喷涂硬泡聚氨酯材料导热系数极低，既保温又防水，易满足建筑节能要求，是目前实现建筑屋面保温防水一体化的新型节能建筑材料。硬泡聚氨酯屋面保温防水技术在我国新建和既有房屋修缮改造工程的应用上已积累了许多成功经验，其中采用喷涂工艺的硬泡聚氨酯保温、防水及节能效果更显著。
喷涂硬泡聚氨酯是采用异氰酸酯、多元醇及发泡剂等添加剂，现场使用专用喷涂设备，在基层上连续多遍喷涂发泡聚氨酯后，形成的致密无接缝的硬质泡沫体。屋面用喷涂硬泡聚氨酯按材料物理性能可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3 种类型。
Ⅰ型具有优异保温性能，用作屋面和外墙保温层；Ⅱ型除优异保温性能外，还具有一定防水功能，与抗裂聚合物水泥砂浆复合使用，用作屋面复合保温防水层；Ⅲ型除优异保温性能外，还具有较好的防水性能，是一种保温防水功能一体化材料，用作屋面保温防水层。
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，在屋面系统中可代替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。现场高压聚氨酯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撕裂强度，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。