Технологии ППУ — теплопроводность, экологичность и другие технические характеристики. Технические характеристики пенополиуретана и его применение в качестве утеплителя

В этой статье речь пойдет о основных преимуществах и недостатках материалов, которые в основном применяются для утепления зданий любых назначений.

Впереди всех по продаваемости выступает минеральная вата – это утеплитель самый распространенный на сегодняшний день, который закладывается почти во все строительные проекты.

Минеральная вата имеет коэффициент теплопроводности от 0.04 до 0.045, при этом качественное утепление достигается при толщине слоя в 150-250 мм. И все бы было хорошо, если бы не паропроницаемость этого утеплителя. Долговечность минеральной ваты напрямую зависит от ее влажностных параметров, т.е. она работает только в сухом состоянии, поэтому строители вынуждены закрывать минеральную вату пароизоляционными пленками с двух сторон, чтобы влага снаружи и изнутри не попадала в утеплитель. Выполнить качественную пароизоляцию с помощью полиэтиленовых пленок практически невозможно, т.к. материал рулонный и необходимо его склеить между листами и смонтировать, не повреждая слой, на деревянный каркас. Строители не готовы тратить кучу на запаивание швов и полную герметизацию полиэтиленовой пароизоляции. Обычно при монтаже пароизоляционной пленки используется степлер и гвозди, да и слой пленка после монтажа имеет кучу дефектов. Все это приводит к некачественной пароизоляции, вследствие чего минеральная вата начинает накапливать в себе влагу и терять теплоизоляционные свойства. По факту имеем срок эксплуатации этого утеплителя от 3 до 5 лет.

Представим примерный расчет производства работ по утеплению минеральной ватой:

1. Слой минеральной ваты в 200мм = 450 руб./м 2
2. Стоимость производства работ по монтажу = 100 руб./м 2
3. Пароизоляционная пленка = 25 руб./м 2
4. Стоимость производства работ по монтажу пароизоляции = 50 руб./м 2
5. Стоимость элементов монтажа (каркас) = 17 руб./м 2
6. Транспортные расходы = около 3% (еще 17 руб./м 2)

Итого получаем 659 руб./м 2

Дальше по популярности идет экструдированный пенополистирол (ЭППС) . Это утеплитель, который не боится влажности и имеет коэффициент теплопроводности ниже, чем минеральные ваты (0.035) и срок эксплуатации значительно выше (10-15 лет).

Материал имеет хорошую прочность и низкую впитываемость воды (3-4 %), но как и любой материал имеет свои проблемы:

ЭППС – материал с высокой пожароопасностью (Г4), он быстро распространяет плямя и при горении выделяет токсичные вещества. По экологичности этот материал тоже не очень хорош, т.к. изготавливается с добавление стирола (фенилэтилен) – этот материал имеет второй класс опасности. Помимо этого ЭППС материал плитный, следовательно опять нужен качественный монтаж. Поэтому этот материл в основном применяют для утепления автомагистралей, фундаментов, отмостки и т.д. Материал имеет более высокую стоимость, чем минераловатные утеплители, а так же дороже выходит монтаж.

Тут мы не будем вдаваться в подробные цифры.

И наконец,

Вообще пенополиуретан очень технологичный материал и используется не только для утепления, из него производятся матрасы для кроватей, подушки и наполнитель в современной мягкой мебели, сидения и элементы интерьера в салоне автомобилей и многое другое . Это говорит о высокой экологичности материала. ППУ так же как и ЭППС не боится влаги и имеет коэффициент теплопроводности еще ниже (0.02), соответственно утепление еще лучше. Но самый главный козырь – это технология монтажа этого материала: пенополиуретан наносится прямо на объект методом распыления и вспенивается через 2-3 сек., еще через 30 сек. этот материал уже готов к эксплуатации. Такой материал можно нанести на поверхность любой формы без мостиков холода, он обладает хорошей прилипаемостью к любым строительным материалам. Транспортные расходы намного снижаются, т.к. из 2-х 200л бочек выходит 10-12 куб.м. готового утеплителя. Мало того скорость проведения работ очень высока, за 8ч. Рабочий день бригада из 2-х человек может нанести 300 – 400 кв.м. Более подробно про характеристики ППУ можно прочитать .

Теперь по цене производства теплоизоляционных работ пенополиуретаном:

1. Толщина среднего слоя ППУ всего 50 мм
2. ППУ является хорошим пароизоляторо, следовательно монтаж пленок не требуется
3. Элементов монтажа тоже нет
4. Транспортные расходы включены в стоимость работ

Итого средняя стоимость работ по утеплению ППУ = 650 руб./м 2

Сравнительная толщина слоя утеплителей:

Что такое пенополиуретан, какими характеристиками и свойствами обладает этот утеплитель? Всем, кого интересуют эти вопросы, рекомендую ознакомиться с данной статьей. Я подробно расскажу об этом материале, основных его особенностях и нюансах использования в качестве теплоизоляции.

