Прочность ппу. ППУ с открытыми ячейками. История появления материала

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/м 3 , 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.

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 приведена в нашей отдельной статье.

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

Преимущества и недостатки

Пенополиуретан как утеплитель обладает целым рядом положительных качеств, подтверждающих эффективность и рациональность его применения на различных стадиях строительного производства. К ним относятся:

• Высокая степень адгезии (схватывания) с обрабатываемым основанием. Благодаря своей способности к прилипанию пенополиуретановая пена может наноситься на поверхности любого типа, расположенные под любыми углами и плоскостями.
• Механическая прочность и способность к расширению . Увеличивая свой объем в процессе нанесения, пенополиуретановый состав заполняет все мельчайшие щели, образуя плотное монолитное покрытие, обладающее высокими прочностными качествами.
• Легкость . Это качество позволяет активно использовать этот материал в работах по теплоизоляции крыш и чердачных помещений.
• Шумоизоляционные свойства . Пенополиуретановая пена с ячейками закрытого типа за счет своей возможности формирования однородного, бесшовного покрытия является одним из лучших звукоизоляторов.
• Удобство в работе и быстрота нанесения . Производство и нанесение пенополиуретанового состава возможно на месте монтажа, за счет чего удается значительно снизить транспортировочные расходы и выполнить работы по утеплению более качественно, избежав появления «мостиков холода» на отдельных участках. Окончательное затвердение пены происходит в минимальные сроки, после чего она приобретает свои высокие физико-технические качества.

Впрочем, помимо несомненных достоинств ППУ имеет и некоторые «проблемные места». В том числе:

• Низкую стойкость к ультрафиолетовому излучению . При открытом способе его эксплуатации необходимо предусмотреть его дополнительную защиту в виде нанесения слоя штукатурки, краски или панелей.
• Не достаточно высокую пожаростойкость . Поэтому для защиты от возможного воспламенения полиуретановый утеплитель должен быть защищен специальным пожаробезопасным покрытием.
• Высокую стоимость . На сегодняшний день средняя стоимость напыления пенополиуретанового покрытия толщиной 10 см составляет 1500-2500 руб. за 1 м 2 , 5 см – 750-1300 руб.

Характеристики и свойства

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/п	Показатели	Единицы измерения	Величины для полиуретанов различных марок
1	Кажущаяся плотность	Кг/м 3	18.300
2	Теплопроводность	Вт/м К	Не более 0,019.0,03
3	Разрушающее напряжение, не менее	Мпа	Сжатие: 0,15…1,0Изгиб: 0,35.1,9
4	Водопоглощение	% объема	1,2.2,1
5	Количество закрытых пор		Не менее 85..95
6	Горючесть		ГОСТ 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:

Показатели	Единицы измерения	Наименование материала
		Пенополиуретан (ППУ)	Минеральная вата
Коэффициент теплопроводности	Вт/ м К	0,033	0,049
Кажущаяся плотность	Кг/м 3	60-80	55-150
Прочность при сжатии	Мпа	0,3	Не нормируется, минимальное сопротивление нагрузкам
Поглощение влаги, не более	%	10	Не нормируется, постоянный процент влажности 4%, низкая сопротивляемость увлажнению
Эффективный срок службы, не менее	лет	40	10
Расходы при эксплуатации (показатель удельной повреждаемости)	Повреждение в год/100 км	3-4	30-40

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

Показатели		Пенополистирол	Пенопласт	Минеральная вата
Экологическая безопасность	Безопасен	-	-	Содержит фенолы, формальдегиды
Отношение к влаге	Устойчив	Устойчив	Не устойчив	Не устойчива
Поведение в агрессивных средах	Устойчив	Менее устойчив	Слабоустойчив	Не устойчива
Сопротивляемость грызунам, микроорганизмам	Хорошая	Малая	Нет	Нет
Наличие ядовитых веществ, % в массе	Нет	Нет	Нет	6 % (формальдегиды, фенолы)
Распространение волокон в воздухе	Нет	Нет	Нет	Присутствуют, аллерген
Наличие азоноразрушающих газов	Нет	Нет	Нет	Да

Еще одним из интересных материалов для утепления является . 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, странице.

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

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.

О ППУ. Пенополиуретан

Пенополиуретан (ппу) – это уникальный синтетический полимерный материал. Карозерс (США) исследовал синтез полиамидов. Впервые ученый Байер синтезировал пенополиуретан в Германии в 1937 году, в 1944 там же начали промышленное производство пенополиуретанов (производство жестких пенополиуретанов), а их аналоги но более дешевые - в США в 1957г.

Пенополиуретан - это двухкомпонентная система, состоящая из :
Компонент "А" является гидроксилсодержащим компонентом , создающим при реакции с компонентом Б полимерную основу пенополиуретана марки ППУ-110 и представляет собой темную жидкость, состоящую из смеси нескольких химических соединений, таких как полиэфиры, амульгаторы, вспенивающие и сшивающие агенты. Компонент А малотоксичен, невзрывоопасен, хранить его необходимо в сухом вентилируемом помещении при температуре не ниже 0°С. При хранении компонент "А" имеет тенденцию к расслаиванию и поэтому перед использованием его необходимо тщательно перемешать путем перекатывания и опрокидывания бочки в течение 5-10 мин. Транспортируется компонент "А" в бочках из углеродистой стали, внутренняя поверхность которых покрыта защитным покрытием, вместимостью не менее 200л. всеми видами транспорта, обеспечивающими сохранность продукта и тары.

