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安全手册

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Safety Manual

建筑保温用聚异氰脲酸酯泡沫发展方兴未艾

作者:晋艳丽来源:中国建材报

为实现“双碳”战略目标,规模化发展超低能耗、近零能耗建筑成为趋势。随着节能要求的提高,墙体保温材料的厚度与质量要求进一步加强,同时对于建筑保温体系的安全性又提出新的要求。具有高效保温性能的聚异氰脲酸酯泡沫(Polyisocyanurate Foam,以下简称PIR)在建筑领域受到高度关注。
PIR比PUR性能更优异
PIR是一种新型建筑保温材料,是聚酯多元醇与异氰酸酯发生三聚反应,形成的脲基甲酸酯六元环结构。与传统聚氨酯(PUR)泡沫相比,其原材料配方、生产工艺要求、化学特性及物理特性等有很大区别。
PIR既具有传统PUR泡沫的性能优势,又在多项物理性能方面有所提升。PIR中的脲基甲酸酯六元环结构促使燃烧结焦成炭,可大幅提高泡沫体系的防火性能。并且PIR具有更好的尺寸稳定性,压缩强度高,保温性能好,有更低的热分解率、更高的机械强度,可回收重复利用,使用寿命长,与几乎所有屋面、墙体系统兼容,能够提供经济高效的建筑保温解决方案。
PIR优异性能的具体表现
PIR的优异性能主要体现在,它既能满足建筑的高效保温要求,又能满足大厚度保温体系高防火、不吸水、质量轻、不脱落的安全性要求。具体表现在以下几个方面:
一是保温隔热性能优异。PIR的导热系数≤0.022W/(m·K),是冰箱冷柜、冷库、热力管道、LNG低温存储设备等不可替代的保温材料。将它应用于建筑保温,可有效减薄保温层,减小风压影响,从而降低保温层脱落的风险;还可节约面积,尤其是将它应用于严寒、寒冷地区的超低能耗建筑外保温,可节约2%~3%的建筑面积。
二是防火阻燃性能好。PIR是热固性材料,具有离火自熄性和燃烧后碳化两大特点。其防火性能强,遇到电焊火花不自燃、不软化、不熔融滴落、不轰燃,在火灾燃烧中相较于热塑性保温材料防火性能表现更好。
三是黏结性好。PIR可以在基材上实现微孔渗入式发泡,能与基材紧密结合、黏结牢靠,提升系统的整体安全性。
四是防水性能优异。PIR具有封闭的泡孔结构,闭孔率达95%以上,吸水率低,能有效阻隔水汽的渗透,可以实现防水保温一体化。
五是使用温度范围广。PIR的使用温度范围为-50~150℃,可应用于严寒和高温地区的墙体和屋面。
六是耐化学腐蚀性好。PIR具有良好的物理化学稳定性,不易与腐蚀性化学品发生物理化学反应,也不会腐蚀接触面建筑基层。
七是耐候性能好。PIR一旦反应成型,其物化性能可以长期保持稳定。PIR在建筑保温领域的使用最长年限已经超过50年,其性能依然优异,可以达到与建筑同寿命。
PIR在建筑保温中的多样化应用场景
PIR在建筑保温中有多种应用方式和应用场景。应用方式主要有板材、喷涂和灌注等。PIR既可以用于超低能耗建筑围护结构的内外保温、夹心保温,也可以用于屋面防水保温、楼板隔声保温及地下工程防水保温。
PIR板材在工厂可与水泥基卷材、装饰面材、无机材料等直接发泡黏合为一体,应用于民用建筑的外保温、夹心保温、内保温及屋面保温体系,还可与金属面复合应用于工业建筑与商业建筑的屋面、围护墙体系统。
PIR喷涂因施工方式特殊,具有整体喷涂无热桥,黏结性强、满粘无空腔,易于处理复杂立面,无接缝、保温隔声效果好等特点。

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         图片PIR喷涂外保温施工 万华化学集团/供图
PIR灌注保温产品在海外建筑中常有应用,这种产品工艺类似冰箱的保温灌注工艺,在空腔墙体中灌注发泡填充,发挥PIR的超强黏结性,使PIR与墙体形成整体,从而实现保温结构一体化构造,既能实现高效保温的要求,又能达到构造防火的标准。
PIR硬泡保温产品在欧美、日韩、中东等国家和地区的建筑领域已成熟应用多年,且市场需求正高速增长。PIR系列创新产品及应用体系,在国内多个项目中也成功应用。未来PIR产品将在我国建筑节能行业发挥更大的作用。
(作者单位:万华化学集团股份有限公司)
本文原载于《中国建材报》6月26日6版《建筑保温用聚异氰脲酸酯泡沫发展方兴未艾》