Что такое пенополиуретан, из каких компонентов он изготавливается, разновидности материала, технические характеристики, плюсы и минусы, особенности выбора утеплителя и оборудования для его напыления, технология монтажа.
Описание и особенности производства пенополиуретана
Пенополиуретан был синтезирован впервые в Германии в 1937 году. Его планировали использовать в качестве замены каучуку. На 85-90% материал состоит из инертной газовой фазы.
Основными исходными ингредиентами выступают полиол и полиизоционат. Это продукты нефтехимической промышленности. Они пребывают в жидком состоянии и смешиваются непосредственно на месте утепления в специальном баллонном оборудовании с применением высокого давления и температуры.
Химическая реакция происходит с добавлением воды. Это приводит к образованию углекислого газа, который и отвечает за вспенивание смеси. Она подается по специальному шлангу и разбрызгивается по поверхности с помощью распылительного пистолета. Масса остается в форме упругой пены, которая быстро застывает.
При изготовлении пенополиуретана необходимо строго придерживаться правил и норм. Например, работать с этим материалом нужно при температуре от 20 до 30 градусов выше нуля. Если температура окружающего воздуха ниже, то потребуется больше сырья для выработки стойкой пены. Кроме того, качество покрытия таким пенополиуретаном будет оставлять желать лучшего.
Важно тщательно смешивать компоненты. Так вы получите утеплитель однородной структуры без уплотнений и полостей. В зависимости от пропорций, в которых смешивается полиол и полиизоционат, свойства получаемого вещества различаются. Можно получать гибкий, упругий, эластичный материал, а также прочный, твердый и хрупкий при сгибании.
Для утепления используют пенополиуретаны с клеточной структурой различного типа. Они могут наноситься методом напыления или заливкой. В последнем случае дополнительно используют специальные формы. В них вещество заливается и застывает, после чего плиты укладывают на поверхность, которую необходимо утеплить.
Кроме того, в последнее время начали использовать растительные компоненты для производства полиолов. Это различные масла - касторовое, подсолнечное, соевое, рапсовое. Однако пока что этот метод выработки составляющих пенополиуретана экономически не оправдан.
Основные разновидности пенополиуретана
Существует несколько основных разновидностей пенополиуретана, которые могут применяться для утепления наружных и внутренних стен, полов и кровли.
Виды пенополиуретана в зависимости от плотности:
- Жесткий . Его плотность достигает 30-86 килограммов на кубометр. Имеет структуру с закрытыми ячейками. Около трех процентов от общего объема составляют твердые вещества. Остальное - газонаполненные ячейки. Широко используется в сфере теплоизоляции фундамента, мягкой, плоской кровли благодаря своим низким показателям теплопроводности. Он прочный, но имеет плохие показатели паропроницаемости. Материал, плотность которого выше 70 килограммов на метр кубический, может применяться и в качестве гидроизолятора, так как его структура не пропускает влагу.
- Полужесткий . К этому типу относятся полиуретаны с плотностью ниже 30 килограммов на кубометр. Они имеют открытые ячейки. Материал может напыляться на стены внутри здания, кровли. Он достаточно недорогой, но требует дополнительного использования гидро- и пароизоляции, так как может впитывать влагу. Имеет более высокий показатель теплопроводности, чем жесткий аналог. По сути, это уплотненный поролон.
- Жидкий . Его плотность - менее 20 килограммов на метр кубический. Этот пенополиуретан предназначен для заливки ниш и пустот с целью теплоизоляции. Также его используют для утепления конструкций со сложной формой. Он не утяжеляет их и отличается хорошей проникающей способностью.
В сфере теплоизоляции используется и мягкий пенополиуретан. Он называется поролоном. Им оптимально утеплять внутренние стены. Имеет хорошую эластичность, упругость, благодаря чему подходит для изоляции поверхностей сложных конфигураций. Правда, в отличие от остальных разновидностей пенополиуретана, поролон легко повредить механическим путем.
