Все поверхности, которые не должны быть покрыты пеной, следует обернуть полиэтиленовой пленкой и плотно закрепить скотчем. Крепление должно быть произведено аккуратно и строго без зазоров, поскольку удалить пену после ее нанесения будет крайне сложно.
ППУ — что это такое, характеристики и сферы его применения
В 1937 году команда ученых из Германии под руководством Отто Байера создала многофункциональный материал, известный как пенополиуретан (ППУ). Этот материал может быть как гибким и эластичным, но с низкой прочностью на разрыв, так и жестким и плотным, однако хрупким при изгибе. Массовое производство пенополиуретана началось в 1960-х годах. С течением времени образцы данного материала были значительно усовершенствованы, и на рынке появились многочисленные вариации его соединений. Таким образом, что же представляет собой пенополиуретан?
Пенополиуретан — это газонаполненный пластик, который состоит на 85-90% из инертного газа. Он может быть как твердым, так и мягким, а также гибким. Это разнообразие применений материала делает его необходимым в самых разных областях человеческой деятельности:
- В мягкой мебели, где он служит наполнителем для диванов, кресел, автомобильных сидений, а также детских игрушек и постельных принадлежностей,
- Для производства губок для мытья посуды, пылевых фильтров, валиков для краски, монтажной пены, упаковки для амортизации и гораздо большего.
Производство
Для производства пенополиуретана используются сырьевые компоненты, полученные в процессе переработки нефтехимических продуктов, такие как полиизоцианаты и полиолы. Помимо этого, компоненты для пенополиуретана могут быть также изготовлены на основе растительных масел, таких как касторовое, рапсовое, соевое и подсолнечное масла. Однако биогенные пенопласты не получили широкого признания в промышленности, поскольку их производство требует значительных финансовых затрат, и их применение ограничено узким кругом конкретных задач.
Процесс создания пенополиуретана заключается в химическом взаимодействии между нефтепродуктами (полиолом и полиизоцианатом), которые необходимо смешивать в строго определенных пропорциях. После начального превращения в реакционную смесь добавляется небольшое количество воды, инициируя выделение углекислого газа. В результате этой реакции формируется пена, насыщенная углекислым газом. Механические характеристики, такие как плотность и структура полиуретана, зависят от размера цепей газонаполненных микрогранул, соотношения исходных полимеров и наличия антипиренов.
Виды ППУ и формы выпуска
Пенополиуретан можно разделить на две главные категории: мягкий (с плотностью от 5 до 40 кг/м³) и твердый (с плотностью от 30 до 86 кг/м³). Первая группа называется просто пенополиуретаном. Химическая промышленность производит пенополиуретан различных типов плотности:
- Стандартный (ST) с максимальной нагрузкой 60-100 кг/см²,
- Улучшенный стандарт (HL) с грузоподъемностью 80-120 кг/см²,
- Мягкий (HS) с нагрузкой 60-120 кг/см²,
- Высокой жесткости (EL) с максимальной нагрузкой 60-100 кг/см²,
- Чрезвычайно гибкий (HR) с максимальной нагрузкой 100-120 кг/см²,
- Чрезвычайно гибкий, огнестойкий технический (CMHR) с грузоподъемностью 100-120 кг/см².
Следует отметить, что все виды пенопласта, за исключением CMHR, классифицируются как легковоспламеняющиеся в соответствии с ГОСТ 30244. ГОСТ 30402 определяет химическую природу вещества как огнеопасную, а по ГОСТ 12.1.044 оно может считаться дымящимся и токсичным при горении. Мягкий ППУ, как правило, не используется в производстве жестких изделий. В данной сфере чаще используются жесткие виды пенополиуретана, которые содержат антипирены для повышения огнестойкости. Для тепло- и звукоизоляции используются слои с плотностью от 30 до 70 кг/м³ или напыляемые сырья, в то время как сверхплотные виды (70-86 кг/м³) применяются для уплотнения фундаментов и различных строительных поверхностей.
Химическая промышленность предлагает множество форм выпуска материала:
- Листы — как твердые, так и мягкие, в прямоугольной форме, толщиной от 5 до 1000 мм,
- Рулоны — мягкие, свернутые в рулоны различной ширины с толщиной материала от 2 до 30 мм, могут быть с текстильной или синтетической основой,
- Пеноблоки — прямоугольные формы с твердой, непористой коркой, которую можно полностью либо частично удалить после отвердевания пенной смеси,
- Акустические панели — специальные панели с формованным рельефом, обладающие высоким коэффициентом звукопоглощения,
- Формованные детали, такие как сиденья, спинки и подлокотники, изготавливаются согласно индивидуальным проектам,
- Крошка — дробленый ППУ, высокой плотности, полученный из листов или оболочек, с размером фракции 10-30 мм,
- Жидкое — напыляемое, для создания покрытия.
Жесткий пенополиуретан будет более детально рассмотрен в следующем разделе. Мягкий ППУ, также известный как поролон, широко используется в качестве наполнителя для мягкой мебели и других изделий повседневного назначения. Плотность данного материала варьируется от 5 до 40 кг/м³ в зависимости от его марки.
Пенополиуретан в перечне утеплителей позиционируется одним из лидеров
Пенополиуретан, вспененный до нужной прочности и структуры, является высокоэффективным изоляционным материалом. Он относится к классу пенопластов и в России нарекается полимером номер один.
