Пенополиуретан свойства и применение

Содержание

Состав, свойства и преимущества пенополиуретана

Пенополиуретан свойства и применение

Какие бывают пенополиуретаны и где они используются? Преимущества жесткого ППУ для теплоизоляции зданий и коммуникаций.

Что необходимо знать о напыляемой теплоизоляции? Также рассмотрим приготовление ППУ из промышленных компонентов и рассчитаем стоимость 1 м2 теплоизоляции.

Пенополиуретан – перспективный синтетический утеплитель, состоящий из затвердевшей полимерной пены, который по качеству превосходит большинство современных аналогов.

Пенополиуретан – это синтетическое вещество ячеистой структуры из группы газонаполненных пластмасс, широко применяемое в строительстве. Отличается минимальной теплопроводностью, экологичен, долговечен и прост в применении.

Состав, марки и ГОСТы

Вспененный пенополиуретан (ППУ) получают путем смешивания двух жидких полимеров: полиола и полиизоцианата. Застывшая пена содержит в своих ячейках до 90% газа, что обеспечивает высокие теплоизоляционные качества ППУ. В зависимости от их пропорции и наличия антипиреновых добавок, конечный продукт различается по структуре, техническим характеристикам и области применения.

Мягкий и эластичный поролон используется как наполнитель для мебели и бытовых изделий. Марки поролона имеют разную плотность (от 5 до 40 кг/м3) и жесткость:

МаркировкаЖесткостьМаксимальная нагрузка кг/см2
STСтандартный60-100
HLЖесткий80-120
HSМягкий60-120
ELПовышенная жесткость60-100
HRВысокоэластичный100-120
CMHRВысокоэластичный, пожаробезопасныйСпециального назначения100-120

За исключением последней марки, поролоны относятся к сильногорючим веществам по ГОСТ 30244, по ГОСТ 30402 к легковоспламеняемым, по ГОСТ 12.1.044 – к дымоообразующим и токсичным при горении. По этим причинам поролон в строительстве не используют.

ППУ с антипиреновыми добавками называется жестким пенополиуретаном. Он отличается повышенной плотностью (30-86 кг/см3), в готовом виде теряет эластичность, зато обладает массой других преимуществ. Применяется в строительстве для тепло- и шумоизоляции, а сверхплотные виды (от 70 кг/см3) используются для гидроизоляции в фундаментах зданий и на прочих поверхностях.

Строительный ППУ готовят из двух компонентов: полиола (компонент А) и изоцианата (компонент Б).

Изоцианат служит основой химического процесса и его состав не меняется, а полиолы применяют различные, что влияет на скорость вспенивания, плотность и горючесть.

По ГОСТ 307302-2006 ППУ относится к классу горючести Г3 (самозатухающий, трудновоспламеняющийся, трудносгораемый) и рекомендован для тепловой изоляции зданий и трубопроводов.

Как теплоизоляционный материал ППУ прост в изготовлении и его можно смешать на месте, а компоненты для пенополиуретана купить и доставить на стройку зачастую выходит дешевле, чем везти готовый продукт.

При наличии профессионального пеногенератора высокого давления и соблюдения пропорций компонентов, такой ППУ ничем не уступает заводскому. Пену можно напылять на различные поверхности или делать сэндвич-панели.

Формы выпуска ППУ

Химическая промышленность вырабатывает следующие виды ППУ:

  • Поролон – в рулонах и матах;
  • Пенополиуретан жесткий – в листах, панелях и литых скорлупах;
  • Пенополиуретан жидкий – в виде напыляемого покрытия.

Теплоизоляционные панели из ППУ производят различной толщины и с разнообразными защитными покрытиями. На листовой пенополиуретан цена за 1 м2 следующая:

Наименование материалаТолщина, мм
203040506080100
ППУ без покрытия3784265226127129231198
ППУ с бумагой3784265226127129231198
ППУ фольгированный4274755716617619721247
ППУ фольгированный армофолом3754124935686508261055
ППУ с односторонним покрытием стеклопластиком5165646605986808561085

Технические характеристики пенополиуретана

Для стандартной теплоизоляционной ППУ-панели средней плотности свойственны следующие характеристики:

Характеристика, единица измеренияЗначение

Источник: http://stroynedvizhka.ru/stroitelnye-materialy/sostav-svoystva-penopoliuretana/

Листовой пенополиуретан — технические характеристики и особенности применения

Пенополиуретан свойства и применение

Какие бывают пенополиуретаны и где они используются? Преимущества жесткого ППУ для теплоизоляции зданий и коммуникаций. Что необходимо знать о напыляемой теплоизоляции? Также рассмотрим приготовление ППУ из промышленных компонентов и рассчитаем стоимость 1 м2 теплоизоляции.

