聚氨酯建筑保溫隔熱材料的特性

　　4．聚氨酯的吸水率

　　吸水率也經常作為聚氨酯硬泡的測定指標，用來評定其吸水情況。較高的吸水率會使泡沫品質下降，如，會使導熱系數上升，使泡沫的被保溫材料易受腐蝕，泡沫強度下降等一系列不良影響，因此，該項指標是很重要的。

　　在常壓下，聚氨酯靜態吸水率很低，一塊100mm×]OOmm×25mm的標準樣品，浸入20。C水中一個月，其吸水率不過3％～5％，吸水部分大都集中在泡沫表面，但是在實際應用中往往要更嚴重些，因為泡沫難免受到損傷，而泡沫在受到擠壓等外力損傷后，泡孔壁會破裂而開孔，開孔率升高是吸水率增大的一個重要因素。為了應對這種情況，往往提高泡沫的密度，使泡沫強度相應增加，以有效抵御外界對泡沫體造成損傷。另外，泡孔細膩的硬泡要較泡孔粗大的吸水率低，大概由于前者更能阻止水往泡沫體內的滲透。在配方中，降低聚醚的分子量以及提高異氰酸酯的比例等措施，也都是減少泡沫吸水較為有效的方法。

　　5·聚氨酯硬泡的耐化學品性能
 

　　這里所說的化學品主指酸堿鹽，從下面的表8-3中可以看出．聚氨酯硬泡只有在濃酸中會出現分解現象，大多情況下還是表現出耐酸堿鹽的穩定性。利用這一特性，可使得聚氨酯硬泡在一些特殊環境條件下使用。例如，它可用來作航海船只的某些材料，因為它具有優良的耐海水海風侵蝕的特性；另外在選礦的含有化學品的場所也有硬泡的使用。其他方面，硬泡還具有耐油等特性，例如，它可以用作汽油中的浮子等。

表8-3硬質聚氨酯泡沫塑料的耐化學品性
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┃              ┃    耐化學品性        ┃                ┃    耐化學品性        ┃
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┃  試劑品種    ┃          ┃          ┃試劑品種        ┃          ┃          ┃
┃              ┃    24℃  ┃    52℃  ┃                ┃    24℃  ┃    52℃  ┃
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┃柴油          ┃    優良  ┃    優良  ┃馬達油          ┃    優良  ┃    優良  ┃
┃汽油          ┃    好    ┃          ┃松節油          ┃    優良  ┃          ┃
┃煤油          ┃    好    ┃    好    ┃苯              ┃    優良  ┃          ┃
┃甲苯          ┃    優良  ┃          ┃四氯化碳        ┃    優良  ┃    優良  ┃
┃甲乙酮        ┃    差    ┃          ┃鄰二氯苯        ┃    優良  ┃    優良  ┃
┃丙酮          ┃    差    ┃          ┃過氯乙烯        ┃    優良  ┃    優良  ┃
┃鹽水(10％)    ┃    優良  ┃    好    ┃硫酸(濃)        ┃  起反應  ┃  起反應  ┃
┃硫酸(10％)    ┃    好    ┃    好    ┃硝酸(濃)        ┃  起反應  ┃  起反應  ┃
┃鹽酸(濃)      ┃  起反應  ┃  起反應  ┃鹽酸(10％)      ┃    好    ┃    好    ┃
┃氨水(濃)      ┃    好    ┃          ┃氨水(10％)      ┃    好    ┃    好    ┃
┃氫氧化鈉(濃)  ┃    優良  ┃    好    ┃氫氧化鈉(10％)  ┃    優良  ┃    好    ┃
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　　6．聚氨酯硬泡的電性能
 

　　硬泡具有良好的電性能，使它可以在建筑物中作某些防漏電的外保護等。低密度硬泡，它的介電常數s和損耗角正切值
tg艿略大于發泡劑的e和tg艿值。隨著泡沫密度值加，其e和t驢也會增大，直至趨向于泡沫密度為1的數值(即不發泡)。表8 —4為硬質聚氨酯泡沫塑料和非泡沫聚氨酯材料的介電常數和損耗角正切值的差別。 表8-4硬質聚氨酯泡沫塑料和非泡沫聚氨酯材料的介電常數和損耗角正切值
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┃    品    種              ┃    介電常數e   ┃    損耗角正切值t98 ┃
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┃泡沫(密度為1 6～80kg／ma) ┃    1．02～1．5 ┃    0．0005～0．005 ┃
┃非泡沫聚氨酯材料          ┃    7～8        ┃    0．05           ┃
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　　7．聚氨酯硬泡的隔聲效果如何?
 

