Содержание
Пенополиуретан
Известные пенополиуретаны по различным классификациям относятся к полимерам, реактопластам, пенопластам (газонаполненным пластикам). Основное назначение ППУ, как и других вспененных пластмасс – это теплоизоляция. Количество газов в пенополиуретане обычно составляет 85-90 процентов, что говорит о большем удобстве и экономической целесообразности получать ППУ теплоизоляторы непосредственно по месту строительных работ, вместо того чтобы транспортировать готовый материал.
Этот вспененный полимер по химической природе является производным двух компонентов. Один из них включает многочисленные гидроксильные группы (ОН), то есть является многоатомным спиртом. Второй компонент, связывающий ОН-группы, называется изоцианат. В общем виде формула изоцианата выглядит так: R-N=С=О, где R – органический радикал.
Обычно и полиолы, и изоцианаты являются жидкостями.
По своим физико-механическим свойствам ППУ разделяется на следующие виды, определяющие его возможное использование:
— жесткий (или интегральный);
Жесткий материал будет подробно рассмотрен ниже. Что касается мягкого ППУ или поролона, то он чаще всего используется в качестве наполнителя для мягкой мебели и прочих изделий, используемых в быту. Поролон, в зависимости от марки, обладает плотностью от 5 до 40 кг/куб. м.
Рис.1. Применение поролона в пляжных матрацах
Получение пенополиуретана
Синтез ППУ, как было сказано ранее проходит в ходе реакции полиола и полиизоционата. Такой процесс относится к реакциям поликонденсации, в результате которой выделяется побочный продукт. В случае с ППУ этим продуктом является углекислый газ СО2. Газ не удаляется из вязкой среды образующегося полимера, а формирует пузырьки внутри него. Таким образом получается вспененная структура пенополиуретана.
ППУ в зависимости от марок используемого сырья, соотношения компонентов, условий получения и т.п. может быть жестким и мягким, а также различной плотности. Известно, что тонна исходных компонентов дает порядка 20 куб. метров ППУ плотностью около 50 кг/м3. Такой объем готового теплоизолирующего материала всего из 4-5 бочек сырья обусловливает широчайшее применение ППУ в современном строительстве.
Тем не менее, пенополиуретан получают и в заводских условиях. Чаще всего жестким ППУ изолируют стальные или пластиковые трубопроводы и фитинги, а мягкий пенополиуретан идет на производство мебели. В этом случае используют заливочные машины высокого давления. Компоненты поступают под давлением в специальную головку, где смешиваются и с высокой скоростью впрыскиваются в специальную форму. Таким образом происходит одновременный синтез полимера и придание ему нужной формы.
Основным параметром качества вспененного ПУ, как и любого другого аналогичного материала, является плотность. Она должна соответствовать нормативной документации и быть равномерной по объему заводского изделия. Также очень важно распределение размеров пор. Они не должны быть слишком большими или же резко отличаться по размеру друг от друга. Эти параметры на современных предприятиях контролируются лабораторно.
Свойства ППУ
Важное преимущество рассматриваемого пенополимера заключается в его низкой токсичности. Несмотря, на более жесткие, чем во многих других странах, российские нормы ППУ как правило получает отметку о безопасности при использовании в виде теплоизоляции в гигиеническом сертификате.
Также пенополиуретан достаточно пожаробезопасен, он является трудносгораемым материалом. Для достижения лучших свойств по безопасности желательно использовать антипирены в составе компонентов ППУ. В этом случае вспененный материал не поддерживает горение и горит только в присутствии внешнего пламени. В случае удаления источника горения пенополиуретан прекращает гореть и даже не тлеет. Группа горючести ППУ важна при применении материала при строительстве стен и крыш или при производстве мягкой мебели, она не значима в случае, например, теплоизоляции трубопроводов.
Ниже приведены прочие важные характеристики рассматриваемого материала:
— он применяется при очень различных температурах, от минус 250 градусов С до 180 градусов С;
— имеет минимальный коэффициент теплопроводности в диапазоне 0,023 — 0,032 Вт/мК;
— ППУ устойчив к воздействию живых организмов, в т.ч. к микробам, плесени, не подвержен гниению;
— обладает низким водопоглощением – при влажности 98 процентов, при наличии поверхностной пленки, водопоглощение в течение 24 часов равно 0,04 процента.
Преимущества ППУ
Пенополиуретан является уникальным материалом. Его использование дает возможность максимально сжать время строительных работ.
При использовании ППУ методом заливки в результате однородный по составу материал равномерно заполняет все необходимые стыки, щели и прочие полости. В случае использования напыления (см. ниже) ППУ формирует сплошной герметичный слой теплоизоляции, без повреждений и границ, которые могут в дальнейшем служить причиной повреждения изолируемого покрытия и выходу изоляции из строя.
Пенополиуретан можно наносить на поверхность любой формы и размера. При заливке подойдет пространство любого объема и структуры, не обязательно замкнутое. В случае излишне залитого ППУ лишний материал можно в последствии несложным образом удалить.
Поверхность, изделия или залитые полости ППУ исправно служат не менее 25 лет, конечно, если за этот срок не были нанесены повреждения.
Напыление пенополиуретана
В случае, если компоненты ППУ в процессе впрыска перешиваются не только между собой, но и с воздухом, происходит процесс напыления пенополиуретана. В процессе смешения получается аэрозоль, состоящая из микрокапель, она попадает на поверхность и ложится слоем ППУ.