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.

: 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 – 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.

Определение

Пенополиуретан – перспективный синтетический утеплитель, состоящий из затвердевшей полимерной пены, который по качеству превосходит большинство современных аналогов.

Пенополиуретан – это синтетическое вещество ячеистой структуры из группы газонаполненных пластмасс, широко применяемое в строительстве. Отличается минимальной теплопроводностью, экологичен, долговечен и прост в применении.

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.

Преимущества и недостатки

Существует несколько видов пенополиутерана: жесткий, эластичный, вспененный и так далее. Они отличаются характеристиками, формой выпуска.

Но их объединяет ряд преимуществ перед аналогичными материалами:

  • Отличная адгезия к любым типам поверхностей. ППУ разрешено использовать на конструкциях из кирпича, бетона, металла, стекла, дерева и прочих. Поверхности не нужно предварительно подготавливать.
  • Низкая теплопроводность.
  • Хорошие звукоизоляционные качества.
  • Легкость. Материал не увеличивает вес конструкции, не создает дополнительную нагрузку.
  • Устойчивость к перепадам температур. ППУ эксплуатируется в интервале от -150 до +150 градусов Цельсия.
  • Длительный срок службы до 30 лет.
  • Высокая скорость монтажа. Наносить пенополиуретан можно на поверхности любой конфигурации снаружи и внутри помещения.
  • Устойчивость к грибковой инфекции.

Пенополиуретан имеет ряд недостатков. Главным из них становится боязнь ультрафиолетового излучения. Под действием солнечного света теплоизоляционные свойства материала значительно снижаются.

Обратите внимание! Минус ППУ в том, что после нанесения не удается получить ровную поверхность. Придется монтировать дополнительное покрытие из любого листового материала.

Пенополиуретан: вред для здоровья. Свойства пенополиуретана

Пенополиуретан свойства и применение

Современный строительный рынок готов предложить своим потребителям как материалы, имеющие многолетнее применение и устойчивую репутацию, так и целый перечень полимеров, пришедших на рынок не так давно и еще только завоевывающих признание покупателей. Именно к этой группе и относят пенополиуретан.

Что это такое – пенополиуретан?

Этот современный строительный материал специалисты относят к группе газонаполненных пластмасс. Пенополиуретан (ППУ) состоит из инертной газовой фазы более чем на 85%. Сфера применения этого материала широка и разнообразна.

Однако жесткие споры по поводу того, приносит ли пенополиуретан вред для здоровья, не стихают уже много лет.

К самым обсуждаемым с этой точки зрения относят вопросы поведения материала при горении и выделения токсичных компонентов при нагревании.

История появления материала

Датой рождения пенополиуретана можно с уверенностью назвать 1937 год, когда небольшая группа ученых из лаборатории в Левенкузене синтезировала материал с необычными свойствами. В зависимости от того, каков был коэффициент смешивания компонентов нового материала и как быстро проходила реакция, свойства пенополиуретана кардинально отличались.

С одной стороны материал был упругий и гибкий, но достаточно непрочный к разрывным нагрузкам. С другой стороны – прочность, твердость, плотность, но хрупкость при изгибании. У материала открывались чрезвычайно широкие перспективы, но Вторая мировая война существенно замедлила их исполнение.

Однако начиная с 60-х годов прошлого столетия изготовление ППУ стало развиваться бурными темпами.

Основными компонентами, входящими в состав пенополиуретана и необходимыми для образования и присоединения цепочек полимера являются полиол (компонент А) и полиизоционат (компонент В).

Иногда отечественные производители в полиол могут добавлять еще один компонент – катализатор.

Основные составляющие пенополиуретана имеют специфический запах и представляют собой жидкость достаточно густой консистенции с оттенками от светло-желтого до темно-коричневого.

Полиол при длительном хранении имеет свойство слоиться, поэтому перед применением его рекомендуют перемешивать. Полиизоционат взаимодействует с водой – при контакте начинается кристаллизация. При длительном хранении на открытом воздухе на поверхности материала образуется пленка. По своему компонентному составу ППУ может быть двух видов – для напыления и для заливки.

Биогенные свойства

Полиолы и полиизоционаты, применяемые для производства ППУ, являются нефтепродуктами. Однако известно, что компоненты пенополиуретана можно вырабатывать и из растительных масел. Оптимальный вариант для этой цели – касторовое масло.

