Экструдированный пенополиуретан технические характеристики

Сравнение экструдированного пенополистирола, пенополиуретана и пенопласта

1. Пенополиуретан (ППУ) легче чем экструдированный пенополистирол (ЭППС)?

В первую очередь так и чешутся руки разрушить легенду, что изотермические фургоны с залитым пенополиуретаном (ППУ) легче клееных с экструдированным пенополистиролом (ЭППС). Оптимальные свойства теплоизоляции обоих материалов достигаются при плотности 40 кг/м³. Учитывая, что коэффициенты теплопередачи ППУ и ЭППС примерно равны, отличаясь лишь на 2 тысячных Вт/м²*К, можно утверждать, что и в клееном и в заливном сэндвичах с одинаковой изотермичностью (например, 0,7 Вт/м²*К) толщина утеплительного материала должна быть одинаковой. А это значит, что при одинаковых плотностях материалов их вес в составе фургонов будет ОДИНАКОВ. Также отметим, что, например, для фургона размером 5,3х2,6х2,5 м под 12 европаллет прибавка 10 мм толщины утепления прибавит всего 27 кг веса.

2. Технологии производства ЭППС и ППУ

Во-вторых, нужно растолковать базисные знания о технологиях производства сэндвич-панелей.

Клееные сэндвич-панели. В них соединение слоев происходит посредством одно- или двухкомпонентного (встречается чаще) полиуретанового клея в вакуумном или механическом прессе. Последний довольно-таки дорог, поэтому не каждый может его себе позволить. Но мы позволили, и панели у нас получаются изумительные, ровные, как морская гладь. При этом сэндвич-панель может быть как трехслойной: облицовка + утеплитель (в целях снижения стоимости некоторые используют пенопласт, некоторые – ЭППС отечественный, а мы – ЭППС импортный) + облицовка, так и пятислойной с добавлением под облицовки по слою фанеры. А может быть и N-слойной.

Заливные сэндвич-панели. Облицовки будущей панели помещается в пресс, при этом между ними выбирается требуемое расстояние, а торцы закрываются ограничителями. Верхняя облицовка в прессе держится либо магнитами, либо вакуумными присосками. Далее по трубке в пространство между облицовками поступает пенополиуретан. Самое сложное здесь — добиться равномерности распределения пены, т.е. чтобы плотность её была одинаковой по всему объему панели. Сложности возникают с размещением закладных (их нужно предварительно приклеить к одной из облицовок). И с производством N-слойных панелей: облицовки с внутренними слоями приходится сначала склеивать в прессе, а затем уже производить заливку полиуретановой массы между ними (пресс работает 2 раза вместо одного → расход энергии, время производства панели увеличивается → рост трудоемкости, поэтому 4-х и 5-слойные фургоны с ППУ дороги).

2. Пенопласт?

В-третьих, поставим Вас в известность, что пенопласт — зло. Утеплитель он неплохой, но из-за гранульной структуры некрепкий. Однако ж, самым большим его недостатком является гигроскопичность – впитывает воду, как губка, а впитав, рассыпается на гранулы. Такой фургон не прослужит более 2-х лет, особенно, если перевозить в нем заморозку (большая дельта температур).

4. Российский и импортный экструдированный пенополистерол

ЭППС ЭЭПСу – рознь. Ранее у нас был опыт использования ЭППС отечественного производства (марку мы намеренно не указываем). На первый взгляд от импортного он отличался только цветом (импортный – синий, ЭППС отечественный – желтый), но при подробном изучении выяснилось, что:

• отечественный ЭППС имеет нестабильное качество – от поставки к поставке плотность материала варьировалась от 35 до 40 кг/м³ (мы определяли это взвешиванием каждого брикета, вес их различался). В результате фургоны изрядно теряли в теплоизоляции;
• размеры плит отечественного ЭППС даже в одном брикете различались (погрешность геометрических параметров иногда достигала 2 мм). Около 25% поступавшего в производство материала списывалась в брак. Поэтому переход на много более дорогой американский утеплитель Styrofoam мы произвели с незначительными финансовыми потерями.

