聚氨酯保溫材料是由異酸酯與多元醇反應(yīng)制成的一種具有甲酸酯鏈段重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物。由于其保溫性能良好，防水性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于外墻保溫、屋頂保溫以及冷庫、糧庫、檔案室、管道、門窗口、冷庫等特殊部位的保溫。聚氨酯硬泡在國外被大量應(yīng)用于屋面和墻體保溫，主要應(yīng)用形式有復(fù)合板材、現(xiàn)場噴涂兩類。硬泡聚氨酯噴涂屬于化工產(chǎn)品現(xiàn)場加工，噴涂技術(shù)較難，因設(shè)計要求和外界因素的不同，聚氨酯噴涂出方率也各不一樣，主要有以下幾點因素：

防水機理

(1)硬泡聚氨酯屬于高分子泡沫塑料，具有憎水性，其自身吸水率極低(≤1%)，閉孔率高達95%以上，具有較低的水蒸氣滲透性和優(yōu)良的不透水性。

(2)聚氨酯硬泡體為連續(xù)致密、無接縫的完整不透水層，具備一定防水功能，在屋面中可代替1 道防水層使用。

(3)硬泡體具有一定彈性，延伸率達10%以上，能適應(yīng)屋面基層變形，避免開裂滲漏。

(4)硬泡聚氨酯與混凝土、金屬、木材、磚石、砌塊等多種基面均有良好粘結(jié)力。現(xiàn)場高壓噴涂發(fā)泡固化技術(shù)使發(fā)泡體能滲入主體結(jié)構(gòu)縫隙，起到密封作用，其與基層面的粘結(jié)強度大于硬泡體本身的強度，硬泡層底面能與屋面基層牢固粘結(jié)，頂面能與材料性質(zhì)相匹配的保護層緊密結(jié)合，屋面整體性好，無分層現(xiàn)象，可避免屋面水沿層間縫隙滲透。

保溫機理

(1)硬泡聚氨酯閉孔率高、密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、隔熱保溫性能好。聚氨酯硬泡體是由聚氨酯構(gòu)成眾多閉口微孔骨架，氣孔內(nèi)為導(dǎo)熱系數(shù)很低的發(fā)泡劑蒸汽的泡沫體。聚氨酯硬泡體的導(dǎo)熱系數(shù)主要由充填氣體的導(dǎo)熱系數(shù)來決定。采用無氟發(fā)泡劑形成的均勻致密閉口孔內(nèi)充滿了導(dǎo)熱系數(shù)極低的發(fā)泡劑蒸汽，當密度為35～40 kg/m3 時，其導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.018～0.025W/(m·K)。

(2)聚氨酯硬泡體表面致密憎水、耐水、抗凍和耐腐蝕性好，避免了材料因受潮受凍而使保溫性能下降。

噴涂硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面的技術(shù)優(yōu)勢

屋面防水與保溫是相互依存、相互影響的，防水層滲水會造成保溫層失效，保溫層失效含水也會防水層，屋面工程應(yīng)同時兼顧防水及保溫兩方面。屋面防水和保溫是2個體系，其存在的問題是：屋面構(gòu)造復(fù)雜，維修困難，成本高;采用的無機保溫材料壽命太短，有機保溫材料又污染。噴涂硬泡聚氨酯克服了建筑材料功能單一，即保溫材料不防水、防水材料不保溫的局限性，真正實現(xiàn)材料防水保溫一體化。噴涂硬泡聚氨酯防水保溫一體化屋面的技術(shù)優(yōu)勢如下：

(1)簡化屋面構(gòu)造，使防水保溫一體化。改變了屋面防水、保溫分層做法，使保溫層和防水層合二為一，可使屋面構(gòu)造簡化，經(jīng)濟適用。

(2)粘結(jié)牢固，抗風(fēng)揭能力強，方便屋面改造及維修。硬泡體具有良好粘結(jié)力，適用多高層建筑和風(fēng)較大地區(qū)建筑物外墻及屋頂保溫，特別是瀝青類和高分子類防水卷材與防水涂料舊防水層，只需起鼓、疏松部分，與基層結(jié)合牢固的部位可直接在其表面噴涂硬泡聚氨酯，這對舊屋面修繕十分方便，且可垃圾清運量。

(3)防水、保溫及節(jié)能效果好。高閉孔率、憎水、無拼接縫、整體性好的硬泡體防水性能可靠。硬質(zhì)聚氨酯泡沫是國內(nèi)現(xiàn)有建筑保溫材料中密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、熱阻值高的保溫材料。硬質(zhì)聚氨酯泡沫25℃時的導(dǎo)熱系數(shù)低至0.024 W/(m·K)以下，而聚苯泡沫板導(dǎo)熱系數(shù)為0.05 W/(m·K)，水泥珍珠巖導(dǎo)熱系數(shù)為0.1 W/(m·K)。用于建筑屋面或外墻時厚度小、熱阻大，保溫、隔熱、隔聲性好，可減緩冷縮變形，具有長期節(jié)能效益。在一般居住建筑物中使用硬泡聚氨酯做防水保溫層，其厚度僅為材料厚度的1/3，其熱阻值卻是材料的3 倍。在同樣節(jié)能要求前提下，硬泡聚氨酯的厚度小或在同樣厚度前提下硬泡聚氨酯節(jié)能效果好。

(4)施工快捷，適應(yīng)性強。采用機械化噴涂施工，速度快，工期短;一套設(shè)備在良好條件下每天理論噴涂面積為800～1000 m2，比防水、保溫材料施工時間節(jié)省80%。適于各種形狀及材質(zhì)屋面，特別是構(gòu)造物較多的屋面、別墅、異型屋面等更具優(yōu)越防水保溫性能。

(5)比強度高，自重輕，屋面荷載輕，安全性好。屋面荷載是使用材料的1/3，更適合大跨度、薄殼建筑屋面的防水保溫。在設(shè)計屋面板或用于鋼結(jié)構(gòu)大跨度屋面時可鋼材用量，工程造價。

(6)抗壓強度較高，尺寸性好。抗壓強度≥0.3 MPa，低溫時強度還會有所，可屋面不同使用功能需求。在-20 ℃存放24 h，硬泡體線性變化率小于1%，尺寸性好。

(7)環(huán)保，性能，壽命長。無氟發(fā)泡技術(shù)，不大氣層。耐弱酸、耐堿，低溫-50 ℃不脆裂，高溫150 ℃不流淌，阻燃性能B2、B1級，遇明火只碳化，且碳化的聚氨酯硬泡可阻隔火勢蔓延。屋面使用壽命超過30 年以上。