建筑保温用聚氨酯喷涂发泡机泡沫材料的发展与应用

作者:九旭机械    时间:2017-08-17 16:39:10
  摘要:聚氨酯喷涂发泡机泡沫塑料作为一种优质高效保温材料在我国建筑与工业保温中已逐步推广应用。本文较全面地介绍了国内外建筑与工业保温用有机泡沫材料的发展概况及材料性能,并着重介绍了泡沫塑料在我国建筑与工业保温中的生产与应用情况及存在问题,一、泡沫塑料的发展概况1.聚氮酉旨泡沫塑料聚氨醋(PU )是世界六大发展的合成材料之一,就其应用广度而言,它已跃为诸种合成材料的首位。聚氨酷泡沫塑料可分为软质、半硬质和硬质三类。软质聚氨醋泡沫塑料大多用于日用品中,在建筑中,仅用于要求严格隔音的场合以及管道弯头等处的保温隔热;半硬质制品主要用于车辆,建筑中可用于填塞波纹板屋面及用作填充外墙板端部空隙的芯材,用量不大;硬质聚氨醋泡沫塑料作为一种新型优质隔热保温材料,在建筑上得到了越来越广泛的应用。
 
  聚氨酯喷涂发泡机聚氨酷材料自30年代问世以来,至今已有60余年。近年来世界聚氨醋的消费量稳定增长,年增长率约3% ^-4000 1987年世界聚氨醋的消费量为425万t,1991年达到450万t,预测到1995年将达到500万t。美国、西欧和日本聚氨醋工业的发展尤为突出,美国1988年聚氨酷的销售量为132. 2万t,1991年约为151. 4万t,到2000年的需求量将达到204. 3万to国外聚氨醋主要用于发泡材料,非发泡材料占聚氨醋总销售量的25%左右。西方国家和地区聚氮醋泡沫塑料的销售量如表1所示。
 
  随着建筑业要求材料向轻量化发展,硬质聚氨醋泡沫塑料的需求量增大,年增长速度约1000。例如,1988年美国总消费量42. 9万t,其中建筑用25. 9万t,约占硬泡消费的60写;西欧总销售量为37. 1万t,其中建筑用约占6000;日本聚氨醋硬泡在建筑中的应用比例约占4000 0建筑业需求的增长,大大促进了聚氨醋工业特别是硬质泡沫制品的发展。
 
  我国聚氨酷泡沫塑料生产始于50年代末,直到70年代中期,发展还十分缓慢,当时生产工厂有10余家,设计生产能力约1. 1一1. 5万t/年,实际年产量约3 000 t o 80年代以来,聚氨醋泡沫工业得到了迅速发展,从80年代初期到中期,设计生产能力跃增到约18万t/年,90年代初已达20万t/年以上,1985年实际产量约6万t。尔后数年,由于原材料、市场需求等方面的影响,聚氨酷泡沫塑料的年产量徘徊在6万t左右。1992年以来,有明显上升势头。
 
  80年代中期到目前,我国主要建立大吨位原料生产线和开发助剂新品种,力求使制品与原料生产能力和助剂配套,同时品种也获得了较快开发。“七五”期间,我国引进的四套大型原料生产装置陆续投产,使国内原料生产能力大大增加。80年代以来,引进的发泡设备达180多套(台),其分布如表2所示。
 
  这些设备和技术的引进,提高了国内聚氨醋泡沫塑料的生产工艺水平,有些生产工艺与装备已接近或达到国际先进水平。如硬泡生产采用现场浇注与喷涂、层压及模塑四种工艺等。
 
  我国生产的聚氨酯喷涂发泡机聚氨醋泡沫塑料中硬质泡沫占半数。约3万t左右,主要用在冰箱生产中,建筑上的应用才刚刚开始,以聚氨醋夹芯板为主,部分产品用在地下管道、输油管道等的保温隔热。
 
  2.聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料具有表观密度小、导热系数低、吸水率小、隔音性好、机械强度和耐冲击性能高等优点,因此,在世界各国的应用较普遍,目前每年消耗量约160万t左右,仅次于聚氨醋泡沫塑料。聚苯乙烯泡沫与聚氨醋泡沫性能相近,聚氨酷的绝热性能更佳,但聚苯的价格较低,因此广泛用作保温节能材料,特别是用于建筑保温。
 
  美国、西欧、日本、加拿大等国家和地区聚苯乙烯泡沫塑料制品的生产与消耗较大,如表3所示:
 
  国外聚苯乙烯泡沫塑料在建筑中应用的比例较大,如欧州共同体1988年聚苯乙烯泡沫塑料总消费量为49. 3万t,其中建筑用达31. 2万t,占63.300。国外聚苯乙烯泡沫在建筑上主要用于屋面和墙体的保温。
 
  我国聚苯乙烯泡沫塑料问世于60年代,1965年上海、北京相继通过技术鉴定并投入工业生产。同聚氨醋泡沫塑料一样,80年代是聚苯乙烯泡沫的高速发展时期,在此期间,我国引进了20条挤出聚苯乙烯片材生产线,生产能力约为15 000 ^'20 000  t/年;同时大板块成型机、预发泡机、包装成型机的生产技术与装备水平有一定程度提高。据统计,我国聚苯乙烯泡沫塑料1988年消耗量约2. 7万t,目前年产量在3万t左右。其中,聚苯板块占53写.5g0o,包装盒占4100^'47000我国聚苯乙烯泡沫生产比较分散,大多生产规模较小,装备水平较低。年产量在1 500 t以上的仅有上海塑料制品七厂、北京泡沫塑料厂、上海塑料制品十四厂等几家企业。
 
  3.其它泡沫塑料其它泡沫塑料与前两种泡沫塑料相比,在生产技术、成本、原材料、应用等方面均存在某些差距,因此应用数量相对较小。然而某些泡沫塑料在建筑保温、工业保温或密封等方面有独特作用,开发的潜力和意义较大。
 
  (1)聚异氛脉酸酉旨泡沫塑料目前世界上已研究出多种耐高温泡沫塑料,以适应耐热性能要求较高的应用领域。例如,聚有机硅氧烷泡沫、聚酞亚胺泡沫、聚碳酸醋泡沫、环氧泡沫、聚异氰脉酸醋泡沫塑料等,有的最高使用温度可达300℃以上。但是,除聚异氰脉酸醋泡沫塑料之外,其它几种因原料来源少,价格高及制备工艺复杂,反应难以控制,均不能作为大规模的工程材料。而聚异氰脉酸醋泡沫塑料不仅性能、制备工艺和价格与聚氨醋泡沫塑料相当,而且其耐热性与聚氨醋相比可提高50 ^- 100 "C,长期使用温度为150 ^-180 `C ,短期可用在200℃以上。其阻燃性也优于聚氨醋,是一种耐高温的高效保温材料。
 
  综上所述,自80年代以来,我国有机泡沫保温材料的发展已经初具规模。目前,泡沫塑料将在其适用领域逐步获得推广应用,今后,随着我国经济实力的增长,消费水平的提高,生产成本的相对下降,以及产品性能的进一步改进,泡沫塑料必将在建筑保温与工业绝热的应用中获得更大发展和更普遍的应用。
 
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