5. Преимущества ЭППС

Достоинства ЭППС Styrofoam, ныне применяемого нами:

Долговечная теплоизоляция (постоянство характеристик в длительном интервале времени – важный фактор для прохождения второго теста ATP)

Высокая механическая прочность (на сжатие, разрыв, изгиб, сдвиг). Позволяет гасить высокие динамические нагрузки, вызванные воздействием ветра и вибрацией.

Высокие влаго- и пароизоляционные характеристики (важные факторы, влияющие на долговечность)

Легкость (достаточная прочность достигается при меньшей плотности материала)

Стабильность размеров (постоянство геометрии плит)

6. Краткая сравнительная характеристика теплоизоляторов

++
в первые годы эксплуатации

при условии его вспенивания фреоном;

если вспенивание происходит воздухом

(что часто встречается в РФ),

то показатель теплопроводности такого ППУ

заслуживает не более одного +

7. Какой утеплитель крепче?

ЭППС Styrofoam или ППУ? Для начала проведем аналогию. ППУ и ЭППС используются и в других отраслях. Так, из ППУ с добавлением специальных присадок делают подушки для сидений, диванов и кресел, а ЭППС используется армией США и NASA. Выводы делайте сами.

Прочность ЭППС подтверждается следующими испытаниями:

Королевским институтом аэронавтики (Стокгольм, Швеция) были проведены испытания по измерению долговременной усталостной прочности ЭППС Styrofoam Dow и ППУ плотностью 40 кг/м³. Метод – цикличные (5 Гц) испытания на прогиб под преобладающим касательным напряжением , увеличивающимся с каждым циклом. Испытания показали, что панель с ЭППС имеет колоссальное преимущество перед панелью с ППУ.

Теплоизоляционные плиты из пенополиуретана (ППУ)

Кандидат наук, бессменный эксперт сайта, реальный, а не абстрактный (в отличие от прочих ресурсов) человек.

Самым эффективным утеплителем является пенополиуретан (ППУ). Он, при толщине всего в 20 мм, сохраняет тепло так же, как базальтовая вата в 45 мм. Однако, как и всегда, в бочке меда найдется своя ложка дегтя: теплоизоляция производится методом напыления с помощью сложной аппаратуры. Это, с одной стороны, ведет к удорожанию ремонтных работ, с другой, требует высокой квалификации рабочих. А квалификация приобретается только во время практической работы, в результате чего на объектах иногда возникают проблемы с регулировкой аппаратуры. Все это вместе взятое сдерживает распространение утеплителя в частном строительстве и во время ремонтных работ в квартире.

Учитывая накопленный опыт использования жесткого ППУ, производители утеплителя поставили на рынок пенополиуретан в виде плит. О новинке мало знают даже профессиональные строители. Что в этом случае говорить о людях, которые пытаются самостоятельно провести ремонтные работы, но строительством на профессиональном уровне не занимаются. Поэтому редакция портала StroyGuru решила собрать воедино разрозненную информацию о плитах ППУ и детально разобраться, что представляет собой теплоизоляционная плита из пенополиуретана.

Особенности утеплителя относительно других

Плиты ППУ относятся к жесткому виду пенополиуретана. Это означает, что сырьем являются полиол и полиизоционат, ячейки закрытые (материал паронепроницаем), структура однородная по всему объему.

Изготавливаются путем заливки заранее перемешанных компонентов в жидком состоянии в специальные пресс-формы. Внутри их происходит вспенивание. Залитая жидкость расширяется, занимая все пространство и создавая давление до 6 атмосфер. Отвердевание происходит в течение 15-25 минут после заливки.

Термоизоляционные плиты могут быть покрыты с одной или двух сторон фольгой, крафт-бумагой, стеклопластиковой тканью, армофолом. Это с одной стороны расширяет область их применения, с другой, защищает от ультрафиолета, с третьей, увеличивает прочность на изгиб и сжатие. А все вместе позволяет продлить эксплуатационный ресурс практически в 2 раза.

Выпускаются различных размеров. Но производители под заказ могут изготовить плиту любых габаритов. Около половины продукции имеют на торце четверть, что позволяет монтировать утепление без швов.

