Пенополиуретан: виды, свойства, утепление

Технология утепления пенополиуретаном

Существует два способа утепления с использованием данного материала:

• Утепление напылением;
• Заливка пенополиуретана.

Рассмотрим особенности данных процессов.

Утепление напылением пенополиуретана

Самый простой, и в то же время самый распространенный способ работы с ППУ – распыление. Для нанесения пены используется пистолет-распылитель, в котором главные ингредиенты (изоцианат и полиол) смешиваются при помощи воздуха.

Нанесение пенополиуретана таким способом очень напоминает покраску с использованием распыления, ведь оператор с краскопультом ровным слоем распыляет желтоватую пену на требуемую поверхность (пол, стена, потолок или труба), не пропуская ни одного сантиметра поверхности. Основная реакция начинается после того, как жидкая смесь попала на поверхность. Под воздействием воздуха в жидких полимерах начинается химическая реакция с выделением тепла и углекислого газа, что провоцирует обильное вспенивание материала и заполнение пеной всех пустот.

Сравнивая с другими методами можно выделить ряд преимуществ, которыми обладает напыление пенополиуретана:

• за счет идеального заполнения всех щелей и проникновения пены в труднодоступные места, исключается появление точки росы, а значит места, в котором собирается влага;
• слой монтажной пены не оставляет стыков и швов, а значит, исключает потерю тепла через возможные разрывы в утеплителе;
• по способности сцепления с поверхностями, на которые наносится жидкий пенополиуретан, этот материал сравним, разве что, с профессиональным строительным клеем;
• остывание материала происходит постепенно, благодаря чему исключаются трещины и разрывы, способные повлиять на способность материала сохранять тепло.

Нужно заметить, что при кажущейся простоте, работа с распылением пенополиуретана имеет ряд тонкостей, которыми владеют лишь опытные специалисты. Практика показывает, что произвести качественное напыление ППУ с первого раза – задача трудновыполнимая, а потому данную работу лучше доверить профессионалам.

Заливка утепления конструкции пенополиуретаном

В случае, когда смешивание двух ингредиентов происходит без доступа воздуха, смесь получается кашеобразной, а значит, ровной и плотной. Такой смесью можно с легкостью заполнять ниши между несущей стеной и фасадом здания, можно заливать смесь под черновой пол, под крышу, или в любую другую ограниченную полость. Спустя 20-25 минут после заливки материал увеличится в объеме и заполнит все пространство.

К слову, данная технология позволяет заливать пенополиуретан в объемные формы и получать изделия любой конфигурации. Именно таким способом получают:

• сэндвич-панели, а также термопанели и панели с облицовкой;
• теплоизоляционные скорлупы для труб;
• пчелиные ульи;
• декоративные элементы интерьера (лепнина, багеты);
• элементы холодильных камер;
• элементы воздуховодов и вентиляционных систем.

Кстати, фасадные панели с клинкерной плиткой выпускаются как раз на основе пенополиуретана. Панель ППУ выполняет здесь функцию утеплителя, а клинкерная плитка в точности повторяет благородный клинкерный камень.

Другие особенности пенополиуретана

При выборе определенного вида пенополиуретана учитывают его степень жесткости, вес, амортизационные свойства, эластичность. По первому параметру поролон бывает мягким, стандартным и жестким. Есть разновидность сверхжесткого материала (до 10 кПа). Он способен выдерживать высокие нагрузки и сохранять форму. Все эти показатели приводятся в технических характеристиках продукции.

Физико-механические свойства жестких пенополиуретанов:

ППУ-изделия и химические соединения:

Утепление ППУ: плюсы и минусы использования технологии

Технология утепления дома ППУ имеет массу самых разнообразных отзывов, как положительных, так и отрицательных. Рассмотрим, чего больше, преимуществ или недостатков, и стоит ли отдавать предпочтение этому виду утеплителя.

