Утеплитель ППУ: характеристики, преимущества, свойства пенополиуретана
Пенополиуретан (ППУ) успешно конкурирует с другими современными материалами для тепло-, паро- и звукоизоляции. В строительстве чаще используется разновидность ППУ с закрытой ячеистой структурой, так называемый жёсткий пенополиуретан. Именно этот утеплитель наделён теми свойствами, которые так важны при устройстве изоляции жилых, коммерческих, производственных объектов, и увеличивает их эксплуатационную жизнь.
Формы выпуска пенополиуретана
Существуют следующие формы выпуска ППУ:
- Поролон – листовой материал
- Жесткий ППУ – листы, плиты, скорлупы
- Жидкий ППУ – напыляемое покрытие
В зависимости от формы выпуска материала меняются и его свойства и сферы применения.
Характеристики ППУ мягкого (поролона)
ППУ в форме поролона имеет разную плотность и жесткость (от 15 до 35 кг/м3), которые определяют маркировку материала. В таблице приведены основные характеристики:
| Маркировка | Жесткость | Максимальная нагрузка кг/см2 |
| ST | Стандартный | 60-100 |
| HL | Жесткий | 80-120 |
| HS | Мягкий | 60-120 |
| EL | Повышенная жесткость | 60-100 |
| HR | Высокоэластичный | 100-120 |
| CMHR | Высокоэластичный, пожаробезопасный Специального назначения | 100-120 |
Характеристики пенополиуретана жесткого
Рассмотрим основные технические характеристики жёсткого утеплителя ППУ и его реакцию на агрессивные среды:
| Характеристика | Значение |
| Горючесть | Г2-Г4 |
| Теплопроводность, Вт/м*К | 0.019 – 0.028 |
| Влагопоглощение | 1- 3% от объема |
| Количество закрытых пор | 85-95% |
| Плотность, кг/м3 | 25-750 |
| Разрушающее напряжение, МПа | при сжатии 0,15 – 1,0, при изгибе 0,35 – 1,9 |
| Фактическая теплопотеря | в 1,7 раз ниже норматива по СниП 2.04.14-88 |
| Экологическая безопасность | разрешено использовать в жилых зданиях |
| Температура производства работ, °С | +5 – +30 |
| Эффективный срок службы, лет | 20-25 |
| Реакция на морскую воду | стоек |
| Реакция на мыльную пену | стоек |
| Реакция на бензин, керосин, бензол, ксилол | стоек |
| Реакция на спирт, этилацетат, ацетон | набухает |
| Реакция на соляную кислоту (концентрат) | набухает |
Свойства пенополиуретана
Безусловно, ключевой фактор, определивший популярность ППУ в строительстве, – это теплопроводность: её значение у пенополиуретана самое низкое среди всех известных изоляторов. Исключение составляет, разве что вакуумная изоляция, но из-за дороговизны и сложной технологии устройства, такая теплоизоляция очень редко применяется.
Другим важным свойством ППУ является отличное сцепление практически с любым материалом, который используется в современном строительстве. Этот изолятор можно наносить на вертикальные, горизонтальные поверхности любой конфигурации – ППУ мгновенно обволакивает поверхность элементов, образуя единый, бесшовный слой.
Расход пенополиуретана для разных типов поверхности:
Один из факторов, которые следует учесть при расчёте расхода ППУ, это тип поверхности. Разные материалы имеют разную структуру и степень адгезии. Например, при изолировании поверхности из древесины расход пенополиуретана на квадратный метр будет меньше, чем на бетон.
Подробней о расходе ППУ узнайте здесь >>>
Не упустим и такую характеристику ППУ, как биологическая устойчивость. Полиолы и полиизоцианаты – основные компоненты пенополиуретана – не представляют интереса для разного рода вредителей, таких как грызуны, насекомые. Материал не поддерживает развитие грибков, устойчив к процессу гниения, а его жёсткая структура отлично выдерживает натиск корней растений.
Преимущества утеплителя ППУ
Подведём итог и обозначим ключевые достоинства и свойства пенополиуретана, как изоляционного материала:
- самый низкий коэффициент теплопроводности;
- бесшовное напыление исключает возникновение мостиков холода;
- лёгкий вес;
- отличная адгезия к большинству материалов и на поверхности любой формы, не требуется фиксация крепежом;
- выступает в качестве антикоррозийной защиты металлоконструкций;
- инертность в отношении температурных колебаний, атмосферных осадков, агрессивной промышленной среды, процесса гниения;
- ППУ утеплитель – экологически безопасный материал;
- подходит для изготовления формованных теплоизоляционных плит, сэндвич-панелей, блоков для трубопроводов и др.
Консультация специалиста по ППУ теплоизоляции
Поможем в подборе и расчете объема компонентов пенополиуретана с учетом характеристик и свойств утеплителя в заданной среде, дадим рекомендации по использованию утпелителя.
Пенополиуретан, что это такое и как он выглядит — технические характеристики, состав, виды и свойства ППУ
Если вы ищете материал, что с гарантией утеплит стены, не став рассадником грызунов и насекомых – используйте пенополиуретан, отсюда возникает вопрос, а что это такое? Это полимерная пена, которая затвердевает и крепко схватывает любую поверхность, на которую была нанесена. Качество этого компонента выше, чем у многих аналогов современности. Рассмотрим подробнее.
Определение
Чтобы лучше разобраться, что такое ППУ, приведем краткое определение материала – это синтетическая пена с ячеистой структурой. Относится к разделу пластмассы, наполненной специальным инертным газом, и часто используется в строительстве и производстве.
Среди несомненных плюсов:
- • многолетнее использование;
- • простота эксплуатации;
- • минимальная теплопроводность;
- • прекрасная адгезия.
Это один из качественных утеплителей, который часто берут, чтобы улучшить конструкционные особенности дома. Некоторые поверхности покрываются газонаполненным пенополиуретаном сложной формы. У него большой срок жизни и его легко использовать на стройке.
Пенополиуретан (ППУ), состав и свойства
Получают его с помощью перемешивания двух жидких материалов:
- • полиизоцианата;
Вещество взбивают, когда оно застывает, то в 90% застывшего результата оказывается газ. Так пена приобретает возможность использоваться для теплоизоляции. Она перестает пропускать холод и жару. Финальный продукт отличается структурно, область использования тоже разная. Это зависит от пропорциональности использованных жидкостей и добавок.
Так создается поролон – эластичный и мягкий наполнитель. Обычно он используется в качестве внутренней части для мебели: диванов, кресел и других мягких изделий. Марка зависит от двух показателей – насколько плотный и жесткий поролон.
Таблица плотности и жесткости
| Марка | Уровень жесткости | Насколько можно нагружать кг/см2 |
| ST | Стандарт. | от 60 до 101 |
| HL | Жесткий. | от 80 до 121 |
| HS | Мягкий. | От 60 до 121 |
| EL | Повышенной жесткости. | От 60 до 101 |
| HR | Высокоэластичный. | От 100 до 121 |
| CMHR | Пожаробезопасный и с высокой эластичностью. | От 100 до 121 |
Наличие антипиреновой примеси превращает ППУ в жесткий пенополиуретан. У него повышенная плотность – от 30 до 85 кг/см3. Когда он готов, теряет эластичность. Но у него много других полезных свойств:
- • используют для снижения уровня шума и теплоизоляции;
- • для изоляции от влаги фундамента, если она выше 70 кг/см3.
