广州市白云区美星五金制品厂

在硬质聚氨酯泡沫中——喷涂是一项被广泛应用的工艺方法。它的一个特点是采用灵巧和方便的设备在建造、翻修或装修施工现场作业。

使用喷涂的硬质聚氨酯泡沫，可以高度发挥热绝缘性能，并且能够密封底物，这种用途多样化的方法适用于建筑物内部和外部。在喷涂聚氨酯泡沫之上必须要做保护层，以保证长期发挥可靠的效能，并作防火保护。

喷涂的泡沫直接与底物粘合而形成一连续的无缝涂层，其额外好处是可以密封所有裂缝和小间隙，并保证在直立结构例如天囱、天窗和通风管周围封口紧密。

泡沫实际上可与任何形状的清洁、干燥表面粘合。硬泡使用时由于不会下陷或沉降，所以可以完整的保持其绝缘数值。在喷涂泡沫之前要将底物作好清理，即包括除去可能影响粘合的松散颗粒、油或溶剂，在某种情况下堵塞大的裂缝并把表面磨粗。由于泡沫与底物的充分粘合，给贴面材料例如不同形状金属添加强度和刚度，从而大大提高了结构的完整性。同时，泡沫本身重量轻，对整体荷重影响最小。

底物：喷涂泡沫与其底物的配合是很重要的。如果想得到长期绝缘性能，二者之间有良好粘合力是重要的。底物表面应干燥，没有霜、冰、脂、油和松散的碎屑和灰尘。表面也绝不能有溶剂。如果已经打底，就必须要有充分时间使它干燥，然后再开始喷射泡沫。

因为喷涂的泡沫与任何特殊类型的底物之间的粘合强度是有很大关系的，所有底物在喷涂开始之前要先打底。但如果已做过粘合试验，打底步骤可省去。合适的测试方法是：在喷射大约0.5米2的表面至少24小时后检查起粘合力。

常见的底物
下列原则同样适用于建筑物，管道和液槽的表面。

混凝土
一般而言，混凝土表面先用酸清洗，然后涂上一层打底涂料/密封剂，应可得到良好的粘合力。将泡沫直接喷在已经保护处理的表面之前需用水份测定计检查含水量，因为水份含量超过10%，粘合力差。

金属  应先清理金属，再打底。
镀锌钢往往留下生产过程的油质，需要用溶剂除去，然后还要涂底料。至于不锈钢很光滑的表面，就要进行打粗，以便和打底料很好的接合。应当用非苛性碱溶剂清洗铝表面，然后涂上双液形的刻蚀打底剂。

