聚氨酯在建筑业上的开发应用
随着生活水平的提高，居住条件不断改善，在寒冷的冬天，房屋需加热以取暖；在炎热的夏季，房屋又需冷却以降温，住宅的加热与冷却都要消耗能量。同时，建筑物的设计与建造必须考虑绝热保温，提高能源效率，降低能量消耗。聚氨酯是好的绝热材料，由于其良好的加工性能，可以制成泡沫，软、硬等各种不同类型的材料，可以极大地降低各类建筑物的能量消耗。相同条件下使用各种不同绝热材料的相对厚度如下：聚氨酯50 mm；聚苯乙烯80 mm；矿棉90 mm；软木100 mm；纤维板130 mm；软质木材280 mm。聚氨酯硬质泡沫塑料重量轻、比强度大、隔热、隔音、隔潮、耐腐蚀、防渗漏，具有极佳的粘结性能，既可现场施工、又可预制成构件组装。可满足建筑物减轻重量，降低造价，节能降耗等诸方面的需要，因而被广泛地用作工业及民用建筑、商业建筑、冷库等的墙体、地板、屋面、天花板等结构的建筑材料。因此，建筑业聚氨酯硬泡的发展及应用迅速，1965年用量仅为1万吨，1975年为18万吨，1977年为30万吨，1984年50万吨，1999年增加到100万吨以上。
我国1992年建筑用聚氨酯消耗量仅为1万吨左右，表明聚氨酯在建筑业上的应用刚刚起步。建筑业的节能问题尚未引起重视，我国建筑能耗已占全社会总能耗的25%，是工业结构中的能耗大户。我国北方现有住宅90%以上为混合结构，其能源效率是极其低下的，与气候条件相近的美国相比，建筑外墙的能源效率仅为国外先进水平的18%，屋顶的能源效率仅为20%，外窗能源效率仅为35%，门窗的气密性能为17%，单位建筑面积采暖能耗为国外先进水平的3倍。因此，开发聚氨酯在建筑业上的应用，对提高我国建筑物能源的效率和质量，降低造价都具有极其重要的意义。
一般，聚氨酯在建筑上的应用类别可分为：聚氨酯硬泡建筑结构材料、喷涂聚氨酯绝热层、聚氨酯胶粘剂和密封剂、聚氨酯涂料等。
1． 聚氨酯硬泡建筑结构材料
美国出现的一种组合式房屋，其建造法是把木制梁装配成整体式框架，再把墙板敷于其上，这种特制的应力面板是在两块厚板胶合板中间夹一层14cm厚的聚氨酯等绝热材料而制成。这种组合式房屋的优点是其造价仅为传统梁柱结构的一半，施工期大大缩短，并可有效的节能。因其墙体内充满了聚氨酯绝热材料，故其能耗仅为传统住宅的一半左右。
目前，已开发出的聚氨酯硬泡沫的建筑结构材料主要有以下几种：复合板材、以聚氨酯硬泡为芯板、薄钢板、铝板为面料的夹心板材。其结构强度高、绝热性好、阻燃性强、使用寿命长。聚氨酯泡沫混凝土，在聚氨酯泡沫中添加陶土、水泥等填料，用于建造外墙、地板、铺设和修建公路、敷设地下管线。增强型聚氨酯硬泡，由玻璃纤维增强的聚氨酯硬泡层压板材已用于墙体和屋顶等结构中。聚氨酯沥青泡沫，由聚氨酯硬泡组分同沥青乳浊液混合发泡制得，其强度高，隔音效果好、尺寸稳定，可用作建筑物的隔音材料和接缝材料。
其它的聚氨酯硬泡建筑结构材料还有：利用废旧聚氨酯硬泡再生后制得的用于保温的夹芯板材；在聚氨酯硬泡上喷涂混凝土制得的复合建筑材料；用于建造外墙的聚氨酯硬泡陶瓷板；具有杀虫效能的聚氨酯硬泡。
聚氨酯硬泡建筑结构材料常用的加工方法有连续层压法、压机注射法、块状生产法及垂直层压法。
2． 喷涂聚氨酯绝热层
喷涂法是将反应物料直接喷涂于屋顶或外墙，几秒钟内泡沫表面即固化。喷涂聚氨酯硬泡的屋顶，能起到良好的绝热防渗漏的作用。为防止日光直接照射、喷涂的泡沫体表面一般用弹性薄膜、金属薄板或混凝土层保护。