Для строительных целей готовят ППУ из пары компонентов:
- • Изоцианат – основа химического процесса, неизменная составляющая.
- • Полиол – различаются в зависимости от целей.
Такие элементы влияют на скорость реакции, насколько сильно вспенится, какая будет плотность и горючесть в итоге.
ГОСТ 307302-2006 подтверждает, что вспененный полиуретан имеет Г3 класс – что это такое: он считается трудносгораемым, самозатухающим и трудновоспламеняемым.
Разновидности
Большинство предприятий могут производить разные виды:
- • жидкий – продается в емкостях для напыления;
- • жесткий – листы, скорлупы и панели;
- • поролон – маты и рулоны готовой продукции.
Толщина и защитные свойства способны меняться в зависимости от целей. Характеристики позволяют готовить его прямо на строительной площадке. При изменении пропорций компонентов меняются особенности.
Поролон
Отличается низкой плотностью от 5 до 35 кг/м3. Сфера применения очень широка – от наполнителя мебели до подкладок в обувь и одежду, из них делают мочалки и прокладки на двери и окна.
ППУ жесткий
Основное место использование – строительство. Чаще его производят прямо на площадке – так экономятся ресурсы. С помощью специального оборудования рабочие смешивают компоненты в нужных пропорциях.
Так получается готовый пенопролиуретан, который не боится нефтепродуктов и воды, но опасается органических растворителей и других минеральных кислот. Существует более 30 марок разного назначения и плотности. ППУ могут применяться в одном виде для утепления, или в комплексе с аналогами другой частоты.
Сфера применения широка – от шумо- и теплоизоляции зданий до изоляционного слоя в холодильном оборудовании. Исключительно положительные отзывы.
Жидкий
Применяется для напыления на стенки и перекрытия. Благодаря более разжиженной консистенции стало возможным напылять его на стены под давлением для обеспечения изоляции. Незаменим, если нужно работать без утяжеления конструкции.
Таблица толщины
| Название | Толщина, см | ||||||
| 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 5,0 | 8,0 | 10,0 | |
| Без покрытия/бумага | 37,8 | 42,6 | 52,2 | 61,2 | 71,2 | 92,3 | 119,8 |
| Фольга | 42,7 | 47,5 | 57,1 | 66,1 | 76,1 | 97,2 | 124,7 |
| Армофол | 37,5 | 41,2 | 49,3 | 56,8 | 65,0 | 82,6 | 105,5 |
| С одной стороны — стеклопластик | 51,6 | 56,4 | 66,0 | 59,8 | 68,0 | 85,6 | 108,5 |
Свойства
На фото – пенополиуретан. Это вещество, которое успешно применяется в разных сферах жизни – строительстве, изоляции, паростойкости и влагостойкости. Это материал, который может использоваться под любым углом и ракурсом, так как быстро схватывается и крепко прилипает к поверхности, на которую нанесен. Он способен заполнить собой все щели и дыры до мельчайших. Увеличивается в объеме и экономно расходуется. Образует плотное монолитное покрытие с хорошими показателями прочности.
Пенополиуретан (ППУ) технические характеристики и свойства
По теплоизоляционным характеристикам пена превосходит множество аналогов. В качестве утеплителя ей сложно найти равных. Высокая плотность и адгезия делают возможности изолирования от холода еще выше. Они зависят от структуры материала. Жидкая форма имеет коэффициент от 0,019 до 0,035 Вт/м К, а ближайшая похожая – минеральная вата – 0,045 Вт/м К.
Паропроницаемость тоже на низком уровне – закрытые ячейки не пропускают пар внутрь. У минеральной ваты этот же показатель в 50 раз хуже. Пена защищает стены и перекрытия от вредного воздействия, удерживает внутри комнат нужную температуру и останавливает проникновение в стены частиц воды. Но под жидкостью или в прямом контакте с ней не рекомендуется его использовать, так можно вызвать реакцию гидратации.
Сравнение с минеральной ватой
Это ближайший аналог, более популярный дешевый и уступающий по ряду свойств. Прочность в момент сжатия у пенополиуретана находится на уровне 0,3, у минеральной ваты не рассчитывается, так как является очень гибкой и послушной материей.
ППУ может поглотить воды не более 10%, минвата не рассчитана на подобную нагрузку и сама имеет постоянные 4% влажности. Сопротивляться набуханию от жидкости она не будет, поэтому в жилых домах ее использовать не рекомендуется.
Поговорим о максимальном сроке службы. Пена прослужит минимум 40 лет, а уровень иного вещества не превышает и 10. Слежавшаяся минвата становится просто вредной прокладкой, от которой нет пользы.
ППУ не содержит опасных испарений, формальдегидов и фенолов, как более дешевый его аналог в 6% нежелательных соединений, и полностью безопасен. Он устойчив к воздействию агрессивной среды и отлично сопротивляется грызунам и насекомым. Пенополиуретан не выделяет в воздух волокна, минвата содержит аллерген для многих людей и азоноразрушающие газы.
Таблица: 12 характеристик
| Свойство | Показатель | Объяснение |
| Плотность | 45-60 кг/м3. | Очень легкий материал, даже у минваты 150-250. |
| Усадка | — | Не была выявлена. |
| Прочность к сжатию | 0,46 мм/м. | Прекрасный показатель, пенобетон имеет схожую характеристику. |
| Проводимость тепла | 0,021 Вт/м*К. | Меньше, чем у многих аналогов, минвата имеет 0,035. |
| Устойчивость к морозу | До 1000 циклов. | Отличная характеристика. |
| Поглощение воды | 2%. | Лучше, чем у аналогов, пенобетон до 20%. |
| Проницаемость пара | 0,001. | Почти полная изоляция от пара, у минваты 0,29. |
| Устойчивость к огню | 3Г. | Само затухает и плохо загорается. |
| Цена | 300-1800. | Зависит от толщины, наличия и вида защитных слоев. |
| Изоляция от звука | Высокая. | Выше, чем у аналогов. |
| Токсичность | Не считается токсичным. | Может применяться даже в пищевых холодильниках, нет вредных испарений и пыли. |
| Сколько лет прослужит | До 50. | Считается одним из наиболее долговечных видов изоляции. |
В зависимости от показателя разделяют:
- • С – самостоятельно затухающие;
- • ТС – трудносгораемые;
- • ТВ – трудновоспламеняющиеся.
Чтобы повысить огнестойкость, обычно добавляют специальные вещества в состав. Важно точно знать, какие можно положить, но лучше это доверить специалистам, а не делать самостоятельно.
Полезные свойства
Как и любой другой материал, пена имеет свои преимущества и недостатки.
Достоинства:
- • Легкость. Используется на чердаках, крышах, легких строениях. Не делает тяжелой конструкцию.
- • Не нуждается в крепежных элементах и дополнительных деталях.
- • Нет «мостиков холода». Бесшовная теплоизоляция.
