聚氨酯工业技术交流彩钢屋顶聚氨酯泡塑料保温冬季施工技术探讨郭晓飞（沈阳市聚氨酯科工贸公司110032）原料、设备的要求施工实例和施工效果，以及施工经验体会等。通过对施工工艺进行改选在环境温度低于0*C的冬季可对彩钢屋顶进行保温喷涂施工，效果良好。
彩色钢板（以下简称彩钢）屋顶具有跨度（20 ~30m）大、无中柱、施工速度（每天约1000m2）快、重量点，广泛用于各类工业及民用建筑，如体育馆、游泳馆、集贸市场、仓库、厂房、等候大厅、会场等1.现场喷涂聚氨酯（PU）泡沫塑料保温材料具有粘附力强、保温及密封效果好、综合价格（50等优点，美国、日本等发达国家已在建筑行业中广泛使用。PU硬泡现场喷涂目前在中国北方地区已成为主流保温施工工艺。
通常PU硬泡现场喷涂保温施工，环境温度一般需16*C以上，以25*C左右最佳。否则发泡后质量不佳（如粘附不好、开裂、发脆、流淌）或发泡后密度偏大，导致生产成本过高、保温性不好，甚者会造成大面积脱落而被迫返工或影响使用。
因工程需要，东北地区经常遇到冬季要求对彩钢屋顶进行PU喷涂保温的用户。冬季环境温度一般均低于0*C.沈阳市聚氨酯科工贸公司经过几年冬季施工实践，不断汲取教训，完善条件，成功地开发了针对彩钢屋顶在低于0*C的环境下的PU喷涂保温施工技术每年施工面积均达1万m2以上。
1原料及配方选择针对低温发泡，要求PU原料必须在极短时间迅速反应，放热、发泡、固化。整个过程越短越好。
要求发泡后泡沫密度不宜过大、发泡后收缩小、表面有一定的韧性。因此在常规发泡配方基础上做了一配方中选用高活性芳香族多元醇如本公司自制的SHJ-350芳香族多元醇它含有伯羟基反应活性较高。多元醇中还含有机钴、锰催化剂残留，故泡沫固化快、发泡后强度高，且具有相当的韧性。这种多元醇价格低廉。
配方中还选用高官能度的乙二胺聚醚（牌号403），这种聚醚可增加泡沫交联度，所含的叔胺基具有自催化性质，增加反应活性，并减少发脆现象。
除常规催化剂外，在喷涂泡沫配方中还采用了发泡时气味小而催化效果强的催化剂三亚乙基二胺。并且选择催化异氰酸酯三聚反应的催化剂，以提高泡沫的耐热性和阻燃性。
选择用量最少但阻燃效果佳的有机磷高效阻燃剂DMMP，以减少对发泡、固化有不利影响的因素。
组合料A料（异氰酸酯，俗称黑料）与B料（组合聚醚俗称白料）体积比为（1.0~1.1）：1.0，乳白时间1 ~2s，发泡时间3 ~5s，固化时间在10s以内，原料混合温度20~30*C，高压（5~10MPa）撞击混合雾化良好，发泡后密度为20燃后离火2~3s自熄。
2设备2.1发泡设备因冬季操作环境温度低，要求设备所有部位要有加热或保温装置，B组分原料料温保持在（20士2）*C为宜，输送过程中A组分（异氰酸酯）温度最好能达50~60使组分在混合撞击时温度达25*C以些调整4.2015 JournalEleetroniePublishi上为最1佳A故沈阳市聚氨酯科工t贸公司对自行开发的高压喷涂机作了相关改进，使设备滤网、料管内径、喷嘴、料管（30m长）做了相应变动，以消除或降低因低温原料粘度过高造成的输送压力、压差过大而造成的不雾化或A、B组分混流现象。
经改进的高压喷涂发泡机主要指标如下：料液罐电加热温度范围：A组分50调）B组分20~30*C（可调）30m长的物料输送管线带电加热保温套（6V安全电压）并可以调节控温。此外，压缩空气系统带防冻结装置。
2.2辅助设备根据彩钢屋顶类型及板型，特制了带绝缘轮的电加热器，功率10~20kW，最大加热面积达2mX2m.以彩板波峰为轨道，人工牵引控制。同时在加热器尾部增加了棉门帘，使发泡后的泡沫保温5~10min，以加快泡沫塑料熟化。
根据彩板屋顶形状（如拱形、“人”字状、门式）、高度，用建筑钢管、搭扣、跳板和万向轮组成专用台架轮车。该车安全可靠、移动方便、高度适中，作业面积范围为加热器面积的3倍以上。
为了补偿管道输送过程中热量的损失，A料可加温至40~50*C.B料温度不可超过23*C，否则会引起料中发泡剂挥发，影响发泡效果。
因为阻燃剂为临时添加，0C时B料粘度过大不易混匀，所以采用了特制的电动搅拌工具。
3施工要求及施工步骤3.1保温要求用于屋顶保温的喷涂硬质聚氨酯塑料，对密度、阻燃性等指标有一定的要求。沈阳聚氨酯科工贸公司的喷涂聚氨酯硬泡指标为：其它：PU泡沫与彩钢板粘附牢固，不开裂，不起皮，不鼓包，不脱落。耐温温度范围为一40~100C泡沫有一定韧性，这样，当钢板变形时不致于使PU保温层断裂或脱落。
3.2施工步骤施工前应对彩钢屋顶进行预处理，包括：堵塞缝隙，除尘，除油污，以及用塑编布或塑料膜遮挡易污染处等。
将混入阻燃剂的B料桶预热至（20 40C左右。此时插入提料栗。注意不能插错。