Для распыления ППУ необходимо использовать аппаратуру с высоким давлением

Главным достоинством этого способа обеспечить зданию качественную теплоизоляцию, является — высокая эффективность. Благодаря своей ячеистой структуре, этот материал отлично сохраняет тепло. Но есть и другие достоинства, которые не стоит упускать из виду:

• отсутствие швов и стыков исключает возникновение такого явления как, «мостики холода», что положительно сказывается на теплосохранении;
• напылить ППУ можно на любую, даже сложную по конструкции или фактуре поверхности;
• низкий уровень гигроскопичности материала положительно сказывается на гидроизоляционных качествах поверхности;
• ППУ схватывается на любых поверхностях кроме полиэтилена. Интересно, что это положительное на первый взгляд, качество можно отнести и к недостаткам, поскольку отмыть пенополиуреан практически невозможно, а растворителя для него не существует. Единственный способ избавиться от него – отдирать вручную, а это практически всегда приводит к существенному повреждению поверхности, на которую он был нанесен;

Утепление мансарды пенополиуреаном

• эксплуатационный срок ППУ с полным сохранением всех технических характеристик материала – 25 лет. После этого теплоизоляция продолжает действовать, хотя теплопроводность напыления повышается;
• напыление производится довольно быстро, так что проведение всех необходимых работ не займет много времени;
• материал самозатухает и не поддерживает горения даже в случае пожара;
• коэффициент паропроницаемости составляет 0,05-0,06, что позволяет эффективно отводить излишки влаги после утепления стен пенополиуретаном.

Напыление жесткого ППУ

Недостатки утепления пенополиуретаном: минусы и плюсы

Как видно, количество положительных характеристик этого материала велико, и, можно сказать, что все эти положительные аспекты вполне оправдывают его использование в качестве утеплителя. Однако, недостатки у ППУ также есть, и о них лучше знать заранее:

• стоимость напыления ППУ примерно в 1,5-2 раза выше, чем, если использовать в качестве утеплителя минвату;
• соблюдение технологии напыления напрямую определяет срок и качество его службы. Только при условии наличия качественного оборудования и соответствующего опыта пыльщика, возможно получить желаемый результат;
• утепление ППУ своими руками – это очень сложный и зачастую неоправданный процесс. Во многом это связано с высокой стоимостью требуемого оборудования, а также отсутствием должного опыта работы в этой сфере;
• пенополиуретан не горит, однако, в случае пожара он выделяет очень много опасного едкого дыма;

Горючесть пенополиуретана достаточно низкая

в результате воздействия ультрафиолетовых лучей пена портится, теряя свой первоначальный внешний вид, сменяя цвет с белого на темно-коричневый.

К счастью, большую часть из предложенных недостатков можно нейтрализовать, например, пригласив для работы опытного специалиста со своим оборудованием и обеспечив поверхности финишную отделку, которая в дальнейшем будет защищать слой ППУ. Но основным сдерживающим фактором для утепления напылением пенополиуретана — цена, которая, тем не менее вполне оправдана длительным сроком службы покрытия.

Алгоритм утепления стен пенополиуретаном

Обрабатываемую поверхность необходимо очистить от пыли и отслаивающихся штукатурных слоев, смонтировать вертикальный каркас из брусков или металлического профиля. Толщина направляющих определит толщину слоя утепления. Элементы, не требующие утепления, необходимо защитить полиэтиленом, т.к. счистить пену почти невозможно.

Перед нанесением легкого ППУ поверхность следует немного увлажнить для лучшей адгезии. Пенополистирол с закрытой ячейкой не требует предварительного увлажнения поверхности.

Этапы работы:

• Не надевая пистолет, проверить работоспособность вентилей на обоих баллонах;
• Надев пистолет, приступить к распылению состава;
• Производить напыление снизу вверх слоем 20-30 мм;
• Последующие слои наносить после полной полимеризации предыдущих;
• Распылив завершающий слой, дождаться полного отвердевания материала;
• Срезать избыток полимера по уровню каркаса;
• Приступить к финишной отделке.

Монтаж имитации бруса или сайдинга производится по направляющим. Перед нанесением штукатурки необходимо закрепить армирующую сетку

Характеристики

Нет ясности и в характеристиках материала.

Теплопроводность

Рекламируя свой товар, продавцы указывают очень низкие показатели теплопроводности ППУ. Редко, но можно встретить коэффициент 0,017 Вт/(м×°К), чаще — 0,020-0,022 Вт/(м×°К). Но это из области фантастики. Даже в условиях лаборатории, где можно выполнить все требования по качеству компонентов и их рецептуре, редко удается получить показатель теплопроводности 0,022 Вт/(м×°К).

Близкие значения достигаются только с применением фреона r141b в качестве пенообразователя, который в Европе запрещен к применению (поэтому и не выпускается). Использование других пенообразователей повышает значение коэффициента, в связи с чем в европейских странах теплоизоляционный слой с теплопроводностью в 0,028 Вт/(м×°К) считается высококачественным.