玻璃
假如玻璃的表面清洁，亦可喷上泡沫。如果将泡沫喷在窗或天窗的内面，需要加上防紫外线涂料。

塑料 
—  用玻璃纤维增强的塑料
通常只需清洁即可，但由于对平滑表面的粘合力可能很差，最好先打底。

—    聚氯乙烯
用温和的溶剂，例如溶剂油洗涤一般已足够。如果聚氯乙烯含有多量增塑剂，则必须留意增塑剂的泳移危险。

—  丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物（ABS）
用溶剂清洗并涂上打底剂。

—    现有的硬质聚氨酯泡沫
在喷涂泡沫之前，应先将现存泡沫加以清洁，如果要用金属刷磨粗，应特别留意是否有部分表面因紫外线影响而呈现降解现象。

—  聚苯乙烯板
检查所有机械紧固件是否牢固，并把有光泽表面的聚苯乙烯磨粗。

沥青和焦油
用沥青和焦油整饰的屋顶，应先清理干净，再涂上打底剂。应检查新铺的沥青或焦油是否存在有溶剂。

旧屋顶
修补旧屋顶时，在开始喷涂泡沫前，应使所有暴露出来的材料彻底干燥并固定。要将
                               

任何浸透水的部位割去，重新更换。喷涂前，要将所有凹凸不平处填平。并将屋顶的灰尘、等碎屑清除掉。

现有的其他绝缘材料
不得将泡沫喷在现有的其他类型绝缘材料例如纤维质或疏松的填补材料冷的一面。因为水份可能被困在这一面上，以至引起泡沫早期降解。

泡沫厚度
理想的泡沫厚度在25至38毫米之间，但为了减少泡沫内部表皮的数量。最好在喷枪每次使用都施喷出最大的允许厚度。能保证表面上发生有效的热熟化且泡沫能够很好的反应最少厚度为13毫米。例如初期迅速喷涂的较薄层，粘合力一般差得多。另一极端，如果单一次喷出超过50毫米也不适宜，因为芯层过热会引起焦烧，且泡沫内形成裂缝。

泡沫质量
    当混合物离开喷枪的喷咀时应形成扇型雾化效果。空气的湿度和温度以及底物本身的温度对泡沫最后的质量有重大的影响。


如果乳白期太短便会生成粗的橙皮泡沫表面，使用为冷气候
设计的系统在温暖环境下施工亦会引起这种情形。

如果乳白期太长，就会生成——有光泽的平滑
表面，泡沫密度增大，浪费化学品。

树干纹理——因发生沉降——起因是当泡沫喷涂于直立的物
面时密度增加，这情况令泡沫更易受风影响生成波纹。

温度
在冷冻的底物上喷涂泡沫(即约10℃以下),冷的表面可能起散热作用,吸收了使发泡剂完全蒸发所需的部份热能并降低聚合反应速率.结果,表面上形成了厚的酥脆的泡沫表皮,导致粘合力差,而且后来还会形成泡沫气泡。
如果泡沫喷在热的底物上，由于发泡剂的散失而导致泡沫密度升高，亦会形成所谓针眼。所以为温度高达50℃的底物必须选择乳白期较长的特殊系统，必要时增加发泡剂的用量。

水份/湿度
最要紧的是将聚氨酯泡沫喷在干燥的表面上，水份会和异氰酸酯成份反应，致使泡沫与底物粘合力低，而且还形成脆的表皮。
早上的湿气也可能成为问题，因为底物已冷却了整个晚上。若料到有冷凝的危险，在下列情况下应特别加以注意：
厚重的屋顶（例如混凝土）比大气温热得较慢。
冷藏库或曾经是冷藏库的建筑物比大气温度热得较慢。

电器装置
在靠近隐蔽的电灯装置喷涂泡沫时，需要特别小心，以防因空气流通受阻而引起过热。必须严格遵守防火条例。应当适当地保护电的出口、插座和接线箱以免泡沫穿透进去。

操作人员的技术
要能够生产出合格的泡沫表面质地，即平滑的表面和均匀的厚度。操作人员要经过充份训练。这两项特性对成本，因而也对利润有重大影响。
操作人员必须要有充分的技术和经验，足以：选择最合适的化学系统；对装置进行合宜的调整；控制所选择的系统的支应性（主要是乳白期），从而控制泡沫的密度。明白下列环境条件的影响：冷凝、温度、湿度和风速。了解设备的任何故障。注意到喷纹或泡沫纹理所出现的变化。
喷涂条件
如果发生下列情况，就不应进行室外喷涂：
下雨
大雾
刮风
可见到的水滴
湿度超过80%
表面含水量超过10%（用水份计测量）   

风
如果风速超过25千米/小时时是难以喷涂均匀的泡沫层的。风的冷却效应会降低泡沫的表面质量，因为表面层不能适当的熟化。在冷的气候下施工这可能是一个问题。
操作人员必须要确保邻近财物不会由风吹来的泡沫污染。经验表明，停泊在附近的汽车特别易覆盖上一层泡沫细滴。由于泡沫具有极佳的粘合力，这类损害是很难除去的。所以，所有车辆宜驶往安全地点，即距离现场数百米以外。

喷涂技术
实质上，喷涂泡沫是一种手施工方法，其技巧有赖与操作人员的手部移动，致使影响到物理和经济效果。操作目的是要得到均匀的泡沫层，在整块底物上有规定的厚度，又在任何直立结构上有某一高度，同时有合适的表面纹理。
操作时要避免形成脊棱，要形成适当平整和光滑的表面。从保护涂层均匀以及所涉及的保养成本的观点看来，后者尤为重要。

