外墙外保温饰面一体化系统及其生产与安装方法.pdf

本发明涉及一种聚氨酯外墙外保温板材结构，主要是用于现代建筑外墙外保温技术领域。主要由无机类防火底层、阻燃硬质聚氨酯泡沫材料、装饰面层等组成。本发明安装十分方便简单，只要首先对基层墙体表面进行处理，除去基层墙体表面的浮灰，然后用粘结砂浆将基层墙体表面找平，再用粘结砂浆将聚氨酯保温板材的无机类防火底层的一面直接干贴于外墙表面(可根据具体要求决定是否用膨胀螺丝固定)，该外墙保温墙体可以直接用大理石等材料作为面饰层，因此只要做好接缝处的防水处理即可，省去了再对墙体表面做面饰层的工作。上述便捷的安装方式提高了施工工效、缩短了施工期短。同时该节能墙体还具备保温效果好，防水性能佳，使用寿命长等优点。

1、  一种聚氨酯外墙外保温材料，其特征是：在无机类防火底层(1)与装饰面层(3)中间填充阻燃硬质聚氨酯泡沫材料(2)，形成一个整体的聚氨酯保温板材。

2、  如权利要求1所述聚氨酯外墙外保温材料，其特征在于，所述无机类防火底层(1)包括水泥板或防火玻镁板。

3、  如权利要求1所述聚氨酯外墙外保温材料，其特征在于，所述阻燃硬质聚氨酯泡沫材料(2)包括A料与B料，在使用时将A料与B料混合在一起；其中A料包括聚醚或聚酯多元醇；B料包括粗MDI。

4、  如权利要求1所述聚氨酯外墙外保温材料，其特征在于，所述装饰面层(3)包括大理石、花岗岩、不锈钢、铝塑复合板、陶瓷板、陶土板或塑钢复合板。

5、  如权利要求1所述聚氨酯外墙外保温材料的生产方法，其特征是：
(1)原料：准备好A料与B料，其中A料包括聚醚或聚酯多元醇，B料为粗MDI，并按照要求的量进行配制；将无机类防火底层(1)与装饰面层(3)按要求的尺寸切割好；
(2)投料：把配好的A料与B料的组合料通过料泵吸入高压发泡机的储料罐中，分别进行搅拌，并把料温控制在10～35℃；
(3)注射：把无机类防火底层(1)与装饰面层(3)放入模具内，封闭模具；用高压发泡机通过高压计量将A料与B料的组合料打入注射枪头中，快速混合，再注射到密闭的模具中；
(4)压模：采用液压泵把模具压紧；在整个模具上的平均压力达到30～40吨/m²；
(5)成型脱模：常温下在模具内静止10～30分钟，使A料与B料的组合料在模具内固化成型，形成聚氨酯保温板材；然后释放液压压力；再把上下模具分离，然后把聚氨酯保温板材从下模具内脱模取出。

6、  如权利要求4所述聚氨酯外墙外保温材料的生产方法，其特征是：在成型脱模后，如外界温度低于0℃时，在聚氨酯保温板材从模具内取出后用塑料膜包裹好，以免聚氨酯保温板材在低温环境下产生少量收缩。

7、  如权利要求4所述聚氨酯外墙外保温材料的生产方法，其特征是：成型脱模后再检测：包括利用邵氏C硬度计检测硬度；通过称重法测量密度；通过测量泡沫的尺寸变化率检测尺寸稳定性；通过测定氧指数来反应泡沫的阻燃性。

8、  如权利要求1所述聚氨酯外墙外保温墙体的安装方法，其特征是：
a、基层墙体处理；用工具对建筑物墙体(4)的外表面进行清洁处理，以除去墙体(4)外表面的浮灰层；
b、用粘结砂浆(7)将基层墙体(4)外表面找平；
c、用粘结砂浆(7)将聚氨酯保温板材干贴于基层墙体(4)的外表面；
d、用固定件(6)将聚氨酯保温板材固定于基层墙体(4)的外表面，再用耐候硅胶(5)填充封闭相邻两块聚氨酯保温板材的接缝。