Технические характеристики пенополиуретана
Технические характеристики того или иного вида пенополиуретана будут отличаться. Рассмотрим свойства утеплителя средней плотности от 40 до 60 килограммов на кубометр, который используется шире всего в сфере теплоизоляции:
- Теплопроводность . Это свойство пенополиуретана зависит непосредственно от размера ячеек, заполненных газом. Чем их больше и они крупней, тем хуже будет качество теплоизоляции. В среднем, что касается жесткого материала, этот показатель находится в пределах 0,019-0,035 ватт на метр на Кельвин. Теплопроводность пенополиуретана ниже, чем у минеральной ваты, пеностекла, газостекла и керамзитового гравия.
- Способность к шумопоглащению . Этот параметр определяется несколькими факторами: эластичность материала, способность пропускать воздух, толщина изоляции, демпфирующие свойства. Для пенополиуретана способность к звукоизоляции зависит от жесткости каркаса, частоты колебаний звука. Экспериментальным путем было определено, что наилучшими шумопоглощающими качествами обладает пенополиуретан средней плотности и эластичности.
- Химическая стойкость . Материал имеет хорошую устойчивость перед воздействием едких химических паров, бензина, масел, спирта, неконцентрированных кислот, эфиров с кетоками и пластификаторов. Пенополиуретан более устойчивый перед химикатами, чем другой популярный утеплитель - пенополистирол. При нанесении слоя теплоизолятора на металлическую поверхность последняя не покроется ржавчиной со временем. Это объясняется тем, что металл будет покрыт тройной защитой: собственно пеной и двумя пленками (внутри и снаружи), которые образуются при застывании пенополиуретана.
- Влагопоглощение . Этот материал имеет самый низкий показатель впитывания влаги среди всех других утеплителей. За сутки он составляет 1-3% от изначального объема. При этом, чем плотней теплоизолятор, тем меньше влаги он может вобрать. Кроме того, в состав пенополиуретана дополнительно вводят специальные гидрофобные вещества. Например, касторовое масло способно уменьшить степень водопоглощения в 4 раза.
- Огнестойкость . В зависимости от плотности, состава пенополиуретаны могут относиться к нескольким группам по степени горючести: С - самозатухающие, ТС - трудносгораемые, ТВ - трудновоспламеняющиеся. В целом, горючесть материала - достаточно низкая. Повышают огнестойкость утеплителя путем введения в состав дополнительных компонентов. Как правило, это соединения фосфоров и галогены. Допускается на слой обычного пенополиуретана наносить тонкий слой огнестойкого.
- Длительность эксплуатации . Производители указывают гарантийный период эксплуатации материала не менее 30 лет. Существуют данные, которые доказывают, что реальные цифры намного больше. Например, в некоторых странах в настоящий момент демонтируют дома, построенные в 70-ых годах, которые были утеплены при строительстве пенополиуретаном. Были сделаны выводы специалистами, что теплоизолятор не потерял своих качеств и остался неизменным с момента нанесения. Изолированными остались 9 из 10 ячеек, которые позволяют сохранять тепло до сих пор.
- Экологическая безопасность . Спустя 15-20 секунд после нанесения материал полимеризуется и становится абсолютно безвредным для человека. При нагревании до температуры выше пятисот градусов по Цельсию он начинает выделять угарный и углекислый газы.
Достоинства пенополиуретана
Технические характеристики пенополиуретана определили его основные преимущества в качестве утеплителя. Помимо низкой теплопроводности и способности к звуко- и гидроизоляции, материал имеет такие плюсы:
- Высокий уровень адгезии . Материал сцепляется с любыми поверхностями - дерево, стекло, кирпич, металл. Даже промасленность покрытия не станет помехой для «прилипания» пенополиуретана. Также не отражается на адгезийных свойствах утеплителя кривизна и форма поверхности, на которую он наносится. Ее не нужно предварительно подготавливать или обрабатывать какими-то составами.
- Простой монтаж . Благодаря тому, что пенополиуретан наносится методом напыления, его расход минимальный. Не нужно проводить подгонку и подрезку материала в процессе фиксации на поверхность. Также не понадобится использование клеевых составов во время работы, за исключением крепления плиточного пенополиуретана.