В отличие от напыления, при заливке ППУ компоненты смеси перемешивают только между собой, без воздушной среды.
Для получения тепло- и гидроизоляционных покрытий напыление вспененного полимера является одной из лучших технологий. Пенополиуретан может образовывать покрытия на поверхностях любой формы, он прекрасно ложится на различные материалы и дает возможность работы с разными задачами и разными исходными элементами конструкции зданий и сооружений.
Области использования пенополиуретана
ППУ широко используется в следующих отраслях промышленности:
— строительстве, помимо теплоизоляции и трубопроводов это – производство быстровозводимых зданий и сооружений из сэндвич-панелей и т.п.;
— машиностроении, в том числе в автомобиле- и самолетостроении;
— в пищевой промышленности;
— в упаковочных материалах;
— в обувной и спортивной промышленности;
— при производстве морозильной и холодильной техники и помещений;
— в легкой промышленности для выпуска тканей и материалов;
— прочие возможности использования, множество специальных применений.
Рис.2. Панели для термоизоляции
ППУ в строительстве
Основное использование пенополиуретан находит в строительной индустрии и различных конструкциях. В частности, помимо уже описанных случаев использования больших количеств этого полимера, ППУ отлично используется в качестве ремонтного материала для изношенного или поврежденного кровельного покрытия возрастных сооружений. При этом неважно какой у кровли угол наклона. В случае, если применяется пенополиуретан, на кровельный материал сначала наносится слой в 4-5 см ППУ покрытия пониженной плотности (около 60-80 кг на куб.м). После этого наносится защитный и гидроизолирующий слой того же вспененного полимера меньшей толщины, но повышенной плотности (от 120 до 600 кг на куб.м).
Пенополиуретан – отличный материал для теплоизоляции стен, фасадов, чердаков, внутренних поверхностей крыш, в том числе потолков. а также для утепления полов, фундаментов, подвалов и т.п.
Рис.3 Теплоизолированные трубы
Широко применяется ППУ в качестве теплоизолятора труб и теплотрасс. Изоляция труб и фитингов, сделанная в заводских условиях, позволяет получить законченную, гидроизолирующую оболочку стальной или полимерной трубы. При этом поверхность оболочки может быть как полимерной (чаще полиэтиленовой черного цвета) для прокладки теплотрасс в земле, так и из оцинкованной стали для наружной прокладки трасс. Оцинкованная оболочка, также прекрасно сочетающаяся с ППУ, защищает трубу от воздействия солнечных лучей, механических повреждений и других неблагоприятных факторов. Места стыков труб в полевых условиях, как правило, закрывают специальными термоусадочными муфтами или лентами и также заполняют пенополиуретаном для получения законченной термоизолированной трубопроводной системы. Для контроля протечек жидкости как из трубы в слой ППУ, так и со стороны оболочки в массу пенополиуретанового слоя могут быть интегрированы специальные сигнальные провода. Обнаружение места протечки ведется по методу потери сопротивления в электрической цепи.
Что такое пенополиуретан и как его можно использовать для обустройства частного дома
Пенополиуретан (ППУ) – это строительный материал из группы полимерных теплоизоляционных средств с пористой структурой. Газонаполненная пластмасса характеризуется низким коэффициентом теплопроводности, что является одним из главных преимуществ на фоне большинства востребованных утеплителей. Также несмотря на синтетическую природу и токсичность отдельных ингредиентов конечный результат на выходе считается экологичным, допустимым для эксплуатации внутри жилого помещения.
Рассмотрим, что такое вспененный или твердый пенополиуретан относительно состава. Это материал, который получают путем смешивания жидких компонентов: полиол и диизоцианат. Первый влияет на технические показатели и может быть получен из растительных масел или нефтепродуктов, второй способствует вспениванию. После нанесения напыляемого ППУ в сухом остатке содержание воздуха в ячейках достигает 90%. Дополнительно рабочая масса может быть наполнена функциональными добавками, что является определяющим критерием для классификации готовых к использованию смесей.
Напыляемый тип пенополиуретана Источник allegroimg.com
Литература
- Саундерс Д., Фриш К. Химия полиуретанов: Пер. с англ. М.: Химия, 1968;
- Любартович С. А., Морозов Ю. Л., Третьяков О. Б. Реакционное формование полиуретанов. М.: Химия, 1990. 288 с;
Стандарты и нормы
- Постановление Правительства Москвы от N 91-ПП — нормативы использования при теплоизоляции труб и теплотрасс;
- Теплоизоляция ограждающих конструкций строений и зданий — СТО 00044807-001-2006;
- Тепловая изоляция трубопроводов заливочным пенополиуретаном ВСН 462-85 (Утверждены Минмонтажспецстроем СССР года);
- Санитарные правила для производств синтетических и полимерных материалов г. N 4783-88
Что изготавливают из пенополиуретана, где можно применить в доме
В цехах из пенополиуретана изготавливают сендвич-панели из которых можно построить дом. Альтернативная тепхнология — напыление утеплителя сразу для большой площади стен и кровли дома, затем изнутри отшивается экологичными панелями.
