砂漿型聚氨酯一體化板

錢曉陽 徐亦冰 馬才永

（山東省水利工程局有限公司）

1 前言背景

2015年10月1 日，住房和城鄉建設部批準的《公共建筑節能設計標準》（GB50189-2015），開始全面實施。外墻保溫建材有了廣闊的市場空間，建筑外墻保溫節能的板材，品種多樣，其中聚氨酯板有優良的保溫性能，其導熱指數小于等于0.024W/（m·K），阻燃性能B2、B1級，并且聚氨酯板不熔滴，耐侯性能好。目前，聚氨酯板已經廣泛地應用在各種節能建筑中。

聚氨酯一體化板，是聚氨酯保溫板的基礎上，深加工的產品，是把保溫隔熱功能、裝飾功能以及抵御外界侵蝕的功能組合在一起的板材。聚氨酯一體化板相對于聚氨酯板施工要方便，并且具有功能一體化、產品多樣化、生產標準化、施工裝配化等優點[1]，已被廣泛應用于建筑外墻中。眾多的聚氨酯一體化板中，硅鈣板復合型聚氨酯一體化板[2]是主流，硅鈣板復合型聚氨酯一體化板是聚氨酯板與硅鈣板先復合，再在硅鈣板面上噴涂多彩系列涂料所形成的。硅鈣板復合型聚氨酯一體化板抗沖擊性能好，但因自身重，施工難度較高。

目前，EPS板裝飾板或EPS裝飾線條的涂層技術比較成熟，[3]利用這個技術，通過涂漿機把砂漿涂在聚氨酯板上，用砂漿涂層來替代復合的硅鈣板，再在砂漿面上噴多彩系列涂料，從而形成新的砂漿型聚氨酯一體化板。砂漿型一體化板本質上是將高空立體豎直涂抹砂漿、噴涂多彩系列涂料等施工工序，變成了廠房里橫向平面生產一體化板的工序。一體化板的砂漿層替代硅鈣板減輕了單位面積的重量，減少了生產工序、降低了生產成本。但人們難免會擔心，砂漿型一體化板各種性能指標能不能符合技術要求，會不會象傳統保溫材料施工的一樣容易龜裂、空鼓甚至脫落等，一系列的問題值得研究和探討。

2 實驗部分

2.1 實驗材料

聚氨酯發泡板材：PUB·S-H聚氨酯板（聚氨酯板是聚氨酯在涂薄砂漿的玻纖布中發泡，在層壓機中熟化定型制得的板材，聚氨酯板類似于“三明治”式的夾心結構[4]，上下兩涂薄砂漿的玻纖布面使聚氨酯板的整體強度得以提高。）

硅鈣板：8mm硅鈣板；

膠水：雙組份聚氨酯膠水；

砂漿：刮涂砂漿；

多彩飾面系列涂料：封閉底漆、中涂、多彩涂料、罩光面漆。

2.2 試驗方法

（1）砂漿型聚氨酯一體化板的制作

涂刮砂漿配方：硅酸鹽水泥（42.5#）320，天然砂650，可再分散膠粉30，保水劑 2，減水劑 1，短纖維 1。

涂刮砂漿和水按80：20的比例調成一定粘度后，用涂刮機直接將砂漿均勻涂刮在PUB·S-H聚氨酯板材上，不加網格布，涂刮過程中控制砂漿厚度為4mm。干燥養護7d后，逐道噴封閉底漆、中涂、多彩涂料及罩光面漆，注意前道干后再噴下一道。再養護28d后，送檢。

（2）硅鈣板和PUB·S-H聚氨酯板用雙組份聚氨酯膠水粘合，壓實，養護7d后，再在無機板表面逐道噴涂封閉底漆、中涂、多彩涂料及罩光面漆。同樣要注意前道干后再噴下一道。再養護28d后，送檢。

3 結果與討論

由于砂漿型和硅鈣板復合型聚氨酯一體化板都是采用PUB·S-H板，即高密度聚氨酯板，燃燒性能與保溫材料導熱系數都相同，如表1所示，指標符合JG/T 287-2013[5]中的技術要求。聚氨酯板涂上砂漿或復合硅鈣板后，從某種意義上來說，阻燃性能都得到了相應的提高。

一體化板的其它性能指標見表2。

表2

結果表明，單位面積質量一項，砂漿型聚氨酯一體化板比硅鈣板復合型聚氨酯一體化板要輕，加工運輸及施工的過程中，砂漿型的優勢明顯。

拉伸粘接強度中的幾項，破壞都發生在保溫材料中，說明砂漿層的強度、砂漿與聚氨酯板的粘接強度、硅鈣板強度、硅鈣板與聚氨酯板的粘接強度都能符合要求，具體數值相差不大，主要是聚氨酯板材強度有波動。抗彎荷載、吸水量、不透水性等指標，兩種材料都能達到要求。另外漆膜的耐酸性、耐堿性、耐鹽霧、耐老化等性能也都符合技術要求。