- • Быстро наносится. Не нужно готовиться дополнительно, проводить часы рядом со стройкой.
- • Можно работать с материалом при температурном режиме от -200 до +200 градусов.
- • Выдерживает перепады температуры и влажности, устойчив к морозам и жаре.
- • Не реагирует на большинство щелочей, кислот и солей.
- • Отличное сцепление с поверхностью.
В жидком виде подходит для наполнения пустот. Заполняет межстенные пространства без разбора перекрытий – просто вливается в отверстие.
Минусы
Расскажем о том, как выглядит пенополиуретан. Это застывшая пена с мелкими порами или без них в зависимости от типа смешивания. Но у него есть и минусы:
- • Не выдерживает постоянного воздействия ультрафиолета. Необходимо ограждать от прямых солнечных лучей. Сверху следует крепить покрытие.
- • Наносится только на сухую и теплую поверхность. Перед нанесением следует очистить стену или пол от мусора и ржавчины, чтобы усилить сцепление.
Не горит, но способен тлеть под воздействием высоких температур. Теплоизоляция будет портиться, поэтому в бане, сауне и печах не рекомендуется использовать.
Материал ППУ что это такое для здоровья
Когда пена застыла и находится в стене, никакого вреда не несет. Но в процессе производства нужно соблюдать все требования техники безопасности. Нельзя смешивать компоненты без:
- •маски;
- • респиратора;
- • защитного костюма.
Полезные советы:
- • реактивы должны быть проверенные и сертифицированные;
- • место – не продуваемым;
- • оборудование – качественным.
Если соблюдать все условия, то пенка получится безопасной.
Область применения
Чаще применяется в строительстве. Это удобный и качественный способ справиться с щелями и создать изоляцию в любом помещении. Материал легкий, поэтому может распыляться в деревянных конструкциях, холодильниках разного назначения и приборах.
Активно используют в ракетном и космическом строении. С добавлением пены строятся машины и корабли. Поролон – в мебели, мочалках и других средствах постоянного использования.
Как монтируется
Один из наиболее распространенных способов – напыление. С помощью такого метода материал отлично держится и экономно расходуется, подходит для конструкций со сложной геометрией, выступами и углублениями. Чтобы процесс прошел успешно, нужно:
- • Проконтролировать, чтобы стена или другая поверхность была сухой.
- • Нет высокой влажности, дождя, града или снега.
- • Ветер не превышает слабые 5 м/с, а лучше от него оградить рабочую зону.
- • Проследить, чтобы область покрытия была теплой – не ниже +10 градусов.
- • Смесь нагреть – около +18-25 градусов в момент нанесения, с холодной тяжело работать и держится она плохо.
- • Наносить слоем не больше 3-5 см, если требуется толще – в 2-3 приема после высыхания.
Помещение обязательно должно проветривается. Человеку следует надеть специальный костюм, маску и респиратор. Начинайте со сложных участков: труб, выпуклых или вогнутых частей, люков вентиляции или коробок разводки электрики.
Полезные советы:
- • Наносить состав рекомендуется в несколько слоев. Так будет эффект значительнее и выше адгезия. Важно проследить, что предыдущий слой полностью высох. Особенно значимо на стенах с признаками разрушения. Здесь он ляжет неровно и потребуется 2-3 дополнительных напыления, чтобы выровнять площадь.
- • Перед покупкой стоит проконсультироваться со специалистом, чтобы выбрать правильную марку ППУ с нужной непроницаемостью. Это сэкономит деньги и время, потраченное на ремонт. В компании «МПласт» вы можете приобрести качественный материал высокой прочности.
- • Если проводить нанесение пенополиуретана с учетом всех требований и советов, то на поверхности появится покрытие, которое прослужит много лет и будет выполнять свои задачи до конца службы.
С помощью этого материала утепляют фундамент и наружные стены при необходимости.Им же обрабатывают трубы магистралей для сохранения в них тепла. Монтируют на балконах и лоджиях, используют внутри игрушек и губок для мытья посуды. Это крупная часть производства, которая задействована в разнообразных сферах. Приобрести его несложно, нанести – тоже. Результат получается качественным, сохраняет полезные свойства много лет при правильном обращении.
Утеплитель пенополиуретан характеристики, плюсы и минусы + Видео
О пенополиуретане, иначе, ППУ, слышали сегодня не только строители-профессионалы. Пожалуй, любой, кто задумывался об утеплении собственного жилища, рассматривал этот материал как один из неплохих вариантов. Ведь он не только эффективен, но и весьма удобен при монтаже – его достаточно просто напылить на нужное место. А долгий срок службы и отменное качество ППУ уже сделали его неким эталоном среди утеплителей. Разберемся, чем же так примечателен пенополиуретан, характеристики его рассмотрим, перечислим достоинства, а также выясним, нет ли у него недостатков.
Что такое пенополиуретан и каким он бывает
Материал этот представляет собой одну из разновидностей пластмассы. Он имеет ячеистую пенистую структуру, причем в составе пенополиуретана главенствует газообразное вещество – от 85 до 90 процентов. Газом заполнены многочисленные крохотные ячейки, изолированные друг от друга. Оставшиеся несколько процентов объема приходятся на твердую часть — тонкие стенки этих ячеек.
Придумали пенополиуретан немецкие ученые из компании IG Farben, руководил которыми знаменитый Отто Байер. Впрочем, в те времена это имя еще не гремело. Итак, в лаборатории города Леверкузена после ряда экспериментов был получен новый материал, свойства которого оказались уникальнейшими. Стало ясно, что это вещество ждет масса возможностей для применения.
Различные виды ППУ пользуются сегодня большим спросом – ведь их изготовить очень просто, причем сразу на строительной площадке. При этом два жидких компонента, смешиваясь, вступают в химическую реакцию. При соблюдении нужных пропорций синтезируется полимер, представляющий собой затвердевшую пену. Видоизменяя рецепт приготовления, можно получить пенополиуретаны, отличающиеся свойствами друг от друга. Одни из них подойдут для теплоизоляции окон и дверей, другие – для утепления домов из кирпича или железобетона, а третьи – для разнообразных трубопроводов.
Видео. Процесс получения пенополиуретана
Так, в зависимости от пропорции исходных веществ, мы получаем на выходе пенополиуретаны с ячейками различного размера, стенки которых имеют разную толщину и, соответственно, прочность. Перечислять все виды ППУ, которые можно получить изменением рецептуры, не станем. Остановимся на двух самых популярных материалах этой группы.
1. Всем знакомый поролон, по-научному называющийся эластичным пенополиуретаном, имеет плотность от 5 до 35 килограммов на кубический метр. Этот материал встречается нам ежедневно в виде мочалок и губок, наполнителя кресел и диванов, подкладки в обуви и одежде, а также противоударной упаковки.
2. Жесткий пенополиуретан не так давно стали применять при строительных работах. Но сегодня ученые уже могут сказать, что с ним будет лет через 30 или 50 – материал исследуется и испытывается. Кроме того, в некоторых лабораториях проводились опыты, при которых ППУ подвергался процедуре искусственного состаривания. И те, и другие результаты получились одинаковыми. Можно с уверенностью сказать, что утеплитель пенополиуретан не любит контакта с минеральными кислотами и органическими растворителями. А вот воды и нефтепродуктов он совершенно не боится.
