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，厚度設計和涂料品種的選擇和涂料設計依據等。

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)逐漸認識到節能的重要性以來(lái)，聚氨酯泡沫已經(jīng)在世界各地的屋頂等得到了廣泛的應用。在我國，在儲罐、氣調庫等需要保溫的領(lǐng)域聚氨酯泡沫也在得到了廣泛的應用。所以聚氨酯泡沫涂料的保護問(wèn)題，也逐漸得到了國內的重視。本文根據市場(chǎng)上的常見(jiàn)泡沫保護性涂料，對聚氨酯泡沫保護涂料的選擇和設計予以闡述。

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構，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(guān)性

? 提高系統的耐沖擊和耐磨性

? 滿(mǎn)足阻燃和規則需求

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(cháng)到自身長(cháng)度的一倍的情況下能夠恢復的涂料。

什么是潮氣滲透？

潮氣滲透是指潮氣會(huì )從高濕度的地方向低濕度的地方遷移或者說(shuō)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(guò)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. 涂層內外的絕對濕度的差異。一般習慣使用測試標準ASTM E-96——材料潮氣滲透率標準測試方法來(lái)衡量材料的潮氣滲透率。測試結果有兩種表示方法：

涂料具有較高的滲透率或者說(shuō)滲透性數值，說(shuō)明涂料比該數值低的涂料具有較高的呼吸性。涂料的呼吸性或者說(shuō)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(shí)，會(huì )變成一種相對的潮氣屏蔽涂料。作為設計師，必須把產(chǎn)品標注出的滲透率轉化為設計厚度時(shí)的滲透量，來(lái)滿(mǎn)足設計的滲透量要求。水蒸氣滲透本身，是無(wú)害的。但是，水蒸氣達到其露點(diǎn)的時(shí)候，水蒸氣會(huì )轉變?yōu)樗瑫?huì )帶來(lái)保溫性能的下降和建筑物結構的惡化。保護性涂料的選擇、厚度以及施工應該考慮到水蒸氣凝結為水的可能性。

三、理論涂層厚度和實(shí)際涂層厚度

1．理論涂層設計厚度

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(lái)計算：

a）每升涂料涂裝1平方米時(shí)的厚度=體積固含量×1 L/mm

b）在指定厚度時(shí)的涂料理論量=指定涂裝厚度/每升涂料涂裝1平方米時(shí)的厚度

例如：體積固含量為60%的涂料，干膜厚度設計為0.8mm時(shí)，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(shí)的厚度=體積固含量×1mm/L=0.6×1=0.6 mm?m2/ L

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

2．實(shí)際涂層設計厚度

當涂料施工在聚氨酯泡沫上面時(shí)，有許多因素會(huì )影響成膜厚度，例如：泡沫表面的粗糙程度、過(guò)量噴涂的浪費、桶底的剩余料、設備的特點(diǎn)、施工人員的技能等等都會(huì )多多少少地影響涂料的需求量，以滿(mǎn)足設計的最低干膜厚度。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(shí)應該達到一定的厚度。聚氨酯泡沫的表面當然不會(huì )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(huì )高于凸出處的厚度。為了克服這個(gè)潛在的問(wèn)題，在設計涂層時(shí)，所謂的最低干膜厚度應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(zhù)要達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(diǎn)很重要：就是過(guò)于粗糙的聚氨酯泡沫表面，不適合用涂料來(lái)保護，因為涂料本身在非常粗糙的表面很難形成連續的涂膜，會(huì )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(shí)的波動(dòng)，非常適合于用彈性涂料來(lái)保護。即使表面被認為是光滑的，也需要至少訂購超過(guò)理論量5%的涂料量。

（2）桔子皮狀表面紋理：表面顯示出比較細的紋理，類(lèi)似桔子皮的紋理結構，這種表面相對可以用保護涂料來(lái)保護。至少應該訂購超過(guò)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(lái)保護。至少應該訂購超過(guò)理論量的25%。

（4）爆米花狀紋理：這是可以應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(lèi)似雕刻外觀(guān)，至少應該訂購超過(guò)理論量的50%。

（5）爆米花或樹(shù)皮狀紋理：凹凸處過(guò)渡有尖角，表面不適合用彈性涂料來(lái)保護。

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

3．風(fēng)帶來(lái)的損耗：在噴涂施工中，30%的涂料會(huì )被風(fēng)吹走。考慮使用擋風(fēng)板，并且考慮因風(fēng)帶來(lái)的損耗，在定貨時(shí)，應該考慮補定。

4．其他各種損耗：其他因素主要是包裝里面的剩余料，設備會(huì )出現的問(wèn)題等等。根據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：以上因素在訂購涂料時(shí)，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，干膜厚度設計為0.8mm時(shí)，涂裝1平方米需要的涂料理論量為：1.33L/m2，實(shí)際用量應該這樣來(lái)計算：

假如是表面為細桔皮狀，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證

　　有機涂料和其它的燃燒物一樣，在燃燒的情況下，會(huì )放熱，釋放出煙和有毒氣體。在配方中加入添加劑，用來(lái)起到阻燃和防火的作用。使用噴涂聚氨酯泡沫的用戶(hù)應該要熟悉不同的實(shí)驗程序，規則和法律。另外，保險公司也應該索取阻燃、防火實(shí)驗的相關(guān)報告。聚氨酯泡沫如果用在建筑物內部，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，這些也是保險公司所需要的。為最大程度的降低火災危險，在美國已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很多年這方面的工作，主要有美國的UL和FM兩個(gè)權威機構。另外還有三個(gè)權威組織進(jìn)行評估：BOCA，ICBO，SBCCI和一個(gè)總組織CABO。這些組織和機構常常在美國的涂料產(chǎn)品中出現，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。

五、選擇保護性涂料的設計依據

　　設計師應該根據具體的工程，考慮以下內容，作為選擇合適的涂料的依據。

（1）環(huán)境條件：彈性涂料應該能夠在指定的環(huán)境條件固化。在有冰雹或者風(fēng)力磨損的區域，應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(shí)驗必須在設計之前評估。

（2）規則和阻燃要求：選擇的體系必須滿(mǎn)足當地規則和保險業(yè)的需要。廠(chǎng)家代表必須出具單獨的防火、阻燃報告，以作為法律依據。

（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)物理指標是拉伸強度和斷裂伸長(cháng)率，邵氏硬度和干膜厚度。因為穿刺和其他表面張力帶來(lái)的損壞，可以通過(guò)選擇高拉伸強度和高斷裂伸長(cháng)率的涂料來(lái)預防。在有潛在磨損的區域，增加涂層厚度，可以有效的預防損壞。在人行區域，撒上沙礫或增強會(huì )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合，可以預防水蒸氣在泡沫內部或建筑物結構內部凝結為水。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）的一側擴散。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(zhuān)門(mén)的潮氣屏蔽涂料。潮氣屏蔽涂料離絕對濕度高的一側越近越好，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(guò)了涂料耐積水的性能。

（6）維護：涂層的臨時(shí)維護措施應該由加工商提供。

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

（8）其他因素：一旦選擇了合適的涂料，設計師還應該考慮以下因素：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(wú)保證書(shū)、和施工者的經(jīng)驗、施工質(zhì)量控制情況等

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

六、常見(jiàn)泡沫保護性涂料的選擇與設計