摘要

　　本文介紹了選擇聚氨酯保溫泡沫的保護性涂料的必要性，厚度設(shè)計和涂料品種的選擇和涂料設(shè)計依據(jù)等。

前言

　　聚氨酯泡沫具有諸如保溫性能好、重量輕等一系列優(yōu)異的性能逐漸被人們所青睞。尤其是自從70年代能源危機，人們已經(jīng)逐漸認(rèn)識到節(jié)能的重要性以來，聚氨酯泡沫已經(jīng)在世界各地的屋頂?shù)鹊玫搅藦V泛的應(yīng)用。在我國，在儲罐、氣調(diào)庫等需要保溫的領(lǐng)域聚氨酯泡沫也在得到了廣泛的應(yīng)用。所以聚氨酯泡沫涂料的保護問題，也逐漸得到了國內(nèi)的重視。本文根據(jù)市場上的常見泡沫保護性涂料，對聚氨酯泡沫保護涂料的選擇和設(shè)計予以闡述。

一、為什么噴涂聚氨酯泡沫表面需要保護性涂料？

優(yōu)秀的噴涂聚氨酯保溫泡沫一般是閉孔結(jié)構(gòu)，本身具有耐水作用。但是表面必須使用保護性涂料，以防止在紫外光輻射下降解。正確選擇和施工彈性保護性涂料能夠有效地預(yù)防聚氨酯泡沫降解。除此之外，彈性保護性涂料的作用還有：

? 阻止潮氣滲透

? 提高美觀性

? 提高系統(tǒng)的耐沖擊和耐磨性

? 滿足阻燃和規(guī)則需求

二、一般知識

什么是彈性涂料？

這里的彈性涂料是指涂料在伸長到自身長度的一倍的情況下能夠恢復(fù)的涂料。

什么是潮氣滲透？

潮氣滲透是指潮氣會從高濕度的地方向低濕度的地方遷移或者說傳播。保護性涂料形成涂膜能夠在不同程度上阻止潮氣的滲透。潮氣透過涂膜滲透的因素決定于：1. 涂膜的化學(xué)組成；2. 涂膜的厚度；3. 涂層內(nèi)外的絕對濕度的差異。一般習(xí)慣使用測試標(biāo)準(zhǔn)ASTM E-96——材料潮氣滲透率標(biāo)準(zhǔn)測試方法來衡量材料的潮氣滲透率。測試結(jié)果有兩種表示方法：

涂料具有較高的滲透率或者說滲透性數(shù)值，說明涂料比該數(shù)值低的涂料具有較高的呼吸性。涂料的呼吸性或者說潮氣屏蔽作用是相對而言的，因為涂料的厚度起關(guān)鍵作用。例如一種呼吸性涂料在施工厚度變厚時，會變成一種相對的潮氣屏蔽涂料。作為設(shè)計師，必須把產(chǎn)品標(biāo)注出的滲透率轉(zhuǎn)化為設(shè)計厚度時的滲透量，來滿足設(shè)計的滲透量要求。水蒸氣滲透本身，是無害的。但是，水蒸氣達(dá)到其露點的時候，水蒸氣會轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，會帶來保溫性能的下降和建筑物結(jié)構(gòu)的惡化。保護性涂料的選擇、厚度以及施工應(yīng)該考慮到水蒸氣凝結(jié)為水的可能性。

三、理論涂層厚度和實際涂層厚度

1．理論涂層設(shè)計厚度

體積固含量為100%的產(chǎn)品，涂布1毫米厚度，面積1平方米的平整底材，需要的涂料理論量為1升（1 L/mm?m2）。對于不是體積固含量為100%的涂料，可以使用下列公式來計算：

a）每升涂料涂裝1平方米時的厚度=體積固含量×1 L/mm

b）在指定厚度時的涂料理論量=指定涂裝厚度/每升涂料涂裝1平方米時的厚度

例如：體積固含量為60%的涂料，干膜厚度設(shè)計為0.8mm時，涂裝1平方米需要的涂料理論量為：

每升涂料涂裝1平方米時的厚度=體積固含量×1mm/L=0.6×1=0.6 mm?m2/ L

在涂層設(shè)計厚度為0.8mm時，需要的涂料理論量=0.8mm/0.6 mm?m2/ L = 1.33L/m2

2．實際涂層設(shè)計厚度

當(dāng)涂料施工在聚氨酯泡沫上面時，有許多因素會影響成膜厚度，例如：泡沫表面的粗糙程度、過量噴涂的浪費、桶底的剩余料、設(shè)備的特點、施工人員的技能等等都會多多少少地影響涂料的需求量，以滿足設(shè)計的最低干膜厚度。因此，在訂貨之前，考慮出這些因素是非常重要的。