Компонентом "Б" является полиизоцианат марки Б высшего сорта и представляет собой смесь 50 - 60% диизоцианата и полиизоцианата групп не менее 30%. Компонент Б - темная жидкость со специфическим запахом. Токсичен, предельно допустимая концентрация его паров в воздухе производственных помещений составляет 0,2мг/куб.м, температура вспышки 175°С, воспламенения 215°С. Компонент Б легко реагирует с атмосферной влагой и водой, при этом образуется осадок твердого полимерного материала, который нельзя использовать для переработки. Поэтому бочки с компонентом Б должны быть герметично закрыты и защищены от контакта с водой и атмосферной влагой.

Пенополиуретан (ППУ) - это современный теплоизоляционный материал, имеет закрытую ячеистую структуру . Отличительными особенностями пенополиуретана являются легкость, прочность, низкий коэффициент теплопроводности и влагопоглащения, устойчивость к влиянию микроорганизмов, гниению, плесени, перепадам температур, что позволяет считать пенополиуретан универсальным материалом. Пенополиуретан является разновидностью пенопластов.

Жёсткие пенополиуретаны (ППУ) являются одними из наиболее распространённых на Западе строительных материалов. Системы напыляемых изоциануратов обладают рядом преимуществ:

Пониженная горючесть по сравнению с другими системами изоляции.
- Одновременная гидроизоляция, материал не боится влаги, т.е. не требуется дополнительных слоев пароизоляции.
- Тепло- и морозостойкость в диапазоне температур от -100°С до +130°С;.
- Малый вес и отсутствие нагрузки на строительные конструкции.
- Высокая адгезия к различным типам поверхности.
- Монолитная бесшовная поверхность изоляционного слоя.
- Ремонтопригодность.
- Возможность использования как для новых, так и для ремонта старых зданий.
- Удобство транспортировки и хранения.
- Химическая стойкость к слабокислотным осадкам, к промышленным углеводородам.

Из пенополиуретана средней жёсткости делают, например, автомобильные кресла.
Из мягкого пенополиуретана делают ортопедические подушки, матрасы, манекены и пр.
Пенополиуретан является негорючим материалом, это более безопасный материал чем дерево. Как правило, в компоненты для получения пенополиуретана уже включены антиперены, которые делают его пожаробезопасным. Закрытые поры пенополиуретана позволяют ему не прогорать сразу на всю глубину.

Сегодня пенополиуретан активно используется в танках , БТР, БМП, где под броней располагают защитный слой ппу. Это позволяет наиболее эффективным способом защитить экипаж как от морозов, так и от зноя. Одновременно ппу служит в качестве пассивной защиты от воздействия зажигательных снарядов. Изоляция оплавится в месте поражения, но распространения огня по плоскости не произойдет.

Срок службы пенополиуретана оценивается в 25 - 30 лет. На практике же в Германии, США, Канаде, Швеции, Японии специалисты разбирают конструкции стен, крыш, фундаментов, срезают образцы пенополиуретана с труб, залитых в 70-х годах прошлого века, и корректно формулируют - "свойства не изменились". Так, в научно-исследовательском институте теплоизоляционных материалов (Мюнхен, ФРГ) подвергли испытаниям три кровельные конструкции, утепленные жестким пенополиуретаном (слой утеплителя составлял на одной конструкции 60 мм и 30 мм на двух других, кажущаяся плотность пенополиуретана 30-35 кг/м3). Как следует из данных этих испытаний, после 10-летней эксплуатации ни теплопроводность, ни влагосодержание пенопластов практически не увеличились.

Можно констатировать, что пенополиуретан является высоко технологичным теплоизоляционным материалом, имеющим высокое качество и уникальные эксплуатационные свойства.

Основные свойства пенополиуретана (ппу)

Технология изоляции трубопроводов в пенополиуретановой изоляции основана на уникальных физико-механических особенностях полиуретана этого материала:
Самая низкая из современных теплоизоляторов теплопроводность, составляющая в зависимости от плотности 0,019 - 0,033 Вт/моС и обусловленная этим минимальная толщина изоляции (5 см пенополиуретана по теплопроводности равнозначны примерно 10 см минеральной ваты). Эти характеристики пенополиуретана позволяют достичь при его применении максимально возможных тепло и энергосберегающих характеристик на промышленных и хозяйственных системах самого широкого назначения.
Высокая долговечность (срок эксплуатации пенополиуретана составляет свыше 30 лет с полным сохранением свойств).
Рабочая температура эксплуатации пенополиуретана до 130оС, при кратковременных воздействиях - до 150оС.
Устойчивость к воздействию влаги (водопоглащение по массе всего 2%).
Высокая и долговечная адгезия (сцепляемость) с поверхностью трубы и гидрозащитной оболочкой.
Высокая прочность материала.
Изоляция из пенополиуретана монолитная, бесшовная, не образует «мостиков холода».
Пенополиуретан инертен к щелочным и кислотным средам, защищает трубу от наружной коррозии и химически агрессивных сред, существенно продлевая срок службы трубопровода.
пенополиуретан нетоксичен и безопасен для человека.
Пенополиуретан на 85-90% состоит из воздуха.