Полиольный компонент также можно получить из масел подсолнуха, сои, рапса. Однако стоимость этого сырья достаточно высока и производство экономически нецелесообразно.

Биогенные ППУ-материалы выпускаются в небольших объемах и используются для решения очень узких специфических задач.

Пенополиуретан, выпускаемый отечественными и зарубежными производителями, имеет ряд как положительных, так и отрицательных характеристик.

Низкая теплопроводность материала (0,019 – 0,03 Вт/м), практически полная паронепроницаемость, водонепроницаемость делают пенополиуретан прекрасным тепло- и годроизолятором. То же самое можно сказать и о шумоизоляции. Высокий коэффициент адгезии делает возможным нанесение ППУ практически на любую поверхность.

Однако не только положительными качествами характеризуется пенополиуретан. Вред для здоровья человека может быть нанесен во время горения ППУ (при наличии прямого источника огня материал горит).

Кроме того, пенополиуретан выделяет в атмосферу токсичные вещества – формальдегиды. Пенополиуретан, компоненты которого вступают во взаимодействие с воздухом и водой, неустойчив к влиянию солнечных лучей.

С течением времени он темнеет и отваливается.

Сфера применения ППУ

Этот современный строительный полимер нашел широкое применение в различных областях жизнедеятельности человека.

Наиболее широка его область применение в строительстве: теплоизоляция, акустическая и гидроизоляция гражданских и промышленных объектов любого назначения (жилых, загородных домов, цехов, складов, ангаров и т.д.).

По причине низкой теплопроводности ППУ используют для утепления не только кровель, но и стен как внутри, так и снаружи зданий. Сэндвич-панели из ППУ незаменимы при строительстве быстровозводимых строительных объектов.

ППУ с плотностью 30-86 кг/м³ (жесткие пенополиуретаны) применяются в качестве шумо- и теплоизоляционного материала. Материал с плотность от 70 кг/м³ имеет плотную структуру, не пропускает воду и с успехом используется для гидроизоляционных работ.

При производстве холодильной техники ППУ применяется в качестве хладоизолятора. Обувная промышленность использует материал для изготовления различных элементов обуви и супинаторов.

Однако есть сферы, где очень сомнительна польза от применения такого материала, как пенополиуретан. Вред для здоровья могут причинить подкладочный материал и наполнители для мягкой мебели, матрацев, подушек и т.п.

(пенополиуретан плотностью 5-40 г/м³ – мягкие пеноблоки).

Хотя производители ППУ и уверяют, что материал экологически и биологически нейтрален, применение его в качестве наполнителя для детских игрушек также может заставить задуматься родителей о здоровье своих детей.

Сон в объятиях ППУ…

Речь пойдет о таких предметах спальных принадлежностей, как матрасы из пенополиуретана.

Вред, и достаточно серьезный, может быть нанесен вдыханием испарений сложных летучих химических соединений (около 30 видов), наиболее опасными из которых являются фенол и 2-этилгексановая кислота.

Причем новые матрацы с наполнителем из ППУ выбрасывают в атмосферу в 5-6 раз больше опасных веществ, чем старые. Концентрация паров этих веществ сопоставима с выделениями от нового ламинированного полового покрытия.

Уверения в безопасности матрацев с наполнителем из пенополиуретана сомнительны по той простой причине, что на этапе их изготовления применяют смолы, катализаторы, растворители, активные химические компоненты (фенол!).

Велика ли угроза от фенола?

Фенол считают токсичным веществом по той причине, что он испускает ядовитые испарения, и процесс этот без снижения или потери токсичности может продолжаться годами.

Этот химический элемент может стать причиной нарушения деятельности важнейших систем организма человека: дыхательной, нервной, сердечно-сосудистой. Следствием могут стать головные боли, потери сознания, нарушения координации движений. Функционирование почек и печени также может быть нарушено.

Постоянный контакт с фенолом и его испарениями может стать причиной появления таких грозных заболеваний, как астма, инфекционные легочные патологии, аллергия.

По мнению ученых, занимающихся исследованиями в этой области, применение пенополиуретана для изготовления детской мебели, матрацев, игрушек необоснованно. ППУ вполне может быть заменен на более безопасные материалы.

Если родители озабочены здоровьем своих детей, им надо очень внимательно относиться к выбору для них игрушек и матрацев, в которых в качестве наполнителя может быть использован пенополиуретан.