Особенности материала

Общие сведения

Пенополиуретан (сокращенно ППУ) представляет собой ячеистый полимерный утеплитель с однородной структурой. От других полимерных утеплителей он отличается более низкой теплопроводностью, а также влагоустойчивостью. Другими словами - это самый эффективный утеплитель.

Его ячейки имеют плотную структуру, причем они заполнены газом, а не воздухом. Газ занимает 85-90 процентов от всего объема материала. Этим и объясняется чрезвычайно низкая теплопроводность пенистого полиуретана.

Пенополиуретан нельзя назвать новым материалом, так как он был придуман еще в первой половине прошлого столетия. Немецкий ученый Отто Байер получил его в 1937 году путем смешивания полиола и изоцианата. Эти два компонента для приготовления ППУ используются и по сей день.

Надо сказать, что ученый не ставил перед собой задачу изобрести утеплитель. Изначально он хотел получить искусственную альтернативу каучуку.

Однако изобретенный им материал оказался востребованным в самых разных отраслях промышленности. В частности, благодаря ряду уникальных качеств, о которых я расскажу ниже, пенополиуретан стал популярным теплоизолятором в строительной отрасли.

Правда, в качестве утеплителя используют лишь жесткие пенополиуретаны, которые обладают достаточно высокой твердостью и плотностью.

Существуют так же другие два вида этого материала:

• Интегральный. Обладает очень высокой плотностью, так как имеет монолитную структуру. Такой пенополиуретан нашел широкое применение в машиностроении;
• Мягкий. Отличается высокой эластичностью и низкой плотностью. Своими свойствами и структурой он сильно напоминает поролон, но обладает гораздо большей прочностью и долговечностью.

Поэтому мягкий пенополиуретан нашел применения в мебельной отрасли. Однако иногда его используют и для утепления различных поверхностей.

Так как нас интересует утеплитель, все нижесказанное относится лишь к жесткому пенистому полиуретану.

Эксплуатационные качества

Достоинства. Как я уже говорил выше, основное достоинство пенополиуретана - это его низкая теплопроводность. Кроме того, материал имеет и много других положительных качеств:

• Не требует гидроизоляции. Благодаря закрытой структуре ячеек, пенополиуретан не впитывает влагу, в результате чего сам может выполнять функцию паро- гидроизоляции;
• Устойчивость к экстремальным температурам. Пенополиуретан может выдерживать отрицательную температуру до -150 градусов и положительную до +150 градусов;

• Долговечность. Срок службы этого утеплителя составляет более 25 лет;
• Небольшой вес. В результате этого качества пенополиуретан не нагружает утепляемую конструкцию;
• Пожаробезопасность. В состав пенистого полиуретана добавляют антипирены, поэтому он слабогорючий;
• Экологичность. В твердом состоянии пенополиуретан безвреден для человеческого организма;
• Хорошие звукоизолирующие свойства. Материал не только утепляет поверхность, но и обеспечивает качественную звукоизоляцию.

Недостатки. Как и любые другие утеплители, пенополиуретан не идеален, в частности, можно выделить следующие его минусы:

• Нулевая паропроницаемость. Утепленное этим материалом жилье нуждается в качественной вентиляции, в противном случае в нем всегда будет повышена влажность;
• Повышение теплопроводности. С течением времени газ покидает ячейки, в результате чего они заполняются воздухом, что несколько увеличивает его коэффициент теплопроводности. Правда, даже после этого теплоизоляционные свойства остаются на достаточно высоком уровне;
• Подверженность воздействию ультрафиолета. Поэтому пенополиуретан не должен длительное время находиться на солнце;

• Токсичность при пожаре. При температуре 450 градусов и выше материал выделяет ядовитые вещества, которые вызывают отравление.

Основные параметры

Пенистый полиуретан имеет следующие характеристики:

Варианты и область применения

Что собой представляет и из чего состоит пенистый полиуретан мы разобрались. Теперь давайте ознакомимся с вариантами его использования, от которых зависит не только область применения утеплителя, но и некоторые эксплуатационные свойства.

Итак, существует несколько вариантов использования пенистого полиуретана в качестве утеплителя:

Ниже подробней ознакомимся с каждым вариантом применения.

Применение путем напыления

Данный способ применения ППУ в последнее время один из наиболее распространенных. Суть его заключается в нанесении на утепляемую поверхность жидкой пены, которая быстро застывает.

Причем, смешивание исходных компонентов материала происходит непосредственно в процессе напыления. В результате происходит выделение газа, обладающего меньшей теплопроводностью, чем воздух.

Достоинства :

• Хорошая адгезия. Пена отлично прилипает к любым поверхностям, будь то кирпич, бетон, дерево или другой материал. Причем утеплитель можно наносить как на горизонтальные, так и на вертикальные плоскости;

• Наносится сплошным слоем. Благодаря этому исключаются мостики холода. Кроме того, на качестве утепления не сказывается ни форма, ни кривизна поверхности;
• Быстро застывает . Пенополиуретан начинает твердеть уже спустя минуту после нанесения;
• Низкая теплопроводность . Самым низким показателем теплопроводности обладает пенистый полиуретан, полученный именно методом напыления.