Жесткие пенополиуретаны (ппу) являются исходным сырьем для ппу изоляции и одновременно одним из наиболее распространенных на Западе строительных материалов. Эти легкие, но достаточно прочные пенопласты обладают очень низкой теплопроводностью (0,027 - 0,034 Вт/м.К), малой паропроницаемостью, высокой показателем адгезии к различным материалам. Пенополиуретан находит широкое применение на строительных объектах и трубопроводных системах в связи со свойствами изделий из компонентов ппу .

Теплоизоляция поверхностей в строительстве производится методом напыления пенополиуретана . При этой технологии ппу исходные компоненты пенополиуретана (изоционат и полиол) смешиваются воздухом, образуя мелкодисперсную аэрозоль.

Сравнение ППУ с традиционными теплоизоляторами

Теплоизолятор	Степень плотности (кг/м.куб)	Коэф. теплопроводности (Вт/м*К)	Пористость	Срок эксплуатации (лет)	Диапазон рабочих температур
ППУ жесткий			Закрытая
Минеральная вата			Открытая
Пробковая плита			Закрытая
Пенобетон			Открытая

Сравнительный анализ технико-экономической эффективности при использовании пенополиуретана - изделий и традиционной минваты

Показатели	Пенополиуретан	Минеральная вата
Коэффициент теплопроводности
Толщина покрытия
Объёмность перевозок на 100 куб. м.	Учитывая коэффициент регенерации ~25 100:20 = 5 куб.м.	Учитывая коэффициент потерь 1,1 100*1,1 = 110 куб.м.
Площадь склада на 100 куб.м.
Эффективный срок службы
Производство работ	от 5°С до 30°С	от 5°С до 30°С
Влага, агрессивные среды	Устойчив	Теплоизоляционные свойства теряются, восстановлению не подлежит
Экологическая чистота	Безопасен!	Разрешено применение в жилых зданиях Минздравом РСФСР №07/6-561 от 26.12.86 Аллерген
Рабочая температура от	80°С до +85°С
Производительность бригада - 3 человека	200-400 кв.м в смену	20-50 кв. м в смену
Фактические тепловые потери	в 1,7 раза ниже нормативных СниП 2.04.14-88 Энергосбережение, №1,1999 г.	Превышение нормативных после 12 месяцев эксплуатации
Технологические преимущества	переход на бесканальную прокладку тепловых сетей СНиП 2.04.07-86 (тепловые сети) СНиП 2.04.17-88 (тепловая изоляция оборудования и трубопроводов) ТУ РБ 00012262-181-94 "Изделия из пенополиуретанов" СНиП 11-3-79 (Строительная теплотехника) ТУ 3497-44406476001-99

Благодаря своим свойствам применение полиуретана экономически выгодно !

Заливка пенополиуретана реализуется при производстве, в основном, формованных изделий и основана на уникальном свойстве пенополиуретана, когда жесткий пенопласт образуется при смешении двух жидкостей. Если залить смешанную композицию компонентов «А» и «Б» в ограничительную оснастку, то, вспенившись, пенополиуретан заполнит весь объем формы, до мельчайших подробностей повторив рельеф и контуры внутренней полости опалубки.

Наиболее известные аспекты практического применения метода заливки, связаны с производством:
1. теплоизоляционных скорлуп для трубопроводов, теплоизоляционных панелей и конструкций типа «сэндвич»;
2. заливка труб ппу (подобный метод изоляции трубопроводов является наиболее перспективным. Сущность метода - пенополиуретан заливается в промежуток между изолируемой трубой и полиэтиленовой или трубой из оцинкованной стали большего диаметра, образуя монолитную трехслойную тепло- и гидроизолированную конструкцию);
3. производство скорлуп ППУ (полуцилиндров) ;
4. элементов декора (плинтусы, розетки);
5. элементов мебели «под дерево»;
6. автомобильных бамперов, корпусов яхт, панелей и корпусов приборов;
7. поролона, офисных и автомобильных кресел;
8. ванн и раковин;
9. противорадиационного подбоя и противокумулятивной защиты брони танков;
10. подошв кроссовок и сапог;
11. спасательных жилетов и буйков.

Для выполнения всех этих работ помимо заливочного оборудования требуются качественные формы и другая технологическая оснастка.

В зависимости от того, какое изделие из пенополиуретана необходимо получить, подбирается соответствующее сырье. Выбор композиции определяет параметры (плотность, прочность, эластичность, теплостойкость и т.д.) конечного продукта.

На сегодняшний день стоимость энергоносителей на мировом рынке становится все выше, в сложившейся ситуации гораздо дешевле вкладывать свои деньги в технологии, которые позволяют экономить энергию, нежели покупать уголь, нефть и газ. Уже достаточно давно теплоизоляция стала одной из проблем государственной важности. Поэтому сегодня для гидроизоляции и теплоизоляции предлагается такой современный материал, как вспененный жесткий пенополиуретан. Данный материал наносится на разнообразные поверхности посредством мелко-дисперсионного разбрызгивания смешанных непосредственно перед самым нанесением двух жидких компонентов. Во всем мире пенополиуретан является полимером №1, и относится к разряду пенопластов – газонаполненных пластмасс.