У нас в стране используется достаточно большое количество марок жестких ППУ – порядка 30. Применяют их как по отдельности, так и в различных комбинациях друг с другом. Всё зависит от целей применения – это может быть утепление дома, защита его от шума, создание изолирующего слоя на холодильном оборудовании. Такие широкие возможности применения данный материал получил благодаря своим чудесным свойствам.
Распыление пенополиуретана по утепляемой поверхности.
О технических характеристиках ППУ
Говорить мы будем о жестких пенополиуретанах – именно их используют во время строительных работ. Они отменно держат тепло, практически не пропускают пар и воду, не боятся коррозии, радиации и агрессивной химической среды. Кроме того, они весьма прочны, выдерживают большие температурные перепады и погодные катаклизмы.
Теплопроводность ППУ
Свойства ППУ как теплоизолятора зависят от того, какого размера составляющие его ячейки. Теплопроводность жестких пенополиуретанов лежит в пределах от 0,019 до 0,035 ватта на метр на Кельвин. Чтобы было ясно, что это отличный показатель, приведем примеры сравнения. У керамзитового гравия этот параметр составляет от 0,12 до 0,14 ватта на метр на Кельвин, а у газостекла и пеностекла – целых 0,84 ватта на метр на Кельвин. Уступают пенополиуретану и минеральные ваты с теплопроводностью 0,045- 0,056 ватта на метр на Кельвин.
Шумопоглощающая способность ППУ
Поглощение материалом шумов определяется несколькими параметрами: эластичностью, способностью пропускать воздух, а также толщиной изоляции и ее демпфирующими свойствами. Так, для пенополиуретана способность задерживать звуки зависит от того, насколько жесткий каркас материала и какова частота звуковых колебаний. Важна и сила трения, возникающая при переносе частиц между соседними ячейками, а также поглощение звуковых волн воздухом из ячеек. Путем экспериментов выяснено, что лучше всего защищает от шума ППУ полу эластичного типа.
Отношение к химическим средам
По отношению к агрессивным химическим веществам пенополиуретан более устойчив, чем пенополистирол. ППУ не могут разрушить едкие химические пары (концентрация которых не превышает допустимую). Не боится данный утеплитель и бензина, масел, спиртов, разбавленных кислот и пластификаторов. Достаточно стойко он относится и к эфирам с кетоками. Даже концентрированная кислота не всегда способна его повредить.
Если нанести слой ППУ на металлическую поверхность, то она не поржавеет. Ведь при этом сработает тройная защита – как сам полиуретан, так и две пленки, снаружи и внутри, возникающие при полимеризации материала. Одна из пленок будет прилегать к металлу, а вторая – контактировать с внешней средой. В зависимости от марки ППУ защитный слой может быть более или менее эффективным.
Влагопоглощение ППУ
Впитывание влаги данным материалом одно из самых низких – за сутки оно может достигать от 1 до 3 процентов от первоначального объема. Этот показатель зависит от рецепта приготовления ППУ. Чем плотнее утеплитель, тем меньше воды он способен вобрать в себя. А еще повышают водостойкость специальные вещества, вводимые в состав пенополиуретана. Одним из таких гидрофобизаторов, уменьшающим поглощение влаги в 4 раза, является обычное касторовое масло.
Горючесть пенополиуретана
Пенополиуретаны могут относиться к трем группам: С (самозатухающие), ТС (трудносгораемые) и ТВ (трудно воспламеняющиеся). Как видите, горючесть пенополиуретана достаточно низкая. А повысить его огнестойкость помогает либо введение специальных добавок, либо изменение химической формулы рецепта. Второй вариант дороговат, поэтому чаще используют метод введения наполнителей. Это могут быть соединения фосфора, а также галогены. Можно на обычный пенополиуретан нанести лишь тоненький слой огнестойкого ППУ, содержащего добавки. В производственных помещениях, где опасность пожара велика, такое покрытие, нанесенное из двух слоев будет вполне уместно.
Видео. Горит ли пенополиуретан — тест на горючесть
Плотность ППУ
Плотность данного утеплителя варьируется в пределах от 30 до 80 килограммов на кубический метр. Этот показатель напрямую зависит от того, какой технологией пользовались при производстве материала. В принципе, это и неплохо – при утеплении могут потребоваться и более жесткие, и более мягкие материалы. Всё зависит от конкретной задачи. Поэтому иной раз можно получить существенную экономию, применив более дешевый ППУ меньшей плотности.
Долговечность ППУ
Срок службы пенополиуретана заявляется изготовителями не меньше, чем лет 20-30. Но уже есть данные, говорящие о том, что реальные цифры гораздо больше. В американских, немецких, шведских и японских городах сейчас идет демонтаж зданий, построенных в семидесятые годы прошлого века. При их возведении для утепления использовался пенополиуретан. Изучив его образцы, взятые с труб, стен и крыш, специалисты сделали вывод, что материал остался неизменным по всем параметрам. Изолированными остается девять десятых всех ячеек, позволяя по-прежнему хорошо сберегать тепло. Химическое состояние также не изменилось. И лабораторные, и промышленные испытания в унисон подтверждают это.
Экологическая безопасность и влияние на человека
После 10 — 20 секунд, во время которых материал твердеет, пенополиуретан становится абсолютно безопасным. Если его нагреть до температуры более 500 градусов, то начнется выделение двух газов: углекислого и угарного. Но если на место ППУ поставить дерево или каучук, то при той же температуре они окажутся более опасными. Опыты на мышах подтвердили это.
Таблица свойств пенополиуретана
| Параметры | Минимальные и максимальные значения |
|---|---|
| Теплопроводность, Вт/м на Кельвин | 0,019 — 0,035 |
| Плотность, кг/м | от 26 до 300 |
| Напряжение при котором материал начинает разрушаться, МПа | при сжатии от 0,15 до 1,0 при изгибе от 0,35 до 1,9 |
| Водопоглощение, % от объема | от 1,0 до 5,0 |
| Группа горючести материала | ГОСТ-12.1.044 (трудногорючие) |
О плюсах ППУ
Рассуждая не об абстрактных технических характеристиках пенополиуретана, а о его конкретном применении, можно выделить следующие плюсы данного утеплителя:
1. ППУ отлично «прилипает» к любым материалам, будь то кирпич, стекло, дерево, бетон или металл. Форма поверхности, ее отклонение от прямизны значения не имеют. Благодаря хорошим адгезирующим свойствам нет необходимости мудрить с устройством дополнительного крепежа. Кстати, и плоскость перед напылением обрабатывать ничем не нужно.
ППУ обладает отличной адгезией по отношению практически ко всем строительным материалам.
2. Этот утеплитель делается прямо на месте, а объем исходных компонентов минимален. Поэтому расходы на транспорт низкие.
3. Пенополиуретан отличается необыкновенной легкостью, он не утяжеляет поверхности. При теплоизоляции крыши это очень важно.
4. При нанесении слоя ППУ мы не только утепляем стены и перегородки, но и делаем их более прочными.