Пенополиуретановые оболочки для труб — надежная теплоизоляция, устойчивая к воздействию воды. А трубопроводы, емкости, например бак для хранения воды, при установке на чердаке, можно изолировать напылением, при утеплении всего дома. Подробней — о водонакопительных баках в доме
Пенополиуретан мы можем встретить в дверях, это наиболее дорогие изделия, а также в домашней технике — в водонагревателях и в холодильниках. Компактные конструкции и длительное сохранение температуры — все из-за этого утеплителя. Из него также делают декор и лепнину не только внутри зданий но и на улице. А также самые различные предметы, например седло на мотоцикл, или применяют внутри матраса…
Какая долговечность, изменения со временем
Считается, что пенополиуретан будет беспроблемно служить не менее 30 лет. Рассмотрим, как влияют негативные факторы.
- Воздействие циклов замораживания в сочетании с водой, не оказывает видимого разрушающего воздействия на этот материал. Трещин, разрывов, на любой глубине внутри материала не обнаружено.
- Ультрафиолет пагубно действует на поверхностный слой. Но на глубине в 1 сантиметр за период 60 лет никаких изменений не обнаружено, даже при весьма интенсивном облучении.
- Коэффициент теплопроводности за 100 лет увеличивается не более чем на 30%. Фактически материал весь срок службы сохраняет расчетные значениях по теплоизолирующей способности.
- Вибрация, механически нагрузки (без отрыва и сдвига) не привели к разрывам сплошности и крошению материала в пределах установленного срока службы.
Советуем изучить — Как подключить генератор к сети дома
Как видим, материал устойчив к внешним воздействиям, которые обычно могут действовать на слой утепления утеплителям. Влияние ультрафиолета необходимо уменьшить путем применения надежных лакокрасочных покрытий, строительства ограждений фасада и т.е.
Техническое описание и разновидности
Свойства пенополиуретана зависят от комплекса различных факторов. Главными из них являются состав, коэффициент смешивания всех компонентов, скорость протекания химических процессов после нанесения на рабочее основание. На основании перечисленного выделяется несколько подвидов:
- Гибкий. Фактический это мягкий ППУ, эластичный и пружинистый материал, который в большей степени известен как поролон. Главный недостаток здесь – низкая прочность на разрыв.
- Плотный. Образец с повышенной плотностью и твердостью. Но минусом является хрупкость, низкая прочность на сгибание.
- Вспененный. Самый востребованный тип материала, так как обладает оптимальными свойствами для эксплуатации. Мастера и пользователи здесь недостатков не отмечают.
По исполнению различают два вида материалов: вспененный и твердый. Для первого характерны эргономичность за счет образования бесшовного теплоизолирующего слоя. Наносится состав путем напыления приготовленной на строительной площадке массы. Второй вариант ППУ – это плитный либо листовой материал, который может быть использован для утепления дома, амортизации поверхности.
Плиты из полиуретана Источник polyhimplast.ru
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на утеплении домов
В таблице предоставлена информация о технических характеристиках пенополиуретана с кратким описанием.
Параметр | Описание |
Теплопроводность | Показатель зависит от процентного содержания газа в ячейках. У жестких вариантов показатель находится в пределах 0,019-0,035 Вт/м*К (для сравнения – у минеральной ваты это 0,045-0,056 Вт/м*К). |
Шумопоглощение | Влияющие факторы: пористость, толщина покрытия, частота звуковых колебаний, жесткость каркасной конструкции. Оптимальным для улучшения акустических свойств помещения считается материал со средним уровнем эластичности. |
Химическая инертность | Реагенты, которые входят в состав строительных отделочных материалов, не способны оказывать разрушительное воздействие на полимерный утеплитель. Также ППУ способен защитить металлическое основание от агрессивных явлений провоцирующих появление коррозии. Однако эффективность у разных образцов может отличаться. Также не все варианты выдерживают прямой контакт с концентрированными кислотами. |
Плотность | Диапазон значений представлен в виде 30-80 кг/куб.м. Главными определяющими моментами являются технология производства и назначение готового материала. |
Водопоглощение | Показатели зависят от плотности конечного результата. Чем меньше пор, тем ниже впитывающая влагу способность. Как правило, материалы способны поглотить в сутки не более 1-3% от общего объема образца. Существуют продукты с содержанием гидрофобизирующих добавок, которые снижают коэффициент водопоглощения (например, касторовое масло дает результат в 0,25-1%). |
Горючесть | В состав пенополиуретана могут входить антипиреновые добавки (например, состав на основе фосфора или галогена). Это позволяет производить огнестойкий продукт, который самостоятельно затухает и трудно воспламеняется. В помещениях с высоким уровнем пожароопасности наносится два слоя ППУ: обычный и огнестойкий. |
Отдельно выбирая гибкий пенополиуретан для решения тех или иных задач нужно обращать внимание на маркировку относительно жесткости конечного продукта:
- ST – активно используется в мебельном производстве с целью обивки спинок и подлокотников;
- EL – главный потребитель тот же применяет модифицированный полиуретан для изготовления матрацев, элементов для сидения и лежания (справляется с небольшой динамической нагрузкой);
- HR – обладает хорошей упругостью, что актуально для производства ортопедических изделий.
Также выделяется несколько типов твердых материалов ППУ:
- Жесткий. Твердый вариант с высокой плотностью, но малым весом. Применяется для улучшения акустических и теплоизоляционных свойств конструкций. Плитные образцы также используются для производства сэндвич-панелей.
- Ретикулированный. Характерная особенность – структура с открытыми порами. Благодаря этому материалы отличаются гигроскопичностью и паропроницаемостью, способностью фильтровать воздушные потоки. Такие панели хорошо подходят для утепления крыши и фасада дома, обустройства системы «климат-контроль».