Ряд предприятий расширил линейку утеплителей из ППУ и предложил потребителям термопанели, где на керамическую плитку, клинкер и т.д. наносится слой утеплителя. Получается 2 в 1: с одной стороны отделка фасадов, с другой — утеплитель.

В продажу поступают в основном плиты ППУ 50 (плотность до 50 кг/м 3 ) и ППУ 70 (ТИС 70) с плотностью 50-70 кг/м 3 .

Технические характеристики

Полученные из жидкого полиуретана плиты имеют хорошие для утеплителя технические характеристики:

• коэффициент теплопроводности — 0,028-0,030 Вт/(м×°К);
• плотность — 40-160 кг/м 3 ;
• паропроницаемость — 0,02-0,05 мг/(м*ч*Па);
• прочность при сжатии до разрушения — 200 кПа и более;
• предел прочности при изгибе на излом — не менее 300 кПа;
• водопоглощение при полном погружении в воду на 24 часа — 1-1,5%.

Приведенные характеристики требуют комментариев, особенно коэффициент теплопроводности.

Все дело в том, что некоторые из производителей на своих сайтах выкладывают фантастически низкие показатели теплопроводности — 0,017-0,025 Вт/(м×°К). Откуда такие цифры, не объясняется. Однако если с головой залезть в специализированную литературу, то выясняется, что только в лабораторных условиях удается получить материал с теплопроводностью 0,022 Вт/(м×°К).

И это при соблюдении всех параметров, начиная от рецептуры и заканчивая температурным режимом. И еще очень важный момент, который проходит мимо внимания — плотность опытных образцов составляла 28-30 кг/м 3 . Плиты ППУ имеют среднюю плотность 50-70 кг/м 3 . А еще со школьных уроков физики известно, что более плотные тела лучше проводят тепло.

Но и это еще не все. Рекордно низкие показатели коэффициента теплопроводности достигаются только при использовании фреона r141b для пенообразования. Но он запрещен к использованию в промышленных масштабах, а в Европе вообще запрещено его производство. Другие виды пенообразователей дают более высокие значения теплопроводности.

Поэтому в европейских странах утеплитель с коэффициентом 0,028 Вт/(м×°К) считается высочайшего качества. Применительно к России значение теплопроводности плит ППУ 0,028-0,032 Вт/(м×°К) является реальным и это наилучшие теплоизоляционные свойства среди всех видов утеплителей, представленных в торговле.

Преимущества и недостатки

Утеплитель из плит пенополиуретана сохранил все лучшее, что есть у жесткого ППУ и убрал те немногие, из имеющихся недостатков, присущих напыляемому утеплению. Среди достоинств необходимо выделить:

• прекрасные теплоизоляционные свойства — плиты имеют самый низкий показатель теплопроводности;

• долговечность — срок службы плит без защиты поверхности около 20 лет, с облицовкой поверхности фольгой, ламинированной бумагой или стеклопластиком дольше и составляет 50-60 лет;
• доступную цену для основной массы потребителей;
• простой монтаж — все работы можно выполнить своими руками;
• экологическую чистоту — материал не является аллергеном, не выделят вредных веществ во время нагревания;
• высокую химическую и биологическую устойчивость — утеплитель инертно переносит контакт со щелочами, слабыми кислотами и бензином, не является базой для развития плесени и грибка;
• малый вес, не создающий механических нагрузок на фундамент и стропильную систему;
• низкое водопоглощение — один из лидеров среди всех видов теплоизоляторов;
• широкий диапазон температур, в котором сохраняются эксплуатационные характеристики — от -200 o С до +130 o С, что позволяет заливать плиты горячим битумом;
• универсальность — можно утепляться изнутри и снаружи дома, на крыше, потолке, стенах, полу и фундаменте;
• низкий коэффициент термического расширения, что позволяет плитам сохранять линейные размеры (форму) при перепадах температуры;
• стойкость к гниению и коррозийным процессам;
• возможность механической обработки и повторного использования;
• низкий класс пожарной опасности — Г1 (самозатухающий).

Есть несколько положительных характеристик, которые рекламируются производителями, но в действительности ими не являются.

