Пенополиуретан (ППУ): описание, характеристики, свойства

Тем, кто выбирает изолирующий материал для утепления домов, который не станет убежищем для грызунов и рассадником для насекомых, рекомендуем пенополиуретан. По внешним характеристикам это пена полимерного происхождения, которая крепко и плотно крепится на любых поверхностях и моментально затвердевает. Это один из наиболее практичных, прочных и долговечных современных утеплителей.

Определение пенополиуретана (ППУ)

Пена синтетического происхождения ячеистой структуры. По составу это пластмасса, наполненная инертным газом.

Главные достоинства вещества, которые не поддаются сомнению:

• долговечность;
• простота применения;
• нейтральная теплопроводность;
• высокий показатель адгезии к любым поверхностям.

Помимо прокладочных функций, материал обладает укрепляющими каркас сооружений возможностями. Для газонаполненного пенополиуретана не существует ограничений по конфигурации поверхностей.

Состав и свойства ячеистого пенополиуретана (ППУ)

Вещество получается вследствие смешивания двух жидких химических ингредиентов:

• полиизоцианата;
• полиола.

После охлаждения во взбитом веществе содержится до 90 % инертного газа. Полученная пена становится пригодной для теплоизоляции помещений. Структура конечного продукта из жидкого состояния превращается в плотную массу. Специфика применения материала может регулироваться количественными пропорциями основных и дополнительных ингредиентов.

По аналогичному принципу создаётся эластичный лёгкий мягкий поролон, используемый в качестве наполнителя в мебельном производстве. Марки материала определяются параметрами плотности и жёсткости.

Марка	Показатель жесткости	Допустимая нагрузка кг/см²
ST	стандарт	60-101
HL	жёсткий	80-121
HS	мягкий	60-121
TL	повышенная жёсткость	60-101
HR	высокоэластичный	100-121
CMHR	пожаробезопасный, высокоэластичный	100-121

Жёсткость пенополиуретана обеспечивает добавление антипиреновой примеси. Такой материал обладает повышенной плотностью в пределах 30-85 кг на см ³. Несмотря на потерю эластичности, вещество обладает рядом других полезных качеств:

• высокий уровень шумопоглощения и термоизоляции;
• стойкость к влиянию влаги, что позволяет использовать материал для гидрозащиты фундаментов.

Для строительного применения ППУ изготавливают из следующих компонентов:

• изоцианат;
• разновидности полиола.

Материалы обладают высокой скоростью преобразования из жидкости в застывшую пену, плотностью и стойкостью к возгоранию. Это подтверждается гостом 307302.

Разновидности

Вид материала в большей степени зависит от технологии изготовления, которая применяется конкретным производителем. По этому принципу предлагается пенополиуретан в разном товарном состоянии:

• Жидкий. Реализовывается расфасованным в ёмкостях, из которых можно осуществлять напыление;
• Жёсткий. В виде листов, панелей, скорлупы;
• Мягкий. Поролоновые маты, рулоны.

Толщина изделия, изоляционные и защитные свойства зависят от целей применения. Материал может приготавливаться непосредственно на месте укладки. Если меняются пропорции компонентов, меняются функциональные особенности пенополиуретана.

Поролон

Материал с показателем плотности в пределах 5-35 кг на м ³ применяется в качестве различных прокладок в мебельном и швейном производстве. Также из поролона изготавливают предметы бытового применения.

Жёсткий ППУ

Основное назначение – использование в строительных целях. Готовый пенополиуретан не боится влияния нефтепродуктов, прямого попадания воды. Но материал не должен контактировать с органическими растворителями, минеральными кислотами.

Пенополиуретан представлен более чем тридцатью разновидностями с разными значениями плотности и функциональными особенностями. Применяется для шумопоглощения и теплоизоляции. Благодаря стойкости к влаге, незаменим при оборудовании холодильных камер.

Жидкий ППУ

Используется для напыления на вертикальные и горизонтальные поверхности в качестве термоизоляции. Материал не создаёт чрезмерных нагрузок на несущие конструкции. Пенополиуретан, благодаря высокой адгезии, может распыляться под любым углом. Он быстро затвердевает и расширяется, моментально заполняя пустоты любых размеров.

Пена экономно расходуется и позволяет обрабатывать за короткое время большие площади. В конечном итоге обработанные поверхности закрыты монолитным слоем долговечного неразрушаемого от механического и климатического воздействия материала.

Технические характеристики и свойства ППУ

По критерию теплоизоляции пенящееся вещество признано лучшим среди множества аналогичных материалов. Плотность, адгезия пенополиуретана повышают возможности и простоту применения. Структуру и свойства материала можно выбирать на усмотрение пользователя, выбирая пропорции компонентов в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

По критерию паронепроницаемости пенополиуретан тоже на высоте. Закрытая ячеистая структура не пропускает влагу. Минеральная вата по этому показателю уступает в 50 раз. Обработанные пеной стены и потолки помещений защищены от вредных влияний влаги.

Единственный недостаток пены – при прямом контакте с водой происходит реакция гидратации.

Сравнение пенополиуретана с минеральной ватой

Минеральная вата является ближайшим аналогом пенополиуретана. Кроме низкой стоимости, других преимуществ у материала нет. В момент сжатия показатель прочности пены находится на уровне 0,3. По минеральной вате такой параметр качества даже не предусмотрен.

Максимальное насыщение пенополиуретана водой не превышает показатель в 10 %, тогда как минвата даже в сухом состоянии показывает четырёхпроцентную насыщенность влагой. Такой влагонасыщенный материал не способен противостоять набуханию при контакте с влагой. В жилых домах использование минваты не рекомендуется.