- Легкость . Пенополиуретан не нагружает конструкцию здания, не оказывает давления на фундамент. Это особенно актуально при утеплении старых домов, а также крыш.
- Придание прочности стенам . Помимо отличной теплоизоляции, пенополиуретан также способен укреплять конструкцию, придавать ей дополнительную прочность.
- Устойчивость перед перепадами температур . Для этого теплоизолятора не страшны перепады температур от -150 до +150 градусов.
- Отсутствие швов и мостиков холода . Пенополиуретан позволяет сформировать на стенах однородную массу, в которой не будет швов и мостиков холода, пропускающих воздух низкой температуры.
- Устойчивость перед биологическим воздействием . Этот материал не подвержен гниению, разложению, поражению грибками и не привлекает грызунов.
- Экологичность . Пенополиуретан после полимеризации не выделяет токсических веществ в воздух.
Недостатки пенополиуретана
Несмотря на обилие плюсов пенополиуретана, у него есть и достаточно весомые недостатки, которые нужно учитывать при выборе этого утеплителя. Рассмотрим их:
- Низкая паропроницаемость . Особенно это качество присуще жестким типам пенополиуретана. Это негативно сказывается на микроклимате в помещении, утепленном таким материалом. Если использовать жесткий пенополиуретан для теплоизоляции чердака, то стены его будут сыреть, по ним будет расти плесень и грибок.
- Неустойчивость перед лучами солнца . Ультрафиолет губителен для утеплителя. Он в значительной мере ухудшает его характеристики. Поэтому пенополиретан необходимо сразу же после монтажа защищать отделочными материалами, если речь идет о фасаде или наружных стенах.
- Необходимость специального оборудования для нанесения . Такая профессиональная аппаратура стоит достаточно дорого. Впрочем, ее можно взять в аренду или купить непрофессиональное оборудование для бытового использования.
Критерии выбора пенополиуретана и оборудования для его напыления
При выборе вида пенополиуретана для утепления тех или иных конструкций и стен следует учитывать такие рекомендации:
- Утеплять стены путем напыления пенополиуретана изнутри не рекомендовано. Так смещается точка росы, и поверхность будет промерзать. Также это чревато конденсированием влаги, если использован жесткий материал. Стены будут влажными круглый год.
- Если применять другие материалы невозможно, то следует утеплять стены изнутри помещения полужестким пенополиуретаном. Оптимальный слой - 25-30 миллиметров.
- Для наружных работ берут жесткую пену полиуретана. Необходимость в пароизоляции отсутствует. Стены будут надежно защищены от разрушающего влияния циклов замерзания-оттаивания.
- Для утепления кровли предназначены мягкая пена, а также жидкий пенополиуретан.
- Для теплоизоляции фундамента отлично подходит плиточный материал с высокой жесткостью и плотностью. Размер пенополиуретана может быть разным. Обычно это 500х500 миллиметров.
Многие модели обеспечивают оптимальный температурный режим. Если вы планируете производить напыление в холодное время года, то установка с подогревом - то, что вам нужно.
Цена и производители пенополиуретана
Пенополиуретан - это продукт смешивания и реакции двух веществ: полиола (компонент А) и полиизоцината (компонент Б). Последний в России не производится. Его поставляют из-за рубежа.
Стоит отметить таких производителей полиизоцината: Bayer, Elastogran (Германия), Huntsman (Голландия), Dow Chemical (США). Все эти производители пенополиуретана (компонента Б) изготавливают материал примерно одинакового качества и стоимости - от 165 рублей за килограмм.
Отечественные компании выпускают полиол. Выделить можно таких производителей: Дау-Изолан, Химтраст, Завод полиолов, Уретан и другие. Цена полиуретана (компонента А) составляет около 250 рублей за килограмм.
Российские производители изготавливают также плиточный пенополиуретан достойного качества. Его цена стартует от 500 рублей за квадратный метр.