1. Служит хорошим шумоизолятором. Закрытая ячеистая структура и низкая плотность не могут отражать или поглощать звуковые волны. Наоборот, как и пенопласт, плиты ППУ начинают резонировать, усиливая внутриквартирные звуки. А вот у термопанелей способности поглощения звука есть, и существенные.

Во-первых, металл и керамика относятся к плотным материалам, которые отражают звуковые колебания, во-вторых, соединенный в одно целое с утеплителем металл теряет способность резонировать, усиливая звуки. Например, применив для утепления крыши металлочерепицу с нанесенным слоем утепления, хозяева больше не услышат барабанную дробь дождя.

2. Не боится мышей и крыс. Такой вывод производители делают на основании того, что полимер не переваривается грызунами. Но никто и не говорит, что утеплитель встроен в их пищевую цепочку. Речь идет о том, что ходы в пенополиуретане грызуны делают с легкостью.

Минус, на который стоит обратить внимание, всего один: интенсивное старение под ультрафиолетовыми лучами (с проблемой начали бороться, облицовывая плиты разными материалами).

Область применения

Прекрасные потребительские характеристики позволяют использовать пенополиуретановые панели для утепления каркасных, блочных, кирпичных и панельных домов, т.к. малый вес не создает значительных нагрузок на фундамент и конструктивные элементы зданий (кровля, потолок, стены, пол), а низкая теплопроводность позволяет эффективно сохранять тепло.

Наличие фольгированного слоя, незначительная толщина и приемлемая цена превращают этот термоизоляционный материал в один из лучших при утеплении бань, саун, а главное, устройстве «теплых полов».

Прекрасные термоизоляционные свойства при высокой влагостойкости делают привлекательным утепление плитами ППУ в коттеджах, дачных домиках, на балконе, лоджии, мансарде и под декоративную штукатурку фасадов.

Отсутствие гигроскопичности и высокая прочность плит позволяют использовать их при теплоизоляции цокольных этажей и фундамента. Появление термопанелей, когда плита в процессе производства льется непосредственно на металлочерепицу или керамогранитные плиты в скором времени в корне изменят технологии утепления и отделки фасадов и монтаж крыш.

Используются плиты ППУ и в других отраслях народного хозяйства. Их можно встретить в морозильных камерах и холодильниках, термоизоляции овощехранилищ и рефрежераторов, теплоизоляции специальных вагонов и т.д.

Производители и цены

Технология производства плит ППУ позволяет развернуть изготовление утеплителя в любом помещении площадью более 100 м2. Гарантировать качество в таких условиях сложно. Поэтому приведем список крупных производителей, с указанием примерной цены на их продукцию. Фирмы приведены в произвольном порядке.

ПАНТЕЛЕЕВ ГРУПП. Российская компания с производством в г. Дзержинске. Имеет свои представительства в 17 регионах России. Основной вид деятельности — производство трубной продукции на основе полимеров. В последнее время наращивается выпуск утеплителей на основе полиуретана. Большой опыт работы в этой области позволил получить высококачественные, долговечные, с высокими теплоизоляционными свойствами утеплительные плиты ППУ.

Полихимпласт. Компания «Полихимпласт» (Нижегородская обл., г. Дзержинск) предлагает плиты ППУ с нанесенным покрытием фольгой, стеклопластиком, а также термопанели с профилированным или оцинкованным металлом.

Амаро. Фирма «Амаро» появилась в России в 2005 году для производства пенополиуретановых балок. Достаточно быстро, в 2008 году, был освоен выпуск теплоизоляционных материалов ППУ. Сегодня линейка утеплителей из пенополиуретана включает теплоизоляционные плиты и термопанели. Высокое качество сопровождается очень высокой ценой (от 700 руб./м 2 за плиту толщиной 30 мм), что является существенным минусом производителя.

Кроме приведенных предприятий, хорошо зарекомендовала себя продукция компаний «Полимеризоляция», «Теплоэконом» (Беларусь), «Технопена» и др.