9、  如权利要求8所述聚氨酯外墙外保温墙体的安装方法，其特征是：所述粘结砂浆包括由灰水泥、目砂、双飞粉、乳胶粉和淀粉醚。

外墙外保温饰面一体化系统及其生产与安装方法
技术领域
本发明涉及一种新型聚氨酯硬泡外墙外保温及其生产及安装方法，该产品主要用于现代建筑(新建、扩建或改建的各种建筑)外墙外保温技术领域。
背景技术
节约能源已成为我围社会发展的一项重要国策，建筑节能在节约能源的系统工程中占有举足轻重的地位，我国政府十分重视建筑节能工作。对建筑物进行墙体保温是建筑节能的有效途径之一。本发明做出以前，在已有技术中，用于外墙外保温的主要有聚苯板外墙外保温、保温砂浆、聚氨酯硬泡喷涂等外墙外保温材料。以上几种外墙外保温方式存在实际操作工序复杂，施工周期长，表面容易出现开裂，保温性能不高等缺点，其中采用聚苯板外墙外保温材料的方式由于聚苯板防火性低，燃烧过程中烟气大、材料不可降解，目前已不能满足国家倡导的环保要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述各种外墙外保温系统的不足之处，从而提供一种新型的聚氨酯外墙外保温板材的干贴式保温层加饰面层一体化的产品。采用该种外墙外保温墙体具备材料施工工序简单、保温性能好、资源消耗低、使用寿命长、环境污染少、整体重量轻等特点，实现了社会效益、环境效益、经济效益的统一。
按照本发明提供的技术方案，所述聚氨酯外墙外保温材料，在无机类防火底层与装饰面层中间填充阻燃硬质聚氨酯泡沫材料，形成一个整体的聚氨酯保温板材。
所述无机类防火底层包括水泥板或防火玻镁板。所述阻燃硬质聚氨酯泡沫材料包括A料与B料，在使用时将A料与B料混合在一起；其中A料包括聚醚或聚酯多元醇；B料包括粗MDI。所述装饰面层包括大理石、花岗岩、不锈钢、铝塑复合板、陶瓷板、陶土板或塑钢复合板。
上述聚氨酯外墙外保温材料的生产方法包含如下步骤：
(1)原料：准备好A料与B料，其中A料包括聚醚或聚酯多元醇，B料为粗MDI，并按照要求的量进行配制；将无机类防火底层与装饰面层按要求的尺寸切割好；
(2)投料：把配好的A料与B料的组合料通过料泵吸入高压发泡机的储料罐中，分别进行搅拌，并把料温控制在10～35℃；
(3)注射：把无机类防火底层与装饰面层放入模具内，封闭模具；用高压发泡机通过高压计量将A料与B料的组合料打入注射枪头中，快速混合，再注射到密闭的模具中；
(4)压模：采用液压泵把模具压紧；在整个模具上的平均压力达到30～40吨/m²；
(5)成型脱模：常温下在模具内静止10～30分钟，使A料与B料的组合料在模具内固化成型，形成聚氨酯保温板材；然后释放液压压力；再把上下模具分离，然后把聚氨酯保温板材从下模具内脱模取出。
在成型脱模后，如外界温度低于0℃时，在聚氨酯保温板材从模具内取出后用塑料膜包裹好，以免聚氨酯保温板材在低温环境下产生少量收缩。
成型脱模后再检测：包括利用邵氏C硬度计检测硬度；通过称重法测量密度；通过测量泡沫的尺寸变化率检测尺寸稳定性；通过测定氧指数来反应泡沫的阻燃性。
上述聚氨酯外墙外保温墙体的使用方法包含如下步骤：
a、基层墙体处理；用工具对建筑物墙体的外表面进行清洁处理，以除去墙体外表面的浮灰层；
b、用粘结砂浆将基层墙体外表面找平；
c、用粘结砂浆将聚氨酯保温板材干贴于基层墙体的外表面；
d、用固定件将聚氨酯保温板材固定于基层墙体的外表面，再用耐候硅胶填充封闭相邻两块聚氨酯保温板材的接缝。
所述粘结砂浆包括由灰水泥、目砂、双飞粉、乳胶粉和淀粉醚。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、安装方便，工效高，施工工期短：使用本发明的聚氨酯保温板材时，只要首先对基层墙体表面进行处理，然后用粘结砂浆将基层墙体表面找平，再用粘结砂浆将聚氨酯保温板材的无机类防火底层的一面直接干贴于外墙表面(可根据具体要求决定是否用膨胀螺丝固定)，该外墙保温墙体可以直接用薄的大理石片等材料作为装饰面层，因此只要做好接缝处的防水处理即可，无需再做墙体表面的饰面层。该安装方式简化了其他保温板材(如EPS\XPS保温板)要在基墙表面上找平砂浆→粘结砂浆→纤维网格布→(EPS\XPS保温板)→粘结砂浆→网格布弹性腻子等诸多工艺的现场施工过程，由于是一体化的设计，其重量只是原来的大理石的1/3(本发明材料为25～35kg/m²，大理石加龙骨构件为75～90kg/m²)，要大大节约了施工时间并降低了施工成本。