Каким бы ни был теплоизоляционный материал, он на 85-90% состоит из воздуха, а потому намного выгоднее и удобнее изготавливать утеплители непосредственно на месте строительства, не перегоняя фуру или вагон, по сути, с воздухом, с одного конца страны на другой.

Пенополиуретан образуется при реакции таких двух жидких компонентов, как полиизоционат и полиол, в результате соединения которых образуются микро пузырьки заполненные воздухом.

Пенополиуретан – материал, который просто идеально подходит в качестве ремонтного материала для поврежденных кровель, независимо от угла их наклона, а также старых зданий, теплоизоляция которых недостаточна. Опыт показывает, что если покрывать кровлю методом напыления ППУ, то в сравнении с традиционными методами, можно сэкономить около 80% времени и до 50% денежных средств.

Использование данной технологии подразумевает первоначальное покрытие теплоизоляционным пенополиуретаном слоем в 30-40 мм, плотность материала при этом должна составлять 60-80 кг/м3. Далее наносится защитный и гидроизоляционный слой – полиуретановая мастика, полимочевина или пенополиуретан повышенной плотности 500-900 кг/м3. Толщина защитного слоя колеблется в диапазоне от 3 до 15 мм, что зависит от плотности материала.

ППУ – материал долговечный, он может служить 25-30 лет, и даже этот срок не является пределом. Специалисты в таких странах, как США, Япония, Германия, Швеция разбирают конструкции крыш, стен, фундаментов, после чего срезают с труб старые образцы ППУ, который был залит 40 лет назад, и делают корректное заключение – свойства материала не изменились. Химических причин для разрушения правильно сделанного ППУ нет.

Практически 90% ячеек пенополиуретана имеют закрытую структуру и наполнены углекислым газом. Поэтому ППУ не имеет конкурентов по теплопроводности. Пенополиуретан отечественного производства массового применения устойчиво удерживает коэффициент теплопроводности 0,022-0,025 Вт/м*град, а по некоторым маркам может снижаться до 0,02 Вт/м*град. Теплопроводность ППУ в отличие от большинства теплоизоляционных материалов не зависит от влажности среды, как другие утеплители, ППУ нормально выдерживает хранение под снегом и дождем.

Применение ППУ имеет неоспоримые преимущества:

К отличительным характеристикам вспененного покрытия относятся:

• повышенная адгезия;
• технологичность покрытия поверхностей;
• бесшовность;
• трудносгораемость;
• высокие электроизоляционные свойства;
• высокие теплоизолирующие свойства;
• экологическая чистота.

ППУ не имеет запаха, экологически чист и не оказывает никакого влияния на физиологию человека. Его можно укладывать под штукатурку или цементную стяжку. Также его можно укладывать на уже имеющуюся гидроизолирующую поверхность, основанную на рубероидных покрытиях. Само по себе вспененное покрытие отличается неплохими адгезионными свойствами. ППУ позволяет дополнительно утеплить крышу, покрывая ее бесшовным, сплошным водонепроницаемым ковром, независимо от сложности поверхности. Теплогидроизоляционный бесшовный слой по всему контуру исключает наличие тепловых мостиков, равномерно покрывая поверхность. Ни один из традиционных материалов не обладает подобными свойствами.

Использование пенополиуретана исключает необходимость в дополнительных работах по паропроницаемости, так как парозащитная пленка образуется в процессе напыления. Когда компоненты пенополиуретана попадают на поверхность, теплоизоляционный слой сцепляется с поверхностью. Далее с ним сцепляется следующий слой. Такие свойства не присущи традиционным листовым теплоизоляционным материалам. Как результат – нет необходимости в специальных крепежах теплоизоляции.

ППУ является трудногорючим, так как в его состав входят антиперены, то есть он горит только в тех местах, в которые попадает пламя от внешнего источника огня. Горит пенополиуретан также только до тех пор, пока есть это пламя. Если факел убирается – ППУ также гаснет, не дымит и не тлеет. В случае, когда трубу необходимо изолировать, закопав ее в землю, очевидно, что снижать группу горючести будет лишним. В случае, когда утеплитель укладывают между стенами жилого дома, необходимо применять трудногорючие марки ППУ. Самовоспламенение пенополиуретана сложно представить, так как для этого стена должна быть разогрета хотя бы до 200 градусов. Также есть пенополиуретан с группой горючести Г1.

ППУ прекрасно подходит для теплоизоляции труб, теплотрасс.Пенополиуретан отлично подходит для теплоизоляции теплотрасс и труб, изоляция, нанесенная подобным образом, позволяет создавать монолитное гидроизоирующее покрытие трубы. В этом случае не требуется никакой дополнительной защиты, кроме покраски, которая служит для защиты от солнечных лучей.

ППУ, благодаря своим технологическим свойствам отлично подойдет для утепления внутренней стороны крыш, чердаков со сложной конфигурацией поверхности, он отлично ложится даже на поверхность потолка и на вертикальные строительные элементы, - стены и фасады. Помимо этого ППУ можно назвать идеальным средством для изоляции пола, подвала, фундамента, так как он не разлагается и не гниет.