Не все домашние умельцы знают, что к пенистому полиуретану, наносимому методом напыления, относится и монтажная пена.

Недостатки:

• Потребность в специальном оборудовании. По этой причине не получится выполнить утепление жилья своими руками. Кроме того, сам процесс утепления достаточно сложный, требующий определенных знаний и навыков;

• Токсичность. В жидком виде пенополиуретан очень токсичен.

Область применения пенистого полиуретана методом напыления практически не ограничена - им можно утеплять стены, полы, перекрытия и кровлю. Зачастую таким способом утепляют балконы и лоджии в квартирах.

Стоимость. Цена на материал с учетом работы специалистов начинается от 400 руб. за 1 м2.

Заливка в жидком виде

Данная технология отличается от предыдущей тем, что компоненты пенистого полиуретана смешиваются и подаются без воздействия воздуха. При этом давление на выходе получается минимальным.

Такая технология чаще всего применяется для утепления каркасных стен дома. В этом случае стены предварительно обшиваются, после чего пенополиуретан подается по шлангу в отверстие в стене.

Таким образом, материал используется в качестве наполнителя стен, который придает им прочность и обеспечивает шумоизоляцию, а также в качестве утеплителя.

Достоинства :

• Утеплитель ложится сплошным слоем. Как и в предыдущем случае, подобное утепление исключает образование мостиков холода;
• Возможность заливать в формы. Жидкий пенополиуретан можно заливать не только в каркасные конструкции, но и формы. В частности, таким способом изготавливают скорлупы для труб, а также теплоизоляционные плиты и другие изделия.

Недостатки:

• Потребность в оборудовании: Как и в случае напыления, требуется специальное оборудование для смешивания компонентов и подачи пены;
• Сложность утепления. При утеплении каркасных конструкций важно правильно рассчитать объем пены. В случае ее недостатка образуются мостики холода.
  Избыток же может привести к деформации обшивки, так как пенополиуретан сильно расширяется;
• Ограниченность применения. Данным способом можно утеплять лишь каркасные конструкции. Правда, возможность заливать в формы и получать твердый утеплитель несколько расширяет область применения.

Стоимость: Цена жидкого пенополиуретана, с учетом работ, начинается от 6500-7000 руб. за 1м3.

Применение в виде термопанелей

Термопанели представляют собой фасадный материал, состоящий из двух слоев:

• Основание . Для этих целей используется жесткий пенополиуретан;
• Защитно-декоративное покрытие . Защищает пенополиуретан от механических воздействий, а также воздействия солнечных лучей. Кроме того, покрытие служит финишным отделочным материалом фасада.

Чаще всего, в качестве защитно- декоративного покрытия используют клинкерную плитку. Однако, могут применяться и другие материалы, к примеру, декоративный камень, мраморная крошка и пр.

Производители термопанелей в качестве утеплителя используют не только пенополиуретан, но и другие теплоизоляционные материалы, такие как пенопласт. Однако именно на основе пенистого полиуретана панели получаются наиболее прочными и долговечными.

Достоинства. Термопанели объединяют в себе облицовочное фасадное покрытие и утеплитель. В этом и заключается основное достоинство данного материала.

Кроме того, они обладают и другими важными положительными качествами:

• Простота монтажа. Для утепления фасада таким способом не требуется специальное оборудование. Кроме того, инструкция по монтажу панелей предельно простая - они крепятся к стенам при помощи специальных крепежей-дюбелей, и соединяются друг с другом в замок шип/паз;

• Эффективность. Благодаря состыковке в замок исключаются мостики холода. Поэтому подобное утепления стен тоже очень эффективное;
• Эстетичность. Защитно-декоративное покрытие красиво смотрится. Оно может имитировать кирпичную кладку, декоративную штукатурку, натуральный камень и пр.

Недостатки. Основной минус термопанелей заключается в их высокой стоимости. Остальные недостатки те же, которыми обладает любой пенополиуретан.

Стоимость:

Применение в виде листов

Пенополиуретан листовой представляет собой эластичный и при этом достаточно твердый материал. Как не сложно догадаться, он выполнен в виде листов. Причем, размеры и толщина последних может быть самой разной.

Достоинства:

• Обширная область применения. Листовым материалом можно утеплить пол, стены или даже кровлю, Тонкие иногда используют как подложку для различных напольных покрытий.
• Возможность самостоятельной укладки. Работа с листами пенистого полиуретана осуществляется так же, как и с другими утеплителями, к примеру, минеральной ватой;
• Эластичность. Благодаря этому качеству листами удобно утеплять криволинейные поверхности.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Листы пенистого пенополиуретана стоят дороже многих других теплоизоляционных материалов;
• Возможность образования мостиков холода . Поэтому в процессе укладки необходимо следить, чтобы между утеплителем не было щелей. Если щели все же возникли, их необходимо запенить.

