碳减排 | 喷涂聚氨酯泡沫及技术在建筑节能领域的创新应用
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碳减排 | 喷涂聚氨酯泡沫及技术在建筑节能领域的创新应用

07月16日 38

  • 图源:科思创

 

喷涂聚氨酯泡沫(SPF) 越来越广泛地应用于商业、工业、民用住宅、学校和医院的外墙、顶楼,设备层、仓储及管道等保温隔热,成为聚氨酯泡沫制造厂家、专业设计师、业主以及建筑商们为节能环保所量身打造的个性化解决方案,成为现代绿色建筑的重要组成部分。

 

聚氨酯喷涂技术是聚氨酯泡沫的一种施工方法,是喷涂聚氨酯泡沫(SPF)以及喷涂复合材料体系和喷涂弹性体的基础。采用两种关键的液体组分——精确用量的异氰酸酯、多元醇,并采用无氟发泡剂、催化剂、阻燃剂和表面活性剂,经高压混合反应后立即喷至工作件表面产生高闭孔率的硬泡体化合物——聚氨酯(半)硬泡体。与其他PU技术一样,根据聚氨酯体系的配方发泡成型的部件可以是泡沫,也可以是固体。复合材料的硬度和强度、泡沫的密度和保温性能取决于发生反应的混合物的化学性;复合材料的特性则取决于增强材料 。

 

在所有这些技术中,聚氨酯(PU)组分被混合并同时喷涂,使聚氨酯材料加快反应速度并实现:

 

  • 出色的分布效果:芯部和外部的质量、密度均匀一致,并且便于监测;

  • 就地发泡成型,摆脱了对模具的限制,对任何形状的表面都可以施工;

  • 节省了设备投资,降低了劳动强度;

  • 以及对消耗臭氧潜能值(ODP)与全球变暖潜能值(GWP)革命性的贡献。

 

喷涂聚氨酯泡沫SPF等移动技术可通过使用配比设备和喷枪实现。喷涂泡沫是通过向多元醇混合物中添加发泡剂生成的,既可以是水等化学发泡剂(与异氰酸酯发生反应,产生二氧化碳),也可以是氢氟烯烃等物理发泡剂(在反应混合物中生成被困在聚合物基质细胞内的气泡)。


  • 适用于硬质聚氨酯泡沫安全清洁生产的新型聚氨酯液态CO2及辅助发泡喷涂设备 图源:绍兴华创

 

  • 用于聚氨酯泡沫的双组分喷枪FUSION AP  图源:固瑞克

 

 

风靡全球的喷涂聚氨酯泡沫

 

随着各国政府对地球环保法规的日益完善与苛刻,以及客户对建筑舒适性、安全性和节能减排的需求提升,喷涂聚氨酯泡沫及其系统一材多用,同时具备防火、绝热保温、防水等功能,成为绿色建筑的关键工艺,成为各大聚氨酯制造公司为客户输出的创新方案。

 

  • 图源:FSI

 

全球聚氨酯技术的行业领导者FSI喷涂聚氨酯泡沫用于生产隔热百叶窗和空气处理面板。其EcoStar™CC喷涂聚氨酯泡沫系统对金属基板具有极好的附着力,固化时间非常快,提高了组件的结构强度,同时提供了优越的保温性能,合UL-1995加热和冷却设备标准和NFPA 90A的防火测试要求,从而提高了设施安全性。由于采用零GWP 的Ecomate®发泡剂技术,因此符合最严格的环境法规。发泡剂Ecomate®不是永久性生物累积毒素(PBT),易于生物降解,对水生生物无毒,对环境的影响可以忽略不计。

 

  • 图源:安健能

 

高性能节能建筑围护结构解决方案的全球供应商和制造商Icynene-Lapolla推出全新的Icynene X-Wall系统,既是住宅和商业建筑的理想选择,又非常适用于新建和改造建筑。其中使用的Icynene ProSeal HFO喷涂泡沫绝热产品是一种低VOC建筑材料,采用霍尼韦尔Solstice,能充分粘附于大多数基材,其持久的隔热性能有效密封建筑物外壳,全面隔绝空气、湿气和热度,从而减少众多附加产品的投入使用。采用第四代环保型发泡剂,臭氧消耗潜能值为零,可为建筑结构的整个使用寿命期间节省高达40%的能源。


对于吊顶空调降耗,Icynene-Lapolla使用FOAM-LOK™2800-4G屋顶专用喷涂泡沫能够显著降低暖通空调能耗,在整个结构寿命期间可节省多达45%的能源成本。

 

  • 一体化连续绝热解决方案紧密密封外墙围护结构 图源:Icynene-Lapolla

 

  • FOAM-LOK 2800-4G屋顶专用喷涂泡沫 图源:Icynene-Lapolla

 

同样是喷涂聚氨酯泡沫市场的重要参与者Rhino Linings推出的DuraTite®, 采用封闭的聚氨酯泡沫系统提高能源效率,提供低生命周期成本和环境影响,零臭氧消耗(零ODP),几乎没有维护成本。具有光滑的外皮,很大限度地提高了任何涂层产品的复盖率,也可以在耐用、抗冲击和抗压的地面和墙面、屋顶应用。

