Пенополиуретан: что это такое, где используют и каких видов бывает

Технические характеристики пенополиуретана

1. Теплопроводность. Это свойство пенополиуретана зависит непосредственно от размера ячеек, заполненных газом. Чем их больше и они крупней, тем хуже будет качество теплоизоляции. В среднем, что касается жесткого материала, этот показатель находится в пределах 0,019-0,035 ватт на метр на Кельвин. Теплопроводность пенополиуретана ниже, чем у минеральной ваты, пеностекла, газостекла и керамзитового гравия.
2. Способность к шумопоглащению. Этот параметр определяется несколькими факторами: эластичность материала, способность пропускать воздух, толщина изоляции, демпфирующие свойства. Для пенополиуретана способность к звукоизоляции зависит от жесткости каркаса, частоты колебаний звука. Экспериментальным путем было определено, что наилучшими шумопоглощающими качествами обладает пенополиуретан средней плотности и эластичности.
3. Химическая стойкость. Материал имеет хорошую устойчивость перед воздействием едких химических паров, бензина, масел, спирта, неконцентрированных кислот, эфиров с кетоками и пластификаторов. Пенополиуретан более устойчивый перед химикатами, чем другой популярный утеплитель — пенополистирол. При нанесении слоя теплоизолятора на металлическую поверхность последняя не покроется ржавчиной со временем. Это объясняется тем, что металл будет покрыт тройной защитой: собственно пеной и двумя пленками (внутри и снаружи), которые образуются при застывании пенополиуретана.
4. Влагопоглощение. Этот материал имеет самый низкий показатель впитывания влаги среди всех других утеплителей. За сутки он составляет 1-3% от изначального объема. При этом, чем плотней теплоизолятор, тем меньше влаги он может вобрать. Кроме того, в состав пенополиуретана дополнительно вводят специальные гидрофобные вещества. Например, касторовое масло способно уменьшить степень водопоглощения в 4 раза.
5. Огнестойкость. В зависимости от плотности, состава пенополиуретаны могут относиться к нескольким группам по степени горючести: С — самозатухающие, ТС — трудносгораемые, ТВ — трудновоспламеняющиеся. В целом, горючесть материала — достаточно низкая. Повышают огнестойкость утеплителя путем введения в состав дополнительных компонентов. Как правило, это соединения фосфоров и галогены. Допускается на слой обычного пенополиуретана наносить тонкий слой огнестойкого.
6. Длительность эксплуатации. Производители указывают гарантийный период эксплуатации материала не менее 30 лет. Существуют данные, которые доказывают, что реальные цифры намного больше. Например, в некоторых странах в настоящий момент демонтируют дома, построенные в 70-ых годах, которые были утеплены при строительстве пенополиуретаном. Были сделаны выводы специалистами, что теплоизолятор не потерял своих качеств и остался неизменным с момента нанесения. Изолированными остались 9 из 10 ячеек, которые позволяют сохранять тепло до сих пор.
7. Экологическая безопасность. Спустя 15-20 секунд после нанесения материал полимеризуется и становится абсолютно безвредным для человека. При нагревании до температуры выше пятисот градусов по Цельсию он начинает выделять угарный и углекислый газы.

Технология монтажа

Напыление

Рекомендуется наносить несколько слоев, особенно когда нужна существенная теплоизоляция. В 1 проход накладывают слой от 10 до 20 мм. Причем на разных участках толщина может быть разной за счет дефектов стены или потолка.

Инструкция:

1. На баллон с ППУ навинчивают специальную насадку, подключают воздушный компрессор.
2. Распыляют первый слой. Перемешанные компоненты наносят на поверхность, через 1–3 секунды начинается вспенивание. Чем ниже плотность исходной смеси, тем эффективней материал увеличивается в объеме.
3. ППУ схватывается очень быстро. Второй слой наносят сразу же после затвердевания. Вспенивается он хуже, так как часть энергии расходуется не на нанесение, а на сминание предыдущего слоя ППУ – от 10 до 15%. Такой образом слой уплотняется, но сохраняет структуру.