Выполняя работы с пенополиуретаном, нужно отталкиваться от того, что при расходе 1л/мин реальная производительность, учитывая технологические остановки, подготовительные работы и вынужденный простой, вызванный человеческим фактором, при условии хорошей погоды, составит в смену около шести кубов. Кроме выбора модели установки, очень важно правильно подобрать марку ППУ-системы, исходя при этом из плотности конечного продукта. В случае, когда изолируются стены, достаточной плотностью будет 30-50кг/м3. Если необходимо изолировать кровлю, и по ней в дальнейшем предполагается передвижение, желательно, чтобы плотность составляла 60-80 кг/м3. В случае, когда напыление производится изнутри на поверхность потолка, будет достаточно плотности продукта в 9-12 кг/м3.

Напылять ППУ можно в несколько слоев. В особенности при нанесении пенополиуретана на холодную поверхность, в первый проход наносят грунтовочный тонкий слой, толщина которого составляет 5-10 мм. Вторым и последующими слоями формируют теплоизоляционный слой и выравнивают толщину покрытия. Помимо этого подобное многослойное напыление дополнительно создает гидроизолирующие слои в пенопласте.

Технология напыления в несколько слоев приводит к фактическому переуплотнению материала. В случаях, когда второй слой пенополиуретана наносится на предыдущий, первый слой как бы «уминается». Под давлением воздушно-жидкостной смеси и второго вспенивающегося слоя, теплоизоляция, которая уже нанесена, уминается, повышая при этом собственную плотность.

Если вас заинтересовал данный материал, специалисты нашей компании помогут подобрать материал необходимой плотности и рассчитать оптимальный слой нанесения. Если вы решили начать свое дело – то пенополиуретан идеально для этого подходит! Мы всегда поможем подобрать оборудование исходя из ваших потребностей и оптимальное по цене. Проконсультируем по всем вопросам начиная от составления бизнес-плана и регистрации фирмы до тонкостей работы на оборудовании в экстремальных условиях крайнего севера. Поставляемые нами материалы проверяются лично нашими специалистами, что позволяет давать наиболее точные рекомендации в зависимости от условий нанесения.

Вы еще сомневаетесь?! Предлагаем вам таблицу сравнения самых популярных теплоизоляционных материалов:

Показатель	минераловатный теплоизолятор	пенополистирол	пенополиуретан
Теплопроводность, Вт/м*град	0,045-0,06 сухая (0,18 влажная)	0,04	0,019-0,025
Структура	открытоячестый	закрытоячеистый	закрытоячеистый
Срок службы, лет	3-5	5-15	более 25
Экологическая чистота	аллерген	содержит формальдегид	безопасен
Рабочая температура	-40 - +300	-40 - +80	-250 - +130
Адгезия	отсутствует	отсутствует	отличная
Влагонасыщение, % объёма при 20 °С за 30 суток	100 теряет теплоизоляционные свойства, восстановлению не подлежит	до 20	до 6
Дополнительные затраты	дополнительная влаго, пароизоляция, крепежные элементы, герметизация швов	крепежные элементы, герметизация швов	защита от ультрафиолетового излучения
Грызуны	не подвержен	подвержен	не подвержен
Горючесть	не горюч	горюч	трудногорючий самозатухающий
усадка	сильная усадка	незначительная усадка	не подвержен изменению формы
Звукоизоляция	хорошая	плохая	хорошая
Скорость монтажа, кв.м/смену	50-100	50-100	100-500
Толщина дополнительной теплоизоляции по СНиП 23-02-2003, для стены из газобетона 300мм	13 см	10 см	5 см
Стоимость утепления, руб/кв.м	810*	550**	600***

* включает: утеплитель, паро-, ветро-, гидрозащита, крепежные элементы, монтажная пена, клей, работы

** включает: утеплитель, крепежные элементы, монтажная пена, клей, работы

*** стоимость работы и материала плотностью 40 кг/м3

Если пенополиуретан такой высокоэффективный, надежный, перспективный и.т.д. утеплитель, то почему его доля на рынке еще не 100%? Давайте поотдельности рассмотрим ППУ в листах и ППУ напыляемый. Листовой пенополиуретан можно купить в магазине, как изделие. При этом его цена в пересчете на м2 сравнительно выше листов из пенопласта или рулонов минавты. "Высокоэффективное, надежное и перспективное" не может быть дешевым! "Плюс" транспортная составляющая и наценка на каждом этапе: опт - мелкий опт - розница.

На стройке листы ППУ или пенопласта или вату нужно крепить на стену специальными клеями и гвоздями, т.е. стоимость работ приблизительно - равна. Производительность монтажа очень низкая (бригада из 3-х человек за одну смену качественно смонтирует 40-50 м2).

С другой стороны, ППУ напыляемый практически лишен транспортной составляющей, поскольку компоненты поступают наливом в компактной таре - 200л бочках непосредственно от производителя или крупнооптового импортера. Специальных дорогостоящих клеев для монтажа не требуется. Производительность в 10-15 раз выше, при той же стоимости человекочаса (бригада из 2-х человек за одну смену качественно нанесет от 200 до 600 м2). В результате имеем готовую теплоизоляцию, в пересчете на м2, по меньшей цене.