Цены у разных производителей сильно отличаются друг от друга, что можно объяснить низкой конкуренцией на строительном рынке. Плиту ППУ толщиной 30 мм можно купить от 380 руб./м 2 до 840 руб./м 2 . Это дешевле, если сравнить с напылением, но все равно, стоимость утеплителя свыше 450-500 руб./м 2 для среднего слоя россиян является неподъемной (например, для утепления крыши придется потратить несколько тысяч долларов).

Технология монтажа

Монтаж плит ППУ простой и понятный. Полностью, 1 к 1, повторяет технологию утепления пенопластом («Утепление стен пенопластом», «Утепление потолка пенопластом» и «Утепление кровли пенопластом»). Исключение одно: нужен специальный клей для ППУ плиты.

В заключение, появившаяся на рынке новинка при снижении цены до разумного предела способна сильно потеснить все виды утеплителей, а со временем стать несомненным лидером продаж. Для этого у утеплителя все есть.

Пенополиуретан: описание, свойства, методы получения

Пенополиуретан

Пенополиуретан (ППУ) — это суперутеплитель, позволяющий давать 100% гарантию на теплоизоляционные работы, который позволяет на 100% исключить ошибки подрядчиков, ППУ позволяет решать строительные задачи практически любой сложности, материал, который поражает своей технологичностью.

Что такое пенополиуретан?

В физикостроительном понимании Пенополиуретан (ППУ) – это разновидность газонаполненных пластмасс (пенопластов), структура которых представляет собой ячейки, наполненные теплоизолятором (газ фреон или угликислый газ). При нанесении на поверхность пенополиуретан вспенивается, образуя однородный слой теплоизолирующего материала. На сегодняшний день, напыляемый пенополиуретан – это самая современная и эффективная тепло-, паро-, гидро-, и звукоизоляция, получаемая непосредственно на месте проведения работ.

В химическом понимании Пенополиуретан (ППУ) — это термореактивный полимер, который получается в следствии термической химической реакции при смешении двух компонентов, компонент «А» — полиол и компонент «Б» — изоцианат. При взаимодествии этих компонентов происходит реакция вспенивания с образованием стабильной пористой структуры. Структура ППУ может быть как открытой, так и закрытой. Сырье для получения полиуретанов производится из нефтепродуктов и растительного сырья, которые после различных химических процессов превращаются в два основных компонента, главным образом ИЗОЦИАНАТ и ПОЛИЭФИР (ПОЛИОЛ). В химической основе полимера лежат уретановые связи откуда он и получил свое название: ПОЛИУРЕТАН, сокращенно ПУ.

Свойства пенополиуретана:

1. основным преимуществом пенополиуретана является бесшовность, т.к. технология напыления не оставляет ни щелей, ни трещин, ни пустот;
2. благодаря особой монолитной структуре обеспечивается высокий уровень теплоизоляции и шумоизоляции (коэффициент теплопроводности ППУ составляет всего лишь 0,020 Вт/мК);
3. т.к. у пенополиуретана очень маленький коэффициент теплопроводности, то можно экономить пространство (50мм ППУ заменяет 150мм минваты)
4. затраты на перевозку материала невелики, поскольку из небольшого количества пенополиуретана путем его вспенивания на месте работы получается необходимый объем готового вещества;
5. напыление ппу не требует подготовки поверхности и наносится на поверхности с абсолютно любой геометрией;
6. технология напыления исключает какие-либо крепления, что экономит время и обеспечивает покрытие без мостиков холода;
7. температура эксплуатации ППУ -150°С + 220°С, что позволяет решать очень большой спектр задач;
8. ППУ очень технологичный, может быть жестким, мягким или эластичным, может быть пароизоляцией, а может быть паропроницаемым;
9. за счет своей прочности, жесткий пенополиуретан придает дополнительную прочность конструкциям, на которые напыляется;
10. ппу является материалом, который сохраняет тепловую инерционность (зимой теплее, а летом прохладнее);
11. жесткий пенополиуретан так же является хорошей гидроизоляцией, т.к. имеет 1-2% водопоглощения.