Ретикулированный тип полиуретана Источник yandex.nethttps://m-strana.ru/articles/minvata-dlya-utepleniya-sten/
Технические характеристики ППУ
Приемущества ППУ
- низкий коэффициент теплопроводности(0,019. 0,028Вт/М*К);
- легкий вес 40-60кг/кб.м;
- высокая адгезионная прочность;
- нет необходимости в крепежных элементах;
- отличная антикоррозийная защита металлоконструкций;
- отсутствие мостиков холода;
- возможность изоляции конструкций любой конфигурации и размеров;
- долговечность покрытий (не подвержены разложению и гниению, не разрушаются под воздействием сезонных температурных колебаний, атмосферных осадков, агрессивной промышленной атмосферы);
- высокая экологичность пенополиуретана (ППУ) (по гигиеническим нормам разрешено применение в холодильной технике для продовольственных продуктов);
- методом заливки ППУ в пресс–форму можно получать формованные теплоизоляционные блоки («скорлупы» для трубопроводов, плиты, сэндвич–панели и т.д.).
Пенополиуретан напыляется практически на любые материалы: дерево, стекло, металл, бетон, кирпич, краску, не зависимо от конфигурации поверхности. В результате этого отсутствует необходимость в специальном крепеже изоляции. Кроме того, пенополиуретановое покрытие инертно к кислотным и щелочным средам, может работать в грунте, использоваться как кровельный материал. Единственное, что требует пенополиуретан – защиты от прямых солнечных лучей.
Адгезионная прочность ППУ
Материал обладает замечательными адгезионными свойствами, идеально прилипая к горизонтальным и вертикальным поверхностям из любого материала и любой формы. Нанесенное покрытие ППУ не требует обновления и ремонта в течение всего срока службы здания. Теплоизоляция может наноситься на пол, потолок, и стены.
Долгосрочное поведение
Долговечность ППУ оценивается в 25-30 лет, но и это не предел- В Германии, США, Швеции, Японии специалисты разбирают конструкции стен, крыш, фундаментов, срезают с труб образцы ППУ, залитого в 70-ых годах прошлого века и корректно формулируют — «свойства не изменились». Нет химических причин для разрушения правильно сделанного ППУ. Более 90% ячеек ППУ замкнуты, то есть представляют собой пластиковые капсюли, заполненные газом, с теплопроводностью ниже, чем у воздуха.
Результаты промышленной эксплуатации подтверждают поведение ППУ в лабораторных условиях.
Погодно- и климатоустойчивость жесткого ППУ замечательны: жесткий ППУ отлично зарекомендовал себя на практике в экстремальных климатических условиях самых различных уголков земного шара в течение десятилетий. Во время опытных испытаний жесткий ППУ также показывает отличную устойчивость к старению во влажном, меняющемся климате без сколько-нибудь значительного ухудшения теплоизоляционных свойств.
Результаты натурных испытаний вновь подтвердили высокую репутацию ППУ у строителей. Двадцатилетний опыт успешной промышленной эксплуатации жесткого ППУ позволил выявить не только пределы возможностей, но и «дополнительные» достоинства этого материала, к числу которых относится, прежде всего, способность сохранять низкую теплопроводность в течение длительного времени.
Огнестойкость ППУ
Относится к классам горючести Г1-Г4. Поскольку в компоненты для получения ППУ включены антипирены, то он горит только там, куда попадает пламя внешнего источника огня, и горит до тех пор, пока это пламя есть- Если убрать факел — ППУ гаснет и не тлеет.
Кроме того пенополиуретан обладает уникальным свойством предотвращения распространения огня: он обугливается и коксуется только там, где на него воздействует открытое пламя.
Советуем изучить — Свойства и технические характеристики биметаллических радиаторов отопления
Биологическая устойчивость ППУ
Жесткий ППУ устойчив к грызунам, грибкам и микробам, т.е. устойчив к гниению и воздействию микроорганизмов. Кроме того, он устойчив к проникновению корней.
Устойчивость ППУ к химикатам
Жесткий ППУ в значительной степени устойчив к встречающимся в практическом применении растворителям, размягчителям, топливам, минеральным маслам, разбавленным кислотам и щелочам, отработанным газам и к агрессивной рабочей атмосфере. В отличие от других материалов, встречающихся на стройплощадке, жесткий ППУ демонстрирует химически нейтральное и некоррозийное поведение.
Применение
Рассмотрим ППУ – что это такое как материал для строительства и отделки дома. Основное назначение пены – утепление, шумоизоляция, герметизация локальных участков и монтажных зазоров. Также с помощью жидкого состава осуществляется закрепление различных конструктивных элементов: подоконники, откосы, коробки и рамы, гипсокартон и панели.
Изоляция оконного проема монтажной пеной Источник adgesia.ruhttps://m-strana.ru/articles/uteplenie-doma-iz-gazobetona/
Плюсы и минусы
Теплоизоляционная область строительства развивается в последнее время быстрыми темпами. Инновационные технологии и новейшее оборудование позволили достичь определенных высот в области изоляционных отделочных материалов.
Традиционная изоляция не может обеспечить такого большого эксплуатационного срока без потери защитных свойств, тогда как новые утеплители создают комфорт, дают возможность экономить на отоплении, исключают сквозняки, повышаю шумо- и влагоизоляцию.
