砂浆型聚氨酯一体化板

钱晓阳 徐亦冰 马才永

（山东省水利工程局有限公司）

1 前言背景

2015年10月1 日，住房和城乡建设部批准的《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2015），开始全面实施。外墙保温建材有了广阔的市场空间，建筑外墙保温节能的板材，品种多样，其中聚氨酯板有优良的保温性能，其导热指数小于等于0.024W/（m·K），阻燃性能B2、B1级，并且聚氨酯板不熔滴，耐侯性能好。目前，聚氨酯板已经广泛地应用在各种节能建筑中。

聚氨酯一体化板，是聚氨酯保温板的基础上，深加工的产品，是把保温隔热功能、装饰功能以及抵御外界侵蚀的功能组合在一起的板材。聚氨酯一体化板相对于聚氨酯板施工要方便，并且具有功能一体化、产品多样化、生产标准化、施工装配化等优点[1]，已被广泛应用于建筑外墙中。众多的聚氨酯一体化板中，硅钙板复合型聚氨酯一体化板[2]是主流，硅钙板复合型聚氨酯一体化板是聚氨酯板与硅钙板先复合，再在硅钙板面上喷涂多彩系列涂料所形成的。硅钙板复合型聚氨酯一体化板抗冲击性能好，但因自身重，施工难度较高。

目前，EPS板装饰板或EPS装饰线条的涂层技术比较成熟，[3]利用这个技术，通过涂浆机把砂浆涂在聚氨酯板上，用砂浆涂层来替代复合的硅钙板，再在砂浆面上喷多彩系列涂料，从而形成新的砂浆型聚氨酯一体化板。砂浆型一体化板本质上是将高空立体竖直涂抹砂浆、喷涂多彩系列涂料等施工工序，变成了厂房里横向平面生产一体化板的工序。一体化板的砂浆层替代硅钙板减轻了单位面积的重量，减少了生产工序、降低了生产成本。但人们难免会担心，砂浆型一体化板各种性能指标能不能符合技术要求，会不会象传统保温材料施工的一样容易龟裂、空鼓甚至脱落等，一系列的问题值得研究和探讨。

2 实验部分

2.1 实验材料

聚氨酯发泡板材：PUB·S-H聚氨酯板（聚氨酯板是聚氨酯在涂薄砂浆的玻纤布中发泡，在层压机中熟化定型制得的板材，聚氨酯板类似于“三明治”式的夹心结构[4]，上下两涂薄砂浆的玻纤布面使聚氨酯板的整体强度得以提高。）

硅钙板：8mm硅钙板；

胶水：双组份聚氨酯胶水；

砂浆：刮涂砂浆；

多彩饰面系列涂料：封闭底漆、中涂、多彩涂料、罩光面漆。

2.2 试验方法

（1）砂浆型聚氨酯一体化板的制作

涂刮砂浆配方：硅酸盐水泥（42.5#）320，天然砂650，可再分散胶粉30，保水剂 2，减水剂 1，短纤维 1。

涂刮砂浆和水按80：20的比例调成一定粘度后，用涂刮机直接将砂浆均匀涂刮在PUB·S-H聚氨酯板材上，不加网格布，涂刮过程中控制砂浆厚度为4mm。干燥养护7d后，逐道喷封闭底漆、中涂、多彩涂料及罩光面漆，注意前道干后再喷下一道。再养护28d后，送检。

（2）硅钙板和PUB·S-H聚氨酯板用双组份聚氨酯胶水粘合，压实，养护7d后，再在无机板表面逐道喷涂封闭底漆、中涂、多彩涂料及罩光面漆。同样要注意前道干后再喷下一道。再养护28d后，送检。

3 结果与讨论

由于砂浆型和硅钙板复合型聚氨酯一体化板都是采用PUB·S-H板，即高密度聚氨酯板，燃烧性能与保温材料导热系数都相同，如表1所示，指标符合JG/T 287-2013[5]中的技术要求。聚氨酯板涂上砂浆或复合硅钙板后，从某种意义上来说，阻燃性能都得到了相应的提高。

一体化板的其它性能指标见表2。

表2

结果表明，单位面积质量一项，砂浆型聚氨酯一体化板比硅钙板复合型聚氨酯一体化板要轻，加工运输及施工的过程中，砂浆型的优势明显。

拉伸粘接强度中的几项，破坏都发生在保温材料中，说明砂浆层的强度、砂浆与聚氨酯板的粘接强度、硅钙板强度、硅钙板与聚氨酯板的粘接强度都能符合要求，具体数值相差不大，主要是聚氨酯板材强度有波动。抗弯荷载、吸水量、不透水性等指标，两种材料都能达到要求。另外漆膜的耐酸性、耐碱性、耐盐雾、耐老化等性能也都符合技术要求。