以下是要考慮的因素：

1．最低干膜厚度（DFT）：為了發(fā)揮涂料的最佳性能，涂料施工時應(yīng)該達(dá)到一定的厚度。聚氨酯泡沫的表面當(dāng)然不會象玻璃板一樣光滑，比較粗糙，并存在一些溝壑，凹處的涂膜厚度很顯然會高于凸出處的厚度。為了克服這個潛在的問題，在設(shè)計涂層時，所謂的最低干膜厚度應(yīng)該是在凸起處的干膜厚度，而不是在凹處的厚度。

2．聚氨酯泡沫的表面紋理：泡沫表面的紋理直接影響著要達(dá)到指定干膜厚度所需涂料的量。光滑的表面比粗糙的表面所需要的涂料要少。還有一點很重要：就是過于粗糙的聚氨酯泡沫表面，不適合用涂料來保護，因為涂料本身在非常粗糙的表面很難形成連續(xù)的涂膜，會產(chǎn)生很多空隙，起不到保護的作用。以下是一些聚氨酯泡沫表面狀態(tài)的照片，彈性涂料不可以涂裝在比爆米花狀態(tài)還要粗糙的聚氨酯泡沫表面。

（1）光滑的表面紋理：表面顯示噴涂時的波動，非常適合于用彈性涂料來保護。即使表面被認(rèn)為是光滑的，也需要至少訂購超過理論量5%的涂料量。

（2）桔子皮狀表面紋理：表面顯示出比較細(xì)的紋理，類似桔子皮的紋理結(jié)構(gòu)，這種表面相對可以用保護涂料來保護。至少應(yīng)該訂購超過理論量的10%。

（3）粗糙桔皮狀紋理：表面顯示出比較粗糙的紋理，凹凸處相對比較均勻，圓滑，這種表面相對可以用保護涂料來保護。至少應(yīng)該訂購超過理論量的25%。

（4）爆米花狀紋理：這是可以應(yīng)用保護涂料的最粗糙的表面紋理情況，凹處的面積比凸處要小，類似雕刻外觀，至少應(yīng)該訂購超過理論量的50%。

（5）爆米花或樹皮狀紋理：凹凸處過渡有尖角，表面不適合用彈性涂料來保護。

（6）表面紋理過度噴涂：表面呈現(xiàn)粗糙狀態(tài)或礫石狀，主要是噴涂聚氨酯泡沫時，有風(fēng)導(dǎo)致。表面程度從一般到嚴(yán)重不一樣，至少至少應(yīng)該訂購超過理論量的25-50%。

3．風(fēng)帶來的損耗：在噴涂施工中，30%的涂料會被風(fēng)吹走?？紤]使用擋風(fēng)板，并且考慮因風(fēng)帶來的損耗，在定貨時，應(yīng)該考慮補定。

4．其他各種損耗：其他因素主要是包裝里面的剩余料，設(shè)備會出現(xiàn)的問題等等。根據(jù)施工人員的熟練程度和經(jīng)驗，一般可以多訂購3-10%的量。

小結(jié)：以上因素在訂購?fù)苛蠒r，承包商都需要考慮在里面。

例如剛才的例子，體積固含量為60%的涂料，干膜厚度設(shè)計為0.8mm時，涂裝1平方米需要的涂料理論量為：1.33L/m2，實際用量應(yīng)該這樣來計算：