Чтобы грамотно использовать материал, необходимо знать и учитывать все его плюсы и минусы.
Достоинства и недостатки разных видов ППУ отличаются существенно.
Поролон
Всем известный поролон, который стал широко применяться с шестидесятых годов XX века, ценится за мягкость, пружинистость, возможность менять форму, его можно резать, склеивать, шить.
Материал использовали в мебельной промышленности, при производстве детских игрушек, в качестве упаковки, в быту и так далее.
Наиболее весомыми являются следующие плюсы:
- Высокий коэффициент износостойкости.
- Гипоаллергенность. Материал безопасен для производства товаров для детей.
- Не подвержен образованию вредоносных микроорганизмов.
- Эластичность.
- Разнообразие моделей. В зависимости от жесткости, цвета, толщины можно использовать ППУ в разных областях.
- Срок эксплуатации – от 5 до 15 лет в зависимости от плотности и выполняемых функций.
Однако при всех достоинствах поролона отмечают и значительные недостатки:
- В его состав входит токсичное соединение толуол диизоцианат.
- Поролон гигроскопичен. Впитывает запахи и долго их удерживает.
- Обладает ограниченным температурным диапазоном.
- Низкий срок эксплуатации по сравнению с жесткими типами ППУ.
- Пожароопасен. Материал легко воспламеняется, поэтому по ГОСТу относится к группе легковоспламеняющихся, сильногорючих и токсичных при горении веществ с высокой степенью дымообразования.
Производители пытались ввести в состав поролона антипирены, которые позволили бы увеличить его огнестойкость.
Однако это привело к ухудшению физико-механических свойств, а также вызвало значительный рост стоимости.
Самовспенивающиеся составы
Перечислим наиболее известные достоинства пенополиуретана, которые делают его популярным:
- Ячеистая структура ППУ обеспечивает эффективную степень теплопроводности.
- Возможность напыления позволяет избежать швов и стыков, повышает эффективность утеплителя.
- Разнообразие видов пенополиуретана облегчает работу с поверхностями любых форм.
- Низкая степень гигроскопичности позволяет не только обеспечить теплоизоляцию, но и гидроизолировать сооружения.
- Высокая паропроницаемость.
- Пенополиуретан после напыления имеет нейтральный запах.
- Высокий коэффициент адгезии. Данное свойство иногда может рассматриваться как недостаток, поскольку снять ППУ, напыленный на поверхность, можно только механическим путем. Никаких специальных растворителей для этих целей нет.
- Небольшой вес. Материал не утяжеляет поверхности.
- ППУ позволяет укрепить стены при нанесении.
- Большой температурный диапазон.
- Долговечность. Гарантийный срок, как правило, составляет около 20-25 лет. Однако производители уверяют, что даже по прошествии двадцати лет качественные характеристики ухудшаются незначительно.
- Низкий временной интервал для обработки поверхностей пенополиуретаном.
- Пожаробезопасный. Материал не горит, он самозатухающийся.
Среди недостатков можно выделить следующие факторы:
- Высокая стоимость. Разница, например, с минеральной ватой, – в 2-3 раза. Однако следует отметить, что срок службы при этом значительно выше.
- Если ППУ наносится напылением, то качество зависит от мастерства специалиста.
- Высокотехнологичное оборудование для распыления пенополиуретана дорогостоящее, поэтому по карману не всем, а только специализированным фирмам.
- При возгорании ППУ тлеет и выделяет едкий дым. Вред для здоровья приносит именно он.
- Материал боится ультрафиолетового излучения, поэтому под действием солнечных лучей темнеет, приобретает неприглядный вид. Для защиты ППУ лучше применять финишную отделку. Кроме того, солнце вызывает сплавление верхнего слоя, но при наличии достаточной толщины он защитит нижние от разрушения.
Коротко о главном
Пенополиуретан (ППУ) – синтетический материал на основе полимерных компонентов полиола и диизоцианата.
Структура конечного продукта пористая с разной плотностью, содержание воздуха или газа в материалах может достигать 90%.
В строительстве чаще используется твердый тип ППУ: жидкий состав, листы или плиты, плинтуса, молдинги и другие декоративные элементы.
Вспененные материалы, которые отличаются упругостью, мягкостью, разной степенью жесткости используются в большей степени в мебельной промышленности, автомобилестроении, медицине.
На фоне многих востребованных утепляющих образцов пенополиуретан обладает меньшей теплопроводностью, обладает хорошей шумопоглощающей способностью и малым весом.
Напишите в комментариях, как думаете – в каком исполнении лучше использовать изоляционные типы пенополиуретана для дома: плитный или напыляемый посредством специальной установки либо из баллончика?
Использование пенополиуретана
По экологическим и техническим характеристикам пенополиуретан полностью безопасен для здоровья человека после застывания.
Обратите внимание, что при первых попытках использования нового в то время материала было запланировано использовать его для интерьера без особых перспектив.
К преимуществам технических характеристик материала в роли утеплителя для всевозможных конструкций можно отнести замечательную особенность материала «прилипать» абсолютно ко всем поверхностям в независимости от материала изготовления и способы покрытия. Благодаря особым характеристикам напыляемого пенополиуретана его можно нанести на любой материал: стекло, бетон, дерево, металл и неважно, горизонтально или де вертикально расположена конструкция. Отметим и то, что жесткий пенополиуретан имеет высокий уровень адгезии и достаточно удобен в применении, его не требуется закреплять на поверхности или обрабатывать каким-либо веществом перед тем, как нанести покрытие.