喷涂泡沫的表面纹理主要受下列变数支配：
喷枪要和底物呈垂直角度，因为任何其他角度都会拉长泡沫内的泡孔，因而减损其物理及隔热性能。
每一次喷射行程结束时,都要急速轻轻抽动手腕与第二次行程混合,得到均匀的厚度。但这种抽动应尽量减到最少，以避免表面质地变劣。建议前后两次喷射行程重迭，以确保表面均匀，无脊棱。
最好把喷射行程的次数减到最少，（以减少泡沫内部皮层的数目），每次行程喷出所允许的最高厚度的泡沫。例如，当喷射38毫米时，最好由单一次行程施喷完毕，而不是分成三薄层。
喷涂屋顶时，要尽量快速施喷，前后两次行程方向成格子状交0，且相隔15分钟。这样可有助于减低由屋顶板压在泡沫的动力。同时也可防止生成针眼并减少泡沫的“粘性”。
为了避免屋顶积水所致的问题，推荐把泡沫喷成至少百分之十五的坡度。

设备的调整
如果温度稍低于建议的温度,可以调整各组份的压力。
如果化学品太热，则喷涂混合物反应太快,无法喷匀。
在整个喷射过程中，必须调整好异氰酸酯与多元醇的比例，比例不当会影响泡沫的起发，而且会形成物理性质不正常的泡沫。
如果异氰酸酯过量，会形成酥脆或脆性的泡沫，其特点是颜色深黑，并带有平滑、硬的结构。
如果多元醇过量，会形成软的或海绵状的泡沫，颜色浅、带有「粗橘皮」纹理和针眼。

保护性涂料
为要长期可靠而又安全地发挥泡沫的效用，硬泡需加上保护涂层。视用途而定，这种涂层可以是：
—砂浆或灰泥
—砖、砌块或饰面石
—液体涂料（喷涂或刷涂）
—含无机填料的材料，这些填料通常是在有火灾危险情况下指定使用的。
这类保护性涂层能保护泡沫免除：
—冲击损坏，包括害虫侵食。
—火灾，室内喷涂的泡沫必须要用符合有关的防火标准的阻隔层，例如石膏板保护。
—阳光及紫外线降解。

最要紧的是要求保护性涂层与泡沫连续粘合。泡沫表面必须干燥。以保证涂层妥善地粘合，即涂层要在泡沫喷涂后两天内但不短于两小时铺上。
泡沫的表面纹理应当光滑，因为表面若粗糙或凹凸不平，就几乎不可能有令人满意的覆盖效果，造作人员的目标应当产出平滑的「橙皮」状的泡沫表面

安全及健康 （详见附件）

    喷涂时操作人员应穿着带有弹性体鞋底的无后跟平底鞋。泡沫应由对原料有了解并经过适当训练人员施工。
盛载液体化学品的圆桶不得贮存在直接阳光下，要放置在通风良好的地方。打开化学品桶盖时，如果圆捅温热，应缓慢小心开启，让桶内已积聚的压力逐渐释出。

火警
硬泡沫是有机物质，即使加入阻燃剂，遇火时亦会燃烧。在有着火危险的地方，例如建筑物内，最要紧的是盖上无机产品例如石膏板、金属片材、喷射的泥浆或用泥刀涂抹的
灰泥至少10毫米厚。
以合格有机涂料铺盖在室外屋顶的泡沫上，因为据认为屋顶着火的危险性是低的。但是，通常要求泡沫配方加入阻燃剂。

禁止在泡沫贮存及安装的地段使用明火、切割及焊炬、电热器及吸烟。如果必须在泡沫附近进行热操作，就要用隔热板如石棉板把泡沫与热和火花隔离。应准备灭火装置。



喷涂硬质聚氨酯泡沫用于屋面系统具备以下优点：
1.    重量轻
2.    强度较好，隔热性能好。
3.    在一切屋面板上都粘结得非常好。
4.    充分填充和密封。
5.    自成光洁表面。
6.    用于不规则屋面。
7.    维修容易。
做到整体无接缝。
聚氨酯——多用途材料