Относительно сроков эксплуатации, то расчётный период использования пенополиуретана достигает 40 лет, тогда как остальные утеплительные материалы могут прослужить не более 10-ти. Слежавшаяся минеральная вата превращается в бесполезную вредную прокладку.

ППУ не является источником испарений формальдегида и фенолов. Под воздействием агрессивного влияния внешней среды материал показывает высокий порог стойкости и не является средой обитания для насекомых и грызунов. Пена не распространяет в воздухе аллергенных микроволокон и озонразрушающих газов, как это происходит с минеральной ватой.

Характеристики пенополиуретана

Свойство	Показатель	Комментарий
Плотность	45-60 кг на м. куб.	Аналогичный показатель лёгкости у минваты – 150-250 кг на м. куб.
Усадка	-	Не наблюдается
Противодействие сжатию	0,46 мм/м	Аналогичный показатель даёт пенобетон
Теплопроводность	0,021 Вт/м*К	Минимальный среди аналогов параметр
Морозостойкость	До 1000 циклов	Высокий показатель
Водопоглощение	2 %	Один из лучших показателей. Для сравнения, у пенобетона 20 %.
Паропроницаемость	0,001	Практически нулевая, у минваты показатель достигает отметки 0,29
Огнеупорность	3Г	Пена не поддерживает горения
Стоимость	300-1800	Зависит от размеров и т.д.
Звукоизоляция	Высокая	Нет аналогов
Токсичность	Нет	Материал пригоден для использования в пищевом холодильном оборудовании
Прогнозируемый эксплуатационный период	До 50 лет	Один из наиболее долговечных утеплительных материалов

Пенополиуретан, в зависимости от технических параметров и эксплуатационных свойств по показателю огнестойкости, разделяют на группы:

• «С» - самозатухающий;
• «ТС» - трудносгораемый;
• «ТВ» - трудновоспламенимый.

Для повышения огнестойкости, в пену добавляются особые ингредиенты. Такую задачу следует поручать опытным специалистам.

Положительные характеристики

Материал обладает следующими достоинствами:

• Лёгкий вес. Удобен для обработки крыш, чердаков. Не создаёт дополнительной весовой нагрузки на основания;
• Самокрепящийся материал, при использовании которого не требуются специальные фиксаторы;
• Отсутствуют «мостики холода», что создаёт плотную бесшовную изоляцию;
• Быстрая обработка поверхностей без предварительной подготовки;
• Нет температурных ограничений по работе с пеной;
• Материал не боится сезонных температурных колебаний, перепадов влажности;
• Не вступает в реакцию с солевыми растворами, кислотами, щелочами;
• Высокая адгезивная цепкость.

Пена в жидком состоянии отлично заполняет пустоты, проникает в недоступные простеночные пространства без необходимости вскрытия.

Недостатки пенополиуретана:

• Материал не должен находиться длительное время под прямым воздействием ультрафиолетового излучения. Чтобы защитить утеплитель, необходимо позаботиться о накрытии;
• Обрабатываемые поверхности должны быть сухими и тёплыми, очищенными от мусора;
• Пенополиуретан не поддерживает горения, но при высоких температурных воздействиях способен тлеть.

Санитарные особенности пенополиуретана

Пена после застывания не оказывает вредного влияния на здоровье людей. Но во время обработки материалом рабочие должны придерживаться требований норм безопасности:

• Смешивать компоненты необходимо в маске, респираторе, защитном костюме;
• Использовать только проверенные и сертифицированные компоненты;
• Использовать исправное распылительное оборудование.

Область применения

Основное направление – строительное. Пена поможет быстро и эффективно заделать щели в помещениях любого типа. Лёгкость материала не создаёт дополнительных нагрузок на деревянные конструкции. Благодаря объёмности и лёгкости, пена широко применяется в автомобильном, космическом, корабельном строительстве.

Способы монтажа

Наиболее распространённый способ нанесения пенополиуретана на поверхности – путём распыления. Материал равномерно наносится на стены, потолки, экономно расходуется. Удобно обрабатывает поверхности со сложной геометрией, выступами, отверстиями и углублениями.

Чтобы распыление было успешным, необходимо придерживаться следующих правил:

• обрабатывать сухие поверхности;
• работать в безветренных условиях;
• обрабатываемая поверхность должна быть не холоднее + 10 ° С;
• температура рабочей смеси - +18-25 ° С;
• каждый слой должен быть толщиной 3-5 см;
• для утолщения покрытия требуется подождать высыхания предыдущей обработки. ;

Во время работы помещение должно проветриваться. Начинать нанесение пены рекомендуется со сложных участков.

Полезные рекомендации:

• Пену необходимо наносить несколькими слоями до достижения необходимой толщины. Это повысит утеплительный эффект, повысит адгезию и долговечность покрытия. Обязательное условие повторных обработок – полное высыхание предварительно нанесённого слоя пены. Если на стенах есть трещины, пенополиуретан обеспечит и усилит их целостность. Повторные напыления проводятся не только с целью утолщения покрытия, но и для выравнивания в сложных местах;
• Прежде чем покупать материал, необходимо проконсультироваться со специалистом, чтобы выбранная марка ППУ обладала достаточной непроницательностью;
• Правильно нанесённое покрытие прослужит длительный период, выполняя ожидаемые функции.

Пенополиуретан используется не только внутри помещений. Влагостойкими марками пены обрабатывают наружные стены, фундаменты, магистральные трубы для сохранения тепла. Пена используется для утепления мансард и лоджий. Благодаря тому, что материал доступный и просто применяется, сфера практических возможностей неограниченная.