В России реальными являются цифры 0,030-0,035 Вт/(м×°К) (конкретное значение зависит от опыта исполнителей).

Однако, потребителям не стоит расстраиваться. Даже при нарушении технологии фактическая теплопроводность утеплителя заслуживает уважения, так как является одной из лучших и сопоставима с базальтовой ватой.

Плотность

От плотности утеплителя зависят прочность на изгиб (хрупкость), весовая нагрузка на конструкции и теплоизоляционные свойства.

Двухкомпонентный, с закрытыми ячейками ППУ, можно получить различной плотностью, объединенной в 3 группы.

• 1 группа. Низкая плотность — 28-32 кг/м3. Основная сфера применения потолки и стены изнутри помещения, на которые материал наносится тонким слоем. Коэффициент теплопроводности от 0,028 до 0,032 Вт/(м×°К). Паропроницаемость на уровне древесины — 0,05 мг/(м*ч*Па), что позволяет, правда условно, после детальных расчетов, использовать ППУ для утепления стен деревянных домов (о проблеме чуть ниже).
• 2 группа. Средняя плотность — 32-40 кг/м3. Классический представитель вида. Компоненты продаются раздельно, в баллонах. Используется для утепления всех конструктивных элементов здания. Имеет наименьший процент влагопоглощения среди всех видов утеплителей.
• 3 группа. Высокая плотность — 40-80 кг/м3. Добиться такой плотности с помощью переносного оборудования теоретически можно, но практически неосуществимо. Применяется в местах с высокой механической нагрузкой на теплоизоляционный слой, но только после специальной обработки поверхности, которую специалисты называют бронированием.

Срок службы

Производители ППУ считают свою продукцию долговечной, со сроком службы 30-50 лет. Такие цифры подтверждает и опыт использования этого утеплителя в США и Европе. Однако в России, в первые годы применения новинки, столкнулись с тем, что с фасадов многоэтажных домов утеплитель начал отваливаться пластами через 5-6 лет эксплуатации.

Вначале корень зла видели в плохой адгезии ППУ со стеновым материалом. Когда отставание приняло массовый характер, проблему начали изучать всерьез, обратились к западному опыту. Оказалось, что причина находится в совершенно другой плоскости — солнечные лучи. Материал не переносит ультрафиолетовое облучение, стареет или на языке ученых: подвержен УФ деструкции. При этом скорость старения составляет около 1 мм в год.

Самый страшный враг пенополиуретана – солнце.

Простая окраска утеплительного слоя стойкой к выгоранию краской или мастикой уберегает материал от деструкции, продлевая срок службы до 30 лет при открытом фасаде. Если же утепленный фасад отделан сайдингом или керамогранитом, о безопасности утеплителя вообще можно не беспокоится.

Адгезия

У вспененного полиуретана прекрасное сцепление со всеми видами строительных материалов, за исключением полиэтиленовой пленки. К примеру, для того, чтобы оторвать полимеризованный утеплитель от бетона, придется приложить усилие не менее 2,5 кг/см2, а стали — 1,5 кг/м2. Это очень большие цифры. Недаром лучшие виды клея на полиуретановой основе. Но такая адгезия возможна лишь при условии, что напыление утеплителя проводилось на чистую и сухую поверхность.

Не удержится утеплитель на побелке и «бухтящей» штукатурке — отвалится вместе с ними при незначительных механических нагрузках из-за малой прочности на изгиб.

Легкий пенополиуретан для внутренней изоляции

Все, что мы писали до этого относится только к жестким закрыто-ячеистым пенополиуретанам. Но на рынке представлены и компании, занимающиеся напылением легкого полиуретана с открытыми ячейками. Плотность такого материала находится на низком уровне (10 кг/м³), и он не будет служить очень долго. Использоваться он может только для внутренней изоляции помещений.

Такая низкая плотность и открытость структуры говорит о паропроницаемости материала, которая сопоставима с минеральной ватой. Также он прекрасно поглощает воду. Такой пенополиуретан должен напыляться только с организацией вентиляционного зазора и защищаться пароизоляцией. Некоторые недобросовестные компании этого не делают, из-за чего в народе уже пошли слухи о неэффективности такого утепления.

Работа «на высоте» — материал наносится послойно

И что самое опасное, это невозможность разобраться для потребителя во всей этой технической документации, чтобы изначально быть уверенным в качестве приобретаемого товара. Поэтому рекомендуем запрашивать хотя бы протоколы испытаний и изучать внимательно их результаты. Также вы всегда можете воспользоваться интернетом, найти нужную фирму и почитать те отзывы, которые оставляют ее клиенты. Не панацея, но все-таки. Если ничего такого не нашли, то если не наймите зарекомендовавших себя мастеров, так как услуги их не дешевые, то хотя бы получите у них правильную консультацию.