聚氨酯是使用最广泛的塑料之一，通过选择不同官能团和不同分子量的化合物，采用不同的合成工艺，能制备出性能各异、表观形式各样的聚氨酯制品。从十分柔软到极其坚硬的泡沫塑料，形成一个品种多样、性能优异的新型合成材料系列。
随着产品应用的不断拓展，这类聚合物已成为从航天飞行器到工农业生产，从文体娱乐器械到人们日常的衣、食、住、行等各个领域中必不可少的材料。因此，聚氨酯合成材料已成为近几十年来发展速度最快的材料之一。

聚氨酯的应用

汽车：座垫、内饰件、车身外板、保险杠等。
家具：座垫、床垫、椅子扶手等。
建筑：夹芯板、喷涂、高密度整皮硬质结构件等。
保温隔热：冰箱、冷柜、冷冻运输等。
鞋靴：鞋底、鞋面合成皮等。
玩具：娱乐用品。
包装
其它：涂料、弹性体、密封材料、胶粘剂等。


生产工艺

聚氨酯的特性是由多异氰酸酯和多元醇的混合所用的生产工艺决定的。目前，主要有两种商用多异氰酸酯——MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）和TDI（甲苯二异氰酸酯）。
聚氨酯的化学反应通过选择制造工艺及选用添加剂和催化剂予以控制，而添加发泡剂可使聚合物膨胀，生产各种聚氨酯泡沫。
与众多其他塑料不同，聚氨酯是以液体化学组分提供给用户。客户能自己操作化学反应，制造合适的聚氨酯制品。

聚氨酯市场

聚氨酯的主要用户集中于四个部门，即家具、汽车、建筑业和工业绝热。他们的用量占聚氨酯全部消费的2/3。聚氨酯的主要产品是软质聚氨酯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、半硬质聚氨酯泡沫塑料和非泡沫体聚氨酯材料。
与世界聚氨酯总的发展速度放慢成鲜明对比，中国这两年聚氨酯工业呈高速发展势头。发达国家聚氨酯树脂的应用已近饱和，目前的增长率较低，但发展中国家，尤其是中国的聚氨酯工业却呈蓬勃发展之势。自1990年以来， 特别是近几年，中国的聚氨酯工业的发展速度超过了发达国家， 年平均增长率10％ 以上。
随着中国经济的飞速发展，国内的聚氨酯制品产量超过100万t/a以上。特别是在硬质聚氨酯泡沫塑料领域，发展冰箱制造业的同时，也在建筑隔热方面得到了更广泛的应用。此外，伴随着住宅相关产业的发展，涂料、粘合剂等需求也在不断增长，可以预测在今后聚氨酯制品的需求量将保持10%左右的高增长率。随着量的增加，顾客的需求也逐渐呈现多样化的趋势。
硬质聚氨酯泡沫塑料

硬质聚氨酯是一种性能优良的绝热材料和结构材料。在聚氨酯各类制品中，产量仅次于软质泡沫塑料。
异氰酸酯
硬质聚氨酯泡沫塑料生产用的多异氰酸酯为——MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）。

多元醇
硬质聚氨酯泡沫塑料生产用的多元醇有聚醚多元醇、聚酯多元醇及其他含羟基化合物。多元醇的结构对生成的硬质聚氨酯泡沫塑料性能影响很大。

市场
冷库
大型冷库以复合夹心板材组装较为方便、快捷。其面材为钢板等金属材料，强度高，受撞击后不易变形，芯材为硬质聚氨酯泡沫塑料。复合夹心板以连续法或非连续法生产。
客户：复合夹心板生产商
技术要点：环保、阻燃、稳定性好。
现场喷涂施工更适宜建造超大型冷库
客户需求：氧指数≥26，尺寸稳定性优良的组合料生产商，该领域对组合料价格较为敏感，客户要求性能好的同时，如果价格合适，需求量很大，一座超大型冷库的组合料用量就有100吨左右。
房屋建筑
在我国，硬泡已应用于住宅和办公楼屋顶的隔热防水，冷库、粮库等的保温材料等，但在建筑业应用还不像发达国家那样普遍，发展潜力较大。