Стоимость: Цена зависит от толщины утеплителя. Стоимость наиболее тонких листов начинается от 60 руб. за 1 м2.

Вывод

Теперь вы знаете, что такое пенополиуретан, какими свойствами он обладает и как его можно применять в строительстве. Дополнительно просмотрите видео в этой статье. Со всеми вопросами относительно пенистого полиуретана вы можете обратиться ко мне в комментариях.

СВОЙСТВА, ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ.

Пенополиуретаны - легкие и прочные материалы, в которых только 3% от объема ППУ составляет твердый материал, представляющий каркас из ребер и стенок, остальные 97% - это закрытые поры, заполненные изоляционными газами и воздухом, которые являются плохим проводником тепла.

Компоненты для получения пенополиуретана.

Исходным сырьем для получения пенополиуретанов служат жидкие продукты (полиол и полиизоцианат) разной степени вязкости, при смешении которых в определенном соотношении происходит химическая реакция синтеза полимера с одновременным его вспениванием. Дозировка и смешение ППУ компонентов осуществляется специальными напылительными и заливочными оборудованиями низкого и высокого давления.

Полиольный компонент ППУ (компонент «А»)

Полиол создает полимерную основу пенополиуретана при реакции с полиизоцианатом. Полиол определяет свойства готовой продукции (плотность, твердость, горючесть) и параметры протекания реакции (моментальное вспенивание и отвердение при напылении или плавное растекание, увеличение в объеме и медленное затвердевание при заливке). Компонент «А» не гремуч, невзрывоопасен и обладает малой токсичностью. Перед эксплуатацией есть необходимость в тщательном перемешивании жидкости в течение 5-10 минут специализорованным оборудованием или путем перекатывания и опрокидывания бочки.

Изоцианатный компонент ППУ (компонент «Б»)

Темно-коричневая жидкость со специфическим запахом. Токсичен, пожароопасен и легко вступает в реакцию с влагой любого рода, поэтому хранится в герметичных емкостях.Используется в качестве компонента «Б» для производства ППУ в заливочных и напыляемых системах.

Антипирены

Антипирены (Трихлорэтилфосфат (ТХЭФ) — смеси, добавляемые в компонент ППУ органического происхождения для снижения его горючести.

Сырье для получения пенополиуретана, имеет десятки марок, отличающихся друг от друга плотностью, теплопроводностью, технологическими параметрами, механическими характеристиками, водопоглощением, температурой эксплуатации, гарантийным сроком и др.

При выборе сырья (ПУ-системы) прежде всего следует исходить из необходимой плотности конечного продукта. Например, если изолируются стены, то достаточно плотности 40-60 кг/м3. Если изолируются кровли, по которым впоследствии предполагается передвижение, то желательно, чтобы плотность была 60-80 кг/м3, если производится напыление изнутри на потолочную поверхность, где возможность механического воздействия равна практически нулю, плотность конечного продукта достаточно иметь 32-42 кг/м3.

Пенополиуретаны отличаются широкими технологическими возможностями получения, стойкостью к коррозии, воздействию химических сред, радиации, атмосферных факторов. Они имеют высокие теплоизоляционные свойства, высокую удельную прочность, широкий интервал рабочих температур, малую водопроницаемость и паропроницаемость.

Геометрические размеры ячеек и свойства газа, который их заполняет, влияет на теплоизоляционные характеристики пенополиуретанов.

Напыляемый пенополиуретан имеет открытую и закрытую ячейку. Открытоячеистый ППУ называют "Лёгким" (Лёгкая пена), ППУ с закрытой ячейкой Жёстким (Жёсткая пена).

Открытая ячейка

ППУ с открытыми ячейками состоит из открытых ячеек, которые взаимосвязаны друг с другом, по сути этот материал подобен губке, он эластичен. Он отлично поглощает шум, но он менее прочен и более паропроницаем. Поэтому не рекомендуется его применение для наружного утепления, и для утепления помещений с высокой концентрацией водяного пара (мансарды, чердаки, фасады, подвалы, холодильные камеры и т.д.). Применение открытоячеистого ППУ для теплоизоляции возможно только при обеспечении пароизоляции этого материала.

Закрытая ячейка

ППУ с закрытыми ячейками представляет собой полимер пористой структуры из закрытых ячеек, заполненных газом. Газ заполняет ячейки ППУ при вспенивании, и определяет теплоизоляционные свойства материала. ППУ с закрытой ячейкой обладает высокой прочностью и твердостью, маленьким весом, низкой паропроницаемостью и самой низкой теплопроводностью из всех пенопластов. За счет своей низкой паропроницаемости и теплопроводности, этот материал может применяться для утепления абсолютно любых конструкций и зданий, для утепления труб и цистерн, ангаров и холодильников.