Краткая инструкция по монтажу пенополиуретана
Технология нанесения пены полиуретана не отличается в зависимости от обрабатываемых поверхностей. Наружные, внутренние стены, фасад утепляются по одной схеме, при этом предварительно создается обрешетка из деревянных брусков с шагом около 30 сантиметров. Для теплоизоляции фундамента и кровли устанавливать дополнительную обрешетку не нужно.
Монтаж пенополиуретана проводим так:
- Открываем краны на баллонах с компонентами и нажимаем на курок пистолета. Из форсунок начинает поступать пена.
- Наносим ее, начиная с низа стены. Если речь идет о теплоизоляции фундамента - то с дальнего угла. То же самое касается утепления кровли.
- Пистолет необходимо держать не ближе 20-25 сантиметров от поверхности.
- Перемещаем струю плавно и наносим равномерно.
- Если нужно сместиться на новое место, то пистолет выключаем. Прежде чем приступить к работе вновь, необходимо сменить форсунку.
- Если вы наносите два слоя пенополиуретана, то второй нужно начинать напылять только после полной полимеризации первого. Средняя толщина пенополиуретана обычно составляет 25-50 миллиметров.
- Следим за тем, чтобы слой утеплителя не выступал за обрешетку.
- Застывший пенополиуретан обрезаем при необходимости строительным ножом вровень с обрешеткой.
Смотрите видео обзор пенополиуретана:
Пенополиуретан по ряду свойств превосходит все остальные теплоизоляторы. В частности, у него очень низкая теплопроводность, высокая адгезия и гидрофобность. Он легкий и экологичный. Но для работы с ним понадобится специальное оборудование. И если у вас нет возможности взять его в аренду, то целесообразней нанять бригаду профессионалов, так как покупать дорогостоящую аппаратуру нецелесообразно.
Самыми популярными теплоизоляционными материалами на российском строительном рынке являются минеральная вата, пенополистирол (ППС) и пенополиуретан (ППУ). На самом деле утеплителей гораздо больше, но на долю вышеперечисленных материалов приходится более 95% рынка. Каждый из этих материалов по-своему хорош, и поэтому для более осмысленного выбора необходимо знать их основные характеристики. С этой целью проведем сравнение теплоизоляции по четырем основным эксплуатационным характеристикам: теплопроводности, влагопроницаемости, сроку эксплуатации и экологичности.
Теплопроводность пенополиуретана в сравнении с другими утеплителями Теплопроводность - основной показатель, оценивающий, сколько тепла материал проводит за единицу времени при изменении температуры на его поверхности на 1°С. Теплопроводность пенополиуретана - 0,02 Вт/м·С. По этому показателю ППУ значительно опережает своих конкурентов. Для сравнения теплопроводность ППС и минваты составляет соответственно 0,035 и 0,045 Вт/м·С.
Таким образом, слою ППУ в 50 мм соответствуют:
- ППС - 80 мм;
- минеральная вата - 120 мм.
Принципиальное отличие ППУ от других плитных и рулонных материалов заключается в том, что в утепленных им поверхностях со временем не образуются мостики холода, чего, к сожалению, не скажешь о других материалах, которые со временем стареют и меняют свои эксплуатационные характеристики.
Влагопроницаемость теплоизоляции
Сравнение теплоизоляционных материалов по этому показателю в большей степени указывает на их эффективность. Даже если материал имеет прекрасный показатель по теплопроводности, но с течением времени накапливает влагу, он малоэффективен. Меньше всего поглощает влагу ППУ и ППС. А что касается минваты, то ее способность поглощать воду в 12-15 раз выше. Именно по этой причине минеральную вату защищают паро- и влагозащитными пленками.
Срок эксплуатации
Этот критерий оценивает время эксплуатации теплоизоляционного материала, в течение которого он не меняет свои эксплуатационные характеристики. По этому показателю пенополиуретану нет равных. Заявленный срок службы у этого материала равен 50 годам. При этом он не теряет свои качества при экстремально низких и при экстремально высоких температурах. Кроме этого с течением времени он не дает усадку в отличие от той же минваты. Гарантированный срок эксплуатации ППС - 12-15 лет, минеральной ваты - 3-8 лет.