2、保温效果：硬质聚氨酯泡沫是目前世界上公认的最好的保温材料，其导热系数极低(聚氨酯硬泡导热系数0.024W/(m.k)，EPS为0.041W/(m.k)，XPS为0.028W/(m.k))，大大低于其他保温材料的导热系数值，保温效果要比EPS高50％。
3、密封性：EPS、XPS为有缝有空腔粘结，外界空气很容易通过缝隙、空腔流通，影响保温性能。例：24cm轻体砌块墙体体形系数&gt；0.3，达到节能65％，墙体的传热系数为0.57，若采用PU保温，保温层厚度30毫米，EPS80毫米，XPS60毫米厚(考虑到空腔有缝隙的因素)。
4、抗风揭性、对面砖层的承受能力：PU密度为45kg/m3，抗拉粘结强度0.3Mpa，完全可承受高层建筑外墙由于风的负压荷载的能力及饰面砖30-35kg/m2的重量。而EPS抗拉强度在干燥状态下，仅为0.1Mpa，浸水后的粘结抗拉强度则更低，所以一般EPS不能用于高层建筑，在高层建筑外墙若贴面砖也需要挂钢丝网。
5、抗裂性能：聚氨酯硬泡沫(PU)本身保温稳定性±30℃情况，尺寸变化率&lt：1％，拉伸粘结强度≥150Kpa，拉伸强度≥200Kpa，断裂延伸率≥5％，加之表面采用无机类防火底层或一体化面饰层，因此只要拼缝处处理好表面不会开裂和面层脱落现象。而EPS、XPS则要求不低于30天养护周期后才能用于施工，而实际应用很难做到这一点，因而全国范围内的EPS保温工程很多出现裂缝，墙体透寒、返水现象。
6、防水性能：硬质聚氨酯泡沫是一种封闭的泡孔结构，PU硬泡闭孔率93％以上，自结皮闭孔率100％，吸水率≤3％，具备不透水性，防水性能极佳，采用上述安装方式以后不会出现墙面的渗水、脱落、裂缝现象，而EPS、XPS为空腔粘贴，而水、结露水很容易透过裂缝及空腔渗入室内。
7、阻燃性能：PU硬泡离火碳化自熄，热释放速率峰值≤250kW/m²，平均燃烧时间≤30s，平均燃烧高度≤250mm，烟密度等级≤75(SDR)。XPS、EPS遇火及高温而产生熔滴，释放大量有毒烟雾，从而造成保温层和墙体脱落，造成安全隐患.
8、环保性能：硬质聚氨酯泡沫的发泡体系用无氟或半氟发泡，而XPS、EPS很难做到，大都采用氟里昂发泡，气体挥发破坏臭氧层，造成污染大气层。XPS、EPS材料不可降解，不可回收利用，其形成的废料就是我们常说的白色污染“白色污染”；聚氨酯保温板材是可回收再利用的，硬质聚氨酯泡沫经过处理后还可以生产硬质聚氨酯泡沫塑料或聚氨酯压力板。
装饰面层干挂在使用后一段时间内，会和混凝土基墙产生酸碱反应，出现一种白色浑浊的腐蚀性液体，轻则影响外墙表面美观，严重的会腐蚀龙骨结构件造成整体饰面和基墙脱落。本发明用硬质聚氨酯泡沫把装饰面层与基墙分隔开，避免出现上述的酸碱反应，减少腐蚀，增加使用寿命。
经过多年的技术发展及工程实践，并经研究测试及工程应用证明，聚氨酯硬泡外墙外保温墙饰面一体化系统具备良好的保温隔热性能，在我国建筑节能领域具有良好的发展前景。
附图说明
图1为本发明的断面结构示意图。    图2为发明的立体结构示意图。
图3为本发明的施工示意图。
图4为本发明的工艺流程图。
图中：1、无机类防火底层，如压力水泥板或防火玻镁板，2、硬质阻燃聚氨酯泡沫材料，3、装饰面层，4、基层墙体，5、耐候硅胶，6、膨胀锚栓，7、粘结砂浆。
具体实施方式
在无机类防火底层1与装饰面层3中间填充硬质阻燃聚氨酯泡沫材料2，形成一个整体的聚氨酯保温板材。
所述无机类防火底层1包括水泥板或防火玻镁板。
所述装饰面层3包括大理石、花岗岩、不锈钢、铝塑复合板、陶瓷板、陶土板或塑钢复合板。