Основная масса цивилизованных стран запретила использование фенола для изготовления товаров повседневного пользования.

Изделия из пенополиуретана достаточно широко применяются во многих сферах жизни человека. Монтажная пена и пенокартон на основе ППУ отрицательно влияют на легкие, кожу, глаза.

Плиты для теплоизоляции, изготовленные из пенополиуретана, выделяют в воздух токсичные соединения полиизоцоанатов, способные вызвать аллергию или астму.

При нагревании ППУ-плит отопительными батареями или солнечным светом выделение полиизоционата усиливается.

При возникновении пожара ППУ горит и выделяет токсичные газы, что является дополнительным источником опасности и угрозы для жизни. Однако стоит заметить, что в последнее время все больше применяются негорючие виды ППУ, получаемые путем введения в их состав специальных добавок. Такой пенополиуретан вред для здоровья практически не наносит.

Так где же правда?

Пенополиуретан – что это такое? Вред от него или польза? Огромное количество мест применения пенополиуретана в различных сферах жизни человека не позволяет дать однозначный ответ на этот вопрос. Для отраслей строительства это, безусловно, польза, и огромная.

Возможность изготовить смесь и нанести ППУ на утепляемую поверхность прямо на строительной площадке снижает сопутствующие расходы и позволяет создать монолитную ППУ-поверхность без щелей при монтаже и мостиков холода.

Теплоизоляция магистральных трубопроводов, изоляция низкотемпературных трубопроводов химической промышленности также на сегодняшний момент вряд ли возможна с той же эффективностью, которую обеспечивает пенополиуретан.

Однако применение этого материала при производстве товаров для людей (и для детей в особенности) многим специалистам в этой области видится не совсем обоснованным. Выделение токсичных веществ может оказать негативное влияние на здоровье человека.

Еще до 2003 года технология изготовления отечественных компонентов для производства ППУ предусматривала применение высоколетучих эфирных соединений. Сегодня производители уверяют, что от этой технологии отказались.

В течение 3 дней после нанесения материал освобождается от небольшого количества газов, оставшихся после реакции компонентов, и после этого пенополиуретан экологически безопасен.

В общем, в каждом конкретном случае, перед тем как использовать изделия из ППУ, надо здраво подойти к оценке всех «за и против» применения этого материала в той или иной сфере жизнедеятельности.

Источник: https://FB.ru/article/165405/penopoliuretan-vred-dlya-zdorovya-svoystva-penopoliuretana

Технические характеристики пенополиуретана и его применение в качестве утеплителя

Пенополиуретан свойства и применение

Технические характеристики пенополиуретана, представляющего собой материал из группы газонаполненных пластмасс, на 85-90 % состоящих из инертной газовой массы, позволяют использовать его в различных сферах человеческой деятельности: от изготовления детских игрушек и губок для мытья посуды до осуществления утепления в различных видах сооружений, в том числе на балконах и лоджиях.

Подробнее о материале

Структура пенополиуретана – пористая и ячеистая, причем все крохотные ячейки, из которых он состоит, заполнены газообразным веществом. Оставшиеся несколько процентов объема составляет твердая часть, сформированная тонкими стенками этих ячеек.

Основой для его производства являются продукты нефтехимической переработки, в частности, полиолы и полиизоцианаты.

Кроме того существует технология выработки компонентов ППУ из масел на основе растительного сырья, однако из-за того, что стоимость исходных компонентов при таком способе производства имеет гораздо большую цену, она используется лишь в исключительных случаях.

В зависимости от пропорции исходных компонентов, используемых для создания этого материала, выпускаются пенополиуретаны с ячейками различных размеров и толщины, имеющие разные прочностные характеристики. В их число входят:

  • ППУ обычного типа;
  • С повышенной жесткостью;
  • Мягкого типа;
  • Очень мягкие;
  • Вязко эластичные;
  • Высокоэластичные.

В строительном производстве используется пенополиуретан жесткого типа, с плотностью 30-86 кг/ м 3, обладающий высокими энергосберегающими способностями. ППУ с плотностью порядка 70 кг/м3, помимо своих прочностных качеств, обладает повышенной способностью удерживать влагу, благодаря чему он с успехом используется в устройстве гидроизоляции.