Теперь ответ на Ваш вопрос очевиден: ППУ в листах не настолько интересен ни магазинам, ни торгово-посредническим базам, ни покупателям из-за более высокой цены чем вата или пенопласт. В настоящее время в торговые сети поставляется в виде готовых сендвич-панелей, но это изделие уже из другой категории. ППУ напыляемый нельзя купить и продать в магазине. Это - услуга, которую выполняют узкоспециализированные предприятия, имеющие соответствующее дорогостоящее оборудование. Если все непосредственные потребители теплоизоляции перейдут на использование напыляемого ППУ, то что делать магазинам?

Срок службы пенополиуретана

Эксплуатационный срок различных материалов определяется стойкостью их к старению, т.е. способностью сохранить свои свойства при эксплуатации на уровне требований технических условий.

Испытания пенополиуретанов проводились в различных климатических районах: умеренно-холодном (г. Владимир), сухом жарком (г. Ташкент), очень холодном (Антарктида, станция «Восток»), жарком влажном (в районе экватора). В результате испытаний установлено, что изменение контролируемых характеристик пенополиуретана практически невелико и сохранилось на допустимом уровне.

Исследования по прогнозированию коэффициента теплопроводности пенополиуретана за 100 лет показали, что верхний предел применяемости лимитируется в основном завершением газообмена в ячейках, т.е. диффузией воздуха через тонкие слои ячеек. Изменение коэффициента теплопроводности составляет за этот период около 30 %, т.е. в среднем 0,3 % за каждый год эксплуатации. У пенополиуретана этот показатель значительно ниже, чем у всех существующих теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве. Таким образом, пенополиуретан дольше других материалов сохраняет свои теплоизоляционные свойства, что весьма важно в строительстве.

Длительное ультрафиолетовое облучение незащищенных пенополиуретанов в стыке, соответствующее 60-летнему периоду эксплуатации, не оказывает заметного влияния на их физико-механические свойства на глубине более 10 мм от поверхности. При длительном воздействии переменных температур и циклической деформации, соответствующих 40-летнему периоду эксплуатации, пенополиуретаны не крошатся, образования трещин и других нарушений макроструктуры не происходит.

Узнать стоимость утепления пенополиуретаном

Ваше имя * :

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.

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.

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/м 3) и жесткость:

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/см 3), в готовом виде теряет эластичность, зато обладает массой других преимуществ. Применяется в строительстве для тепло- и шумоизоляции, а сверхплотные виды (от 70 кг/см 3) 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 м 2 следующая:

Технические характеристики пенополиуретана

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

Характеристика, единица измерения	Значение	Комментарий
Прочность на сжатие с деформацией до 10%, МПа		Отличный показатель, для сравнения у пенобетона коэффициент равен 0,4-1,2, у пенополистирола (ППС) 0,06, у минваты 0,002 МПа.
Объемный вес (плотность), кг/м3		Сверхлегкий материал, у минваты плотность равна 150-250, у пенобетона 250-400 кг/м3.
Усадка, мм/м		Усадка застывшей пены не обнаружена.
Теплопроводность, Вт/м*К		Минимальная, ниже чем у аналогов: ППС - 0,035-0,042, минвата - 0,035-0,6, пенобетон - 0,08-0,13 Вт/м*К.
Морозостойкость, циклов		Очень высокий показатель.
Водопоглощение, %		Отличное значение среди аналогов: пенобетон 15-20%, ППС 0,5-1,5%.
Паропроницаемость, мг/м*ч*Па		Практически абсолютная пароизоляция. У ППС показатель 0,002-0,005, у минваты 0,29, у пенобетона 0,23.
Огнестойкость		Трудновоспламеняемое самозатухающее вещество.
Стоимость руб./м2		Цена на ППУ-панели зависит от толщины и защитных слоев (бумага, фольга, оцинкованная сталь и проч.)
Звукоизоляция		Аналогична ППС, превосходит пенобетон и минвату.
Токсичность (экологичность)	Нетоксичен	Не выделяет вредных соединений, пыли, не имеет запаха. Применяется в пищевых холодильниках.
Срок службы, лет		Один из самых долговечных видов теплоизоляции.

Уникальные качества

• Высокая адгезия (сцепление) с большинством поверхностей. ППУ напыляют на бетон, металл, дерево, кирпич, стекло;
• Монтаж без крепежных элементов;
• Отсутствие «мостиков холода» при бесшовной теплоизоляции;.
• Антикоррозийная защита труб и металлоконструкций;
• Возможность изготовления теплоизоляционных «скорлуп» заданной формы путем прессования жидкого ППУ;
• Работа в температурном диапазоне от -200 до +200 о С;
• Инертность к большинству кислот, щелочей и почвенных солей.

Жидкий пенополиуретан позволяет заполнять трещины и межстенные пространства, где невозможно проложить другую изоляцию. За счет легкого веса и адгезионного фактора он не утяжеляет конструкции и укрепляет их.

Минусы

• Разрушается под действием ультрафиолета и нуждается в изоляции от солнечных лучей. Это вполне решаемый вопрос, современный ассортимент сэндвич-панелей предусматривает любые покрытия для листового ППУ.
• Пену наносят только на сухую и теплую поверхность, что ограничивает его применение на открытых стройплощадках в зимний период.
• ППУ не горит, но от высокой температуры может тлеть, что сказывается на прочности теплоизоляции. Для котельных, бань и саун не рекомендуется.