Преимущества ППУ с закрытоячеистой структурой перед пеной с открытой ячейкой - это прочность, лучшие теплозащитные свойства, большая устойчивость к проницанию воздуха и водяного пара.

Сравнительные характеристики открыто- и закрытоячеистого ППУ

Жёсткие пенополиуретаны, применяемые в строительстве, отличаются высокими теплоизоляционными свойствами, широким интервалом рабочих температур, высокой удельной прочностью, малой водо- и паропроницаемостью, широкими технологическими возможностями получения, стойкостью к коррозии, воздействию атмосферных факторов, химических сред, радиации.

Свойства пенополиуретанов (ППУ)

Теплоизоляционные характеристики жестких пенопластов зависят от герметических размеров ячеек, и коэффициент теплопроводности колеблется от0,019 до 0,035 Вт/(м К). Для сравнения: керамзитовый гравий имеет коэффициент теплопроводности от 0,12 до 0,14 Вт/(м К), пеностекло или газостекло - 0,84 Вт/(м-К), ваты минераловатные прошивные - 0,056 Вт/(м К). Применяемые марки ППУ не теряют своих теплоизоляционных и прочностных свойств в процессе эксплуатации при температурах от минус 100 °С до плюс 100 °С. Некоторые марки ППУ выдерживают без ухудшения эксплуатационных свойств повышенную температуру до 320 °С, а другие марки - пониженную до минус 250 °С.

Звукопоглощение ППУ зависит от их демпфирующих свойств, степени эластичности, толщины изоляционного слоя, воздухопроницаемости. Звуковая способность ППУ определяется степенью поглощения звуковой энергии частицами воздуха внутри ячеек и работой трения при движении частиц между сообщающимися ячейками, а также жесткостью ячеистого каркаса или частотой возбужденных колебаний. Для устранения отражения звука от слоя ППУ нужно его импеданс (сопротивление среде) сделать равным импедансу воздуха. В этом отношении лучшими свойствами обладают ППУ малой плотности. Экспериментально установлено, что наибольшее шумопоглошение обеспечивают полуэластичные ППУ.

Практически звукопоглощающие свойства ППУ повышают различными способами:

• в зоне низких частот - подбором величины воздушного промежутка между слоем ППУ и вибрирующей конструкцией;
• в зоне средних частот - подбором рецептур с таким расчетом, чтобы резонансные частоты полимерных перегородок находились за пределами рабочего диапазона частот звуковых колебаний;
• в зоне высоких частот - перфорированием пленочных покрытий.

Химическая стойкость ППУ выше стойкости других пенопластов. Пары химических веществ до предела допустимой концентрации не разрушают их. ППУ стойки к следующим агрессивным средам: бензину, бензолу, галогеноуглеводородам, разбавленным кислотам, маслам, пластификаторам, спиртам; ограниченно стойки к кетокам, эфирам, концентрированным кислотам. Такие свойства ППУ расширяют возможности их использования в химической и нефтехимической промышленности. Пенополиуретаны, нанесенные на металлическую поверхность, защищают ее от коррозии как слоем собственного пенопласта, так и пленками, образующимися в процессе вспенивания на поверхностях пенопласта со стороны металла и со стороны внешней среды. Эффективность защиты определяется используемой маркой ППУ и степенью повреждения слоя покрытия.

Водопоглощение ППУ не превышает 1-3% по объему за 24 часа и зависит от особенности используемой рецептуры. С увеличением плотности снижается водопоглощение. Используя гидрофобизирующие добавки (например, касторовое масло) в рецептуру, можно уменьшить водологлощение в 4 раза. Стойкость ППУ к длительному воздействию воды особенно актуальна для судостроения. Поропласты интенсивно поглощают воду за счет заполнения макроячеек во всем объеме образца и сорбции воды стенками ячеек. Водопоглощение пенопластов значительно меньше, так как влага через стенки ячеек диффундирует медленно. Установлено, что ППУ отличаются хорошей формоустойчивостью при длительном воздействии воды. После месячной выдержки объем образцов ППУ увеличился всего на 2,5%, затем началась усадка, которая через 3 года составила 1% по объему или 0,3% - ло линейным размерам. Объем образцов ППУ после месячного испытания увеличился до 4%, а после трехлетней выдержки приблизился к исходному.

Огнестойкость и термостойкость. Применяемые фирмой ППУ принадлежат к самозатухающим (С), трудновоспламеняемым (ТВ), трудносгораемым (ТС) пенополиуретанам. Практически повышение огнестойкости ППУ, как и других пенопластов, обеспечивают в основном двумя способами: химической модификацией рецептуры и введением наполнителей. Первый из них более дорогой и трудоемкий, второй применяют чаще. В качестве наполнителей используют галоген, фосфоросодержащие соединения. В ряде случаев целесообразно наполненный ППУ наносить в качестве покрытия на поверхность ранее вспененного ППУ в виде тонкого слоя. Такие двуслойные покрытия можно использовать в тех отраслях народного хозяйства, где к покрытиям предъявляют повышенные требования в отношении огнестойкости. Огнестойкость и термостойкость ППУ можно обеспечивать нанесением на их поверхность специальных покрытий типа ФУКАМ.