Плотность смеси выбирают исходя из нагрузки. Для утепления стен и потолка достаточно смеси с плотностью до 40–60 кг/м³. Для теплоизоляции пола потребуется ППУ с плотностью не менее 60 кг/м³. Под отделочные панели достаточно легкой смеси в 9–20 кг/м³.

Утепление плитами

Одно из достоинств такого варианта – простота монтажа. Плиты легко режутся, мало весят, крепятся на клей. Технология проста.

1. Подготавливают основание. В большинстве случаев утеплитель размещают в полостях обрешетки. Однако есть случаи, когда плиты просто наклеивают на стены. И в первом, и во втором ППУ нарезают по размерам.
2. На поверхность плиты и стены наносят клей, ставят ППУ на место и прижимают на пару десятков секунд. Такой способ подходит для ровных поверхностей.
3. Если есть некоторые дефекты, плиты закрепляют тарельчатыми дюбелями. Основание крепежа входит в стену, а широкая шляпка удерживает материал – как жесткий, так и мягкий. Кроме того, такой способ крепления позволяет создать вентиляционный зазор между теплоизолятором и поверхностью. Это актуально для внешней отделки.
4. Если плиты закрепляют на поверхность без обрешетки, стыки между ними тщательно гидроизолируют скотчем.

ПЕНА-мини Б2 Россия vs баллоны ППУ Фоам Кит США

Мы планировали, чтобы наше бытовое устройство ППУ, как и американское работало по принципу «Touch and Seal«, т.е. «Коснись и изолируй«. Но скопировать у янки 1 к 1 не получилось.

По факту, — три отличия. Одно негативное, а два — позитивных. Читайте далее и решите сами, что лучше купить для теплоизоляции ППУ своими руками: американские или российские баллоны.

ПЕНА-мини Б2 уступает американскому Foam Kit в том, что импортные баллоны не требуют источника сжатого воздуха. Емкости с компонентами А и Б уже под давлением. Поэтому, чтобы приступить к работе, достаточно подключить распылитель, открыть вентили на баллонах и напылить. Принцип «Touch and Seal» в прямом смысле этого слова.

Для нашего устройства требуется сжатый воздух, т.е. небольшой бытовой компрессор. Он нужен, чтобы создать избыточное давление в баллонах. Американцы закачивают газ в баллоны с полиолом и изоционатом и запечатывают их где-то во Флориде или Калифорнии. И россиянину в Самаре или Барнауле, который решил утеплить ППУ своими руками балкон, гараж и т.п. компрессор не нужен. Это плюс.

Если, вдруг компонентов в баллонах не хватит, то нужно ехать на заправочную станцию. Ближайшие от Самары расположены во Флориде, Джорджии и Южной Каролине. От Барнаула удобнее будет Калифорния или Аризона. Либо не уезжая из России, всегда можно купить ещё один новый комплект Фоам Кит.

ПЕНА-мини Б2 превосходит импортный Фоам Кит в том, что наша установка МНОГОРАЗОВАЯ. Баллоны ПЕНА-мини Б2 заполняют сырьём ППУ непосредственно перед работой, на балконе дома в Самаре или гараже в Барнауле.

Из одной канистры заливаем компонент А в первый баллон, из второй — компонент Б во второй. И теперь, чтобы приступить к работе, требуется создать избыточное давление в баллонах. Эту функцию выполняет компрессор.

Да, отечественное изделие требует источник сжатого воздуха, но при этом компоненты в баллоны можно доливать и использовать многократно. Американские же баллоны — одноразовые.

ПЕНА-мини лучше ещё и тем, что она дешевле. Отечественные баллоны и компоненты для их заправки обходятся дешевле, чем импортные комплекты Foam Kit.