Сфера применения в качестве утеплителя

Благодаря своей низкой теплопроводности (0,019 – 0,03 Вт/м), небольшой паропроницаемости и хорошим гидроизолирующим свойствам пенополиуретан с успехом используется в строительстве, как эффективное и надежное средство для устройства теплоизоляции различных строений и сооружений. Например, при производстве таких работ, как:

  • Создание теплоизоляционного слоя в кровлях и чердачных помещениях;
  • Утепление и устройство акустической изоляции внутренних и наружных стен, перекрытий зданий;
  • Устройство гидроизоляции и утепления фундаментов;
  • Создание теплоизоляционного слоя при монтаже магистральных трубопроводов.

Процесс нанесения пенополиуретана

Утепление крыш зданий при помощи пенополиуретановой смеси очень популярно во многих развитых странах, таких, как США и Канада. Для предохранения от разрушения вследствие воздействия ультрафиолета, такое покрытие дополнительно закрывается сверху бетоном или листовым металлом.

Подробная инструкция по утеплению балкона пенополиуретаном приведена в нашей отдельной статье.

Один из самых популярных и доступных материалов для утепления — это пенопласт. О его технических характеристиках в качестве утеплителя мы рассказали на нашем сайте.

Характеристики и свойства

Структура пенополиуретана

По своим теплоизоляционным характеристикам пенополиуретан в качестве утеплителя значительно превосходит другие популярные материалы, использующиеся в современном строительном производстве.

Он отличается высокой плотностью и имеет хорошие теплосберегающие показатели. Основное влияние на теплопроводность ППУ оказывает размер и структура его ячеек.

У жидких составов этот показатель находится в пределах 0,019 – 0,035 Вт/м К, в то время, как коэффициент теплопроводности другого популярного утеплителя – минеральной ваты, составляет 0,045 – 0,056 Вт/м К.

Коэффициент паропроницаемости пенополиуретана с закрытой ячеистой структурой составляет µ = 50 по ISO/FDIS 10456:2007(E), что в 50 раз ниже данного показателя, рассчитанного для минеральной ваты (µ = 1).

То есть, при использовании пенополиуретановой пены для утепления внутренней части помещений или защиты бетонных поверхностей с внешней стороны предотвращается проникновение водяных паров в структуру стен или перекрытий.

Тем не менее, в водной среде использовать пенополиуретановое утепление не рекомендуется из-за возможностей развития реакций гидратации.

Обратите внимание: Пенополиуретановые составы с низкой плотностью, обладающие ячеистой структурой открытого типа, паропроницаемы, поэтому нуждаются в создании пароизоляционной защиты при использовании внутри помещений.

Технические характеристики пенополиуретана:

Номер п/пПоказателиЕдиницы измеренияВеличины для полиуретанов различных марок
1Кажущаяся плотностьКг/м318.300
2ТеплопроводностьВт/м КНе более 0,019.0,03
3Разрушающее напряжение, не менееМпаСжатие: 0,15…1,0Изгиб: 0,35.1,9
4Водопоглощение% объема1,2.2,1
5Количество закрытых порНе менее 85..95
6ГорючестьГОСТ 12.1.044 (трудногорючие)

Сравнение пенополиуретана с утеплителями других видов

Для того чтобы выяснить, насколько оправдано и целесообразно применение ППУ в качестве утеплителя, его основные физико-технические параметры следует рассматривать в сравнении с другими популярными материалами, например минеральной ватой:

ПоказателиЕдиницы измеренияНаименование материала
Пенополиуретан (ППУ)Минеральная вата
Коэффициент теплопроводностиВт/ м К0,0330,049
Кажущаяся плотностьКг/м360-8055-150
Прочность при сжатииМпа0,3Не нормируется, минимальное сопротивление нагрузкам
Поглощение влаги, не более%10Не нормируется, постоянный процент влажности 4%, низкая сопротивляемость увлажнению
Эффективный срок службы, не менеелет4010
Расходы при эксплуатации (показатель удельной повреждаемости)Повреждение в год/100 км3-430-40

 
Сравнительные характеристики пенополиуретана в плане его экологичности и безопасности, представлены в следующей таблице:

ПоказателиПенополиуретанПенополистиролПенопластМинеральная вата
Экологическая безопасностьБезопасенСодержит фенолы, формальдегиды
Отношение к влагеУстойчивУстойчивНе устойчивНе устойчива
Поведение в агрессивных средахУстойчивМенее устойчивСлабоустойчивНе устойчива
Сопротивляемость грызунам, микроорганизмамХорошаяМалаяНетНет
Наличие ядовитых веществ, % в массеНетНетНет6 % (формальдегиды, фенолы)
Распространение волокон в воздухеНетНетНетПрисутствуют, аллерген
Наличие азоноразрушающих газовНетНетНетДа

Еще одним из интересных материалов для утепления является фольгированный самоклеющийся пенофол. О том, чем хорош этот утеплитель читайте здесь.

