本造价。

为增加其抗压、抗拉强度，一般会在双面贴一层无机板或网格布。

2、使用温度为-60℃～150℃，高温下不能使用，理论上成他会抗高温歧变，这里所说的高温绝对不会超过200℃，200℃也不算高温，超过了肯定有剧毒的烟气。

3、有机物不可能耐老化，紫外线等射线长期作用，酚醛保温板会丧失其功能和缩短寿命。

1.6EPS板的特点

聚苯乙烯泡沫板――又名泡沫板、EPS板是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒，经加热预发后在模具中加热成型的白色物体，其有微细闭孔的结构特点，主要用于建筑墙体，屋面保温，复合板保温，冷库、空调、车辆、船舶的保温隔热，地板采暖，装潢雕刻等用途非常广泛。

图1-7EPS彩钢夹芯板

EPS是由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后，在模具中加热成型而制得的具有闭孔结构的使用温度不超过75℃的泡沫塑料。

用于外墙外保温的EPS容重18-22kg/m3，导热系数小于0.041W/（m•K），一般为B2级，通过加阻燃剂也有厂家有B1级的报告，但是一般认为属于B2级。

常见的是白色，有4~6mm左右的泡沫颗粒，摩擦是颗粒会掉落。

强度较低，用力按压会略微变形。

EPS彩钢复合板目前已经行成体系，技术非常成熟，因其保温效果好，价格较其他板材便宜，又无复杂的施工工艺，得到广泛的应用，普及率极高，目前市场已经饱和。

2、产品用途及形式

硬质聚氨酯保温大板材可广泛用于彩钢夹芯板、中央空调、建筑墙体材料、冷库、冷藏室、保温箱、化工罐体等领域。

目前聚氨酯复合板、聚氨酯泡沫塑料的应用相当广泛。

一般用于建筑物的屋面外层板，该板具有良好的保温、隔热、隔音效果，并且聚氨酯不助燃，符合消防安全。

上下板加聚氨酯的共同作用，具有很高的强度和刚度，下层板光滑平整，线条明朗，增加室内美观度、平整度。

安装方便，工期短，美观，是一种新型的建筑材料。

夹芯板具有轻质、美观和良好的防腐蚀性能，又可直接加工，它给建筑业、造船业、车辆制造业、家具行业、电气行业等提供了一种新型原材料，起到了以钢代木、高效施工、节约能源、防止污染等良好效果。

产品主要形式如下：

1）软面复合聚氨酯保温板材

广泛应用于建筑外墙保温、风管、屋面等，产品一般从20mm至60mm。

2）建筑外墙装饰一体化复合保温材料

可应用于多种建筑物，适用于任何工作环境，如保温、保冷、隔热、空调、控湿等，产品一般从20mm—100mm。

3）水泥软布片材：

与软面复合聚氨酯板材配套使用；

4）粘结砂浆：

与外墙装饰一体化复合保温材料配套使用。

2009年9月，《民用建筑外墙保温系统及外墙装饰防火暂行规定》颁布实施，对建筑保温材料的防火等级做了明确要求。

我国普遍使用的墙体保温材料极易燃烧，如何将保温材料的高效节能与优异的防火于一身，成为一个行业性难题。

聚氨酯外墙保温防火系统，具有突出的防火性能，达到国家A级标准，耐火耐热，高温下不融化、无滴落物、低烟雾，尺寸稳定性好，并且具有良好的保温节能效果，将优异的防火性能和良好的节能效果于一身，适用于外墙保温等诸多领域。

防火等级国家防火建筑材料质量监督检验中心权威检测，聚氨酯（PIR）板防火等级达到B1级，聚氨酯外墙保温防火系统达到国家防火标准A级，高温下不熔滴，不软化，不扩散火焰穿透，从根本上解决外保温火灾的发生。

3、生产工艺及设备

本部分内容以聚氨酯硬泡保温材料，主要产品形式为30mm厚软面复合保温板材为例进行阐述。

3.1生产工艺

主要生产工艺如下：

3.2工作原理

聚氨酯硬质泡沫复合保温板生产线是在上下两层为水泥布、铝箔、无纺布、纸等软面基料里，生产聚氨酯泡沫的夹芯板材专用设备，夹芯板厚度为20-100mm，宽度1200mm，长度自定。

产品主要用于外墙保温和中央空调送风管等。

其工作原理为聚氨酯泡沫原液经灌注机计量泵以一定比例送入混合头混合后均匀浇注在夹芯板底层面材上，并和上层面材一道输送到层压机，在层压机上下链板间发泡固化成型；固化成型后的夹芯板材在生产线上经两侧修边后，被自动跟踪切断机切成所需长度的产品。