Экологичность Для гражданского строительства экологичность - очень важный показатель. По санитарным нормам и правилам теплоизоляционные материалы, применяемые в строительстве, должны быть абсолютно безвредны. Тем не менее, практически все материалы излучают какое-то количество химических веществ, но оно настолько мизерное, что не оказывает вредного воздействия на здоровье человека. Пенополистирол и пенополиуретан в сравнении с минеральной ватой выигрывают, так как абсолютно безопасны. В состав минваты входят фенолы и формальдегиды, поэтому ее следует надежно изолировать. Для минимизации вредного влияния утеплителей на здоровье человека их лучше монтировать с наружной стороны здания. Стоит отметить еще одну особенность: если ППУ абсолютно не интересует грызунов, то пенопласт и минеральная вата для них - излюбленная среда обитания.
Таблица теплоизоляционных материалов
Для большей наглядности сведем теплоизоляционные свойства материалов в таблицу:
| Утеплитель |
Плотность, кг/м³ |
Коэффициент теплопроводности, Вт/м С |
Толщина, |
Срок эксплуатации, |
| Пенополиуретан | 35-160 | 0,02-0,025 | 50 | > 50 |
| Пенополистирол | 15-45 | 0,035 | 80 | 15 |
| Минеральная вата | 15-150 | 0,04-0,045 | 120 | 3-8 |
Проанализировав технические характеристики наиболее популярных утеплителей, и проведя сравнение пенополиуретана с другими утеплителями, становится понятно, что ППУ лучше по многим основным показателям. Благодаря своей универсальности, а утеплять им можно все конструктивные элементы зданий, трубопроводы и запорную арматуру, его доля на рынке с каждым годом увеличивается, и он по праву заслуживает репутацию одного из самых доступных и эффективных материалов.
Утеплитель пенополиуретан или ППУ представляет собой вид материала из группы газонаполненных пластмасс. Он характеризуется высокой степенью жесткости и минимальным показателем коэффициента теплопроводности. Благодаря широкому ряду положительных качеств, куда входят и только что названные свойства, ППУ используется в разных сферах при обустройстве объектов различного целевого назначения.
Более подробно о применении
Характеристики пенополиуретана позволяют задействовать этот материал в автомобильной промышленности с целью звукоизоляции транспорта, а также при производстве практически всех пластиковых элементов: подлокотники, приборная панель, рукоятки. В мебельной, легкой промышленности ППУ задействуют в качестве наполнителя подкладки разнотипной мебели. Этот материал широко применяется в торговой, обувной промышленности.
Структура пенополиуретана разной плотности
Одно из основных направлений – строительство. ППУ может быть задействован при обустройстве крыш, полов, стен, потолков. Его применяют в качестве основного материала при заполнении любых щелей, неплотностей конструкции. Этому способствуют свойства пенополиуретана: низкая паропроницаемость и теплопроводность, а также устойчивость к воздействию жидкостей. ППУ можно использовать в качестве барьера для оттока тепла из помещения, но помимо этого, материал данного вида проявил себя как эффективная звукоизоляция.
ППУ используется практически везде в строительстве, где понадобится утепление: пол, потолок стены. Пенополиуретановая смесь представлена в двух формах: самовспенивающийся состав и жесткие листы. Первый из вариантов содержится в баллонах. Под давлением смесь распыляется на обрабатываемую поверхность. При контакте с воздушной средой ППУ мгновенно затвердевает, образуя непроницаемую оболочку без щелей и, соответственно, мостиков холода. По этой причине самовспенивающийся состав более предпочтителен.
Достоинства и недостатки
Свойства данного материала делают его универсальным, подходящим для отделки практически любой поверхности. Кроме того, отмечаются и другие, не менее значимые положительные особенности:
- Самосхватывающийся состав характеризуется отличной адгезией с любой поверхностью, что усиливает тепло- и звукоизоляционный свойства.
- Повышенная жесткость материала делает его подходящим для отделки конструкций, на которые приходятся большие нагрузки.