A泵加热器加热温度50~60C（自控温表）B泵加热器加热温度20~25*C（自控温表）A料管加热电流10A左右（可调），B料管不加热。
用喷枪喷涂。
在设备预热的同时，对屋顶进行加热的加热器亦开始就位预热，达到温度30~40*C（以手摸有温感为宜）即可以进行喷涂作业。因加热器面积有限，每次以彩钢波峰或C型钢檩条为界，分区分段加热和喷涂发泡。
~4s时发泡、5 ~6s时基本固化为佳。30保温层以喷涂2遍为宜。局部可最后再补喷一道。
喷涂结束后，经修整，还可按需要再喷涂防火涂料或带色的乳胶装饰涂料。
4施工例及应用效果彩钢屋顶有拱型、坡型两种基本形式。以下列举两个典型工程实例向各位同仁介绍，共同探讨，以使PU这种新型节能建材的应用进一步扩大。以下实例工程围护未封闭，均无室内取暖设施。
4.1工程例沈阳某种子市场，跨度23m，檐高4m，顶高9.8m，长度70m，双跨，彩板展开面积4000多平方米，碟保温层厚度为3%40月至12月初，当时环境温度均为0*C左右。施工期间遇两次雪。
大庆某市场蔬菜大厅，门式钢架，跨度25m长度100m，加过廊彩板展开面积3000m2，檐高5.顶高6.2m，C型钢檩条尺寸120mmX50mmX3mm，间距1400mmPU保温层厚度30~40mm，施工日期2000年11月上中旬，环境温度均为0*C以下。
4.2施工效果无论拱型还是坡型彩钢屋顶，PU喷涂发泡形成的保温层表面都基本平整，无开裂、起泡、起皮现象，保温层厚度均达到30mm以上，泡沫孔径均匀，密度等物性指标合格。每班可施工300m2以上，与春秋季节发泡相差不大。冬季作业成本仅电费比春秋季增加1元/m2左右。
工程验收后立即投入使用，接通暖气后室内温度10~16当时室外最低温度一30*C，未发现大面积结露以及泡沫脱落现象。仅发现局部结霜，经查为发泡厚度不够或连接不严所致，经手工修补即解决。1999年冬季下大雪，积雪厚度达1m，使彩钢屋顶受压变形严重，仍未将保温层压裂或使泡沫层脱落。
而某公司同期施工的长春某彩钢屋顶3000m2PU保温层几乎全部脱落，损失惨重。
2000年夏季东北地区高温酷暑，太阳直射彩钢屋顶，表面温度高达90~100C彩钢屋顶膨胀量较高，PU保温层仍安然无事。
5施工体会根据多年施工经验，笔者认为除原料、设备、工艺外，还需注意一些问题。
首先对彩钢板内涂层材质进行鉴别，目前国内外彩钢板内涂层材质有聚丙烯酸酯、聚酯、聚偏氯乙烯、有机硅及有机氟等树脂，其中前二种涂层与PU泡沫粘合性较好，后两种与PU结合力较差。必要时要对内表面涂层进行拉“毛*（划痕）处理或预涂底涂剂。
因为彩钢板厚度、跨度、矢高比、板型等因素不同，若厚度薄、跨度大，会使屋顶总体强度减弱，因雪压、风压、上人走动等因素，会产生较大幅度摆动、变形，加上PU低温发泡时泡沫收缩较大且表面发脆、强度不够，易产生大面积脱落。一般来说，钢板厚度大、跨度小、矢跨比小、板型紧凑，对提高总体强度有利，但会增加建筑成本，故应综合考虑。
由室内外温差大、室内湿度大而产生的冷凝水（结露）吸附在钢板内表面，尽管有时量很小，但也不能忽视，因为在喷涂时钢板表面的微量水会参与PU发泡反应，导致泡沫表面发脆、没有强度，稍微振动就易形成大面积脱落，因此必须保证钢板内表面的干燥。
建筑物特殊节点如屋脊、排水天沟、檩条、山墙、天窗等，在设计时要充分考虑PU喷涂保温工艺特点，避免“死角*（即喷涂不到的区域）和”冷桥“。宽5mm以上的缝隙必须预先堵塞。
对于易引起火灾部位如电线要加保护管、罩。
并预先留出暖气托架、吊耳等位置。在焊接时应避免泡沫接触火花。
应控制喷涂次数及每次喷涂厚度。对于同样的总厚度，若喷涂次数多（即每次喷涂发泡厚度较小），则可做到PU泡沫外观平整，但每次喷涂产生密度较高的泡沫皮层，导致泡沫总体密度增加，使成本增加。
如果一次喷涂即达到所要求的厚度，可明显节约原料。但因泡沫厚时收缩较大，PU自身与檩条等交接处连接不好，易产生“起皮”现象，同时泡沫平整度、连接处的泡沫表层厚度也不易控制。一般每次喷涂PU发泡厚度以15 6结束语0C以下冬季彩钢屋顶喷涂PU保温施工技术经过沈阳聚氨酯科工贸公司多年实践，不断改进，初步形成独特的作业体系。保温泡沫质量与春秋季施工的相同，仅在成本、效率方面有10%~20%的差别，用户一般均能接受。
该技术体系也可以在华北、西北地区推广应用，建议PU保温工程技术人员与彩钢屋顶设计、制作、安装部门、业主多沟通联系，从实际出发，具体问题具体对待，将PU这种新型高效节能轻质保温材料在建筑领域不断推广。
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