О 2-х компонентном составе ППУ
Во время работы технолог смешивает жидкие компоненты, участвующие в образовании газонаполненного пластика, перед тем, как начать процесс. Для равномерного распределения пенополиуретановой изоляции необходима распылительная установка, которая наносит жидкую фазу состава на изолируемую поверхность.
Если бы этот тип изоляции нужно было доставлять к месту установки, это существенно снизило бы эффективность строительного процесса, так как в реальности пришлось бы транспортировать лишь воздух. Этот момент связан с тем, что изоляция содержит поры, насыщенные воздухом, которые составляют около 90% ее объема.
Это решение является экономически оправданным для теплоизоляции зданий без необходимости физической транспортировки на строительную площадку. Реакция микропузырьков, образующихся в пенополиуретане, происходит между двумя химическими компонентами:
О сфере применения пенополиуретана
Пенополиуретан является превосходным теплоизоляционным материалом. Он отлично подходит для ремонта старых, поврежденных крыш, а также для изоляции более ветхих зданий. Мастера отмечают высокую скорость ремонта теплоизоляции с использованием пенополиуретана. Экономия, обеспечиваемая данным методом, может достигать 55%, в то время как время ремонта может быть сокращено почти на 80%.
Пенополиуретан также используется для решения проблем теплоизоляции, связанных с теплосетью. Специфическая техника нанесения обеспечивает получение монолитного, водонепроницаемого покрытия. При этом важно учитывать одно: необходимо защитить покрытие от воздействия ультрафиолетового излучения, что осуществляется за счет окрашивания изолированной трубы.
Метод применения пенополиуретана позволяет без труда утеплять чердаки любой сложности. Также есть возможность утепления фасадов и стен. Этот материал также подходит для применения в подвалах, ведь изоляция фундамента будет служить долго. Поскольку пенополиуретан не подвержен гниению и разложению, его срок службы велик.
Следует подчеркнуть, что, как и в случае с любой другой изоляцией, стены зданий рядовой конструкции предпочтительнее утеплять снаружи. Если утеплить изнутри, наружная стена будет замерзать. Сколько циклов оттаивания и замерзания она выдержит, зависит от применяемого материала; однако в случае внутреннего утепления такие строения редко служат дольше 10 лет.
Свойства ППУ
Одним из ключевых достоинств этого полимерного материала является его низкая токсичность. Несмотря на более строгие нормы в России, чем в некоторых других странах, полимерная пена при использовании в качестве теплоизоляции, как правило, получает гигиенический сертификат, подтверждающий ее безопасность.
Также пенополиуретан демонстрирует достаточно высокую огнестойкость; это медленно горящий материал. Для получения оптимальных защитных свойств рекомендуется добавлять антипирены в состав компонентов пены. В этом случае материал не поддерживает горение и может загореться лишь при наличии открытого источника пламени. Если источник горения будет устранен, пенополиуретан больше не будет гореть или тлеть. Показатели горючести пенополиуретана наиболее актуальны в процессе строительства стен и крыш или при производстве мягкой мебели, однако менее критичны, когда он используется для теплоизоляции труб.
Ниже приведены прочие значимые характеристики рассматриваемого материала:
— Широкий диапазон рабочих температур от минус 250 до 180 градусов Цельсия,
— Минимальный коэффициент теплопроводности, составляющий 0,023 — 0,032 Вт/мК,
— Устойчивость к воздействию биологических факторов, включая микроорганизмы, плесень и процессы гниения,
— Низкое водопоглощение — при 98% влажности впитывание воды в течение 24 часов при наличии поверхностной пленки составляет всего 0,04%.
Преимущества ППУ
Пенополиуретан является уникальным материалом, который позволяет значительно сократить сроки строительства.
При методе заливки полиуретановой пены получается однородный изоляционный материал, который равномерно заполнит все стыки, щели и полости. При использовании технологий литья под давлением пенополиуретан образует непрерывный водонепроницаемый изоляционный слой, не имея повреждений и стыков, зачастую привносящих в материал уязвимости и предрасположенность к разрушению изоляции.
Метод нанесения полиуретановой пены может быть применен на поверхности любых форм и размеров. Технология позволяет заполнять пространства различных объемов и конфигураций. В случае избыточного использования пенополиуретана, остатки данного материала легко удалить на заключительном этапе работы.
Слой или продукция из пенополиуретана могут служить как минимум 25 лет, при условии, что в этот период не возникнет механических повреждений.
Напыление пенополиуретана
При процессе впрыска компоненты пенополиуретана смешиваются между собой, а также с воздухом, что приводит к образованию аэрозоля из микрокапель, который распыляется на поверхность для формирования слоя полиуретановой пены.
Важно отметить, что в отличие от распыления, в процессе производства полиуретановой пены компоненты смеси только соединяются, не взаимодействуя с воздушной средой.
Метод напыления пенополиуретана считается одной из оптимальных технологий для нанесения теплоизоляционных и герметизирующих покрытий. Пенополиуретан способен образовывать плотное покрытие на поверхностях любой формы, отличается высокой адгезией к различным материалам и предоставляет возможность выполнения многочисленных задач, обработке разных исходных элементов зданий и сооружений.