Чтобы балкон стал максимально теплым, кроме работ по теплоизоляции необходимо провести еще и отопление. Для этого можно воспользоваться инфракрасными потолочными обогревателями, обзор которых вы найдете на этой странице.

Советы по напылению

В случае самостоятельной работы с материалом следует придерживаться некоторых простых рекомендаций:

  1. Нанесение пенополиуретанового состава рекомендуется осуществлять в несколько слоев. Толщина первого при этом обычно составляет от 10 до 20 мм, однако на разных участках покрытия он может лечь неравномерно, поэтому нанесение последующего слоя позволяет исправить эту проблему. Также при этом пенополиуретан ложится более плотно и лучше заполняет мелкие щели и пустоты, имеющиеся на поверхности.

    Установка для самостоятельного нанесения полиуретана

  2. Для лучшей эффективности работ по утеплению большое значение имеет выбор марки ППУ, которую необходимо подбирать в зависимости от того, какая плотность продукта нужна на выходе.

На заметку: Устройство пенополиуретанового утепления может производиться круглогодично.

Таким образом, изучив технические характеристики пенополиуретана и правильно осуществив его нанесение можно получить долговечное и качественное теплоизолирующее покрытие, которое любое помещение сделает более теплым и комфортным.

Пенополиуретан видео

В данном разделе предлагаем вам посмотреть видеосюжет о технических характеристиках пенополиуретана и о технологии его напыления.

Источник: http://balkonsami.ru/uteplenie/materialyi/harakteristiki-penopoliuretana.html

Напыляемый двухкомпонентный пенополиуретан (ППУ)

Пенополиуретан свойства и применение

Сегодня жесткие пенопласты являются одними из наиболее распространенных строительных материалов. Эти легкие, но достаточно прочные материалы обладают очень низкой теплопроводностью, малой паропроницаемостью, высокой адгезией к бумаге, металлу, древесине, штукатурке и рубероиду.

Пенополиуретан (ППУ) получают из жидких компонентов, дозировка и смешение которых осуществляется при помощи специального оборудования для напыления пенополиуретана (ППУ).

И эти пенопласты с одинаковой легкостью изготавливают как на производственных площадях, так и непосредственно на месте применения. Реакции вспенивания и отверждения протекают настолько быстро, что уже через несколько минут после изготовления изделие готово для дальнейшего применения.

Жесткие ППУ плотностью 30-35 кг/куб.м, т. е. имеющие 97% газовой фазы, содержат обычно изолированные ячейки диаметром 0,2-1,0 мм.

Механизм образования пенопласта исключительно сложен, поскольку очень быстро увеличивается в объеме при одновременном повышении температуры и вязкости. Полный цикл вспенивания составляет 10-40 сек., затем подъем пены прекращается, и жидкая фаза переходит в твердую.

Уникальные качества жестких пенополиуретанов:

  • наименьший коэффициент теплопроводности,
  • высокая адгезионная прочность с основанием,
  • экологическая безопасность (по результатам санитарно-эпидемиологических исследований разрешено применение пенополиуретанов в бытовых и промышленных холодильниках),
  • долговечность (пенополиуретановые покрытия не подвержены разложению и гниению, не разрушаются под воздействием сезонных температурных колебаний, атмосферных осадков, агрессивной промышленной атмосферы),
  • способность к акустической изоляции,
  • антикоррозийная защита,
  • очень малое водопоглощение (пенополиуретан практически не насыщается влагой, но в тоже время «дышит», т.е. пропускает избыток влаги,
  • содержащийся в помещении в окружающую среду),
  • имеет оптимальное значение паропроницаемости (благодаря этому нет необходимости в дополнительной пароизоляции),
  • механическая прочность,
  • не поддерживает горение (трудногорючие, ГОСТ 12.1.044),
  • и, наконец, высокая технологичность переработки.