Американские баллоны стоят дорого и применить их можно только один раз, т.е.: напылил и бросил. Поэтому девиз Touch and Seal применительно к России можно уточнить: Touch, Seal and Threw.

Компания НСТ предлагает многоразовое устройство ПЕНА-мини Б2 для утепления ППУ своими руками и сырьё для самостоятельной дозаправки.

Производство вспененного полиуретана

Пенополиуретан является продуктом соединения изоцианата и полиола под воздействием вспенивающего агента. В процессе вспенивания по всему объему материала образуется множество микрокапсул, заполненных воздухом. Кроме этих веществ с сырьевой массой могут смешиваться различные добавки для придания тех или иных свойств конечному продукту.

Для производства вспененного полиуретана жесткого и полужесткого типа используется добавка МДИ (дифенилметандиизоцианат), которая является разновидностью изоцианатов. Для придания пенополиуретану эластичности в качестве добавки используют ТДИ (толуолдиизоцианат). Вспененный полиуретан высокой плотности, обладающий стойкостью к температурным воздействиям, производят с добавлением в сырьевую смесь НДИ (нафтилендиизоцианат).

Для достижения эффекта вспенивания применяются летучие жидкости и жидкие газы (соединения на основе азота, диоксида углерода, пентана, фтора). Если продукт должен обладать повышенной стойкостью к воздействию ультрафиолетового излучения, пыли и тепла, в его состав вводят стабилизаторы и антиокислители.

В чистом виде пенополиуретан имеет белый цвет, однако посредством добавления в его состав пигментов можно добиться различных цветов и оттенков материала. При добавлении в сырье обесцвечивающих реагентов образуется прозрачный пенополиуретан. Регулируя объемы добавок можно добиться различной степени прозрачности материала.

Литьевой метод производства

Основные методы получения вспененного полиуретана – это литье и напыление.

Литьевой способ изготовления подразумевает смешивание необходимых компонентов в герметично закрытой емкости без доступа кислорода.

В результате этого процесса образуется пенный раствор, которым заполняют матрицы нужных форм и размеров. Наиболее распространенными формами продукта, получаемого при помощи технологии литья, являются следующие:

• пенополиуретановые блоки, представляющие собой параллелепипеды различных размеров, которые применяются для тепло-, шумоизоляции, строительства и художественного оформления зданий и отдельных помещений;
• вспененный полиуретан листовой, применяемый в основном в качестве утеплителя, виброизоляции и шумопоглотителя;
• сэндвич-конструкция, состоящая из полиуретановой основы, заключенной между слоями стальной или алюминиевой фольги;
• изолирующие оболочки для трубопроводов;
• рулонная форма пенополиуретана небольшой толщины;
• различные формы изделий с заданными геометрическими параметрами (лепнина, панели для стен, потолка, уголки, плинтусы и так далее).

Метод напыления пенополиуретана

При использовании этого метода готовая смесь, находящаяся под давлением в специальном баллоне в сжиженном состоянии, вступает в контакт с воздухом и приобретает твердые формы. Вследствие прочного сцепления с поверхностью, на которую пенополиуретан напыляется, метод широко применяется для выполнения изоляционных работ в труднодоступных местах.

Что такое пенополиуретановый матрас

Сам пенополиуретан – материал искусственный, мягкий, при этом упругий и достаточно бюджетный. Разработчики не стоят на месте и постоянно совершенствуют формулу. Все применяемые в производстве материалы отвечают самым высоким стандартам экологичности и безопасности. Например, составляющие Puralattex или Eliocel имеют сложную молекулярную структуру на водной основе. В изделиях может применяться пенополиуретан с разнообразными свойствами. Рельефная и контурная нарезка и их сочетанием с другими материалами дают различные эффекты, в том числе и ортопедические. Благодаря чему обеспечивается комфортным сон и расслабление всего организма.

На фото
беспружинный матрас Blue Sleep Concept с анатомической поддержкой спины

Виды ППУ

Рассмотрим более подробно виды пенополиуретана, которые были перечислены ранее, а также некоторые другие.