Методы получения пенополиуретана (ППУ):

• Метод напыления пенополиуретана
• Метод заливки пенополиуретана
• Метод инъецирования пенополиуретана

Спомощью этих методов производства пенополиуретана можно получать очень разные изделия и покрытия, с разными свойствами и характеристиками. Пенополиуретан называют технологичным материалом, другими словами он очень удобен для решения многих проблем и задач!

Задачи утепления объектов в основном решается методом напыления ППУ, это обширное направление, которым профессионально занимается наша компания. С помощью напыления можно утеплить практически любой объект от сложной кровли до бобслейной трассы, не говоря уже о утеплении домов, ангаров и т.д.

Методом заливки ППУ получают теплоизоляционные скорлупы для трубопроводов, фасадные термопанели, пенополиуретановые плиты, декоративные элементы декора, различные прокладки и т.д.

Преимущества пенополиуретана:

1. ППУ хорошо удерживается на любой поверхности;
2. пенополиуретан не подвержен воздействию грибков и сырости, хорошо сохраняется при любых температурах;
3. не воспламеняется, не выделяет вредных веществ и аллергенов (смотрите статью «Горение ППУ»);
4. легкий ППУ – это отличная звукоизоляция;
5. легкость в нанесении пенополиуретана, который затвердевает в течение 3-20 сек, позволяет обрабатывать поверхности любых форм, заделывая все щели и швы, не используя крепежных элементов, обладающих излишней теплопроводимостью;
6. ППУ — биологически нейтрален и безопасен для здоровья (смотрите статью «Экологичность ППУ»)
7. срок службы ППУ составляет более 30 лет.

Пенополиуретан: универсальность и финансовая выгода

Пенополиуретан – это не только защита от холода и шума в жилых помещениях. Пенополиуретан распространен в качестве материала теплоизоляции всех разновидностей труб, воздуховодов и теплотрасс. Еще одно его предназначение – это утепление пеной полов. ППУ сохраняет целостность пола, подвалов и фундаментов, которые часто подвергаются воздействию сырости и плесени. Гидроизоляция с помощью этого материала бывает способна задержать и более серьезные воздействия, связанные с водой.

Современные технологии утепления дома позволяют использовать пенополиуретан для утепления чердаков, мансард и внутренних частей крыш. Если напыление ППУ было произведено на внешней поверхности, ее лучше окрасить: слой краски предотвращает пагубное воздействие солнечных лучей на пенополиуретан, к тому же так усилится его гидроизоляция.

Напыление пенополиуретана сэкономит Ваше время и деньги. Если вы решили утеплить дом площадью 400 квадратных метров, используя, к примеру, плиты экструдированного пенополистирола толщиной 5 см, вам потребуется 20 кубометров этого материала, перевозить и устанавливать который довольно проблематично.

При использовании пенополиуретана толщиной 40 мм общий объем необходимых материалов составит всего 16 кубометров, что соответствует 640 кг исходного сырья, которое можно перевезти в микроавтобусе. Напыляется пенополиуретан быстро, материал окончательно отвердевает в течение суток, не оставляя никаких дефектов. Таким образом, воспользовавшись услугами напыления, вы сэкономите до 80% своего времени и до 50% материальных средств. С первого дня эксплуатации у вас есть тепло- и звукоизоляция обработанной поверхности.

Области применения пенополиуретана:

1. утепление ангаров (складов, овощехранилищ, производственных цехов)
2. утепление фасадов домов
3. теплоизоляция цистерн (водонапорных башен, хранилищ для нефтепродуктов, резервуаров с водой )
4. утепление балконов, лоджий
5. утепление мансард, чердаков
6. утепление фундаментов, подвалов
7. утепление стен пеной, полов, потолков
8. утепление кровли
9. утепление и шумоизоляция венткоробов и д.р.

Технические характеристики пенополиуретана:

так же предлагаем ознакомиться с такими статьями как:

Ознакомиться с ценами на нанесение пенополиуретана можно в разделе Прайс лист

Посмотреть фотографии готовых объектов по утеплению напылением ППУ.

Основные характеристики пенополиуретана

Пенополиуретан, характеристики которого легкость, прочность и теплопроводность, имеет пенистую ячеистую структуру, и поэтому обладает маленьким влагопоглощением. В основу этого материала на 90 % входит газообразное вещество. Пенополиуретан относится к разряду пластмасс.