Сравнительные характеристики теплоизоляционных свойств стройматериалов

ПЕНОПОЛИУРЕТАН

МИНВАТА

ПЕРЛИТОЦЕМЕНТ

ДРЕВЕСИНА

КИРПИЧ

БЕТОН

Сравнение пенополиуретана с традиционными теплоизоляторами

Тепло-изоляторСредняя плотность (кг/м.куб)Коэф. тепло-проводности (Вт/м х К)ПористостьСрок эксплуатации (лет)Диапазон рабочих температур
ППУ жесткий40-1600.019-0.040Закрытая30-150…

+150

Мин.вата55-1500.052-0.058Открытая3-40…+350
Пробковая плита220-2400.050-0.060Закрытая3-30…+90
Пенобетон250-4000.145-0.160Открытая10-30…

+120

Сравнительный анализ технико-экономической эффективности при использовании ППУ-изделий и традиционной мин.ваты

ХарактеристикиППУМин.вата
Коэффициент теплопроводности0.019-0.0400.052-0.

058

Толщина покрытия35-70 мм120-220мм
Возможность использованияМногоразового использованияОдноразовое использование
Эффективный срок службы25-30 лет3 года Постепенная потеря теплоизоляционного слоя и теплоизолирующих свойств в следствии осыпания вниз
Производство работКруглогодичноТеплое время года, сухая погода
Влага, агрессивные средыУстойчивТеплоизоляционные свойства теряются, восстановлению не подлежат
Экологическая чистотаБезопасен. Разрешено применение в жилых зданиях СЭС РоссииАллерген
Рабочая температура-150 …+ 150350
Производительность Бригада – 3 человека100-400 кв.м в смену20-50 кв.м в смену
Фактические тепловые потериВ 1.7 раза ниже нормативных Снип 2.04.14-88Превышение нормативных после 6 месяцев эксплуатации
ЭкономикаВ следствии низкой теплопроводности позволяет экономить до 30% теплоносителей (газа, мазута)

Пожароопасность ППУ. Для определения степени пожароопасности ППУ испытывают на загорание и огне- и теплостойкость, а также находят скорость распространения пламени на поверхности образца.
Отечественный изоцианатуратный пенопласт с высокой тепло- и огнестойкостью получают реакцией тримеризации полиизоцианата в присутствии фреона и активаторов. Пластификация пенопласта обеспечивается гидроксилсодержащими полиэфирами.

Изоцианатуратный пенопласт ППУ можно длительно использовать в качестве теплостойкого, диэлектрика и огнезащитного материала при температурах от —60 до +200°С, а кратковременно – и при более высоких температурах. Он трудно сгораем.

При контакте его с открытым пламенем образуется поверхностный слой кокса, защищающий изолированную поверхность от воздействия высоких температур и способствующий гашению пламени.

Так, температура поверхности, изолированной слоем ППУ толщиной 35 мм, не превышает 50°С при воздействии в течение 10 мин температуры 340°С.

Старение. Старение свойственно ППУ так же, как и всем органическим веществам, которые с течением времени изменяют свои свойства под воздействием окружающей среды. Эксплуатационный срок различных материалов определяется стойкостью их к старению, т. е. способностью сохранять свои свойства при эксплуатации на уровне требований технических условий.

В связи с этим в течение 5 лет были проведены климатические испытания ряда пенопластов, в том числе и ППУ, в различных Климатических районах : умеренно холодном (г. Владимир), сухом жарком (г. Ташкент), теплом влажном (г. Батуми), очень холодном (Антарктида — станция «Восток»), жарком влажном (в районе экватора).

Эти испытания вели в целях изучения более рационального использования пенопластов в различных условиях эксплуатации,определения их гарантийных сроков службы, улучшения эксплуатационных свойств. В результате испытания выявлено влияние на эксплуатационные характеристики пенопластов, химической природы полимеров, ячеистой структуры, видов вспенивающего агента.

Установлено, что за указанный срок изменение контролируемых характеристик ППУ было практически невелико и сохранялось на допустимом уровне.

Испытания проводили как на открытых стендах, где образцы подвергались воздействию дождя, ветра, пыли, солнечной радиации, различных температур, так и в складских условиях. Отмечено некоторое деформирование образцов вследствие расширения ППУ, вспененных фреоном, или усадки ППУ, вспененных СО2. Образцы с естественной коркой более формоустойчивы, чем образцы без корки.

Поскольку в реальных условиях эксплуатации ППУ, получаемые заливкой, чаще всего защищены от непосредственного воздействия окружающей среды, то эксплуатационные условия лучше имитировать при складском хранении. Все исследованные рецептуры ППУ в этих условиях обладали удовлетворительной устойчивостью, стабильностью формы и размеров, а основные физико-механические показатели их практически не изменялись.

В отношении стойкости к старению ППУ следует отметить, что на протяжении почти 15-летнего срока эксплуатации его основные свойства остаются в допустимых пределах. Не обнаружено появление плесени, эрозии, вспучивания покрытия.