5. Пенополиуретановое покрытие не реагирует на потепление и похолодание в течение года. Оно прекрасно себя чувствует при температурах от минус 200 до плюс 200 градусов по Цельсию.
6. В отличие от панельного и листового утепления, данный вид теплоизоляции является единым целым, плотно облегающим конструкцию. Нигде ни стыка, ни маленького шва, куда может задуть холодный ветер.
Инсталлировать ППУ можно куда угодно и без применения крепежных элементов.
О минусах ППУ
Статья эта отнюдь не рекламная, поэтому перечислим и отрицательные свойства пенополиуретана. Впрочем, их совсем немного, точнее, два.
1. Негативное воздействие ультрафиолетового излучения может привести к быстрому износу материала. Чтобы не допустить деструкции утеплителя, надо обязательно предусмотреть его защиту. В этом качестве может послужить, штукатурка, различные панели или обыкновенная краска, которая не только от солнца оградит, но и сделает поверхность ППУ более привлекательной.
2. Как уже упоминалось, пенополиуретаны считаются трудногорючими материалами. По классификации они имеют группу горючести Г-2. Это значит, что при воздействии высокой температуры возгорания не произойдет, но утеплитель начнет тлеть. Этот процесс мгновенно прекратится, как только материал будет охлажден. Но там, где поверхность слишком сильно нагревается либо может загореться, ППУ применять всё же не стоит.
Видео. Утепление пенополиуретаном и его характеристики
Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Пенополиуретан: технические характеристики, применение
Одним из химических чудес современной химической науки явилось изобретение нового полимера, известного как пенополиуретан. Производится из нефтепродуктов путем химической переработки. Имеет ячейковую структуру, в каждой ячейке находятся пузырьки газа. Варьируя пропорции используемых исходных веществ, получают пенополиуретаны с различными размерами ячеек. Различаются они и по толщине стенок ячеек. В результате могут получаться мягкие и жесткие пенополиуретаны, имеющие различную прочность и эластичность.
Создание этого материала — заслуга немецких ученых под руководством Отто Байера. Действительно, благодаря новым техническим характеристикам отличаются от других материалов множеством достоинств, использование которых позволяет широкое применение изделий из пенополиуретана в различных сферах деятельности.
Классификация пенополиуретана
Виды пенополиуретана в зависимости от прочности ячеек:
- обычного типа;
- повышенной жесткости;
- мягкого и очень мягкого типа;
- вязко эластичные и высокоэластичные.
Жесткие ППУ широко используются в строительстве, при ремонте, утеплении зданий и в других вариантах. Проводилось множество исследований характеристик пенополиуретана, в том числе, по искусственному состариванию этого материала. Срок его службы в строительных конструкциях достигает 50 лет. Для успешного его применения необходимо избегать контактов с органическими растворителями и сильными минеральными кислотами. Материал устойчив к действию воды и нефтепродуктов.
Технические характеристики жестких пенополиуретанов
Среди множества пенообразных полимеров сложно подобрать материал, объединяющий в себе столько достоинств:
- Высокая теплоизолирующая способность;
- Отличное шумопоглощение;
- Устойчивость к действию агрессивных веществ;
- Низкое влагопоглощение;
- Низкая горючесть;
- Долговечность в применении;
- Экологичность материала, безопасен для человека.
Характеристика теплопроводности ППУ зависит от размеров ячеек, из которых он состоит. Тем не менее, в сравнении с другими теплоизоляторами ППУ является несомненным лидером по показателям теплопроводности, уступают ему в этом даже минеральные ваты.
Шумопоглощение определяется толщиной слоя изоляции, ее демпфирующими свойствами, а также эластичностью и воздухопроницаемостью. Способность ППУ к задержке звуков зависит от характеристики жесткости материала и частоты звуковых колебаний. Для наилучшей защиты от шума предпочтительнее применение ППУ полуэластичного типа.
Пенополиуретан химически устойчив, по этому показателю он превосходит пенополистирол. Он выдерживает действие едких химических паров в допустимых концентрациях, не разрушается под действием масел, спиртов, бензина, устойчив к воздействию эфиров и кетонов, разбавленных кислот. Слой ППУ, нанесенный на металл, защитит его от появления ржавчины. Характеристика эффективности такой защиты варьируется в зависимости от разновидности пенополиуретана.
Влагоустойчивость ППУ достаточно высока. Она также зависит от рецептуры, по которой изготавливался пенополиуретан. Чем выше его плотность, тем меньше поглощение воды. Если необходимо повысить влагостойкость, добавляют специальные вещества (гидрофобизаторы). Например, добавление касторового масла в состав пенополиуретана позволяет в 4 раза уменьшить его водопоглощение.
Характеристика горючести пенополиуретана
Характеристика горючести относит его к веществам с достаточно низкой степенью горения. Применение различных добавок позволяет увеличить его огнестойкость. Изменение химической формулы — более дорогой по стоимости вариант, бюджетной является добавка в рецептуру галогенов или фосфорных соединений. Это позволяет получить устойчивые к возгоранию материалы. Для повышения огнестойкости, не слишком повышая стоимость материала, можно поверх обычного пенополиуретанового покрытия нанести небольшой слой огнестойкого. Это будет вполне разумным вариантом для помещений с высоким риском возгораний, в частности, для отдельных производственных помещений.
Плотность различных пенополиуретанов отличается в зависимости от технологии производства. Материалы с высокой характеристикой удельного веса, до 80 кг на метр кубический, выходят более дорогими по стоимости, с меньшей плотностью — более дешевые.
Долговечность, заявленная производителем, составляет до 30 лет, хотя реальный срок службы намного превышает это значение. Американские и японские специалисты исследовали технические характеристики образцов пенополиуретана, использующегося в строительстве зданий в 70-е годы прошлого века. В результате был сделан вывод, что характеристики образцов материалов, взятых со стен, с крыш зданий, остались без изменений. Прежней осталась и химическая устойчивость, и технические теплоизолирующие свойства.
Применение пенополиуретана
По техническим и экологическим характеристикам пенополиуретан после застывания абсолютно безопасен для здоровья людей.
К плюсам технических характеристик пенополиуретана в качестве утеплителя для различных конструкций можно отнести отличную способность материала «прилипать» к любым поверхностям, независимо от материалов, из которых они изготовлены, и формы покрытия. Характеристики напыляемого пенополиуретана позволяют наносить его на различные материалы: дерево, стекло, металл, бетон, вне зависимости от горизонтального или вертикального расположения конструкции. К тому же, пенополиуретан обладает высокой адгезией и прост в применении, его не нужно дополнительно закреплять на поверхности и чем-либо обрабатывать перед нанесением покрытие.
Из-за небольшого веса при применении пенополиуретан не утяжеляет утепленные конструкции, в строительстве — это значительный плюс. Нанесение пенополиуретана повышает плотность конструкций, на которые его напыляют. Пенополиуретан одинаково хорошо переносит и высокие, и низкие температуры, подобные характеристики делают возможным его применение и снаружи, и внутри помещений, как жилых, так и производственных.