對于抗沖擊性來說，硅鈣板復合的抗沖擊性優于砂漿型，硅鈣板復合的達到10J，可用于包括首層的外墻中。硅鈣板本身比較致密，抗沖擊強度大。而砂漿型為3J，可用于首層以外的外墻中。砂漿型的一體化板能用在首層以外的外墻中也是一個不小的進步，畢竟單位面積質量輕，施工方便，安全性高，性能能符合外墻（首層以上）保溫裝飾一體化板所有的技術要求。

在不使用界面劑的情況下，聚氨酯板上涂上一層4mm厚的砂漿層，砂漿層能與聚氨酯板材面層的玻纖布及玻纖布上的薄砂漿層很好地粘合，使砂漿層與玻璃纖維布的拉伸強度遠大于0.1MPa。砂漿層中，天然砂起到支撐骨架的作用，水泥和可分散性膠作為粘合劑，增加了砂漿層的粘接力和韌性，所加入的短纖維起到一定的連接和加固的作用。各個因素的相互作用，使砂漿層有了一定的粘接強度和一定的抗沖擊強度。

4 與傳統施工方法比較

砂漿型聚氨酯一體化板抗沖擊強度雖然只有3J，但不會象傳統施工的保溫墻面一樣易龜裂、空鼓甚至脫落[6]。砂漿型聚氨酯一體化板的砂漿層在涂層過程中，由于是平面加工，涂層砂漿會在重力作用下滲入到聚氨酯板表面的各個孔隙中，與聚氨酯板的薄層砂漿及玻纖布充分滲透、融合，使砂漿層的密實度高，從而不會產生空鼓的問題。砂漿型聚氨酯一體化板是標準化生產，產品往往小尺寸，一般不超過1m2。小尺寸的拼接安裝體系，避免了熱漲冷縮引起的龜裂。砂漿型一體化板的砂漿表面，噴有抗堿封閉底漆，不但具抗堿性，還使多彩系列涂層的附著力、耐化學性能等得以提高。封閉底漆、中涂、多彩涂料和罩光清漆在砂漿層上是一道一道施工的，形成一層層薄薄的硅丙樹脂膜，相當于在砂漿表面罩了幾層薄薄的硅丙樹脂的網，穩穩地罩住砂漿層。即使砂漿面有開裂、和鼓泡，也不至于脫落下來。

傳統施工則不同，在錨固聚氨酯板后，先抹砂漿，再鋪貼網格布，然后抹面層砂漿[6]。砂漿的緊密程度只能靠施工人員的抹壓，施工人員抹壓砂漿要相當認真負責，處理不當，極容易產生空鼓的問題。傳統施工的墻面往往連成大片，留的伸縮縫少，在自然界熱漲冷縮的環境中，大面積的砂漿容易導致墻面龜裂和空鼓。傳統多彩系列涂料的涂裝，是手工垂直噴涂，易導致涂層厚薄不均勻，并且易造成流掛。成膜不夠的地方，易被陽光、水、風等環境因素侵蝕。這些因素常常造成墻面龜裂空鼓和脫落。

5 結論

總之，砂漿型聚氨酯一體化板的性價比比硅鈣板復合型一體化板的性價比要高，比傳統保溫裝飾系統的性價比高。是外墻保溫裝飾一體化板發展的一個重要方向。當然砂漿型聚氨酯一體化板還存在著一些缺陷，抗沖擊強度還不能達到10J，意味著還不能應用在首層建筑物的外墻中。從3～10J的抗沖擊強度，還有很大的空間需要提升，值得我們去完善與推廣。

[1]關于保溫裝飾一體化板研究的文獻綜述.

[2]李偉濤，等.水泥纖維外墻保溫裝飾一體板的特點及應用.河南建材，2015（04）：99.

[3]陳坤，等.EPS裝飾線條專用高聚合物改性機械抹面砂漿的應用研究城市建設理論研究，2012（33）.

[4]田軍縣.無機砂漿覆面聚氨酯保溫復合板及外墻外保溫工程應用研究.2012浙江省建筑涂料年會論文集：97.

[5]聚氨酯硬泡保溫裝飾一體化板外墻外保溫系統技術規程.浙江省工程建設標準.

[6]石 晨.干粉砂漿在聚氨酯硬泡外保溫系統的應用.科技博覽，2010（05）：283.