硬質発泡ポリウレタンの現場噴霧に関する技術的側面
硬質ポリウレタン（PU）断熱材は、イソシアネートとポリオールの反応によって形成される、カルバメートセグメントの繰り返し構造単位を持つポリマーです。優れた断熱性と防水性を備えているため、外壁や屋根の断熱材としてだけでなく、冷蔵倉庫、穀物貯蔵施設、文書保管室、パイプライン、ドア、窓など、さまざまな特殊な断熱用途に幅広く使用されています。
現在では、屋根の断熱や防水用途に加え、冷蔵倉庫や中規模から大規模の化学プラントなど、さまざまな用途にも利用されている。
硬質ポリウレタン吹き付け工法の主要技術
硬質ポリウレタンフォームの吹き付け技術を習得するには、フォームの穴の不均一性などの潜在的な問題があるため、困難が伴います。建設作業員が吹き付け技術を熟練して扱い、建設中に発生する技術的な問題を自力で解決できるよう、建設作業員の訓練を強化することが不可欠です。吹き付け工法における主な技術的課題は、主に以下の点に集中しています。
ホワイトニング時間と噴霧効果の制御。
ポリウレタンフォームの形成には、発泡と硬化の2つの段階があります。
混合段階から泡の体積膨張が停止するまでの過程は発泡と呼ばれます。この段階では、噴霧作業中に相当量の反応性高温エステルがシステム内に放出されるため、気泡孔分布の均一性を考慮する必要があります。気泡の均一性は主に次のような要因に依存します。
1. 材料比率の偏差
機械で生成された泡と手動で生成された泡の間には、密度に大きな違いがあります。通常、機械で設定される材料比率は1：1ですが、異なるメーカーの白色材料の粘度レベルが異なるため、実際の材料比率はこれらの固定比率と一致しない場合があり、白色または黒色材料の過剰使用によって泡の密度にばらつきが生じる可能性があります。
2. 周囲温度
ポリウレタンフォームは温度変化に非常に敏感です。その発泡プロセスは、システム内部の化学反応と環境条件の両方から得られる熱量に大きく依存しています。
周囲温度が環境熱供給に十分な高さであれば、反応速度が加速され、表面密度と内部密度が均一な、完全に膨張した発泡体が得られる。
逆に、低温（例えば18℃以下）では、反応熱の一部が周囲に放散されるため、硬化期間が長くなり、成形収縮率も増加するため、生産コストが上昇する。
3.風
噴霧作業中は、風速は理想的には5m/s以下に抑えるべきです。この閾値を超えると、反応によって発生した熱が吹き飛ばされ、急速な発泡が阻害されるとともに、製品の表面が脆くなります。
4. ベース温度と湿度
塗布工程におけるポリウレタンの発泡効率は、下地壁の温度によって大きく左右されます。特に周囲温度と下地壁の温度が低い場合、初期塗布後に急速な吸収が起こり、材料全体の収量が減少します。
したがって、最適な硬質ポリウレタン発泡体の膨張率を確保するためには、建設工事中の昼休み時間を最小限に抑えることと、戦略的なスケジュール調整が不可欠となる。
硬質ポリウレタンフォームは、イソシアネートとポリエーテルの複合体という2つの成分間の反応によって形成されるポリマー製品です。
イソシアネート成分は水と容易に反応して尿素結合を生成します。尿素結合の含有量が増加すると、生成されるフォームは脆くなり、フォームと基材との間の接着力が低下します。そのため、錆、ほこり、湿気、汚染物質のない清潔で乾燥した基材表面が必要となります。特に、露や霜が存在する雨天時は、それらを除去し、乾燥させてから作業を進める必要があります。
投稿日時：2024年7月16日