Несет ли пенополиуретан вред для здоровья? Готовый продукт безопасен для человека. В процессе смешивания и напыления изоляции необходимо соблюдать технику безопасности, работать в защитном костюме и только с проверенным оборудованием и сертифицированными реактивами.

Область применения

Вспененный пенополиуретан широко применяется в строительстве. Для наглядности можно отметить, что 10 см ППУ равнозначны 2 метрам кирпичной кладки. В холодильной промышленности и приборостроении такая эффективная и компактная теплоизоляция незаменима. Применяется в космической и ракетной промышленности, автомобилестроении и мебельном производстве.

Способы монтажа

Напыление теплоизоляционного покрытия из ППУ - быстрый и качественный способ монтажа. Для успешного напыления теплоизоляции необходимы:

• Сухая чистая рабочая поверхность;
• Отсутствие атмосферных осадков (дождь, снег, туман);
• Ветер не сильнее 5 м/сек;
• Температура рабочей поверхности от +10 о С;
• Температура смеси +18-25 о С;
• Толщина напыляемого слоя 3-5 см.

Работа проводится в защитном костюме и маске, в проветриваемом помещении, начиная с труднодоступных участков (трубы, люки вентиляции и т.п.). Напыляемый слой за один проход составляет около 15 мм, для надежного утепления поверхность обрабатывают несколько раз.

Вопросы и ответы по теме

По материалу пока еще не задан ни один вопрос, у вас есть возможность сделать это первым

Пенополиуретан

Пенополиуретан в разрезе

Пенополиуретан - распространенное название "поролон", относится к группе газонаполненных пластмасс, на 85-90 % состоящих из инертной газовой фазы. Благодаря своим, во многом универсальным, свойствам пенополиуретаны (также широко известные как ППУ ) получили очень широкое всемирное распространение практически во всех сферах человеческой деятельности. Губки для мытья посуды, наполнители для спальных принадлежностей и мягких детских игрушек, мягкая мебель и обычное автомобильное сидение - это все то, что окружает каждого из нас и встречается каждый день в привычной повседневной жизни.

История пенополиуретана

В 1937 году небольшой группой учёных исследователей лаборатории IG Farben (в Леверкузене) под руководством Отто Байера впервые удалось синтезировать новое вещество с весьма необычными свойствами. В зависимости от скорости прохождения реакции и коэффициента смешивания полиола и полиизоционата кардинально различались и свойства получаемого материала. С одной стороны гибкий, упругий, но не прочный на разрыв (лабораторное название Perlon U, отсюда название "поролон"), а с другой - плотный, твёрдый, прочный, но в то же время хрупкий при сгибании (Igamid U). Горизонты экономического внедрения данного научного открытия были многообещающими и весьма обширные. Уже в 1940 году в Леверкузене началось промышленное производство полиуретана в качестве лепнины. Но начало второй мировой войны внесло свои коррективы: проблемы нехватки сырья и общее перестраивание экономики под военные нужды существенно замедлили развитие полиуретанов. Фактически до 60-х годов прошлого столетия пенополиуретан, как и многие другие полимеры, развивался очень медленно - однако с окончанием войны, восстановлением экономики и бурным послевоенным строительством коммерческий интерес к пенополиуретанам сильно возрос. Таким образом, к 1960 году различными компаниями было суммарно изготовлено более 50000 тонн пены, получившей известное всем определение "поролон". Мягкий пенополиуретан (ППУ), или в быту - поролон, получил распространение в 60-х годах несмотря на присущие поролону (ППУ) существенные недостатки. Само его производство является опасным и вредным, т. к. в состав исходных компонентов входит высокотоксичное соединение изоцианата – толуол диизоцианат. Кроме того, поролон гигроскопичен, впитывает запах, имеет ограниченный температурный диапазон использования и, как следствие, относительно небольшой срок эксплуатации. Но самым большим недостатком поролона является его пожароопасность. Так, по ГОСТ 30244 он отнесен к группе Г4 – сильногорючий, по ГОСТ 30402 – В3 – легковоспламеняемый; по ГОСТ 12.1.044 – Д3 – с высокой дымообразующей способностью и Т4 – чрезвычайно токсичный при горении. Введение же при производстве поролона (ППУ) в состав исходных компонентов антипиренов для увеличения огнестойкости материала приводит к резкому ухудшению его физико-механических характеристик и увеличению стоимости.

Химическое строение и особенности

Для прохождения реакции присоединения и образования цепочек полимера необходимо наличие как минимум двух различных компонентов: полиола и полиизоционата . Сама же реакция проходит в несколько этапов. Вначале из диола и диизоцианата формируются бифункциональные молекулы изоцианата имеющие группу (-N═C═O) и гидроксильные группы (-ОН). В результате прохождения цепной реакции, на обоих концах молекулярных групп образуются короткие цепочки структурно идентичных и однородных полимеров, которые могут быть полимеризованы с другими мономерами.