Экология.

Применяемые фирмой пенополиуретаны в процессе эксплуатации экологически безопасны. Имеются соответствующие разрешения на применение пенополиуретана санитарно-эпидемиологическими органами.

Старение.

Эксплуатационный срок различных материалов определяется стойкостью их к старению, т.е. способностью сохранить свои свойства при эксплуатации на уровне требований технических условии. Климатические испытания проведены в различных 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 ППУ было практически невелико и сохранилось на допустимом уровне. Удовлетворительную стойкость ППУ при непосредственном воздействии на них атмосферных факторов можно проиллюстрировать на примере нанесения напыления на нефтехранилища в Москве, Екатеринбурге, Красноярске, Чите. За 15 лет эксплуатации на этих объектах не обнаружено появление плесени, эрозии, вспучивания покрытия. Окраска внутри ППУ практически не изменилась. Цвет наружной поверхности из светло-желтого перешел в темно-коричневый. Предел прочности практически не изменился, ударная вязкость внутренних слоев увеличилась в 1,5 раза. Коэффициент теплопроводности изменился с 0,033 до 0,04 Вт/(м К). Температура размягчения практически не изменилась. Эти данные хорошо согласуются с расчетными, согласно которым через 30 лет хранения пенополиуретана коэффициент теплопроводности увеличивается на 15%. Водопоглощение ППУ не превышало 0,15 кг/куб.м. Диэлектрические характеристики практически не изменились. Изменение цвета ППУ (пожелтение) обусловливается наличием свободных аминогрупп в полимере и воздействием света. Интенсивность этого процесса удается снизить изменением рецептур.

Радиационная стойкость ППУ.

При ионизирующем излучении выявлено некоторое уменьшение (на 0,3-2,4%) массы образцов жестких ППУ. Прочность увеличивается на 20-40%. При воздействии излучения изменяются диэлектрические характеристики: тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1 МГц уменьшается в 2 раза, а диэлектрическая проницаемость заметно изменяется. Объемное сопротивление при этом монотонно увеличивается. С ростом частот диэлектрическая проницаемость уменьшается незначительно при температурах до 100 °С. Главным параметром, определяющим диэлектрическую проницаемость в области температур до 100 °С, является плотность ППУ.

Токсичность.

После завершения процесса отвердения (10-20 сек.) пенополиуретаны нетоксичны. При температуре 500 °С выделяются угарный и углекислый газы. Испытания, проведенные на мышах, показали, что токсичность продуктов разложения пенополиуретанов значительно ниже токсичности продуктов разложения древесины и каучука в тех же условиях.

Гарантийный срок.

Применяемые фирмой марки пенополиуретанов сохраняют свои свойства от 15 до 50 лет. 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.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ:

АДГЕЗИЯ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА С НЕКОТОРЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ПЛИТАМИ ППУ И МИН. ВАТОЙ

Термоизоляция нового поколения

ППУ - это аббревиатура, означающая пенополиуретан. Теплоизоляционный материал, в форме двухкомпонентного состава, наносимый с помощью спецоборудования практически на любую поверхность. Нередко можно слышать термин , но это не совсем так. Пенополиуретановые изделия известны давно. Но вот нанесение ППУ тонким слоем на поверхности стен и труб - дело относительно новое, и пока нельзя сказать, что это стало популярным повсеместно.

Дело в том, что оборудование для ППУ позволяет наносить его тонким напылением. Нанесением полиуретановой пены запускается определенная химическая реакция - напыленный состав прямо на глазах вспучивается пенной массой и заполняет ею все возможные полости и щели. Состав затвердевает быстро, спустя уже 5-10 минут. Таким образом формируется слой теплоизоляции, прочно сцепленный с поверхностью, при этом не имеющий никаких швов и стыков. Такова внешняя картина технологии.

Технологии ППУ все чаще используют для утепления кровли и стен коммерческих зданий

Можно сказать, что теплоизоляция в виде ППУ производится непосредственно на объекте, и в результате образуется своеобразная монолитная пористая «шуба», не оставляющая теплу шансов на утечку.

Интересует, в первую очередь, вопрос: в каких ситуациях, для теплоизоляции какого рода конструкций целесообразно применять ППУ напыление? Эффективно это только для труб? Или для поверхностей домов тоже?

С помощью данной технологии с успехом ныне утепляются многочисленные сооружения:

• Фасады и фундаменты зданий;
• Перекрытия (как чердачные, так и межэтажные);
• Стены;
• Кровельные конструкции (как снаружи, так изнутри);
• Разного рода ёмкости;
• Промышленные рефрижераторы (в т.ч. автомобильные) и холодильники;
• Ангары, склады, цеха;

Сравнение ппу с другими утеплителями

В чем отличия пенополиуретана (ППУ) от иных утеплителей? Наглядно их можно увидеть в следующей таблице, где указаны цифры по плотности, пористости, температурному диапазону и срокам эксплуатации.