　　聚氨酯硬泡作為一種多孔材料具有良好的吸聲效果，這種吸聲性與泡沫的開孔率大小有密切的關系。開孑L率高，則隔聲效果好，反之就會差一些。這與保溫性正好相反，因此在選擇它作為吸聲材料時，往往會失去某些保溫的性能，表8-5表示出開孔和閉孔型硬泡的吸聲性能。另一個要注意的是，在選擇硬泡作為吸聲材料時，其表面最好不要有致密表皮，而是盡量使泡孔裸露來增加吸聲的效果。表8-5硬質聚氨酯泡沫塑料的吸聲系數
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┃    測定頻率／Hz      ┃    125   ┃    250   ┃    350   ┃    500   ┃    1000  ┃    2000  ┃    4000  

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┃    吸聲系數(開孔型)  ┃    O．14 ┃    O．22 ┃    O．31 ┃    0．69 ┃    O．52 ┃    0．83 ┃    0．73 

┃
┃    吸聲系數(閉孔型)  ┃    O．12 ┃    O．18 ┃    0．20 ┃    O．27 ┃    0．19 ┃    0．62 ┃    0．22 

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　　8．聚氨酯硬泡的機械強度
 

　　聚氨酯硬泡的強度一般指的是壓縮強度，其使用的單位是MPa，是指單位面積可承受的極限壓力值。按照使用的場合不同，對硬泡的這一指標要求也不相同，在建筑行業一般在0．10～o．25MPa范圍里。例如，冷庫噴涂墻面要求在0．15MPa即可，但是地面要求在0．25MPa上，因為地面要求承載性要比其他面更高些。

　　聚氨酯硬泡的壓縮強度一般與發泡的方向有關，在順著泡沫升起的方向，即徑向，可以承載要大于與徑向垂直方向的力。這是由于在起發時，泡孔的結構呈現橢圓形，這種情況在自由發泡時(如噴涂施工)就格外明顯些，而在模腔內發泡則更接近球形，這種現象就不會太明顯；另外，密度大、發泡過程緩和就趨球形，反之·則趨于橢圓形，方向性會明顯。

　　硬泡的強度是一項重要指標，關系到能否成功地應用于某領域，因為一是能否滿足正常使用功能，二是強度要求高，則密度往往大，成本會提高，在經濟上是否劃算可行。在建筑上使用保溫硬泡一般在0．2MPa左右較多，對應的泡沫密度在40～50kg／m3即可達到該指標。

　　9．聚氨酯硬泡的阻燃性

　　聚氨酯硬泡是一種容易燃燒的合成材料，而且它在燃燒時釋放出大量有毒煙霧，可使人在短時間內中毒和窒息。這使得它作為建材使用時受到極大的阻礙。為了解決這一問題，人們對其阻燃性的研究使其阻燃性有了較大提高。我國近年來也相繼出臺了許多相關的阻燃標準。我國早期大都以離火自熄時問作為衡量阻燃性能的指標，后來沿用氧指數作指標。但是這些還是較簡單j尚不能體現實際應用情況，特別是忽略了煙霧危害性。實際上雖然火災現場并沒有蔓延多少，而大量的發煙使人致命。近來，我國也采用煙密度作為其中一項指標，以限制泡沫燃燒時產生大量煙霧。在阻燃及泡沫燃燒情況的研究上，國外做了大量工作，使測評的指標和方法更多樣和實際，如水平和垂直燃燒距離、泡沫燃燒時崩塌的條件等。

　　10．聚氨酯硬泡的阻燃性
 

　　改善聚氨酯硬泡的阻燃方法，目前一般采用添加各種阻燃劑來實現，這些阻燃劑大都是含有鹵素和磷的化合物，按照鹵素(溴、氯等)和磷在化合物中占有的比例來直觀認定其阻燃效果，即，鹵素、磷占比例越高，則阻燃效果越好。為了提高阻燃效果，通常也填充部分氫氧化鋁、氧化銻等，以起到輔助阻燃和抑煙的作用。在使用時，把這些阻燃劑添加到多元醇組分中，這些添加劑往往會影響到發泡原料體系的穩定性以及在發泡過程中會影響到發泡的正常進行和泡沫制品的物性、因此在選用時應慎重，且一般在使用前才加入。另一種方法是把含有阻燃性能的元素接在聚醚多元醇的分子鏈段中，即形成阻燃功能的多元醇，這需要進行反應后獲得。近來人們在要求較高的產品時，選用更耐高溫的聚異氰脲酸酯(PIR)體系，這樣可把耐溫與阻燃結合考慮。另外添加部分混合阻燃劑等幾種方法共用來提高阻燃性能，在實際應用中已取得不錯的效果。但是也應該看到，在改善聚氨酯阻燃性的同時，往往帶來其他物性上和經濟上的損失，這樣在建筑上使用時就會出現偷梁換柱，阻燃性不達標或根本不阻燃的現象，為日后的火災埋下隱患。還有一種情況應引起重視，就是阻燃劑的遷移，即，隨著時問的延久，阻燃劑逸出而阻燃性下降，這種情況以添加形式的阻燃劑為主，選擇的阻燃劑品種以及使用條件 等都會造成這種現象出現，只是有的輕微，有的嚴重。 【完】

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