Благодаря небольшому весу ППУ никак не утяжеляет утепленную конструкцию, а это огромный плюс в строительстве. Еще за счет покрытия из пенополиуретана плотность конструкции становится выше. Он одинаково хорошо переносит и низкие/высокие температуры, что дает возможность использовать материал и снаружи, и внутри производственных и жилых помещений.
В отличие от других видов утепления пенополиуретан не создает щели или швы, которые требуется дополнительно заделать. Наоборот, все пространство вокруг утепляемой конструкции он заполняет, герметизирует различные труднодоступные для разных видов утепления места, и к тому же, не требует использование дополнительных средств для фиксирования к конструкции утепления.
Материал обойдется достаточно дешево при транспортировке и хранении за счет использования компактных исходных данных. Характеристики ППУ идеальны для мягкой мебели, часто его используют как упругий наполнитель в сидениях, подушках, креслах и диванах. Поролон смог вытеснить хлопковую набивку и вату их обихода, элементов интерьера и одежды. Поролон же используют для многих бытовых нужд, и мало какой полимер может стать заменителем по характеристикам.
Его используют также в качестве наполнителя при обивке мебели, для утепления обуви и одежды, в качестве мягкой упаковки, чтобы защитить ценные и хрупкие предметы от ударов при перевозке. Производство пенополиуретановых изделий смогло превысить производство полиэтилена и полиэтилентерефталата вместе.
Виды ППУ и формы выпуска
Пенополиуретан делится на мягкий (плотность 5-40 кг/м3) и твердый (30-86 кг/м3). Первая группа представляет собой поролон. Химическая промышленность производит поролон разной плотности:
- стандартный (ST), максимальная нагрузка 60-100 кг/см2;
- жесткий (HL), 80-120 кг/см2;
- мягкий (HS), 60-120 кг/см2;
- повышенной жесткости (EL), 60-100 кг/см2;
- высокоэластичный (HR), 100-120 кг/см2;
- высокоэластичный, пожаробезопасный, специального назначения (CMHR), 100-120 кг/см2.
Поролон всех марок, за исключением CMHR, относится к сильногорючим веществам по ГОСТ 30244. ГОСТ 30402 определяет химическое соединение как легковоспламеняемое, а ГОСТ 12.1.044 – как дымообразующее, токсичное при горении. Мягкий ППУ не используется в строительстве. В этой сфере применяют жесткий пенополиуретан – вещество с антипиреновыми добавками. Из пластов плотностью 30-70 кг/см3 или напыляемого сырья производят тепло- и шумоизоляционное покрытие, а сверхплотные виды (70-86 кг/см3) служат для гидроизоляции в фундаментах, на других поверхностях.
Утеплители
Пенополиуретан пользуется большим спросом на рынке строительных материалов. Он является отличным утеплителем для различного рода конструкций. Об особенностях применения, достоинствах и недостатках пенополиуретана поговорим далее.
Оглавление:
Пенополиуретан материал — общие сведения и технология изготовления
Пенополиуретан имеет вид вспененного пластичного материала с однородной структурой в виде включений из пузырьков воздуха. Именно они и являются основной его частью. Пенополиуретан отличается самыми низкими показателями теплопроводности и хорошими влагоотталкивающими свойствами.
Кроме того, данный материал считается экологически чистым и безвредным для здоровья человека.
Существует несколько типов пенополиуретана согласно его структуре:
- пенополиуретан жесткого типа;
- эластичного типа;
- интегрального типа.
Первый вариант отличается высокой плотностью, несмотря на его твердость, он обладает небольшим весом. Жесткий полиуретан является отличным как звуко-, так и теплоизолятором.
Эластичный вариант полиуретана похож на поролон, хотя, по сравнению с ним, более прочный и долговечный. Его применение связано с изготовлением мебели, из-за безвредности, данный материал широко используется в медицинской отрасли.
Интегральный вариант пенополиуретана отличается монолитной структурой и самой плотной консистенцией. Его использование связано с автомобильной промышленностью.
Первым ученым, открывшим полиуретан стал Байер Отто. Он планировал изобрести материал, который бы полностью вытеснил каучук.
В современной строительной отрасли пенополиуретан является незаменимым теплоизоляционным материалом. Это объясняется легкостью его веса, влагоустойчивостью, минимальным коэффициентом теплопроводности.
Существует вариант напыления пенополиуретана на поверхность, таким образом удается получить бесшовную конструкцию с отличными теплоизоляционными характеристиками.
Именно эти характеристики делают пенополиуретан популярным в качестве теплоизолятора. Жесткий вариант пенополиуретана предназначен для изготовления теплоизоляционных панелей, отличающихся простотой монтажа и устойчивостью перед теплопотерями. Довольно популярный вариант — использование сэндвич панелей, в качестве теплоизоляционного слоя в которых используется пенополиуретан. С их помощью в кратчайшие сроки возводят различного рода помещения и здания. Кроме того, клинкерная плитка — также состоит из теплоизоляционного слоя, для изготовления которого используют пенополиуретан и декоративного внешнего слоя, из керамики.
Изготовление пенополиуретана основывается на смешивании различного рода компонентов, таких как изоцианат и полиол. При проведении данной процедуры материал вспенивается и увеличивается в объеме. Далее происходит его затвердение.