Цифры говорят сами за себя, и, анализируя их, понимаешь, на чем основан выбор технологии пенополиуретана со стороны тех людей, кто отдал ему предпочтение. Мы попытались с этим разобраться подробнее.

Дело в том, что несмотря на развитие данной отрасли, напыление технологией ППУ все-таки еще не вошло в нашу жизнь настолько, чтобы вытеснять уже завоевавшие прочные позиции традиционные виды утепления. Если сравниать, то можно сказать, ППУ делает свои первые шаги.

И все же прогресс на месте не стоит и пенополиуретановые технологии выбирают последнее время всё чаще и чаще. Одним из главных препятствием на пути этому стоит, видимо, цена. Понятно, что люди ищут возможности подешевле. А ППУ, пожалуй, не отнесешь к дешевым вариантам.

Преимущества

Зато есть преимущества, которые представляются практически бесспорными:

• Экологичность материала;
• Высокая тепловая изоляция (от холода, влаги и шума);
• Невосприимчивость к химическим растворам и соединениям;
• Легкость (небольшая масса).

Если рассмотреть подробнее и в комплексе, то выясняется, что по сути дела ни один из других известных на сегодня утеплителей такой эффективности, как ППУ, не имеет.

Посудите сами.

Теплотехнические свойства (0,019 - 0,028 Вт/м*К) обеспечены особой закрыто-пористой структурой, а также монолитностью массы;

Удобство монтажа: пенополиуретан ложится на любой конфигурации поверхность без дополнительного крепежа, давая при этом очень надежную теплоизоляция. Пенополиуретан и наносится быстро (до 400-500 кв.м/смена);

Срок эксплуатации пенополиуретана, по гарантиям производителей, сопоставим с продолжительностью «жизни» самого сооружения. Порядка 20-25 лет.

Материал интересен тем, что не токсичен (компоненты его должным образом сертифицированы);
По пожаробезопасности ППУ можно сказать одно: он не поддерживает горения, что подтверждается как разного рода сертификатами, так и практикой. Группа горючести пенополиуретанов Г2. Показатели токсичности в процессе горении Т3.

Выводы эксперта

На наш вопрос отвечает специалист компании «Сибизоляция» Виктор Ореховский:

«Теплоизоляция пенополиуретаном (ППУ) в действительности является одним из оптимальных решений проблемы сбережения тепла. Такой вариант оправдывает вложенные затраты. Данная технология по всем практически пунктам обходит прочие способы утепления. Во всяком случае, нам не встретилось ни одного заказчика из применивших эту технологию, кто бы высказал сожаление о том, что это был не правильный выбор. Напротив, отзывы о ППУ в основном таковы: «изоляция сделана быстро и отлично сохраняет тепло, качество, как правило, всем нравится».

Как это выглядит?

Так выглядит до окончательной отделки дом, утепленный пенополиуретановой изоляцией

Прежде всего всех интересует результат такого утепления. Как это будет выглядеть?

Поверхность ППУ, наносимая профессионалами с помощью оборудования, ровная. Получается плотный монолит, куда не проникают ни влага, ни какие-то другие вещества. Сверху этот монолит покрывается отделочными материалами, соответственно он не виден постороннему глазу, а знают о нем лишь хозяева, и, как уже сказал выше Ореховский, обычно претензий они не предъявляют - не к чему придираться, теплосбережение высокое.

Цена и отзывы форума

На предмет ценообразования напыления пенополиуретаном, практическую информацию об этом собрала для вас, побывав на множестве форумов, наш корреспондент Марина Зотова. И вот что получилось.

Видео

Пообщавшись о ценах на технологии ППУ и прочих проблемах с реальными и потенциальными заказчиками, мне удалось получить кое-какие отзывы, а также информацию о ценообразовании. Никто действительно не хаял саму технологию - здесь как будто всё нормально, и правда, претензий нет. Большинство из тех, с кем мне удалось пообщаться, почти сразу заговаривали о неоправданно высокой, по их мнению, цене на услугу. Речь шла о том, что пенополиуретановая изоляция целесообразна в применении к трубам - речь идет о ППУ скорлупе. Это удобно, эффективно и практически не заменимо ничем другим по данным параметрам. Используют всё более активно в последние годы напыляемые технологии для утепления промышленных и коммерческих зданий. Что касается индивидуального домостроительства, то здесь пока отношение более настороженное, что ли. И в основном, как кажется, проблема - цена. Причем как считают потребители, не так дорога сама пена, как именно стоимость услуги в комплексе, т.е. цена на ее напыление. Приведу ниже один из характерных, на мой взгляд, отзывов.