Жесткий

Жесткий ППУ (HL) обладает следующими техническими характеристиками:

• жесткость не больше 40 кг/куб.м.;
• плотность от 5,4 до 6,9 кПа;
• эластичность по откосу – 35 – 45%;
• способность к растяжению без разрыва – до 120% от первоначального размера;
• теплопроводность – до 0,03 Вт/м*с.

Основная область применения – изготовление мягкой мебели, автомобильных сидений, игрушек.

К достоинствам можно отнести:

• довольно высокую прочность;
• способность быстро восстанавливать форму;
• среднюю мягкость;
• низкая теплопроводность.

Главный недостаток – низкая эластичность и малая способность к растяжению.

Ретикулированный

Ретикулированный, или сетчатый ППУ, имеет следующие технические характеристики:

• жесткость не меньше 20 и не больше 40 кг/куб.м.;
• плотность от 2,5 до 4,5 кПа;
• эластичность по откосу – 35 – 45%;
• способность к растяжению без разрыва – до 135% от первоначального размера;
• теплопроводность – до 0,033 Вт/м*с.

Материал имеет все преимущества жесткого ППУ, однако гораздо лучше растягивается. Это делает его более устойчивым к неблагоприятным механическим воздействиям.

К недостаткам можно отнести более высокую по сравнению с другими разновидностями теплопроводность.

Из-за особенностей структуры ретикулированный ППУ чаще всего применяют при изготовлении бытовых и промышленных фильтрационных устройств.

Эластичный

Эластичный ППУ (индекс EL) имеет следующие характеристики:

• жесткость не меньше 16 и не больше 32 кг/куб.м.;
• плотность от 2,3 до 5,2 кПа;
• эластичность по откосу – 35 – 45%;
• способность к растяжению без разрыва – до 150% от первоначального размера;
• теплопроводность – до 0,025 Вт/м*с.

Главное достоинство ППУ марки EL – очень высокая степень растяжимости. При применении к материалу физической нагрузки он способен растянутся еще на половину от своего первоначального размера, не разрываясь при этом. У EL очень хорошая теплопроводность, что позволяет использовать его в качестве теплоизолятора.

Область применения EL – очень широкая. Но в первую очередь это тепло- и звукоизоляция, и изготовление мебели.

Вспененный

Вторично-вспененный ППУ обладает следующими техническими характеристиками:

• жесткость не меньше 60 кг/куб.м.;
• плотность от 5 до 7 кПа;
• эластичность по откосу – 28 – 35%;
• способность к растяжению без разрыва – до 110% от первоначального размера;
• теплопроводность – до 0,035 Вт/м*с.

Главное достоинство материала – его невысокая цена. Она обусловлена тем, что производят вторично вспененный ППУ из пенополиуретана, который уже был в эксплуатации или является отходами производства.

Недостатков у материала немало. К ним можно отнести следующие:

• слишком высокие жесткость и плотность;
• низкая способность к растяжению;
• высокая теплопроводность (пор сравнению с другими разновидностями ППУ).

Вторично вспененный материал используют:

• для изготовления спортивного инвентаря (в первую очередь матов);
• для теплоизоляции;
• для упаковки хрупких изделий;
• в качестве набивки мягкой мебели.

Интегральный

Интегральный ППУ – это пенополиуретан, который сочетает в себе свойства сразу двух марок материала. Он может представлять собой жесткий ППУ, в который вмонтирован блок мягкого.

Материал обладает следующими техническими характеристиками:

• жесткость не меньше 100 и не больше 500 кг/куб.м.;
• плотность от 4,5 до 8 кПа;
• эластичность по откосу – 30 – 40%;
• способность к растяжению без разрыва – до 110% от первоначального размера;
• теплопроводность – до 0,045 Вт/м*с.

Главные недостатки интегрального ППУ – относительно малая эластичность и высокая (по сравнению с другими видами ППУ) теплопроводность.