Пенополиуретан, в отличие от других видов утепления (листового или панельного вариантов), не образует швов или щелей, которые необходимо дополнительно заделывать. Он заполняет собой все пространство вокруг утепляемой конструкции, позволяет герметизировать разные неудобные для других видов утепления места, к тому же, не требуется применение дополнительных средств для фиксации к утепляемой конструкции.
Пенополиуретан достаточно дешево обходится при хранении и транспортировке из-за применения компактных исходных компонентов.
Характеристики пенополиуретана идеально подходят для мягкой мебели, массово находит применение в качестве упругого наполнителя в креслах и сидениях, диванах, подушках. Поролон повсеместно вытеснил вату и хлопковую набивку из предметов обихода, одежды и элементов интерьера. С этим материалом знаком практически каждый. Поролон находит применение для различных бытовых нужд, по его характеристикам мало какой полимер может выступить заменителем.
Он находит применение и в качестве наполнителя при обивке мягкой мебели, и для утепления одежды и обуви, и в качестве упаковки, защищающей хрупкие и ценные предметы от ударов при транспортировке. Общее производство изделий из пенополиуретана превысило аналогичные показатели продукции из полиэтилена и полиэтиле́нтерефтала́та (ПЭТ).
Отдельные негативные стороны
Абсолютно идеальных веществ не существует. Кроме положительных сторон, жесткие пенополиуретаны выделяют отдельные характеристики в худшую сторону:
- нестойкостью к действию ультрафиолета, необходимо применение защиты штукатуркой, или закрыть панелями, или покрасить.
- ограниченностью применения в тех местах, где возможно чрезмерное нагревание поверхностей или высокая вероятность возникновения возгораний.
- достаточно высокой стоимостью в случае применения напыления.
Технические характеристики полимера обеспечат его производство и применение еще многие годы.
Утеплитель пенополиуретан: характеристика, плюсы, минусы
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
- Утепление полиуретаном отзывы и методы
- Пенополиуретан утеплитель: преимущества и недостатки
- Пенополиуретан характеристики технического состава
- Технология теплоизоляции пенополиуретаном
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.
2. Звукопоглощение.
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.
Жесткий пенополиуретан: Характеристики материала листового- что это такое? +Фото и Видео
Возможные области применения жесткого пенополиуретана и его характеристики. Химические чудеса света – как же их много стало в последнее время. Одним из таких чудес является изобретение нового, до этого не существовавшего вида полимера, который стал известен миру как жесткий пенополиуретан. Его делают из продуктов нефти при специальной химической обработке и переработке. У него ячейковая структура, в каждой из которой есть небольшие пузырьки газа.
Благодаря варьированию пропорций элементов в составе получается делать разные виды пенополиуретана с разными размерами ячеек. Они отличаются по толщине стенок ячеек. Так, в продаже можно встретить мягкие и жесткие пенополиуретаны, которые отличаются по прочности и эластичности.
Общие сведения
Разработка продукта
Благодарить за создание этого уникального элемента можно немецких ученых, а разработкой руководил Отто Байер. И ведь действительно, благодаря тому, что были созданы новые технические характеристики, материал имеет неоспоримое преимущество над другими по своим достоинствам, а его использование дает возможность использовать материал в разных областях.
Разновидности пенополиуретана
В целом есть следующая классификация, которая была основана по прочности ячеек:
- Стандартный.
- Повышенной жесткости.
- Очень мягкий и мягкий.
- Высокоэластичный и вязкоэластичный.
Жесткий пенополиуретан используют при строительстве, ремонте, при утеплении помещения и в других областях. За все время существования было проведено множество исследований характерных особенностей, в том числе и искусственное состаривание материала. Так, есть официальные данные, что минимальная продолжительность эксплуатации – 50 лет. Чтобы применение было успешным, следует избегать контактов с сильными минеральными кислотами и органическими растворителями. Материал признан устойчивым к действию нефтепродуктов и воды.
Интересно, что открытие полимера было произведено в 19370ом году, но свой настоящий триумфальный взлет, массовое распространение и применение было датировано примерно в середине 60-х годов. По характеристикам жесткий пенополиуретан был разделен на более 30-ти модификаций, которые отличаются по технологии и сферам применения.
Технические характеристики жесткого пенополиуретана
Среди подобных пенообразных полимеров достаточно сложно найти такой материал, который будет объединять в себе такое количество преимуществ:
Высокий уровень шумопоглощения.- Высокая способность к теплоизоляции.
- Низкий уровень влагопоглощения.
- Материал устойчив к негативному воздействию веществ.
- Обладает низким уровнем горючести.
- Материал экологичный и безопасный для здоровья человека.
- Большой срок эксплуатации.
- Возможность работы при температуре от -200 градусов до +200 градусов.
Высокий уровень шумопоглощения.Теплопроводность как характеристика жесткого пенополиуретана зависит от того, какой размер у ячеек, из которого он состоит. Но тем не менее, по сравнению с другими видами теплоизоляторов ППУ – явный лидер по уровню теплопроводности, и в этом ему уступают даже виды минеральной ваты.
Толщина слоя изоляции определяет шумопоглощение, а также воздухопроницаемостью и эластичностью. Способность жесткого пенополиуретана к задержке звука во многом зависит от того, насколько материал жесткий и от частоты звуковых колебаний. Для лучшей защиты рекомендуют использовать полуэластичный тип ППУ.
Еще отметим, что материал устойчив к химическому воздействию, и поэтому смог превзойти в этом плане даже пенополистирол. Он может выдержать воздействие химического едкого пара в определенных концентрациях, не будет разрушен из-за воздействия спиртов, масел, бензина, устойчив к влиянию кетонов и эфиров, а также полуразбавленных кислот. Если на какой-то металл нанести слой жесткого пенополиуретана, это даст дополнительную защита. Она будет варьироваться в зависимости от модификации материала.
Высока и влагостойкость. Она тоже во многом зависит от рецептуры, по которой делают пенополиуретан. Прямая зависимость – чем выше плотность, тем меньше поглощение воды, и наоборот. Для повышения влагостойкости нужно добавить гидрофобизаторы. К примеру, если в состав пенополиуретана добавить касторовое масло, водопоглощение будет уменьшено в 4 раза!
Горючесть пенополиуретана
По этой характеристике материал можно отнести к веществам с низким уровнем горения. Благодаря использованию разных добавок получилось увеличить огнестойкость. По стоимости будет куда дороже изменять химическую формулу, а более подходящий вариант – добавки фосфорных соединений или галогенов в состав. Это дает возможность получить практически невозгораемый материал. Для повышения этой характеристики и при этом не увеличивая его стоимость, можно нанести поверх ППУ покрытия еще и дополнительное огнестойкое. Это хороший вариант для помещения, где риск возгорания высок, особенно это актуально в производственных помещениях.
Плотность жесткого пенополиуретана варьирует в зависимости от того, по какой технологии материал был изготовлен. Те материалы, которые имеют высокий показатель удельного веса, т.е. до 80кг/м3 немного дороже, а с меньшей плотностью дешевле.