Что такое ППУ в составе матраса?

Пенополиуретановые матрацы являются неплохой заменой матрацам с ортопедическим эффектом, тем более их цена ниже, а качество ничуть не хуже.

Пенополиуретан, являющийся основой матрацев, это не что иное, как поролон, только с улучшенными свойствами. Название Porolon материал получил благодаря скандинавской фирме именно так и называвшейся. На сегодняшний день от качества и свойств того материала осталось только название. Благодаря современным технологиям поролон получил не только новое название, но и приобрёл массу новых и полезных качеств, позволивших его использовать в производстве матрацев.

Все производители, выпускающие ППУ, как правило, производят его по одной технологии, соответствующей определённой схеме. Для начала смешиваются два вещества в определённых пропорциях, к которым добавляют воду. В процессе химической реакции выделяется углекислый газ, благодаря которому происходит вспенивание веществ и образование в дальнейшем пористой структуры. В ходе реакции, длящейся не более 20 минут, добавляются катализаторы и стабилизаторы. Затем масса заливается в специальную форму и остаётся на двое суток для заключительной полимеризации.

Помимо перечисленных показателей на качество матрацев влияет также многослойность или монолитность данного материала. Основу хороших матрацев составляет монолитный блок пенополиуретана, имеющий толщину 16 см. В более дешёвых моделях используют многослойный блок из склеенных слоёв ППУ. Матрац толщиной в 15 см будет состоять из пяти слоёв по три сантиметра. Изделия, имеющие в своей основе склеенные блоки, стоят на порядок дешевле.

Оборудование

Пеноизольная установка В настоящее время ]оборудования по производству пеноизола располагают широким ассортиментом различных установок, благодаря чему стало возможным изготовить утеплитель в домашних условиях.Основной дилеммой является выбор нужного оборудования из двух вариантов:

1. Приобрести готовую конструкцию, включающую газожидкостную установку, комплект кранов и подающий шланг. Для производства сжатого воздуха понадобится также компрессор и специальные ёмкости: бочки объёмом 20-300 литров.
2. Изготовить агрегат самостоятельно, используя для этого готовые чертежи.

Характеристики ППУ

Пенополиуретан — новое синтетическое вещество, которое часто применяют для создания пчелиных жилищ, так как оно отличается высокой прочностью и легкостью. Такой материал обладает следующими параметрами:

• Период эксплуатации около 25 лет;
• Отличная звукоизоляция и низкая теплопроводность;
• Хорошая прочность;
• Не представляет интереса для вредных микроорганизмов и грызунов;
• Не поглощает влагу и химические примеси;
• Не оказывает негативного воздействия на людей, животных и пчелиные продукты.

Плюсы ульев из ППУ

Жилища для пчел из пенополиуретана имеют определенные достоинства, из-за которых пасечники предпочитают строить конструкции именно из него. Такие ульи способны защитить насекомых от температурных колебаний и влажной погоды. Они создают внутри пчелиного жилища особый микроклимат и отлично сберегают тепло.

Кроме этого, конструкции из полиуретана легко собирать и разбирать. Их в любой момент можно увеличить либо уменьшить, элементы изделия взаимозаменяемы и обладают установленным размером. Домики из ППУ получаются вместительными, в них помещаются даже большие пчелиные семьи. Такие ульи имеют долгий срок службы и отличную прочность.

Минусы пенополиуретановых жилищ для пчел

Данный материал не слишком устойчив к прямым солнечным лучам, под их воздействием он может разрушаться. Именно по этой причине ульи красят с наружной стороны. Таким образом, пчеловодам удается продлить срок службы конструкции. Ко всему прочему элементы домика придется раз в 5 лет заменять.

Также рекомендуем прочитать:

Метод Цебро в пчеловодстве: разведение маток и не только Изготовление рамок для улья своими руками Болезни пчёл, их признаки и методы лечения Ловля диких пчелиных роев с помощью ловушек и пустых ульев

Поскольку вес построек из ППУ небольшой, его необходимо обязательно утяжелять, чтобы при сильном ветре они не упали. Еще в них плохая вентиляция, да и стоят такие ульи дороже, нежели выполненные из других искусственных материалов.