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保温隔热:硬质聚氨酯泡沫
2022/1/24

简 介

硬质聚氨酯泡沫塑料,是一种新型的绝热保温防腐的高分子合成材料。它是一种具有闭孔结构的低密度微孔高分子泡沫塑料,集保温和防水功能于一体,与金属、木材、水泥、玻璃等都有很强的粘结性能。

合 成

原料+助剂主要成分为聚氨酯,原料为多异氰酸酯和多元醇,加入适当助剂,最重要的助剂为与发泡相关的一系列发泡助剂,它使得反应产物中生成大量泡沫,从而得到聚氨酯泡沫塑料产品。 传统硬质聚氨酯泡沫一般采用低沸点烃类化合物氟氯烃作为发泡剂,但研究发现该类化合物是破坏地球臭氧层的元凶,因此全水发泡技术受到人们青睐,水发泡无毒、安全、臭氧层破坏效应为0,是最具环保价值的发泡剂。

保温原因

泡孔结构聚氨酯泡沫塑料优秀的保温功能与其泡孔结构有较大关系。聚氨酯泡沫中存在大量三维网状泡孔又由很多个孔单元组成,孔单元的性能影响泡沫性能,孔单元性能主要由孔径大小、棱的粗细及化学特征,还有细胞壁上聚合物的含量与孔单元的取向所决定。 泡孔均匀、尺寸稳定、闭孔率高,则性能优良。改善聚氨酯泡沫孔结构,可有效提高聚氨酯泡沫的保温隔热性能。 

性能特点

1.导热系数低,保温隔热效果好。当聚氨酯硬泡密度为35-40kg/m^3时,导热系数仅为0.018-0.023W/(m*K),在目前所有保温材料中导热系数最低,热工性能优越。2. 与基层粘结性好。可采用直接喷涂或浇注的方式形成于基层,与基层牢固地粘合。3. 密度小,重量轻,有利于减轻建筑物自重。4. 防水性能好。聚氨酯硬泡闭孔率高,可达95%以上,所以吸水率低,不易透水,防水效果好。5. 可现场喷涂或浇注施工,保温层整体性好。现场施工具有连续性,可使整个保温层形成无接缝连续整体,6. 良好的尺寸稳定性。在-30℃~+80℃之间,聚氨酯硬泡体积变化率很低,可以降低保温层变形开裂的可能性。7. 良好的阻燃性能且可调节。根据混合料中掺入阻燃剂的种类和掺量,可以调节聚氨酯硬泡的阻燃性能,聚氨酯在燃烧过程中会形成碳化保护膜,能够大大延缓火势蔓延。8. 耐候及化学稳定性好。聚氨酯硬泡可以经受从-30℃~+90℃之间的温度考验而正常使用,耐弱酸、弱碱等化学物质。

应用领域

冷藏、工业、建筑冷藏冷冻设备如冰箱、冰柜等,聚氨酯硬泡是冷藏冷冻设备最理想的绝热材料;工业设备保温如储罐、管道等;建筑材料如墙体和屋面改造,保温防水效果好,重量轻,使用寿命长;公路铁路路基进行保温防治等。

硬质聚氨酯泡沫极低的导热系数使其绝热性能远远优于其他塑料,期待在未来有更广泛的应用。但发泡剂的选择依然十分关键,采用更环保的技术代替氟氯烃,如CFC替代技术和全水发泡技术。另外,对硬泡聚氨酯泡沫的力学性能、阻燃性能、老化性能的研究进一步改善其性能,拓宽其应用领域。
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