Реакция присоединения полиолов

В реакционную смесь добавляют незначительное количество воды, и в результате прохождения реакции с частью изоцианатных групп образуется углекислый газ , который и является основным фактором вспенивания. В то же время, первичная аминогруппа вступает в реакцию с изоцианатом, замещая мочевину, тем самым достигается устойчивость цепи.

Реакция полиизоцианатов с водой

В зависимости от длины цепи газонаполненных микрогранул различаются и механические свойства полиуретана. Так, типичная плотность составляет от 5 до 40 кг/м³ для мягких пеноблоков , которые повсеместно используются в качестве различного вида наполнителей мебели и др. Жёсткие пенополиуретаны , плотностью от 30 до 86 кг/м³, нашли широкое применение в строительстве в качестве теплоизоляционного и шумоизоляционного материала. Кроме того, пенополиуретан плотностью от 70 кг/м³, благодаря плотной структуре, не пропускает влагу и может быть использован в качестве прекрасной гидроизоляции.

Биогенные свойства

В качестве исходных компонентов пенополиуретана, обычно применяются продукты нефтехимической промышленности (полиолы и полиизоцианаты), однако, не лишним будет отметить, что возможна выработка компонентов ППУ из масел растительного происхождения. В частности, прекрасно подходят для этой цели касторовые масла . Также возможно получение полиолов из соевого , рапсового и подсолнечного масел. Однако такой способ выработки компонентов пенополиуретана экономически нецелесообразен по причине значительного различия в стоимости растительного и нефтехимического сырья. Именно поэтому, биогенные пенополиуретаны и не нашли широкого применения и их использование ограничено очень узким кругом специфических задач.

Стандарты и госты

• Постановление Правительства Москвы от 17.02.2004 N 91-ПП - нормативы использования ППУ при теплоизоляции труб и теплотрасс;
• Теплоизоляция ограждающих конструкций строений и зданий - СТО 00044807-001-2006;
• Тепловая изоляция трубопроводов заливочным пенополиуретаном ВСН 462-85 (Утверждены Минмонтажспецстроем СССР 29 марта 1985 года);

• Санитарные правила для производств синтетических и полименрых материалов 12 декабря 1988 г. N 4783-88

Сферы применения пенополиуретана

Сфера использования пенополиуретана очень широка:

• В автомобильной промышленности в качестве наполнителя автокресел и шумоизоляции салона транспортных средств;
• В мебельной и лёгкой промышленности в основном используются так называемые мягкие пенополиуританы в виде наполнителя и прокладочного материала мягкой мебели, подушек , матрацев , при формовке манекенов и др. В виду того, что ППУ варьируется по плотности ,- это сказывается на уровне упругости конечных изделий;
• В мягких детских игрушках тоже весьма часто используют именно ППУ в качестве наполнителя - это легко объясняется тем, что данный материал полностью экологически и биологически нейтрален;
• В обувной промышленности качестве супинаторов и других элементов обуви;
• В качестве хладоизолятора в бытовых, а также торговых холодильниках, крупных холодильных камерах и в транспортной холодильной технике;
• В качестве теплоизолятора в магистральных трубопроводах, а также изоляции низкотемпературных трубопроводов химической промышленности;
• При строительстве быстровозводимых промышленных, а также гражданских конструкций (в составе сэндвич-панелей);
• Ну и конечно же одной из обширнейших сфер использования ППУ является применение его в качестве теплоизоляции, а также акустической и гидроизоляции при строительстве, капитальном ремонте жилых домов, складов, ангаров, частных загородных домов, производственных цехов, гаражей и других строений.

Использование пенополиуретана в строительстве монтажная пена), также нашли своё применение и часто используются в быту при мелких шумоизоляционных и теплоизоляционных хозяйственных работах, а также там, где требуется заполнение пустот (к примеру, при установке пластиковых окон и дверных проёмов).

Перспективы пенополиуретана

Конечно же, сложно говорить о том, что существующий и успешно применяемый уже не одно десятилетие материал имеет какие-нибудь перспективы по внедрению и использованию в каких-нибудь совершенно новых сферах. Хотя, учитывая его превосходные технические свойства, этого нельзя полностью исключить и опровергнуть. Так как за предыдущие годы своего существования он завоевал множество экономических ниш, где остаётся востребованным перспективным и нужным. Конечно, наука не стоит на месте и каждый год появляются все новые и новые материалы, совершенствуются технологии, возможно, способные потеснить ППУ в одном из направлений хозяйственного применения. Однако, как показала практика, несмотря на многочисленные заявления об очередном новом уникальном и перспективном конкуренте, пенополиуретан не сдает своих позиций, являясь своеобразным золотым стандартом, на который ориентируются, с которым сравнивают и на который ровняются. Пенополиуретан востребован рынком - и это является лучшим показателем его современности и актуальности, как вчера, так и сегодня.

Словарь строителя

пенополиуретан - (ППУ) – это жесткая неплавкая термоактивная пластмасса с сильно сетчатой структурой. Пенополиуретан является одним из самых эффективных материалов для утепления, используемых в современном строительстве. Изделия из ППУ представляют собой жесткие… … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

Сущ., кол во синонимов: 2 материал (306) утеплитель (12) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

пенополиуретан - 3.3.6 пенополиуретан: Жесткий или полужесткий теплоизоляционный материал с закрытой, в основном ячеистой структурой (см. 2.14).