对我国现有建筑物的节能改造，若将北向、西向的窗户更换为单框双玻璃，将周边外墙直接喷涂30 mm厚板硬质聚氨酯泡沫绝热层。经这样处理的建筑物，其能源效率等有可从原来的2.4~2.9提高到5.8~6.0。这种喷涂的硬质聚氨酯泡沫塑料绝热层目前我国技术已比较成熟。
3． 聚氨酯胶粘剂和密封剂
聚氨酯密封剂主要有单组分和双组分两种类型，单组分施工方便，双组分交联快，性能较好。1990年美国聚氨酯密封剂的单、双组分类型之比接近1。1990年~1999年美国聚氨酯密封剂的销售量由2.8万吨增加到4万吨左右，平均增率约7%。我国的聚氨酯密封剂尚处于试生产及应用阶段，其市场主要在建筑部门，如建筑物的嵌缝，在装配建筑物外墙壁材、内饰材和天花板等时，为了达到结合缝的防水、防尘的目的，需要涂布密封剂、混凝土构件连接密封，高速公路和机场跑道伸缩缝的嵌填亦用密封剂。
国外开发的一种湿固化聚氨酯胶粘剂用于生产石棉――水泥/聚苯乙烯泡沫层板，还用于建筑木结构和门窗件粘接，未充分干燥的木材亦能粘接。该胶系中性，不浸蚀木组织，胶不含填料，涂层薄，可取代间苯二酚甲醛树脂。
4． 聚氨酯涂料
聚氨酯丙烯酸溶液型涂料，用于外墙面涂装，系双组分涂料，聚氨酯组分作为固化剂，可分为脂肪族聚氨酯和芒香族聚氨酯两种。前者比后者有更好的保光保色性和耐发黄性。经聚氨酯固化的丙烯酸溶剂漆比一般的丙烯酸溶剂漆有更高的硬度，不易玷污，保光保色性更好。
水性聚氨酯涂料：常温下干燥快、对各种底材附着性好，具有优异的光泽、耐水性和耐候性等。国外水性聚氨酯涂料的研究和应用已形成高潮，已在建筑涂料中被广泛的应用。
仿瓷聚氨酯涂料：目前美国已开发出一种聚氨酯高效地板涂料，用于保护混凝土地面，耐酸、碱、盐、有机溶剂以及油和化学试剂的腐蚀，具有极其良好的装饰、耐冲击性能，容易清洗，因而能减少维修和维护的费用。
防水聚氨酯涂料：用于防止浴厕间，外墙板板缝以及地下室等工程的渗漏水。
单组分聚氨酯清漆：用于涂覆水泥地面作装饰保护涂层。
我国聚氨酯工业还是一个刚刚兴起的新型工业，尚有许多新技术、新产品急需开发，有许多迅速发展的应用市场急待开发开拓，经济效益与市场发展前景均十分看好。
我国1992年建筑用聚氨酯消耗量仅为1万吨左右，表明聚氨酯在建筑业上的应用刚刚起步。建筑业的节能问题尚未引起重视，我国建筑能耗已占全社会总能耗的25%，是工业结构中的能耗大户。我国北方现有住宅90%以上为混合结构，其能源效率是极其低下的，与气候条件相近的美国相比，建筑外墙的能源效率仅为国外先进水平的18%，屋顶的能源效率仅为20%，外窗能源效率仅为35%，门窗的气密性能为17%，单位建筑面积采暖能耗为国外先进水平的3倍。因此，开发聚氨酯在建筑业上的应用，对提高我国建筑物能源的效率和质量，降低造价都具有极其重要的意义。
一般，聚氨酯在建筑上的应用类别可分为：聚氨酯硬泡建筑结构材料、喷涂聚氨酯绝热层、聚氨酯胶粘剂和密封剂、聚氨酯涂料等。
1． 聚氨酯硬泡建筑结构材料
美国出现的一种组合式房屋，其建造法是把木制梁装配成整体式框架，再把墙板敷于其上，这种特制的应力面板是在两块厚板胶合板中间夹一层14cm厚的聚氨酯等绝热材料而制成。这种组合式房屋的优点是其造价仅为传统梁柱结构的一半，施工期大大缩短，并可有效的节能。因其墙体内充满了聚氨酯绝热材料，故其能耗仅为传统住宅的一半左右。
