硬泡聚氨酯保温材料是由异酸酯与多元醇反应制成的一种具有甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。由于其保温性能良好，防水性能优异，广泛应用于外墙保温、屋顶保温以及冷库、粮库、档案室、管道、门窗口、冷库等特殊部位的保温。聚氨酯硬泡在国外被大量应用于屋面和墙体保温，主要应用形式有复合板材、现场喷涂两类。硬泡聚氨酯喷涂属于化工产品现场加工，喷涂技术较难，因设计要求和外界因素的不同，聚氨酯喷涂出方率也各不一样，主要有以下几点因素：

防水机理

(1)硬泡聚氨酯属于高分子泡沫塑料，具有憎水性，其自身吸水率极低(≤1%)，闭孔率高达95%以上，具有较低的水蒸气渗透性和优良的不透水性。

(2)聚氨酯硬泡体为连续致密、无接缝的完整不透水层，具备一定防水功能，在屋面中可代替1 道防水层使用。

(3)硬泡体具有一定弹性，延伸率达10%以上，能适应屋面基层变形，避免开裂渗漏。

(4)硬泡聚氨酯与混凝土、金属、木材、砖石、砌块等多种基面均有良好粘结力。现场高压喷涂发泡固化技术使发泡体能渗入主体结构缝隙，起到密封作用，其与基层面的粘结强度大于硬泡体本身的强度，硬泡层底面能与屋面基层牢固粘结，顶面能与材料性质相匹配的保护层紧密结合，屋面整体性好，无分层现象，可避免屋面水沿层间缝隙渗透。

保温机理

(1)硬泡聚氨酯闭孔率高、密度小、导热系数低、隔热保温性能好。聚氨酯硬泡体是由聚氨酯构成众多闭口微孔骨架，气孔内为导热系数很低的发泡剂蒸汽的泡沫体。聚氨酯硬泡体的导热系数主要由充填气体的导热系数来决定。采用无氟发泡剂形成的均匀致密闭口孔内充满了导热系数极低的发泡剂蒸汽，当密度为35～40 kg/m3 时，其导热系数仅为0.018～0.025W/(m·K)。

(2)聚氨酯硬泡体表面致密憎水、耐水、抗冻和耐腐蚀性好，避免了材料因受潮受冻而使保温性能下降。

喷涂硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面的技术优势

屋面防水与保温是相互依存、相互影响的，防水层渗水会造成保温层失效，保温层失效含水也会防水层，屋面工程应同时兼顾防水及保温两方面。屋面防水和保温是2个体系，其存在的问题是：屋面构造复杂，维修困难，成本高;采用的无机保温材料寿命太短，有机保温材料又污染。喷涂硬泡聚氨酯克服了建筑材料功能单一，即保温材料不防水、防水材料不保温的局限性，真正实现材料防水保温一体化。喷涂硬泡聚氨酯防水保温一体化屋面的技术优势如下：

(1)简化屋面构造，使防水保温一体化。改变了屋面防水、保温分层做法，使保温层和防水层合二为一，可使屋面构造简化，经济适用。

(2)粘结牢固，抗风揭能力强，方便屋面改造及维修。硬泡体具有良好粘结力，适用多高层建筑和风较大地区建筑物外墙及屋顶保温，特别是沥青类和高分子类防水卷材与防水涂料旧防水层，只需起鼓、疏松部分，与基层结合牢固的部位可直接在其表面喷涂硬泡聚氨酯，这对旧屋面修缮十分方便，且可垃圾清运量。

(3)防水、保温及节能效果好。高闭孔率、憎水、无拼接缝、整体性好的硬泡体防水性能可靠。硬质聚氨酯泡沫是国内现有建筑保温材料中密度小、导热系数小、热阻值高的保温材料。硬质聚氨酯泡沫25℃时的导热系数低至0.024 W/(m·K)以下，而聚苯泡沫板导热系数为0.05 W/(m·K)，水泥珍珠岩导热系数为0.1 W/(m·K)。用于建筑屋面或外墙时厚度小、热阻大，保温、隔热、隔声性好，可减缓冷缩变形，具有长期节能效益。在一般居住建筑物中使用硬泡聚氨酯做防水保温层，其厚度仅为材料厚度的1/3，其热阻值却是材料的3 倍。在同样节能要求前提下，硬泡聚氨酯的厚度小或在同样厚度前提下硬泡聚氨酯节能效果好。

(4)施工快捷，适应性强。采用机械化喷涂施工，速度快，工期短;一套设备在良好条件下每天理论喷涂面积为800～1000 m2，比防水、保温材料施工时间节省80%。适于各种形状及材质屋面，特别是构造物较多的屋面、别墅、异型屋面等更具优越防水保温性能。

(5)比强度高，自重轻，屋面荷载轻，安全性好。屋面荷载是使用材料的1/3，更适合大跨度、薄壳建筑屋面的防水保温。在设计屋面板或用于钢结构大跨度屋面时可钢材用量，工程造价。

(6)抗压强度较高，尺寸性好。抗压强度≥0.3 MPa，低温时强度还会有所，可屋面不同使用功能需求。在-20 ℃存放24 h，硬泡体线性变化率小于1%，尺寸性好。

(7)环保，性能，寿命长。无氟发泡技术，不大气层。耐弱酸、耐碱，低温-50 ℃不脆裂，高温150 ℃不流淌，阻燃性能B2、B1级，遇明火只碳化，且碳化的聚氨酯硬泡可阻隔火势蔓延。屋面使用寿命超过30 年以上。