Однако его плюсы вытекают напрямую из минусов. По причине относительно высоких жесткости и плотности, обеспечивающих низкую степень эластичности, материал хорошо поглощает вибрацию.

Интегральный пенополиуретан используют:

• для изготовления автомобильных и иных вибропоглотителей;
• при производстве промышленных и бытовых фильтров;
• в качестве набивки мебели, мягких игрушек, автомобильных кресел.

матрац пенополиуретан

Вреден ли пенополиуретановый матрас для здоровья

Этот спорный вопрос не остаётся без внимания и в современном мире. Пенополиуретан является полимером, который содержит в своей основе органические соединения. Они получены из нефти – это углеводороды. В процессе нагрева материала до температуры тела человека, он выделяет вредный запах и химические элементы.

Этот факт является основной составляющей мнения о вреде поролона. Но есть один аргумент в пользу наполнителя. Токсичность вызывается при неправильном производстве поролона. Отсюда вывод, что приобретение матраса с таким наполняющим элементом должно основываться на правильном выборе.

Особенности ППУ: жесткость, плотность и структура

Свойства пенополиуретана зависят от жесткости, плотности, а также от процентного соотношения закрытых и открытых ячеек. Последний показатель у жестких ППУ влияет на воздухопроницаемость и водопоглощение.

Так один из мировых лидеров в химической промышленности, компания BASF, для систем теплоизоляции использует пенополиуретан с содержанием закрытых пор не менее 90%, а остальные виды (с содержанием от 60 %) — применяет в системах звукоизоляции и герметизации. Под герметизацией в этом случае понимают защиту от продувания швов и стыков.

Но в структуре этого подвида довольно высокое содержание открытых ячеек (от 30% и более). За счет этого теплопроводность материала в реальных условиях состоянии в 1.5-2 раза выше, чем у двухкомпонентного напыляемого ППУ. Для внутренних работ это приемлемо — монтажный шов в нормальных условиях достаточно герметичен, хорошо блокирует воздушные и гасит ударные шумы, а показатели теплопроводности приблизительно такие же, как у минеральной ваты.

Но при заполнении швов оконных проемов, нормативы уже требуют, чтобы пену изнутри защищали паронепроницаемой пленкой, а снаружи — гидроизоляционными воздухопроницаемыми материалами.

В противном случае либо конденсат паров изнутри, либо осадки снаружи скопятся в открытых ячейках материала, и его теплопроводность значительно возрастет. Но еще хуже то, что при сильных морозах вода в ячейках замерзнет и шов в этих местах «порвет».

Плотность жесткого напыляемого двухкомпонентного пенополиуретана для теплоизоляции стартует приблизительно от 30 кг/м3, и его наносят под высоким давлением профессиональным оборудованием. Все что ниже (от 15 до 30 кг/м3), относится к монтажным или теплоизоляционным пенам, которые наносят под низким давлением (в том числе распылением из «бытовых» аэрозольных баллонов емкостью до 1 л).

Есть еще и эластичный ППУ (поролон), который, в отличие от жесткого, имеет «структурную память». Показатели плотности эластичных и жестких пенополиуретанов у пограничных материалов пересекаются. Плотность поролона лежит в пределах 5-40 кг/м3, а у высокоэластичного мебельного поролона с маркировкой HR — до 55 кг/м3.

Так приблизительно выглядит область применения жестких напыляемых ППУ:

• 15-30 кг/м3 — монтажная пена и напыляемая однокомпонентная теплоизоляция. Используют для герметизации и звукоизоляции, а также для теплоизоляции конструкций при соблюдении определенных условий (как для материалов с «открытой» структурой).
• 30-40 кг/м3 — материалы с «пограничной» ячеистой структурой. Используют для напыления внутренних полостей каркасных стен и конструкций (кровли, полов на лагах, чердачных перекрытий).
• 40-60 кг/м3 — ППУ с содержанием закрытых ячеек более 90%. Применяют для внешней теплоизоляции фундамента и фасада, утепления перекрытий и плоской крыши.
• 60-80 кг/м3 — закрытоячеистый ППУ повышенной устойчивости к механическим нагрузкам. Используют для утепления плоской эксплуатируемой кровли, бетонных полов и стяжки.