目前，已开发出的聚氨酯硬泡沫的建筑结构材料主要有以下几种：复合板材、以聚氨酯硬泡为芯板、薄钢板、铝板为面料的夹心板材。其结构强度高、绝热性好、阻燃性强、使用寿命长。聚氨酯泡沫混凝土，在聚氨酯泡沫中添加陶土、水泥等填料，用于建造外墙、地板、铺设和修建公路、敷设地下管线。增强型聚氨酯硬泡，由玻璃纤维增强的聚氨酯硬泡层压板材已用于墙体和屋顶等结构中。聚氨酯沥青泡沫，由聚氨酯硬泡组分同沥青乳浊液混合发泡制得，其强度高，隔音效果好、尺寸稳定，可用作建筑物的隔音材料和接缝材料。
其它的聚氨酯硬泡建筑结构材料还有：利用废旧聚氨酯硬泡再生后制得的用于保温的夹芯板材；在聚氨酯硬泡上喷涂混凝土制得的复合建筑材料；用于建造外墙的聚氨酯硬泡陶瓷板；具有杀虫效能的聚氨酯硬泡。
聚氨酯硬泡建筑结构材料常用的加工方法有连续层压法、压机注射法、块状生产法及垂直层压法。
2． 喷涂聚氨酯绝热层
喷涂法是将反应物料直接喷涂于屋顶或外墙，几秒钟内泡沫表面即固化。喷涂聚氨酯硬泡的屋顶，能起到良好的绝热防渗漏的作用。为防止日光直接照射、喷涂的泡沫体表面一般用弹性薄膜、金属薄板或混凝土层保护。
对我国现有建筑物的节能改造，若将北向、西向的窗户更换为单框双玻璃，将周边外墙直接喷涂30 mm厚板硬质聚氨酯泡沫绝热层。经这样处理的建筑物，其能源效率等有可从原来的2.4~2.9提高到5.8~6.0。这种喷涂的硬质聚氨酯泡沫塑料绝热层目前我国技术已比较成熟。
3． 聚氨酯胶粘剂和密封剂
聚氨酯密封剂主要有单组分和双组分两种类型，单组分施工方便，双组分交联快，性能较好。1990年美国聚氨酯密封剂的单、双组分类型之比接近1。1990年~1999年美国聚氨酯密封剂的销售量由2.8万吨增加到4万吨左右，平均增率约7%。我国的聚氨酯密封剂尚处于试生产及应用阶段，其市场主要在建筑部门，如建筑物的嵌缝，在装配建筑物外墙壁材、内饰材和天花板等时，为了达到结合缝的防水、防尘的目的，需要涂布密封剂、混凝土构件连接密封，高速公路和机场跑道伸缩缝的嵌填亦用密封剂。
国外开发的一种湿固化聚氨酯胶粘剂用于生产石棉――水泥/聚苯乙烯泡沫层板，还用于建筑木结构和门窗件粘接，未充分干燥的木材亦能粘接。该胶系中性，不浸蚀木组织，胶不含填料，涂层薄，可取代间苯二酚甲醛树脂。
4． 聚氨酯涂料
聚氨酯丙烯酸溶液型涂料，用于外墙面涂装，系双组分涂料，聚氨酯组分作为固化剂，可分为脂肪族聚氨酯和芒香族聚氨酯两种。前者比后者有更好的保光保色性和耐发黄性。经聚氨酯固化的丙烯酸溶剂漆比一般的丙烯酸溶剂漆有更高的硬度，不易玷污，保光保色性更好。
水性聚氨酯涂料：常温下干燥快、对各种底材附着性好，具有优异的光泽、耐水性和耐候性等。国外水性聚氨酯涂料的研究和应用已形成高潮，已在建筑涂料中被广泛的应用。
仿瓷聚氨酯涂料：目前美国已开发出一种聚氨酯高效地板涂料，用于保护混凝土地面，耐酸、碱、盐、有机溶剂以及油和化学试剂的腐蚀，具有极其良好的装饰、耐冲击性能，容易清洗，因而能减少维修和维护的费用。
防水聚氨酯涂料：用于防止浴厕间，外墙板板缝以及地下室等工程的渗漏水。
单组分聚氨酯清漆：用于涂覆水泥地面作装饰保护涂层。
我国聚氨酯工业还是一个刚刚兴起的新型工业，尚有许多新技术、新产品急需开发，有许多迅速发展的应用市场急待开发开拓，经济效益与市场发展前景均十分看好。