В ходе изготовления пенополиуретана следует придерживаться определенной технологии, которая подразумевает придерживание определенной температуры воздуха при смешивании компонентов. Кроме того, все компоненты должны быть качественно перемешаны.
Если температура воздуха достаточно низкая, то пенополиуретан потребует большого количества сырья для его производства, количество брака, после завершения процесса изготовления увеличится в несколько раз, чем при оптимальной температуре.
Качественное перемешивание всех компонентов позволяет получить пенополиуретан однородной структуры, в котором отсутствуют воздушные полости и уплотнения.
Утепление полиуретаном отзывы и методы
Существует два способа изготовления пенополиуретана:
- с помощью напыления;
- заливкой.
Первый вариант отличается более выгодными условиями, так как для его проведения не потребуется дополнительный монтаж строительных конструкций. Напыление пенополиуретана помогает теплоизолировать жилые, общественные и промышленные помещения, трубопроводы, резервуары и т.д.
Пенополиуретан с легкостью ложится на разного рода поверхности, даже на маслянистые. Благодаря тому, что теплопроводность данного материала довольно низкая, он наносится небольшим слоем и позволяет сэкономить на количестве материала. Кроме того, метод напыления позволяет получить целостную бесшовную конструкцию, которая препятствует пропусканию тепла.
Для проведения укладки пенополиуретана таким методом применяют специальное оборудование, которое перемешивает между собой готовые компоненты и подает их под давлением на необходимую для утепления поверхность.
Заливка пенополиуретаном представляет собой перемешивание компонентов между собой и их подачу на поверхность без воздействия воздуха. В данном случае, расход материала увеличивается. С помощью данного способа изготавливаются скорлупы, устанавливаемые на трубопроводах, требующих теплоизоляции. Также, с помощью этого оборудования получается изготовить полиуретановые плиты или сэндвич панели. Материал заливается в специального рода формы, в которых он застывает и приобретает нужный размер.
Также, изготавливают полиуретановые изделия, которыми украшают интерьер или экстерьер. Для того, чтобы сэкономить на установке утеплителя следует залить пенополиуретан в пространство, которое находится между стенами. Если сравнивать кирпич с пенополиуретоном, то слой утеплителя, толщиной в 1 см, равен кирпичной кладке, толщина которого составляет 25 см.
Поэтому, использование пенополиуретана в процессе строительства дома позволяет получить здание, с отменными теплоизоляционными характеристиками за доступную стоимость. Учтите, что при использовании метода заливки пенополиуретаном, в процессе изготовления разного рода изделий, следует использовать специального рода смазки, которые наносят на поверхность формы, во избежание адгезии материала с ее поверхностью.
Пенополиуретан утеплитель: преимущества и недостатки
По утеплению стен пенополиуретаном отзывах выделим такие его преимущества:
1. Высокий уровень адгезии практически с любыми типами поверхностей, с масляными, деревянными, стеклянными, кирпичными, металлическими. Кроме того, форма и кривизна поверхности никак не отражается на качестве утепления. Поверхность перед нанесением пенополиуретана не нуждается в подготовке или дополнительной обработке разного рода средствами.
2. Минимальный расход материала обеспечивается использованием метода напыления. Кроме того, монтаж пенополиуретана достаточно прост и выполняется непосредственно на строительном участке.
3. Пенополиуретан достаточно легкий материал, поэтому он не нагружает общую конструкцию здания, особенно актуально для теплоизоляции крыш.
4. При использовании пенополиуретана в качестве утеплителя для стен, они кроме, низкой теплопроводности приобретают дополнительную прочность.
5. Пенополиуретан устойчив перед изменениями температурного режима, интервал температур для него составляет от -150 до +150 градусов.
6. Срок эксплуатации пенополиуретана составляет минимум 20 лет.
7. Процедура нанесения утеплителя подразумевает получение однородной массы, в которой отсутствуют какие-либо швы или мостики холода.
8. Для монтажа пенополиуретана в качестве утеплителя не требуется проводить монтаж крепежей или специальных конструкций.
Несмотря на это, пенополиуретан имеет определенные минусы, среди которых выделяют:
1. Жесткий тип пенополиуретана отличается довольно низкой паропроницаемостью, что негативно сказывается на обеспечении комфортной атмосферы в помещении. Если нанести пенополиуретан на чердак, то его стены будут подвержены сырости, а также, распространению плесени и грибка.
2. Ультрафиолетовое излучение, которое попадает на покрытие из пенополиуретана, ухудшает его теплоизоляционные характеристики.
3. Теплоизоляция пенополиуретоном с помощью метода напыления подразумевает наличие низкого уровня пожарной безопасности. Так как, покрытие приобретает повышенную горючесть.
4. Установка пены в пространство между стенами, если они выполнены из непрочных материалов, приводит к из деформации, так как пенополиуретан расширяется и создает определенное давление.
Пенополиуретан характеристики технического состава
Именно жесткий вид пенополиуретана применяется в строительной отрасли. Так как он отличается хорошими теплоизоляционными характеристиками, паронепроницаемостью, водонепроницаемостью, устойчивостью перед коррозией, агрессивной средой и радиацией. Кроме того, он отличается высокой прочностью, устойчивостью перед изменением температурного режима и разного рода другими внешними воздействиями. Предлагаем ознакомиться с техническими особенностями утеплителя под названием пенополиуретан:
1. Свойства теплопроводности.