Где используют?

Полиуретан часто встречается в жизни. Люди сталкиваются с ним во всех сферах: во время занятий спортом, поездок в транспорте, дома.

На химических заводах встречается несколько основных форм выпуска этого сырья, от которых зависит его дальнейшее использование:

1. Твердые. Из листов, гранул или прутьев пластика выпускаются прокладки, втулки, уплотнители. Материал применяют для изготовления бескамерных шин, которые устанавливают на спортивном снаряжении (роликовых коньках, скейтбордах), детских колясок и оборудования (тележках, валиках транспортеров).
2. Жидкие (однокомпонентные и двухкомпонентные). Выступают основой для антикоррозийного покрытия с герметичными свойствами. Применяют в разных ограждающих конструкциях (бетонные перекрытия зданий, крыши домов, поверхности грохотов, другие). Текучие формы полиуретана незаменимы при изготовлении клеев, герметиков, красок, мастик. После вулканизации текучий полиуретан выступает основой таких защитных элементов, как молдинги автомобилей.
3. Пенистые. Применяют при утеплении строительных объектов или устройств. Из этого композита изготавливают подошвы кроссовок, шины небольшой нагрузки. Это – продукция, которая должна быть легкой и упругой.

Дополнительно, эластомер используют в таких отраслях:

• тяжелая промышленность, в вибростендах и условно подвижных узлах;
• строительство, для утепления стен зданий;
• автомобилестроение, для выпуска шин, сайлентблоков, защитных кожухов, прочего;
• медицина, благодаря нейтральности изделия из эластомера безопасны для пациентов и не вступают в реакцию с лекарственными препаратами;
• мебельная индустрия, при изготовлении соединительных деталей, декора;
• спорттовары, при выпуске разного вида инвентаря и тренажеров;
• легкая промышленность, компонент для ортопедических стелек, подошв и крепежа.

Недавно термостойкость и изоляционные свойства этого материала начали применять при изготовлении холодильного оборудования. Примечательно, что это решение повысило эффективность приборов больше, чем на 40%.

Часто технические характеристики синтетического эластомера сравнивают с резиной. Но, в отличие от прорезиненных деталей, полиуретановые продолжительно надежно работают и износостойкие. Полиуретан на порядок устойчивее к износу.

По оценкам специалистов, мировой объем полиуретана в 2020 г. составил 30 тыс. тонн. По прогнозам, эти показатели будут расти и дальше, обгоняя динамику мирового ВВП.

Востребованность по видам полиуретана распределилась следующим образом:

• вспененный полиуретан – 84%;
• жесткий пластик – 38%;
• мягкий – 46%.

Спрос на материал по сферам применение выглядит так:

• изготовление мебели – 35%;
• автомобилестроение – 22%;
• строительство – 21%;
• трубопроводный транспорт – 8%;
• холодильная промышленность – 7%.

Интересно, что занятость на производстве полиуретана в странах Европы и в Америке составляет около 1 миллиона человек. Дополнительно, 1 рабочее место в этой области косвенно обеспечивает рабочими местами не меньше четырех человек.

Полиуретан стержни

Полиуретан стержень — это цилиндрическая заготовка, изготовленная из износостойкого упругого полимера. Качество полиуретановых стержней сопоставимо с ТУ 2226-001-37455706-2011.

Методы изготовления стержней ПУ аналогичны методам производства листов ПУ: литье, экструзия, прессование.

Два основных габаритных размера стержней: диаметр от 20 до 300 миллиметров, длина, которая определяется по ТУ 84-404-78 косвенным методом. Основное условие — заготовка определенного диаметра не должна весить более 150 килограмм.