假如是表面為細(xì)桔皮狀，則需要多訂購的量為：10%

風(fēng)的影響，則需要多訂購的量為：      12%

其它影響，則需要多訂購的量為：      5%

總共需要多訂購的量（AMP）為：      27%

那么涂裝1平方米需要的涂料理論量為：理論用量×（1+AMP）=1.33L/m2×1.27=1.7L/m2

四、涂料的防火級別和認(rèn)證

　　有機涂料和其它的燃燒物一樣，在燃燒的情況下，會放熱，釋放出煙和有毒氣體。在配方中加入添加劑，用來起到阻燃和防火的作用。使用噴涂聚氨酯泡沫的用戶應(yīng)該要熟悉不同的實驗程序，規(guī)則和法律。另外，保險公司也應(yīng)該索取阻燃、防火實驗的相關(guān)報告。聚氨酯泡沫如果用在建筑物內(nèi)部，必須使用阻燃、防火的涂料，并且有煙霧探測器和滅火噴灑系統(tǒng)，這些也是保險公司所需要的。為最大程度的降低火災(zāi)危險，在美國已經(jīng)開發(fā)了很多年這方面的工作，主要有美國的UL和FM兩個權(quán)威機構(gòu)。另外還有三個權(quán)威組織進(jìn)行評估：BOCA，ICBO，SBCCI和一個總組織CABO。這些組織和機構(gòu)常常在美國的涂料產(chǎn)品中出現(xiàn)，并且作為美國涂料公司向業(yè)主進(jìn)行質(zhì)量承諾的依據(jù)。

五、選擇保護性涂料的設(shè)計依據(jù)

　　設(shè)計師應(yīng)該根據(jù)具體的工程，考慮以下內(nèi)容，作為選擇合適的涂料的依據(jù)。

（1）環(huán)境條件：彈性涂料應(yīng)該能夠在指定的環(huán)境條件固化。在有冰雹或者風(fēng)力磨損的區(qū)域，應(yīng)該選擇高拉伸強度和耐磨性好的涂料。如果在非尋常的大氣條件下，例如化學(xué)侵蝕火污染情況下，涂料耐化學(xué)的實驗必須在設(shè)計之前評估。

（2）規(guī)則和阻燃要求：選擇的體系必須滿足當(dāng)?shù)匾?guī)則和保險業(yè)的需要。廠家代表必須出具單獨的防火、阻燃報告，以作為法律依據(jù)。

（3）機械損壞和步行磨損：選擇的涂料必須能夠防止可能的機械火步行磨損，重要的有關(guān)物理指標(biāo)是拉伸強度和斷裂伸長率，邵氏硬度和干膜厚度。因為穿刺和其他表面張力帶來的損壞，可以通過選擇高拉伸強度和高斷裂伸長率的涂料來預(yù)防。在有潛在磨損的區(qū)域，增加涂層厚度，可以有效的預(yù)防損壞。在人行區(qū)域，撒上沙礫或增強會非常有效。

（4）水汽滲透：保護性涂料和噴涂聚氨酯泡沫的有效結(jié)合，可以預(yù)防水蒸氣在泡沫內(nèi)部或建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)部凝結(jié)為水。把建筑材料包括涂料和聚氨酯泡沫安裝后，可以屏蔽潮氣向絕對濕度大（一般是溫度高的一側(cè)）的一側(cè)擴散。如果這些建筑材料仍然不能屏蔽潮氣擴散，那么需要施工專門的潮氣屏蔽涂料。潮氣屏蔽涂料離絕對濕度高的一側(cè)越近越好，安裝的潮氣屏蔽涂料的滲透量要低于所有的要安裝材料的滲透量。

（5）積水：在低凹地帶的積水深度是否超過了涂料耐積水的性能。

（6）維護：涂層的臨時維護措施應(yīng)該由加工商提供。

（7）美觀：很多彈性涂料可以提供很多種顏色，以滿足工程需要。選有顏色的沙礫可以提供更均勻的外觀，不同顏色的沙礫也可以滿足工程需要。

（8）其他因素：一旦選擇了合適的涂料，設(shè)計師還應(yīng)該考慮以下因素：原料提供商的野外作業(yè)的經(jīng)驗、生產(chǎn)的質(zhì)量控制情況、有無保證書、和施工者的經(jīng)驗、施工質(zhì)量控制情況等

　　仔細(xì)考慮以上因素，有助于選擇合適的涂料和獲得長壽命的質(zhì)量保證。

六、常見泡沫保護性涂料的選擇與設(shè)計