Технические характеристики пенополиуретана и его применение в качестве утеплителя

Содержание статьи

• 1 Подробнее о материале
• 2 Сфера применения в качестве утеплителя
• 3 Преимущества и недостатки
• 4 Характеристики и свойства
• 5 Сравнение пенополиуретана с утеплителями других видов
• 6 Советы по напылению
• 7 Пенополиуретан видео

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/м3, 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.

Процесс нанесения пенополиуретана

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.

 

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 м2, 5 см – 750-1300 руб.

Характеристики и свойства

Структура пенополиуретана

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.

Технические характеристики пенополиуретана:

Номер п/п Показатели Единицы измерения Величины для полиуретанов различных марок 1 Кажущаяся плотность Кг/м3 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/м3 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 Пенополиуретан 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

Советы по напылению

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

Нанесение пенополиуретанового состава рекомендуется осуществлять в несколько слоев. Толщина первого при этом обычно составляет от 10 до 20 мм, однако на разных участках покрытия он может лечь неравномерно, поэтому нанесение последующего слоя позволяет исправить эту проблему. Также при этом пенополиуретан ложится более плотно и лучше заполняет мелкие щели и пустоты, имеющиеся на поверхности.


Установка для самостоятельного нанесения полиуретана

Для лучшей эффективности работ по утеплению большое значение имеет выбор марки ППУ, которую необходимо подбирать в зависимости от того, какая плотность продукта нужна на выходе.

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.