Уникальные свойства полиуретановых стержней, обусловленные возможностью синтезировать полимеры с различными свойствами (например, с разным показателем коэффициента трения), делают их широко востребованными во многих промышленных сферах. Так, например, из полиуретановых стержней производят такую продукцию:

• строительная отрасль — элементы фасадов, крепежные детали, устойчивые к вибрационным нагрузкам;
• производство машин, механизмов — детали, контактирующие с маслами, валы, втулки, подшипники;
• медицина — имплантаты, протезы;
• легкая промышленность, как пример — обувная, текстильная.

Теплоизоляция дома при помощи ППУ

Технология утепления дома пенополиуретаном ценится за эффективность и скорость, соответствующие нормам безопасности, и отличные изоляционные свойства.

Она подходит для любых наружных и внутренних конструкций, включая нагружаемые, единственным ограничением применения является высокая цена. Отзывы владельцев зданий преимущественно положительные, многие задумываются о приобретении оборудования.

Среди отмеченных плюсов выделяют высокую адгезию, отсутствие мостиков холода, возможность обработки сложных и труднодоступных участков, прочность и устойчивость к влаге и грибку.

Особенности пенополиуретана

Технология актуальна для любых строительных поверхностей, включая металлические. Более того, она успешно защищает последние от коррозии, образуя пленку непосредственно на контактирующем с трубой или арматурой участке.

Застывшая пена полностью непроницаема для внешних воздействий и боится только механических повреждений и УФ-лучей. Выделяют две разновидности: с открытой и закрытой структурой ячеек, в условиях холодного климата РФ в строительных целях чаще используется вторая, более дорогая и плотная.

Такой ППУ относится к классу трудновозгораемых материалов и препятствует распространению пламени.

Плотность является контролируемым показателем, от которого напрямую зависит стоимость работ по напылению пенополиуретана.

Изменение химсостава и настроек оборудования позволяет варьировать эту характеристику от 15 до 80 кг/м3 (можно и выше – вплоть до 300, но по отзывам в этом нет необходимости), что актуально при утеплении конструкций с разной степенью нагрузки.

Существует четкая взаимосвязь между объемом образуемой пены и температурой окружающего воздуха (при одинаковой толщине изоляции расходуется на 17% больше компонентов), в холодное время года требуется дополнительный подогрев.

ППУ с закрытой структурой имеет близкую к нулю паропроницаемость, это ограничивает его применение во внутренних схемах утепления. Во всяком случае, полностью покрывать им и пол, и стены в невентилируемых помещениях не рекомендуется. Как вариант – используется состав с плотностью ниже 12 кг/м3 с открытыми ячейками и соответствующей паро- и гидроизоляцией.

Технология и основные схемы

Работы по утеплению ППУ начинаются с выбора его плотности с учетом несущих способностей конструкций и толщины будущей прослойки согласно климатическим условиям региона. При выполнении своими руками рекомендуется придерживаться следующей схемы действий (на примере фасада):

1. Подготовка поверхности: наносится на устойчивые, чистые и сухие конструкции, при необходимости – подогретые. Ровность особой роли не играет, но отслаивающихся кусков старого покрытия быть не должно.
2. Установка обрешетки (рекомендуется). Теоретически не нужен каркас, но монтаж направляющих помогает контролировать уровень и облегчает процесс отделки. Высота обрешетки подбирается из учета будущей толщины утеплителя.
3. Нанесение пенополиуретана: тонким слоем (не более 5 мм) по направлению снизу-вверх. При необходимости процесс повторяют.
4. По завершении процесса полимеризации по направляющим обрезается лишняя пена и проводится внешняя отделка. Для оштукатуривания ППУ требуется размещение сетки-рабицы (по аналогии с пенопластом, с закреплением на обрешетке или материале). Проще всего обшить фасад сайдингом, вагонкой, при неограниченном бюджете – обложить кирпичом.

