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2019中石油招聘之中石油知识:聚氨酯为建筑节能撑起一片天

2019-03-23 16:22:47 中国石油天然气集团公司

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聚氨酯(PU)是聚氨基甲酸酯的简称,英文名称是Polyurethane,它是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称,是一种高分子材料。聚氨酯被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等多个领域。

根据所用原料的不同,聚氨酯可以有不同性质的产品。例如聚氨酯泡沫材料,分为硬质聚氨酯泡沫、半硬质聚氨酯泡沫和软质聚氨酯泡沫材料,硬质聚氨酯泡沫主要用于建筑隔热材料、保温材料(管道设施等的保温隔热)、生活用品以及运输工具。

PU硬泡保温材料的主要优点有:

(1)保温性能优越。导热系数可达到0.017~0.025w/m.k,是目前有机和无机保温材料导热系收最低的一种材料。在达到同样隔热效果条件下,其使用的保温层厚度最小。计算表明:在达到同样隔热效果条件下,50毫米厚的PU硬泡,相当于80毫米厚的EPS/XPS、90毫米厚的矿物棉和760毫米厚的混凝土结构。

(2)力学性能优良。喷涂PU硬泡与基层墙体表面粘结牢固,能在较宽温度范围和较高湿度条件下抵御承受风力、自重及撞击等各种负载时,PU保温层与基层不合产生起鼓而分离。尺寸稳定性小于1%,延伸率大于5%,具有一定的韧性,不易开裂。与其它保温材料相比,具有较强的抵抗外力的能力。

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(3)防水性能良好。PU硬泡呈闭孔结构,闭孔率高达95%以上,具有优良的防水、隔汽性能。能阻隔水及水蒸汽渗透,使墙体保持一个良好的稳定的绝热状态,这是目前其它保温材料很难实现的。

在国际上,聚氨酯材料以其优异保温性能在建筑节能保温领域有着大量成功且普遍的使用实例。在欧美经济发达国家,在建筑保温隔热材料中有50%比例采用聚氨酯保温材料。在北美尤其加拿大等地区,聚氨酯用于建筑保温的市场份额每年都以5%以上的速度递增,并且很多是用于木质结构建筑的墙体内保温。

在经济发达国家如欧美和日本等,几十年来聚氨酯保温材料一直被广泛应用,已成为建筑保温材料重要组成部份,是改善能源、减少二氧化碳排放的重要手段。在德国,硬质聚氨酯泡沫属于保温性能最好的WLG025和WLG030隔热产品组,不同厚度的聚氨酯板材可以满足德国最新生效的节能法令对建筑物不同部分的U值(传热系数W/K平方米)提出的要求。在日本,聚氨酯保温板一般通过两种方案应用于建筑物的高效隔热中:一种是与石膏板、透湿防水层、通气层、外壁一起形成墙体结构;另一种是利用聚氨酯现场喷涂的优点作建筑物内保温,目前日本大约有300家公司在聚氨酯隔热协会的监管下开展这项施工工作。

据有关部门统计,我国建筑围护结构保温性能普遍较低,外墙和窗口的热导率系数为同等发达国家的3~4倍,外墙单位建筑面积耗能要高出4~5倍,我国建筑单位面积总热量为气候条件接近的发达国家高出2~5倍。因此,抓好建筑领域节能降耗任务重大。外墙保温是建筑节能体系中的重要部分。硬泡PU以其优异的保温隔热性能获得建筑领域的关注,成为第三代保温材料,广泛应用于发达国家。但国内应用比例仍很低,目前聚氨酯保温材料的使用率还不到10%,这与欧美等发达国家和建筑保温材料中约有49%采用PU材料的水平仍有一定差距。但是,近年来,随着人们对环保要求的日趋严格,PU产品的优越性也日益凸现。防水保温的PU新型建筑材料的发展,反映了我国正在逐渐与国际市场接轨。专家们预测,随着我国建筑节能工作的进一步开展,聚氨酯也将在建筑领域“大展宏图”。

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