Данный фактор зависит от размера и количества пустых ячеек, которые находятся в пенополиуретане. Хотя, если сравнивать данный материал с пенопластом, минеральной ватой или другими утеплителями, то все равно выигрывает пенополиуретан.
Это свойство зависит прежде всего от таких параметров как эластичность, паропроницаемость, толщина изоляции и т.д. В пенополиуретане уровень звукоизоляции определяется его плотностью и жесткостью, чем она выше, тем лучше материал не пропускает звуки.
3. Устойчивость перед химическими составами.
Пенополиуретан обладает более высокой устойчивостью перед агрессивной средой, чем, например, пенопласт. Он отлично противостоит перед бензином, разного рода маслами, спиртом, кислотами и пластификаторами.
При нанесении пенополиуретана на стальную поверхность образуется защита в виде двух пленок, которые находятся внутри и снаружи материала. Они не позволяют попадать на стальную поверхность влаге и другим химическим веществам, тем самым предотвращая ее коррозию.
4. Уровень поглощения влаги.
Данный материал отличается очень низким уровнем впитывания влаги. На данный фактор влияет количество различных компонентов, входящих в состав пенополиуретана. Чем плотнее структура утеплителя, тем меньше влаги он способен через себя пропустить или впитать. Наличие в составе материала касторового масла в несколько раз увеличивает его влагоустойчивость.
5. Пожарная безопасность.
Обладает достаточно низкой горючестью. Для повышения огнеустойчивости в процессе приготовления материала в его состав вводят специальные добавки или изменяют химические составляющие. Для выполнения второго варианта потребуется немалое количество денежных средств, поэтому более популярным является первый вариант, согласно которому к ингредиентам для изготовления пенополиуретана добавляют наполнители в виде соединений фосфора или галогенов.
6. Характеристика плотности материала.
Данное свойство полностью зависит от технологии приготовления и нанесения пенополиуретана на поверхность. Выбор плотности зависит от конкретных условий использования данного вещества. Например, материал с невысокой плотностью отлично подходит для изготовления мебели, средняя плотность пенополиуретана позволяет утеплять здания, а чрезвычайно плотное вещество используется для отделки салона в автомобилях.
7. Длительность эксплуатации.
Минимальный срок использования данного материала, при соблюдении технологии его изготовления, нанесения и эксплуатации, составляет двадцать лет.
8. Пенополиуретан не вреден для здоровья или экологическая безопасность.
По прошествии 15 секунд, после нанесения материала на поверхность и его затвердения, он не несет никакого вреда для человека. При нагревании материала до температуры более 450 градусов, он начинает выделять углекислый и угарный газ.
Технология теплоизоляции пенополиуретаном
В процессе утепления разного рода поверхностей используют пенополиуретан жесткого, полужесткого типа. Первый вариант имеет закрытую структуру и является актуальным при утеплении жестких конструкций, бетонного или кирпичного состава. Второй вариант данного утеплителя применяется при выполнении теплоизоляции каркасных домов, гипсокартонных конструкций, фанерных или деревянных строений.
Утеплитель, имеющий закрытую структуру отличается практически нулевой влагопоглощением и отличными звукоизоляционными характеристиками.
Внутренняя часть помещения утепляется с помощью напыления, так как вследствие этого начинает образовываться точка росы и происходит промерзание стен. А вот с помощью утепления наружных участков здания, удается достигнуть не только хорошей теплоизоляции, но и не требуется устанавливать паро- и звукоизоляцию. Кроме того, полезная площадь помещений остается такой же, а стены получают отличную защиту от внешних воздействий.
Кирпичные или каркасные стены утепляют с помощью аппарата, который подает материал под давлением. В течение нескольких десятков секунд, пенополиуретан из жидкой пены переходит в твердое состояние. После полимеризации пены, с нее срезают излишки и на поверхность наносят штукатурку или устанавливают гипсокартон.
При наружном нанесении пены, устанавливается виниловый сайдинг или облицовочный кирпич. Возможен вариант установки навесных панелей или даже красок на силикатной или акриловой основе.
Наилучшая защита для пенополиуретана это полимочевина, которая способна прослужить в качестве внешней отделки более 45 лет, хотя ее стоимость слишком высокая.
Для обеспечения хорошей адгезии пены и покрытия, следует предварительно его очистить от пыли. После нанесения утеплителя, он покрывается с помощью грунтовки.
Возможен вариант использования готовых плит из пенополиуретана. Они различаются в соотношении с плотностью, толщиной и размером. Так как покупка дорогостоящего оборудования для нанесения пенополиуретана не всегда является актуальной, то данный вариант становится более приемлемым.
Плиты следует крепить на сухую, предварительно выровненную поверхность, которую ранее очистили от пыли. От ровности стены зависит качество утепления. Для фиксации плит используется клеящаяся мастика, для дополнительного крепления применяют специальные дюбеля, имеющие широкую шляпку.
Для устранения не стыковок или щелей используется монтажная пена, имеющая подобный состав. Поэтому поверхность становится герметичной и монолитной.
Источник https://e-plastic.ru/specialistam/drugie-metodi-pererabotki/penopoliuretan/
Источник https://interiorter.ru/uteplitel/penopoliuretan-chto-eto-za-material.html
Источник http://strport.ru/izolyatsionnye-materialy/utepliteli/uteplitel-penopoliuretan-kharakteristika-plyusy-minusy