建筑物屋顶可采用夹心复合板制作。金属面硬质聚氨酯夹心板，是以阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料（分PU、PIR 两种不同配方）作芯材，以彩色涂层钢板为面材，通过PU 或PIR发泡连续或非连续成型而得。目前，国内金属面硬质聚氨酯夹心板大量应用于工业厂房、仓库、体育场馆、民用住宅、别墅、活动板房与组合式冷库等建筑，用作屋面板与墙板。
客户：复合夹心板生产商
中央空调风管
随着现代建筑的发展，中央空调已成为内部设施的不可缺少的部分。传统中央空调送风管往往采用内层铁皮、玻璃钢、外裹保温材料，表面用铝箔缠绕的按装施工方式，送风管自重大，施工按装费工费时，外观差，气密性低，能耗大。尤其值得重视的是一些工程采用了岩棉等强致癌保温材料，使原本优雅的环境，带来潜在的危险。国外现代建筑对送风管作了彻底的革命，采用了优质压纹铝箔作内外层面材，中间以难燃型聚氨酯硬质泡沫塑料聚氨酯硬质泡沫塑料作夹芯，用上述材料在生产线上连续生产夹芯板材。与传统风管制作相比，生产效率提高了4~5倍，大大节省了人工成本。
市场需求：难燃B1级硬质聚氨酯组合料
该领域为新兴市场目前北京、上海、广州、山东、湖南等地已有数家生产商。该市场进入门槛高，要求组合料供应商供应的组合料稳定性要高。有点类似冰箱市场，但组合料性能要求比冰箱组合料高的多
工业设备及管道绝热
许多酿酒、化工、储运等企业， 存在不同的保热、保冷等要求， 聚氨酯硬泡施工方便、卫生、保温效果优良，是良好的保温材料。贮罐、管道是工业生产中常用的设备，在石油、天然气、炼油、化工、轻工等行业均广泛使用。为防止热量或冷量在贮槽贮存的过程中或者在输送过程中损失，在冷/热贮罐和管道外必须采取保温措施。城镇集中供热的管道采用聚氨酯硬泡为隔热层材料。
市场需求：耐高温聚异氰脲酸酯（PIR体系正是聚酯多元醇的优势所在）
低温贮罐
低温贮罐内介质温度低于-30℃ ，主要用途是储运液化石油气和液化天然气。在大气压条件下贮存，液化石油气温度约为-60℃，液化天然气为-160℃。液化石油气贮罐应用较多。
市场需求：耐高温聚异氰脲酸酯（PIR体系正是聚酯多元醇的优势所在）
交通运输
冷藏火车、汽车等特种运输车辆是一种先进的运输工具，在当今经济活动中起着重要的作用。铁路运输中，旅客列车档次正在不断提高。我国空调列车已逐渐取代老式车厢。空调列车乘坐舒适，冬夏车内温度均宜人。国内大、中型客车的车身内壁也普遍喷涂聚氨酯硬泡。上述车辆的性能与硬质聚氨酯泡沫塑料优异的绝热性能分不开的。
    冷藏罐车实际上是移运的冷藏罐。运送高粘度工业用油料的油槽车，内装油料温度在130℃ 以下，这些贮罐均可以硬泡绝热。运输液化石油气及液化天然气的船只，其绝热层所用材料及结构与液化石油气及天然气罐有相似之处， 绝热材料系硬质聚氨酯泡沫塑料或其增强材料。
冷藏车和冷冻集装箱
客户：各专业车辆厂
内河、海洋航行轮船上，都建有船上冷库，这些小冷库都以硬泡作绝热材料。
市场需求：防火等级较高的聚氨酯组合料