对于抗冲击性来说，硅钙板复合的抗冲击性优于砂浆型，硅钙板复合的达到10J，可用于包括首层的外墙中。硅钙板本身比较致密，抗冲击强度大。而砂浆型为3J，可用于首层以外的外墙中。砂浆型的一体化板能用在首层以外的外墙中也是一个不小的进步，毕竟单位面积质量轻，施工方便，安全性高，性能能符合外墙（首层以上）保温装饰一体化板所有的技术要求。

在不使用界面剂的情况下，聚氨酯板上涂上一层4mm厚的砂浆层，砂浆层能与聚氨酯板材面层的玻纤布及玻纤布上的薄砂浆层很好地粘合，使砂浆层与玻璃纤维布的拉伸强度远大于0.1MPa。砂浆层中，天然砂起到支撑骨架的作用，水泥和可分散性胶作为粘合剂，增加了砂浆层的粘接力和韧性，所加入的短纤维起到一定的连接和加固的作用。各个因素的相互作用，使砂浆层有了一定的粘接强度和一定的抗冲击强度。

4 与传统施工方法比较

砂浆型聚氨酯一体化板抗冲击强度虽然只有3J，但不会象传统施工的保温墙面一样易龟裂、空鼓甚至脱落[6]。砂浆型聚氨酯一体化板的砂浆层在涂层过程中，由于是平面加工，涂层砂浆会在重力作用下渗入到聚氨酯板表面的各个孔隙中，与聚氨酯板的薄层砂浆及玻纤布充分渗透、融合，使砂浆层的密实度高，从而不会产生空鼓的问题。砂浆型聚氨酯一体化板是标准化生产，产品往往小尺寸，一般不超过1m2。小尺寸的拼接安装体系，避免了热涨冷缩引起的龟裂。砂浆型一体化板的砂浆表面，喷有抗碱封闭底漆，不但具抗碱性，还使多彩系列涂层的附着力、耐化学性能等得以提高。封闭底漆、中涂、多彩涂料和罩光清漆在砂浆层上是一道一道施工的，形成一层层薄薄的硅丙树脂膜，相当于在砂浆表面罩了几层薄薄的硅丙树脂的网，稳稳地罩住砂浆层。即使砂浆面有开裂、和鼓泡，也不至于脱落下来。

传统施工则不同，在锚固聚氨酯板后，先抹砂浆，再铺贴网格布，然后抹面层砂浆[6]。砂浆的紧密程度只能靠施工人员的抹压，施工人员抹压砂浆要相当认真负责，处理不当，极容易产生空鼓的问题。传统施工的墙面往往连成大片，留的伸缩缝少，在自然界热涨冷缩的环境中，大面积的砂浆容易导致墙面龟裂和空鼓。传统多彩系列涂料的涂装，是手工垂直喷涂，易导致涂层厚薄不均匀，并且易造成流挂。成膜不够的地方，易被阳光、水、风等环境因素侵蚀。这些因素常常造成墙面龟裂空鼓和脱落。

5 结论

总之，砂浆型聚氨酯一体化板的性价比比硅钙板复合型一体化板的性价比要高，比传统保温装饰系统的性价比高。是外墙保温装饰一体化板发展的一个重要方向。当然砂浆型聚氨酯一体化板还存在着一些缺陷，抗冲击强度还不能达到10J，意味着还不能应用在首层建筑物的外墙中。从3～10J的抗冲击强度，还有很大的空间需要提升，值得我们去完善与推广。

[1]关于保温装饰一体化板研究的文献综述.

[2]李伟涛，等.水泥纤维外墙保温装饰一体板的特点及应用.河南建材，2015（04）：99.

[3]陈坤，等.EPS装饰线条专用高聚合物改性机械抹面砂浆的应用研究城市建设理论研究，2012（33）.

[4]田军县.无机砂浆覆面聚氨酯保温复合板及外墙外保温工程应用研究.2012浙江省建筑涂料年会论文集：97.

[5]聚氨酯硬泡保温装饰一体化板外墙外保温系统技术规程.浙江省工程建设标准.

[6]石 晨.干粉砂浆在聚氨酯硬泡外保温系统的应用.科技博览，2010（05）：283.