Пенополиуретан можно использовать не только для утепления, но и для отделки.

Разнообразные виды этого материала при сегодняшнем строительстве пользуются большим спросом, так как его можно сделать прямо на месте отделки. Его изготовление не представляет никакой сложности, потому что его выполняют путем смешивания двух компонентов, вследствие чего происходит химическая реакция. Соблюдая необходимые пропорции, происходит синтез полимера, и образуется застывшая пена. Изменяя рецептуру, можно добиться получения материалов, которые будут отличаться по техническим характеристикам. Некоторые виды можно будет применять для утепления окон и дверей, другие для изоляции домов, а третьи для теплоизоляции трубопроводов.

Распространенные виды пенополиуретана

Исходя из пропорций входящих веществ, получается материал различной толщины и размерами ячеек, меняется и прочность. Перечень пенополиуретана большой, но самыми часто применяемыми являются два вида:

Поролон. Другое его название эластичный пенополиуретан. Он обладает плотностью 5-35 кг/куб.м. Такой материал можно встретить в повседневном применении. Им может быть наполнитель мягкой мебели, различные губки, прослойки в обуви, одежде и упаковках.

Сравнение теплопроводности пенополиуретана с другими материалами.

Твердый пенополиуретан. Свое применение при строительстве он получил не так давно, но успел завоевать свою популярность. После ряда испытаний можно утверждать, что этот материал является долговечным и может прослужить на протяжении 50 лет при правильном использовании. Единственное, что не потерпит пенополиуретан, это органические и минеральные кислоты и растворители, но при всем этом он устойчив к воздействиям влаги и нефтепродуктов.

В России и в странах ближнего зарубежья применяется огромное количество видов ППУ. Использовать их можно как отдельный элемент, так и в совокупности друг с другом. Его применение зависит от конечных целей он может нести функцию утеплителя построек, выполнять защитную роль от шума, изолировать холодильное оборудование и все это благодаря отличным характеристикам.

Особенности изготовления пенополиуретана

Пенополиуретан образуется путем соединения следующих компонентов:

• полиэфирные компоненты,
• полиизоцианат.

Где полиэфирный компонент гидроксилсодержащий состав, который при соединении с полиизоцианатом образует пенополиуретан жидкого вида и цветом от светло желтого до коричневатого. В состав которых входят смеси полиэфира, катализатора, вспенивающего компонента, пенорегулятора и огнегасящих добавок.

При транспортировке любым видом транспорта используются металлические бочки до 200 л.

Изоционат жидкость, имеющая специфический запах и темно-коричневый цвет. Этот компонент, вступая в реакцию с влагой и водой, выпадает в осадок, имеющий твердую структуру, который запрещено применять при переработке. Учитывая этот факт, компонент должен перемещаться в герметичных бочках. Помимо того необходимо обеспечить защиту от контакта с атмосферной влагой или водой.

Технические характеристики ППУ

Таблица показателей пенополиуретана.

Если знакомится с характеристиками, то лучше будет это сделать на примере твердого пенополиуретана, так как именно этот вид чаше используется при строительстве. К его достоинствам можно отнести следующие свойства:

• способен удерживать тепло,
• не пропускает пар и влагу,
• не подвергается коррозии,
• не поглощает радиацию,
• имеет способность противостоять агрессивным химическим средам,
• высокая адгезия,
• не требует крепежа элементами,
• не имеет мостиков холода,
• экологическая чистота.

Помимо всех достоинств, он прочный и способен выдержать большие перепады температур.

Производя работу, пенополиуретан можно напылять на любой отделываемый материал, будь то дерево, стекло, металл, бетон, кирпич, краска и даже любая неровная поверхность. После нанесения материала не требуется специальный крепеж изоляции. Пенополиуретан можно использовать для работы в грунте и при кровельных работах, но он должен быть защищен от прямых ультрафиолетовых лучей.

Дополнительные характеристики и их описание

Помимо вышеперечисленных, имеются и другие технические характеристики.