Указанное руководство также подходит для кровель или полов по лагам, опытные операторы расходуют сырье без остатка даже без обрешетки.

Допускается использование пенополиуретана в системах с нагревательными элементами (как трубами, так и кабелем), считается, что такая изоляция снижает затраты на отопление помещений.

При утепление трубопроводов, емкостей или металлических стен подготовительный этап включает удаление старой шелушащейся краски и ржавчины. Обязательным этапом любой схемы является герметизация и скрытие от ультрафиолета.

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.

ППУ в строительстве

Основное использование пенополиуретан находит в строительной индустрии и различных конструкциях. В частности, помимо уже описанных случаев использования больших количеств этого полимера, ППУ отлично используется в качестве ремонтного материала для изношенного или поврежденного кровельного покрытия возрастных сооружений

При этом неважно какой у кровли угол наклона. В случае, если применяется пенополиуретан, на кровельный материал сначала наносится слой в 4-5 см ППУ покрытия пониженной плотности (около 60-80 кг на куб.м)

После этого наносится защитный и гидроизолирующий слой того же вспененного полимера меньшей толщины, но повышенной плотности (от 120 до 600 кг на куб.м).

Пенополиуретан – отличный материал для теплоизоляции стен, фасадов, чердаков, внутренних поверхностей крыш, в том числе потолков. а также для утепления полов, фундаментов, подвалов и т.п.

Рис.3 Теплоизолированные трубы

Широко применяется ППУ в качестве теплоизолятора труб и теплотрасс. Изоляция труб и фитингов, сделанная в заводских условиях, позволяет получить законченную, гидроизолирующую оболочку стальной или полимерной трубы. При этом поверхность оболочки может быть как полимерной (чаще полиэтиленовой черного цвета) для прокладки теплотрасс в земле, так и из оцинкованной стали для наружной прокладки трасс. Оцинкованная оболочка, также прекрасно сочетающаяся с ППУ, защищает трубу от воздействия солнечных лучей, механических повреждений и других неблагоприятных факторов. Места стыков труб в полевых условиях, как правило, закрывают специальными термоусадочными муфтами или лентами и также заполняют пенополиуретаном для получения законченной термоизолированной трубопроводной системы. Для контроля протечек жидкости как из трубы в слой ППУ, так и со стороны оболочки в массу пенополиуретанового слоя могут быть интегрированы специальные сигнальные провода. Обнаружение места протечки ведется по методу потери сопротивления в электрической цепи.

Положительные и отрицательные качества

Физические параметры зависят от состава полимера. Среди плюсов материала отмечают:

• хороший уровень эластичности, эти показатели намного лучше, чем у резины;
• гладкая структура, которая придает поверхности пластика приятный вид;
• трудногорючесть, поэтому его используют на многих производствах;
• отсутствие старения, то есть полимер не меняет характеристики даже через много лет;
• возможность регулировать коэффициент трения от требований при эксплуатации (например, можно получить как гладкую поверхность, так и обеспечить нужную шероховатость для увеличения адгезии);
• простота обработки.

Дополнительно, полиуретан не пропускает газообразные вещества, в том числе воздух. Это качество используют, когда хотят применить его как герметик. Также полиуретан выступает диэлектриком. Ученые доказали, что при использовании полиуретанового компаунда, слой которого не превышает 1,5 см, прочность изоляции будет выше, чем у метрового слоя из бетона.

Однако, у полимера есть и отрицательные качества:

• может частично терять свойства в рабочих средах на основе аренов (бензола, тулуола), а также восприимчив к скипидару и жидкостям, которые содержат хлор;
• повышенная твердость и хрупкость в условиях долговременного воздействия холода;
• непростая система уничтожения и вторичной переработки.

Кроме того, полиуретан обладает низкой сопротивляемостью к скручивающей силе. Также из-за воздухонепроницаемости, его хотя и используют при изготовлении одежды и обуви, но в ограниченном количестве.

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.