聚氨酯保溫材料是由異酸酯與多元醇反應制成的一種具有甲酸酯鏈段重復結構單元的聚合物。由于其保溫性能良好，防水性能優異，廣泛應用于外墻保溫、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用于屋面和墻體保溫，主要應用形式有復合板材、現場噴涂兩類。硬泡聚氨酯噴涂屬于化工產品現場加工，噴涂技術較難，因設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良的不透水性。

(2)聚氨酯硬泡體為連續致密、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力。現場高壓噴涂發泡固化技術使發泡體能滲入主體結構縫隙，起到密封作用，其與基層面的粘結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，頂面能與材料性質相匹配的保護層緊密結合，屋面整體性好，無分層現象，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、導熱系數低、隔熱保溫性能好。聚氨酯硬泡體是由聚氨酯構成眾多閉口微孔骨架，氣孔內為導熱系數很低的發泡劑蒸汽的泡沫體。聚氨酯硬泡體的導熱系數主要由充填氣體的導熱系數來決定。采用無氟發泡劑形成的均勻致密閉口孔內充滿了導熱系數極低的發泡劑蒸汽，當密度為35～40 kg/m3 時，其導熱系數僅為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優勢

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：屋面構造復雜，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優勢如下：

(1)簡化屋面構造，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，可使屋面構造簡化，經濟適用。

(2)粘結牢固，抗風揭能力強，方便屋面改造及維修。硬泡體具有良好粘結力，適用多高層建筑和風較大地區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。硬質聚氨酯泡沫是國內現有建筑保溫材料中密度小、導熱系數小、熱阻值高的保溫材料。硬質聚氨酯泡沫25℃時的導熱系數低至0.024 W/(m·K)以下，而聚苯泡沫板導熱系數為0.05 W/(m·K)，水泥珍珠巖導熱系數為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能效果好。

(4)施工快捷，適應性強。采用機械化噴涂施工，速度快，工期短;一套設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省80%。適于各種形狀及材質屋面，特別是構造物較多的屋面、別墅、異型屋面等更具優越防水保溫性能。

(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。在設計屋面板或用于鋼結構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)環保，性能，壽命長。無氟發泡技術，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。