Производитель дает гарантию срока службы до 30-ти лет, хотя настоящий срок службы намного больше. Японские и американские специалисты изучили все технические характеристики тех образцов, которые были использованы еще в 70-е годы прошлого века. Как вывод – характеристики материала со стен и крыш остались неизменными. Не пострадала и химическая устойчивость, а также теплоизолирующие свойства.
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.
Недостатки
Но нет ничего идеального, и помимо множества положительных сторон есть и некоторые отрицательные, а именно:
- Это далеко не самый стойкой материал по отношению к действию ультрафиолета, требуется использование защитного слоя штукатурки, перекрытие панелями или окрашивание.
- Применение ограничено в тех местах, где доступно чрезмерное нагревание поверхности или высокая опасность возникновения возгораний.
- При использовании напыления стоимость достаточно высокая.
- Пену можно нанести лишь на теплую и сухую поверхность, а это ограничивает применение на открытой строительной площадке зимой.
Заключение
Из всего вышеописанного можно сделать вывод – хотя у материала есть некоторые недостатки, их полностью перекрывают все достоинства, которыми обладает жесткий пенополиуретан.
Полиуретан — что это за материал: виды, характеристики, свойства и состав
В сороковых годах двадцатого века известным немецким ученым Байером Отто Георг Вильгельмом впервые был синтезирован уретановый эластомер, которому суждено сделать революцию в технологиях. Общественность узнала, что это за материал, полиуретан, только через 20 лет.
Что представляет и чем хорош
Синтетическое вещество с полимерной структурой за счет смешивания компонентов, способно приобретать разнообразные качества. Оно может быть пластичным и жестким, а также иметь разные коэффициенты трения. Выдерживает растяжение до 500 % и температурные перепады от -60 до +80 градусов.
Пластик является эластомером, способным вернуть форму после снятия деформационных нагрузок. Основу составляют длинные цепочки из макромолекул уретановой группы. Специфичные черты приобретаются за счет присоединения дополнительных элементов.
Полиуретан технические характеристики: химические и физические свойства
Главным преимуществом этого вида сырья является возможность придания ему самых разных качеств. Как эластомер, он отлично сохраняет геометрию и способен возвращаться к первоначальному состоянию много раз. По этому показателю данный материал опережает главного конкурента – резину. Благодаря этому он показывает высокую износоустойчивость.
Что это такое полиуретан, химический состав материала и свойства
Основные компоненты:
- • полиолы – длинные цепочки;
- • диолы – короткие;
- • диизоцианаты.
За счет комбинации составляющих придаются необходимые качества по эластичности. Получаются устойчивые соединения, сохраняющие свои параметры при разных температурах, несклонные вступать в реакцию с окружающей средой. Пластик удерживает свою структуру в присутствии: масел, кислоты, щелочей и жиров. Не подвергается гидролизу, устойчив к воздействию микроорганизмов (грибков, бактерий, архей). Вещество спокойно переносит умеренное влияние ультрафиолета. Не окисляется озоном, как резина. Это повышает срок службы изделий.
Физические качества
Главное преимущество – это способность временно изменять геометрию и возможность придания разнообразных дополнительных свойств. Продукты на основе этого материала применяются в различных областях промышленности, так как он:
- • способен возвращать начальную форму после снятия усилия;
- • показывает высокую износостойкость;
- • сохраняет добротность при нагреве и охлаждении;
- • не пропускает электричество;
- • имеет коэффициент теплопроводности от 0,19 до 0,25 в зависимости от твердости;
- • создает воздухонепроницаемую пленку;
- • обладает относительно низким удельным весом;
- • возможно создать детали с разными коэффициентами прозрачности.
Виды полиуретана
Химическая отрасль выпускает три основных класса.
Адипрены
Это эластичные вещества, имеющие хорошие характеристики сохранения формы. Из них изготавливают защитные пыльники, протекторы шин для автомобильного транспорта, прокладки и уплотнители, валики для тележек и конвейеров, покрытие для решеток и узлов в обрабатывающей промышленности. Применяют детали в циклонах, грохотах и сепараторах (для предохранения изделий от износа). Изготавливают оправы для литья из гипса и бетона.
Вулколланы
Благодаря повышенной твердости и диапазону температур от -60 до +120 градусов, при которых не меняются параметры, этот материал необходим для создания опор, втулок, сайлентблоков.
Вулкопрены
Это типы, которые используются для последующей вулканизации в сочетании с другими полимерами (каучук). Позволяют достичь высоких показателей по истиранию.
Технические характеристики
Группа имеет достаточно разнообразные свойства в зависимости от молекулярного состава и технологии изготовления. Это определяет распространенность данного сырья в разных сферах жизни.
Особенности:
- • Плотность колеблется в пределах от 30 до 300 кг/м3, и достигается с помощью присадок и способа производства.
- • Обладает твердостью от 40 до 98 единиц по шкале Шору. Это позволяет расширить диапазон использования.
- • Полиуретан обладает большим интервалом температур эксплуатации от -60 до +80 градусов. Существуют виды, способные не утрачивать своих качеств при 140℃.
- • Эластичен. Возможна деформация до 650%.
- • Имеет высокое сопротивление, может работать, как изолятор.
- • Удельная масса маленькая, что позволяет облегчить вес конструкции.
- • Не подвержен разрушению под действием азота, как резина.
- • Устойчив к воздействию углеводородных растворителей (смазочные жиры, керосин, масло, дизельное топливо, изооктан, петролейный эфир).
- • Плохо реагирует на присутствие бензола и толуола. Набухает с увеличением объема до 60 % и теряет свои технические характеристики.
- • Обладает разным коэффициентом трения. Возможно программирование в зависимости от необходимости.
- • Не подвержен к поражению от микроорганизмов и грибков.
- • Возможно придания разного коэффициента поглощения света от прозрачного до черного.
- • Имеет хорошие свойства по водостойкости при комнатной температуре.
Преимущества и недостатки
В зависимости от того, из чего состоит полиуретан, он имеет как положительные, так и отрицательные черты.
К достоинствам можно отнести:
- • Эластичность. По этому показателю он уверенно обгоняет резину.
- • Износоустойчивость. Благодаря этому качеству он нашел широкое применение в обувной промышленности и в изготовлении разных колес и роликов для складского оборудования. На сайте «МПласт» вы можете подобрать необходимые изделия по приемлемой цене.
- • Поверхность имеет гладкую структуру, что позволяет сохранять товарный вид в процессе эксплуатации.
- • Со временем технические характеристики остаются прежними (не подвержен старению).
- • Устойчив к воздействию большинства органических растворителей.
- • Невосприимчив к ультрафиолету.
- • Этому пластику можно придать разный коэффициент трения. В зависимости от потребностей возможно создать скользкую поверхность или хорошее сцепление.
- • Прост при обработке. Допускает литье, термическое формование, вспенивание и другие способы.
- • Не пропускает воздух. Тонкое покрытие делает герметичным.
- • Является диэлектриком. 2 мм не допускают пробоя при приложении 20 киловольт.
К недостаткам относятся:
- • Неустойчивость к средам, содержащим ароматические углеводороды (бензол, толуол), а также к некоторым кислотам, скипидару и хлорсодержащим составам.
- • Ограниченное использование в изготовлении одежды и обуви из-за воздухопроницаемости.