3.3技术参数

设备规格：

18m、24m、30m

板材厚度：

20-100mm

　　标准板幅面：

1200mm

　　芯部材料密度：

45-65kg／m3

　　生产线速度：

2～6m／min

　　生产能力：

200m3/天（8小时/天）

　　搅拌速度：

4500r／min

　　热风工作温度：

40～70（℃）

　　生产线长度：

45m

　　生产线占地：

50m×5m×4m（长×宽×高）

　　装机总功率：

110KW

3.4设备组成

该生产线由聚氨脂及发泡剂预混装置一套、放料装置二套、预加热装置一套、PF发泡机一台、移动浇注机一台、贴侧纸装置一套、层压机一台、热风循环装置一套、修边机一台、自动跟踪切断机一台、辊架等组成。

1．发泡剂预混装置

　　聚氨脂预混系统由预混罐含聚氨脂预混罐和发泡剂预混罐，聚氨脂预混罐由夹套反应罐、搅拌装置、送料泵装置、温控系统、机架平台等组成；发泡剂预混罐由耐腐蚀料桶、搅拌装置、机架平台等组成主要用于聚氨酯与发泡剂，催化剂等化工原料之混合，生产聚氨酯组合料。

混合均匀，结构合理。

图3-2预混装置/间歇发泡机

2．放料装置

　　聚氨酯泡沫保温板放料装置由支架、安全卡盘、气胀轴、制动器、张力控制器、位置调整装置等组成。

放料装置能够以恒定的张力输送面材。

运行平稳，调整方便。

3．预加热装置

　　预加热装置用于对下层基材在进入浇注前预先加热，让聚氨酯发泡达到最佳条件。

通过电加热的方式，均匀加热生产线上的底层基材，并可自由调整高度。

受热均匀，调整方便。

4．聚氨酯低压发泡机

　　聚氨酯料罐容积220L四个（其中两个是备用罐），夹套式双层，配过滤器。

配5P冷水机，相应水液电磁阀，管道阀件。

料温数显可调，带切换开关。

　　吐出量为100-450g/s，最大移动速度1m/s，最大移动宽度1.3m。

　　电气控制箱一个，控制电机、气缸、电磁阀等执行元件，采用PLC人机控制，对浇注时间、清洗时间、吹气时间、报警时间和浇注、清洗、吹气程序可预先设定。

　　聚氨酯低压发泡机自动化程度高，性能可靠，操作方便，维护简单,可与发达国家的设备相媲美。

图3-3连续发泡机

5．移动浇注机

　　移动浇注机有主机架底座、伺服驱动装置、滑座等组成。

主机架安装在底座上，底座上安装有导轨，移动浇注机主机架与层压机间的距离可调。

底座上装有调节装置，可垂直调节高度。

由伺服电机行星减速箱，同步齿形带拖动滑座往复移动。

滑座上安装混合头以实现往复布料。

其往复移动距离、位置、频率，均由PLC触摸屏控制。

浇注头混合均匀流量稳定，浇注头电机定位准确，调整简便。

6.贴侧纸装置

　　贴侧纸装置采用卷轴将纸胶带贴在板材的侧面，通过层压机的带动使侧边纸包裹板材边缘，拆装方便，调整灵活。

图3-4贴纸装置/预加热装置

7.层压机

　　聚氨酯泡沫保温板生产线配置层压机一台，用于板材层压、定形。

层压机采用链板式传动结构，链板由优质铝合金精制而成，速度变频无级可调，聚氨酯泡沫复合保温板厚度由层压机上下链板间距保证，最大开启高度达300mm，便于调整和维修，同时配有层压机同步升降系统确保层压机上层压链板在任何位置停留，随意控制所生产板材的厚度。

聚氨酯泡沫保温板设备层压机同步层压升降系统结构合理，同步精度高，定位准确，调整灵活便捷。

图3-5层压设备

8.热风循环系统

　　聚氨酯泡沫保温板连续生产线热风循环系统可采用电加热与燃油热风炉为加热源（也可以以蒸汽为加热源）.通过风管、送风机及上、下层压机形成循环通道。

为调节上、下层压机温度，在主风管上安装了风量调节板。

在上、下层压机中部以及电加热箱出风口分别安装了热传感器，通过数显温控仪实行温度控制。

9.修边机

　　聚氨酯泡沫保温板连续生产线上配置了1台修边机，用于定形后的板材去除两侧毛边，该生产线定形的板材为1220毫米，修边后为1200毫米，配布袋吸尘器，修边过程中产生的碎屑通过布袋吸尘器来清除。

10.自动跟踪切割机

聚氨酯（聚氨脂）泡沫保温板生产线上配置了1台圆盘钜式自动跟踪切割机,通过光电开关控制板材切割的长度，气缸带动圆锯实现自动跟踪切断。

本产品采用红外测长，检测精确，自动化程度高，并配有布袋吸尘器。

图3-6切割机

11．出料辊架

　　辊架由钢管滚筒和支架部分组成，结构简单，操作方便，输送平稳，用于输送成型后的聚氨酯泡沫板进入自动跟踪切断机。

图3-7聚氨酯复合保温板设备拓扑图

图3-7生产线概况1

图3-8生产线概况2