所述阻燃硬质聚氨酯泡沫材料2包括A料与B料，在使用时将A料与B料混合在一起；其中A料包括聚醚或聚酯多元醇；B料包括粗MDI(多苯基多亚甲基多异氰酸酯)。
所述聚氨酯外墙外保温材料的生产方法如下：
(1)原料：是一种A料与B料的组合料，A料主要是聚醚或聚酯多元醇。B料是粗MDI(多苯基多亚甲基多异氰酸酯)，根据聚氨酯保温板材的型号要求进行原料配方调整，无机类防火底层1与装饰3按尺寸切割好。
(2)投料：把配好的A料与B料的组合料通过料泵吸入高压发泡机储料罐中，分别进行搅拌，并把料温控制在10～35℃。
(3)注射：把无机类防火底层1与装饰3放入模具内，封闭模具。用高压发泡机通过高压计量将A料与B料的组合料打进入注射枪头，以极快速度混合，注射到密闭模具中，A料与B料的组合料在模具内固化成型。
(4)压模：采用液压泵把模具压紧。模具尺寸为1200*600*30mm，在模具上层各有2套液压装置，每根液压柱直径为90mm，工作行程为400mm，其压力在45～60吨。所以在整个模具上的平均压力达到30～40吨，目的是让聚氨酯保温板材在模具内更好的成型。
(5)成型脱模：聚氨酯保温板材在模具内静止10～30分钟左右(一般指外界环境为5～30℃)就可释放液压压力，先把上下模具分离，然后把聚氨酯保温板材从下模具内脱模取出。在成品区整齐堆放。如外界温度低于0℃时，聚氨酯保温板材从模具内取出后用塑料膜包裹好，主要是不让聚氨酯保温板材在冷环境下产生少量收缩，因为聚氨酯发泡一般要到24小时后才真正反应完毕，所以在冷环境下要做好包裹处理即可。聚氨酯保温板材对高温度没有影响。
(6)检测：1硬度，主要是采用邵氏C硬度计；2密度，主要通过称重法。3尺寸稳定性，主要通过测量泡沫的尺寸变化率；3阻燃性，主要通过氧指数来反应泡沫的阻燃性，我公司的氧指数达到26，即B₂级。
所述聚氨酯外墙外保温墙体的使用方法如下：
a、基层墙体处理；用专用工具(如毛刷、铲子等)对墙体4的外表面进行清洁处理，除去墙体4外表面的浮灰层；
b、用粘结砂浆7将基层墙体4的外表面找平(其中粘结砂浆7由灰水泥、目砂、双飞粉、乳胶粉、淀粉醚组成)；
c、用粘结砂浆7将聚氨酯保温板材干贴于墙体4的外表面；
d、用固定件6(如定制的膨胀锚栓)将聚氨酯保温板材固定于基层墙体4的外表面，再用耐候硅胶5填充封闭相邻两块聚氨酯保温板材的接缝。
所述耐候硅胶5可以外购，是一种聚硅氧烷基单一组分的高弹性粘合剂，能与空气中的水分接触快速聚合，形成柔软而坚韧的接缝，不会腐蚀金属，砖石和混凝土，并有特殊的抗风化能力，抗紫外线和极端温度能力。使用时借助手动或气动压胶枪将森戈中性耐候硅胶涂于清洁、干燥和除脂的粘接体上，涂胶后使用润湿的刮刀将胶固定于接缝边缘上，并修平。可用于除尘后洁净的玻璃、铝制品、特种混凝土上，而无需涂底漆，进行轻、重预制构件的接缝、木制家具、铝、聚氯乙烯及幕墙缝，镜块接缝，玻璃装配接缝，工业用途的接缝，用于通常建筑的膨胀接缝等。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
本发明主要采用在无机类防火底层1、装饰面层3中间设置(填充)聚氨酯泡沫材料2。
本发明安装十分简单便捷，只要首先对基层墙体表面进行处理，除去基层墙体表面的浮灰，然后用粘结砂浆将基层墙体表面找平，再用粘结砂浆将聚氨酯保温板材的无机类防火底层的一面直接干贴于外墙表面(可根据具体要求决定是否用膨胀螺丝固定)，该外墙保温墙体可以直接用大理石等材料作为装饰面饰层，因此只要做好接缝处的防水处理即可，省去了再对墙体表面做面饰层的工作。
本发明从聚氨酯保温板材的结构和生产工艺上进行了改进，比较适合于该聚氨酯保温板材的生产条件，提高了生产效率，降低了生产污染。在原料生产时，采取密封式反应釜生产，确保没有废气、废渣产生，在注射时采用了高压发泡机进行高压注射，有利于原料的充分混合，让发泡的效果达到最佳。注射完后不需要进行清洗，所以没有原料的损失，所剩下来的固废也是很小的，也不会产生废气，从而对环境没有任何污染。另外、该聚氨酯保温板材在实际使用中可重复利用，聚氨酯保温板材废弃物可降解，不会产生建筑垃圾污染环境。