- • Приобретает ломкость при долговременном воздействии отрицательных температур.
- • Имеет сложную технологию утилизации.
- • С трудом поддается вторичной переработке.
Где используется полиуретан
Химические заводы выпускают этот материал в трех формах: твердый (листовой, прутковый, гранулированный), текучий и пенистый. Первый используется для выпуска прокладок, защитных манжет, втулок, сайлентблоков и уплотнителей прессов. Большую популярность это вещество приобрело при производстве бескамерных шин для спорттоваров (роликовые коньки, скейтборды), для детских колясок, технологического оборудования (рохли, электрокары, складские тележки, направляющие для транспортеров). Эти изделия в широком ассортименте представлены в компании «МПласт».
Жидкий используется для герметичного антикоррозийного покрытия самых разнообразных конструкций: бетонных перекрытий, кровли, поверхности грохотов, транспортерных лент. Он применяется как компонент в составе герметика, клея, лака, краски. При последующей обработке путем вулканизации из него изготавливают сложные защитные элементы: молдинги и манжеты.
Пенистый применяется для утепления зданий, технологических устройств. Из него получаются легкие и эластичные подошвы для спортивной обуви, малонагруженные шины. Перечислить, что делают из полиуретана, не представляется возможным. Этот материал широко востребован:
- • В тяжелой промышленности, где используются вибростенды, и где необходимо применение условно подвижных узлов.
- • В строительной отрасли. Им утепляют поверхности зданий, создают пленку, защищающую от атмосферных воздействий.
- • В автомобилестроении. Из него делают шины, сайлентблоки, манжеты и прокладки, защитные кожухи.
- • В медицине. Широкое распространение получил из-за нейтральности. Изделия не выделяют вредные вещества и не реагируют с лекарственными препаратами. Гибкость и высокая износоустойчивость позволяет применять его в приготовлении протеза, презерватива, имплантата и покрытия для оборудования (костыль, кровать, поручень, инвалидная коляска).
- • В мебельной индустрии. Используется в производстве матрасов, мебели для сада, крепежей, стульев и столов, элементов для декоративной отделки.
- • В изготовлении спортивных принадлежностей: беговых дорожек, роликов, ограничителей в тренажерах, кроссовок и кед, противоскользящих покрытий, пропитка чехлов.
- • В легкой промышленности. Из материала производятся подошвы для обуви, заклепки, коврики для ванной комнаты, ортопедические стельки. Выпускается ткань, имитирующая натуральную кожу.
Из чего и как делают полиуретан
Изначальным сырьем для производства является нефть. Из нее выделяются два основных компонента – изоцианат и полиол. Их процентный состав, а также наличие добавок определяют физические свойства конечного продукта. В результате может получиться твердая, жидкая или тягучая субстанция, пригодная для дальнейшей обработки, как обычный полимер.
С завода волокно поступает на переработку в виде гранул, прутков, листа или в жидком состоянии. Изначально придается соответствующий цвет и степень прозрачности. Такие типы поставок позволяют простыми технологическим решениями изготавливать ту или иную продукцию, необходимую для потребителя.
Методы формовки
Покупателю требуется функциональное изделие, имеющее определенные свойства. Для достижения этого применяются способы обработки, которые аналогичны работе со всеми пластмассами.
Экструзия
Полиуретан полимер отлично подходит для формования методом продавливания. Под давлением нагретый и размягченный материал подается в выходное отверстие экструдера. В этой же зоне происходит отвердение. В результате на выходе получается пруток с заданным сечением или плоский лист. Полученный прокат нарезается или скручивается в рулоны.
Литье
Этот метод является самым распространенным. С помощью него изготавливаются товары со сложной геометрией: втулки, опоры, манжеты, уплотнители, элементы для гидравлики и подшипники. Преимуществом является легкая автоматизация процесса, возможность выпуска больших партий. Для изготовления штучных деталей, размеры которых могут быть до нескольких тонн, используется литье на стенде. В оправу заливается размягченная масса, с последующим отверждением и приобретением устойчивой формы.
Для ускорения процесса в автоматических линиях применяется повышенное давление. Метод мало отличается от технологий изделий из любой пластмассы. Часто необходимо покрыть полимером заготовку из металла. Тогда размягченный полиуретан вручную или под контролем компьютера наносится на вещь. Остывая, слой становится упругим и создает защитную пленку.
Прессование
Подготовленный материал (листовой, прутковый или гранулированный) подается на аппарат, где методом экстремального давления в ограниченном пространстве придается форма. Процесс может сопровождаться предварительным нагревом или размягчением субстанции за счет сжатия. При этом получается деталь с измененными свойствами, имеющая четко заданную геометрию. На производствах такое действие контролируется с помощью программного обеспечения.
Заливка
Для выпуска художественных или штучных изделий используется метод естественного литья. Вручную в подготовленную оправку помещается жидкий материал. Под влиянием высокой температуры или реагентов устройство застывает, сохраняя необходимую конфигурацию. Таким способом можно сделать небольшую серию любых заготовок. Чаще применяется для изготовления больших форм и элементов декора.
Переработка во вторсырье
Устойчивость к атмосферным воздействиям и к влиянию агрессивных сред является проблемой при вторичной переработке уретановых эластомеров. В естественных условиях они не разлагаются десятилетиями. Способность противостоять ультрафиолету и озону делает этот вид пластика вечным загрязнителем окружающей среды. Поэтому остро встал вопрос о рециркуляции.
Существуют несколько методов решения проблемы:
- • Сжигание. Как все углеводороды, полимер хорошо подвержен высокотемпературному окислению. Но технологические присадки содержат вещества, опасные для экологии. При горении продукты распада попадают в атмосферу.
- • Физический способ. Измельченные изделия нашли применение в строительстве, как добавка в бетон, асфальт. За счет этого они приобретают вторую жизнь.
- • Переплавка. При нагреве отходам придается необходимая форма и снова пускается в оборот. Недостатком данного метода является то, что из разнородных составляющих трудно получить продукт с четко заданными характеристиками.
- • Гликолиз – процесс расщепления длинных молекул при высокой температуре в присутствии катализаторов. На выходе получается коротко молекулярные соединения, которые в дальнейшем находят службу в промышленности (производство красок, лаков, добавок в асфальтобетон).
- • Химический способ. Это расщепление цепочек при помощи реагентов. Целью является получение вещества, годного для дальнейшего использования.
Неординарность и интересные факты по применению полиуретана
Возможность придать материалу разнообразные характеристики позволила ему появиться во многих отраслях. Занимаясь спортом, мы используем изделия из этого полимера. Из него делается одежда, обувь, медицинское оборудование. В современном транспорте (автомобили, самолеты, железнодорожные вагоны) давно используют уникальные свойства этой субстанции. Ее неуязвимость стала проблемой для экологии. Несколько лет назад был обнаружен вид грибов, для жизни которых достаточно наличие этого пластика. Pestalotiopsis microspora успешно разлагает полиуретан, при этом его можно употреблять в пищу. Гурманы утверждают, что по вкусу он напоминает хлеб. Может быть, в будущем это станет решением проблемы утилизации.