我國2002年各類聚氨酯制品產(chǎn)量總計(jì)為135萬t左右,硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料消耗量大約為26萬t(按IAL報(bào)告估計(jì)30萬t),用于建筑和工程保溫估計(jì)占30%,也就是不超過10萬t硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,占整個(gè)中國聚氨酯產(chǎn)品市場(chǎng)的7%。而國外發(fā)達(dá)國家如美國硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在建筑工業(yè)上的應(yīng)用占55%,制冷設(shè)備占17.6%,工業(yè)絕熱設(shè)備占9.6%,包裝和運(yùn)輸業(yè)分別占7.6%和5.2%,因此國內(nèi)建筑領(lǐng)域市場(chǎng)還有待進(jìn)一步開發(fā)。
在建筑領(lǐng)域,設(shè)計(jì)建筑時(shí)必須考慮絕熱保溫、提高能源效率和降低能耗等問題。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料不僅具有質(zhì)輕、比強(qiáng)度大、隔熱、隔音、隔潮、耐腐蝕和防滲漏等性能,同時(shí)還具有良好的粘接性和加工性能,可現(xiàn)場(chǎng)施工,又可預(yù)制成構(gòu)件組裝,滿足建筑物輕量化、降低造價(jià)節(jié)能等要求。因此,硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料可作為墻體、屋面和地板等結(jié)構(gòu)的建筑材料,廣泛應(yīng)用于工業(yè)及民用建筑、商業(yè)建筑和冷庫等。
1硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的特性
一般的建材密度高且絕熱性能差,如膨脹珍珠巖混凝土密度約1g/cm3,導(dǎo)熱系數(shù)約0.33W/(m.K);巖棉保溫材料密度0.06-0.15g/cm3,導(dǎo)熱系數(shù)約0.044W/(m?K);石棉水泥珍珠巖板密度為0.4g/cm3,導(dǎo)熱系數(shù)約0.1W/(m?K)。
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料突出優(yōu)點(diǎn)之一是導(dǎo)熱系數(shù)低,為0.019-0.030W/(m?K),低于發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)的導(dǎo)熱系數(shù)0.04-0.05W/(m?K)。因此在相同條件下,50mm厚的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的保溫效果相當(dāng)于80mm厚的EPS、90mm厚的礦棉、100mm厚的軟木、130mm厚纖維板、280mm厚的木板或760mm厚的混凝土。
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料突出優(yōu)點(diǎn)之二是體積密度小。目前用于保溫的大多數(shù)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的體積密度約為35-40kg/m3,抗壓強(qiáng)度>0.2MPa。該材料質(zhì)量輕,但仍能承受一定的機(jī)械荷載且硬度很高,因此在堅(jiān)固抗壓結(jié)構(gòu)建筑中是一種比較理想的材料。該材料具有類似木材特性,可鋸、易切割,可針對(duì)各種要求完成定制保溫層的鋪設(shè)。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是建筑物的屋頂、天花板、墻板、地板等部位保溫節(jié)能的理想材料。窗架、窗扇、窗框、門框等構(gòu)件則可用密度較高的聚氨酯硬質(zhì)泡沫結(jié)構(gòu)制作。
據(jù)資料報(bào)道,對(duì)一幢采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料板塊進(jìn)行屋面保溫的獨(dú)立建筑進(jìn)行能量守恒模型計(jì)算,結(jié)果證明,使用1m3、導(dǎo)熱系數(shù)0.025W/(m?K)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,可在50年內(nèi)節(jié)省6.55萬kWh的能量。在德國Viernheim的一棟房屋中,采用Puren Schaumstoff公司的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料解決了保溫問題。建筑的墻體采用30cm厚、導(dǎo)熱系數(shù)為0.03W/(m?K)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料作保溫層,最終墻體的傳熱系數(shù)降到0.10W/(m2?K)。如果這些墻體采用EPS作保溫層,那就需要再增加10cm的厚度。由于采用了較薄的保溫層,相對(duì)于房屋的居住面積增大了6.3m2以上。