Андрей П.:

Собрался утеплять мансарду. Начал делать расчеты. Если исходить из ППУ-систем 0.03 Вт/м*С, (как по паспорту), понадобится толщина пены около минимум 10 см (С учетом разного рода зазоров и обшивок).
Цена компонентов около 130-150 руб/кг. Кубометр пены при плотности 30 кг/куб.м обойдется в 3800-4500 руб. Если работа считается в 30-50% от цены материалов,то 1 кубометр реально выйдет в 4800-6700 руб. Соответственно цена 1 кв.м. кв. равна 480-670 руб.
Вместе с тем, получая информацию в оказывающих услуги компаниях, получаешь цену гораздо выше - порядка 10-12 тыс./куб.м. Не дешевле ли в данном случае мне самому это сделать, купив напыляющее устройство?»

Что касается разного рода домыслов и слухов о том, что ППУ вреден или опасен для здоровья людей, то это тема отдельной статьи.

Алексей Краснов, Михаил Эйсли

В чем же преимущества пенополиуретанов перед традиционными изоляционными материалами?

Преимущества пенополиуретана ППУ напрямую вытекают из его свойств .

Выборка основных свойств пенополиуретанов представлена в Таблице 1 ниже.

Таблица 1

Сравнение теплоизоляционных свойств ППУ с другими изоляционными материалами

Возьмем за основу термическое сопротивление изоляционного слоя ППУ толщиной 50 мм с коэффициентом теплопроводности 0,02 Вт/(м×С). Термическое сопротивление данного слоя ППУ составляет - R=2,5 (м2×С)/Вт.

Для сравнения возьмем следующие теплоизоляционные материалы: пенополистирол, минеральную вату, пробку и ДВП. Зная коэффициент теплопроводности каждого материала и термическое сопротивление ППУ R=2,5 (м2×С)/Вт, можно определить необходимую толщину изоляционного слоя по термосопротивлению соответствующую слою ППУ в 50 мм по следующей формуле:

δ=R×λ

где δ - толщина слоя, м; λ - коэффициент теплопроводности, Вт/м×K.

Результаты представлены на графике ниже (см. Рис. 1).

Из сравнительной характеристики видно, что теплоизоляционному слою пенополиуретана толщиной 50 мм по теплопроводности соответствует слой полистирола толщиной 80 мм или слой минеральной ваты - 90 мм и т.д. Таким образом можно смело утверждать, что на сегодняшний момент ППУ - самый эффективный и технологичный изоляционный материал, который представлен на нашем рынке.

Сравнение пенополиуретана с традиционными теплоизоляторами представлено в Таблице 2.

Таблица 2

Сравнительный технико-экономический анализ эффективности использования ППУ изоляции и традиционной минеральной ваты приведен в Таблице 3.

Таблица 3

Для примера, если Вы решите утеплить стены дома площадью 500 квадратных метров,

используя плиты из минеральной ваты толщиной 90 мм, Вам потребуется: 0,09×500=45 кубометров данного материала.

Для справки, объем кузова автомобиля типа «Газель» – 9,7 куб.м. То есть для перевозки минваты Вам потребуется пять автомобилей типа "Газель".

В конечном итоге, чтобы доставить данный объем минеральной ваты на стройплощадку потребуются значительные затраты на транспортировку, проведение погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ, а также потребуется усиление фундамента.

При использовании ППУ толщиной 50 мм общий объем необходимых материалов составит: 0,05×500=25 кубометров, что соответствует примерно 750 кг исходного сырья, которое можно перевезти в одном автомобиле "Газель". Напыляется пенополиуретан в жидком виде на изолируемые поверхности непосредственно на строительной площадке, материал окончательно отвердевает в течение нескольких минут. По истечению одних суток можно приступать к дальнейшей отделке дома. Изоляция из пенополиуретана гораздо легче теплоизоляционных панелей из минеральной ваты за счет уменьшения толщины и отсутствия металлического каркаса. Также благодаря легкости данной теплоизоляции нагрузка на фундамент более, чем в 100 раз меньше, чем при применении бетона или кирпича. Таким образом, воспользовавшись услугами напыления, вы сэкономите свое временя и материальные средства.

На сегодняшний день потенциальный потребитель хочет, чтобы утеплитель обладал следующим набором физико-механических свойств:

• низкая эксплуатационная теплопроводность и термическое расширение;
• минимальное водопоглощение;
• структурная стабильность в широком диапазоне температур;
• высокая механическая прочность при низкой плотности;
• звукоизоляция от ударного шума;
• небольшой вес;
• долговечность;
• экологическая чистота во время всего срока эксплуатации;
• высокая стойкость к биологическому воздействию;
• монтаж в любое время года.

Проведенный сравнительный анализ разных видов утеплителей показал, что утеплитель из пенополиуретана соответствует всем вышеперечисленным запросам потребителей.

Главная » Технологии » Технологии ППУ — теплопроводность, экологичность и другие технические характеристики. Технические характеристики пенополиуретана и его применение в качестве утеплителя