 

  • 图源:Rhino Linings

 

作为奥林匹克官方指定的化学公司,陶氏化学颠覆性的解决方案来为奥运会以及周边社区提供更便利的基础设施,真正实现了将科学和运动完美结合。比如在2018年平昌冬奥会,平昌郡二月份的平均温度为1-2°C (33-35°F),建筑物必须配备充分以最大限度地提高能效,并且尽可能的降低供热成本,PIR(聚异氰脲酸酯)板含有陶氏的PAPI®聚合MDI,用于墙体和屋面的绝热。在墙体和屋面的工程中还包括VORANOL®和VORANOL聚氨酯涂覆技术。


在奥林匹克滑雪中心同样使用喷涂聚氨酯泡沫方案——陶氏VORANOL®和PAPITM®聚合MDI制成的绝热材料,保持轨道的冰不会融化,通过布施可靠的温度调节以维持特殊的结冰条件,且为无舵雪橇、有舵雪橇以及俯式冰橇的竞赛者的安全和表现提供支持。

 

 

在国内,建筑工程采用现场喷涂聚氨酯硬泡屋面保温防水一体化新技术正大规模应用。有关技术文件明确指出现场喷涂硬泡聚氨酯是:使用专用喷涂设备在屋面基层上连续多遍喷涂一定型号的聚氨酯硬泡后,形成无接缝的硬质泡沫体。也可以视为在现场制做成闭孔率高(≥92%)、质量轻(≥45Kg/m3)且能保温防水一体化的保温防水层或复合保温防水层。聚氨酯硬泡屋面保温防水技术在我国新建和既有房屋修缮改造工程的应用上已积累了许多成功经验,其中采用喷涂工艺的聚氨酯保温、防水及节能效果更显著。其性能优势如下:

 

  • 保温效果好,得益于聚氨酯硬泡很好的导热系数,保证保温材料与墙体的整体性并有效阻断热桥;

  • 喷涂聚氨酯硬泡保温层与基层墙体牢固结合形成一一个有机的整体,无接缝、无空腔,减少了风压特别是负风压对高层建筑外墙外保温系统的破坏;

  • 聚氨酯保温与胶粉聚苯颗粒双重保温功效,通过界面剂将两者复合在一起,发挥各自功效;

  • 优异的抗湿热和防水性能,可代替传统的防水层和保温层广泛应用于屋顶和墙体保温;

  • 优异的防火性能,聚氨酯添加阻燃剂后,与B1级的胶粉聚苯颗粒浆料严密包覆,遇火难燃自熄。

  • 机械化作业与高效率的施工性能;

  • 环保性好,采用无氟型产品,保温材料本身化学稳定性高;

  • 可提供长期的能源效率和节能,并保护结构免受自然因素的影响。

     

值得注意的是,聚氨酯硬泡喷涂技术较难掌握,易产生喷涂的聚氨酯泡孔不均匀等问题。应加强喷涂施工人员的培训工作,使其熟练掌握喷涂技术,能够独立解决喷涂施工中遇到的技术问题。

 

  • 图源:赢创

 

喷涂聚氨酯泡沫、技术及其系统除了建筑,在移动出行中也有重要的创新应用场景。基于聚氨酯喷涂技术,赢创为汽车部件应用提供聚氨酯体系,如Bayflex®系列聚氨酯弹性体系可单独调整特性,精确再现表面细节,并可与其他材料组合,即使在极寒环境下,Bayflex®固体也具有很高的抗冲击性和柔韧性,因此应用于汽车内饰喷涂件。Baypreg®与天然或碳纤维垫相结合,具有高强度轻质复合材料属性,并能通过高效喷涂工艺实现样品厚度和聚氨酯浓度的局部变化,可用于备胎盖板和车顶组件等。

 

 

巴斯夫Elastoflex® 聚氨酯隔热系统,同样是一种双组份聚氨酯组合料,可使用喷枪喷涂到巴士和其它商用车可大幅降低噪音,同时乘坐体验将更加舒适。这种喷涂施工的开孔聚氨酯软质泡沫可在巴士车厢内形成无缝气密密封层,从而有效减少热损失、噪音和振动。不仅 VOC 排放极低,还包含特殊的阻燃设计,可以帮助客户通过严格的阻燃要求。

 

利用喷涂聚氨酯泡沫塑料建设和改造节能型建筑,将有效保持室内温度,降低能源消耗,为实现节能减排、节约能源和可持续发展将具有重要意义。对于喷涂聚氨酯泡沫及其技术,除了建筑和汽车有用到,你还知道哪些领域的创新应用?

上海国际发泡材料技术工业展览会

2021.04.28-30

上海跨国采购会展中心

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  • 开展时间
    2022年7月6-8日
  • 展会地址
    上海新国际博览中心
    上海市浦东新区龙阳路2345号
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