Окраска внутри пенопласта практически не изменилась. Цвет наружной поверхности от светло-желтого перешел в темно-коричневый. В местах контакта с металлом отмечено пожелтение слоя ППУ толщиной 5–10 мм. Предел прочности пенопласта при сжатии практически не изменился (при плотности до 80 кг/м3 он составляет 0,45 МПа).

Ударная вязкость внутренних слоев увеличилась в 1,5 раза. Коэффициент теплопроводности изменился с 0,033 до 0,041 Вт/(м К).

Температура раз-мягчения практически не изменилась (98С), за исключением участков, которые подвергались специальному систематическому воздействию нефтепродуктов; на этих участках температура размягчения снизилась до 65°С, а коэффициент теплопроводности увеличился до 0,046 Вт/(м К).

Эти данные хорошо согласуются с расчетными, согласно которым через 30 лет хранения пенопласта коэффициент теплопроводности увеличивается на 15–35°С. Водопоглощение ППУ не превышало 0,15 кг/м кв. Диэлектрические характеристики практически не изменились.

Изменение цвета ППУ (пожелтение) обусловливается наличием свободных аминогрупп в полимере и воздействием света. Интенсивность этого процесса удается снизить изменением рецептур.

Основным фактором, вызывающим разрушение образцов при старении, является ультрафиолетовая радиация. Жесткие ППУ в процессе старения делаются более хрупкими, эластичные — более жесткими (особенно, в начале процесса). Выявлено, что свойства ППУ при старении изменяются главным образом в поверхностном слое при относительной стабильности свойств внутренних слоев.

Токсичность ППУ. В процессе получения ППУ в той или иной степени бывают токсичными, так как этим свойством обладают некоторые из их исходных компонентов, поэтому при получении ППУ нужно строго руководствоваться инструкциями по технике безопасности. После завершения процесса отверждения ППУ нетоксичны.

В результате проведенных исследований выявлено, что при сгорании ППУ выделяются следующие токсичные газы: НСN, угарный газ СО, углекислый газ СО2.

При отсутствии воздуха заметное количество этих газов выделяется при температуре 500°С, причем НСN адсорбируется частицами дыма. При продувке воздуха через поры ППУ резко (до максимума при температуре 500°С) возрастает выделение и последующее окисление НСN, ускоряются разложение полимера и вывод газообразных продуктов из зоны реакции.

При свободном горении НСN образуется в меньшем количестве. По данным исследований с точки зрения выделения НСN по сравнению с азотсодержащими материалами, включая шерсть и шелк, ППУ являются менее токсичными.

Причина этого в том, что при размягчении ППУ образуется жидковязкая масса, удерживающая HCN в зоне реакции, благодаря чему он успевает разложиться, а это ведет к снижению токсичности продуктов сгорания ППУ.

Испытания, проведенные на мышах, показали, что токсичность продуктов разложения ППУ значительно ниже токсичности продуктов разложения древесины и каучука в тех же условиях.

По данным зарубежных исследовании («Еuгорiег Ро1уmег» 1974, 10, № 9, р. 871; 1975, 11, № 2, р.

138), содержание окислов азота в продуктах деструкции ППУ при температурах от 600 до 1000°С находится в пределах 0,2–2,0% массы исходного продукта и мало зависит от температуры.

При сгорании эластичных ППУ выделяется от 0,7 до 1,6% изоцианата, имеющегося в полимочевине и золе, а концентрация его мало зависит от температуры.

В общем случае токсичность продуктов сгорания ППУ зависит от степени насыщенности данного объема изделия или конструкции пенополиуретанами (в кг/м3) и особенностей использованной марки ППУ.

Наличие одновременно и других полимерных материалов, подверженных горению, усиливает степень токсичности, наличие вентиляции снижает ее.

Для устранения опасности токсикации при разработке конструкций из ППУ желательно получать консультацию в Институте охраны труда и профзаболеваний АМН России.

Исследования токсикологических свойств ППУ, наряду с разработкой новых нетоксичных марок, продолжаются.

Эти исследования включают качественную и количественную оценку загрязнения воздуха в процессе вспенивания, наличия запаха, степени воздействия на организм.

На основе полученных результатов уже рекомендовано использовать ППУ при строительстве жилых и общественных зданий, в промышленном строительстве и машиностроении, включая судостроение и авиастроение.

Источник: https://stroite.com/section/technologies/29-thermal-insulation/polyurethanefoam/89-ppu.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.