Адгезия ППУ. Этот материал имеет отличные адгезионные свойства, прочно схватываясь как на вертикальной, так и на горизонтальной плоскости. Да и поверхность может быть из любого материала и любой формы. Благодаря своим техническим характеристикам покрытие ППУ не нуждается в обновлении и ремонте на протяжении всего срока эксплуатации постройки. Этот тип теплоизоляции может быть применен на потолках, стенах и полах.

Пенополиуретан имеет высокую плотность и низкую водопроницаемость.

Теплопроводность. Теплопроводимость материала напрямую связана с размерами ячеек в ППУ. Параметры теплопроводности жесткого пенополиуретана имеет пределы от 0,019 до 0,065 ватт на метр на Кельвин.

Шумопоглощаемость ППУ. Способностью поглощать шум материал обязан следующим параметрам:

• эластичностью,
• пропускной способностью воздуха,
• размерами изоляции,
• демпфирующим свойствам.

В связи с этим пенополиуретан способен задерживать шумы от жесткости каркаса материала и от частоты колебаний звука.

Огнестойкость материала. Пенополиуретан относят к классу горючести Г1-Г4.

В состав материала входит антипирен, который горит только при открытом пламени, и способен гореть до тех пор, пока горит огонь, но если ликвидировать открытое пламя, то ППУ сразу гаснет и перестает тлеть.

У него есть еще одно свойство он предотвращает распространение огня, так как при воздействии на него огнем, он моментально обугливается и коксуется.

Пенополиуретан плохо пропускает звук, поэтому идеально подходит для шумоизоляции стен.

Повышается огнестойкость за счет специальных добавок или при изменении состава при изготовлении. При изготовлении материала высшего качества в состав включают наполнители, такие как фосфор и галоген.

Водопроницаемость ППУ. Особенностью пенополиуретана является очень низкая впитываемость влаги. За 24 часа он впитывает максимум 3 % от первичного объема. Это свойство зависит от рецептуры при изготовлении. Чем больше плотность утеплителя, тем наименьшее количество влаги он впитает. Помимо того, в состав вводится специальные вещества, способные повысить водостойкость. Однно из веществ, которое уменьшает поглощение воды в 4 раза, касторовое масло.

Плотность. Качество плотности утеплителя колеблется от 30-80 кг/куб.метр. Это зависит напрямую от технологии изготовления во время производства. Это играет немаловажную роль, так как при строительстве может потребоваться как жесткий материал, так и мягкий, все зависит от конкретного применения утеплителя. Благодаря этому в некоторых случаях можно существенно сэкономить, используя материал дешевле.

Длительность срока эксплуатации. Производителем устанавливается срок эксплуатации минимум 30 лет. Но по некоторым данным этот срок значительно выше. В некоторых странах на сегодня производится демонтаж зданий, которые были сооружены еще в 70-х, и где при возведении для утепления использовался ППУ. Взятые образцы с разных мест, при исследовании показали, что их характеристики остались неизменными.

Экологичность и биологическая устойчивость. При его нанесении уже после 20 сек после затвердения пенополиуретан приобретает безопасную структуру. Но при нагревании до 500 градусов выделяются углекислый и угарный газ.

Также ППУ не подвержен гниению и появлению грибковых образований, микробов и грызунов. Обладает устойчивостью от проникновения корней.

Способность противостоять химикатам. Жесткий по составу ППУ может противостоять воздействиям размягчителей, топлива, натуральных масел, разбавленных кислот и к агрессивным природным средам. Если сравнивать другие материалы, использующие при строительстве, этот тип отличается некоррозийностью.

При проведении теплоизоляции на открытых строительных площадках нужно учитывать температурный режим окружающей среды, так как при высоких температурах вспенивание материала происходит намного лучше, что значительно экономит сырье. В зимнее время года от выполнения работ подобного рода лучше отказаться или работать внутри быстровозводимых шатрах, где можно обеспечить специальный микроклимат.

Свойства и характеристики пенополиуретана его достоинства и недостатки

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, рассмотрим его характеристики, перечислим достоинства, а также выясним, какие недостатки имеет данный материал.

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 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

О плюсах ППУ

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.