- ППУ характеризуется способностью задерживать отток тепла из помещения. Такая возможность обусловлена тем, что теплопроводность пенополиуретана одна из самых низких в сравнении с другими видами утеплителей.
- Дополнительная звукоизоляция.
- Неподверженность воздействию повышенных и низких температур.
- Легкий вес ППУ исключает вероятность утяжеления обрабатываемой конструкции.
- При использовании самосхватывающегося состава готовый теплоизоляционный слой не будет содержать мостики холода.
Жидкий ППУ можно длительно использовать в качестве теплостойкого, диэлектрика и огнезащитного материала при температурах от -60 до +200°С Но, как и любой прочий материал, ППУ кроме положительных качеств, также имеет недостатки. В первую очередь нужно отметить высокую стоимость утеплителя. При работе с большой площадью поверхности цена такой отделки будет довольно высокой.
Но, помимо этого, есть и более серьезные недостатки, в частности, подверженность возгоранию. Если материал будет постепенно нагреваться, начнется процесс его тления, однако, до фазы активного горения не дойдет. Категория горючести пенополиуретана – Г2.
Но и это не все недостатки, так как прямое воздействие на пенополиуретан солнечных лучей приводит к изменению основных свойств материала. По данной причине его нужно защищать, используя отделочные материалы (штукатурка, цементная стяжка, лакокрасочные составы, лицевые панели и пр.).
Обзор характеристик
Чтобы подобрать марку пенополиуретана, необходимо изучить его технические характеристики. Наиболее существенные из них:
- уровень выдерживаемых нагрузок на изгиб и сжатие, соответственно: 0,35-1,9 МПа; 0,15-1,0 МПа;
- теплопроводность варьируется между значениями 0, 19 и 0,03 Вт/(м*К) – это минимальные показатели в сравнении с другими разновидностями утеплителей;
- уровень влагопоглощения: 1,2-2,1%;
- устойчивость к таким веществам, как бензин, толуол, керосин, бензол, мыльный раствор и различные по составу жиры;
- при контакте со спиртом и ацетоном пенополиуретановый состав набухает;
- под воздействием азотной и серной кислот материал растворяется.
Свойства и характеристики материала отвечают таким качествам, как тепло и звукоизоляция. Поэтому более широкое применение получил в строительстве. Однако не все технические характеристики самовспенивающегося состава превосходят возможности других утеплителей. Например, по влагостойкости ППУ значительно хуже популярного сегодня пеноплекса, который задерживает влагу не более чем на 0,4% при контакте с водой на протяжении суток.
Сравниваем с другими утеплителями
Для сравнения можно взять некоторые из популярных сегодня утеплителей: ППУ, минераловатные плиты, пробка. Если рассмотреть основные технические характеристики этих материалов, то окажется:
Срок службы
Срок службы ППУ – порядка 20 лет, диапазон рабочих температур от -200 до +200 градусов, показатель теплопроводности – не более 0, 03 Вт/(м*К). При этом плотность состава лежит в пределах 30-150 кг/куб. м. Структура пенополиуретана – пористая закрытая.
Плотность утеплителя
По плотности пробка превосходит выше рассмотренный материал (до 400 кг/куб. м), ее структура также пористая закрытая, но при этом срок службы всего 3 года. Такой материал эксплуатируется при температуре от -30 до +90 градусов, его теплоизоляционные свойства намного хуже (0,6 Вт/(м*К)).
Теплопроводность
Технические характеристики минеральной ваты: плотность на уровне ППУ (55-150 кг/куб. м), показатель коэффициента теплопроводности ближе по значению к свойствам пробки (0,058 Вт/(м*К)). Служит минеральная вата 5 лет и характеризуется открытой пористой структурой. Диапазон температур: от -40 до +120 градусов.
Как видно, из рассмотренных материалов, недостатки проявляются, скорее, у всех прочих разновидностей. ППУ же проявил себя как наиболее подходящий по свойствам утеплитель.
Нюансы процесса напыления
Пенополиуретан содержится в баллонах и распыляется под давлением, что требует определенных навыков при работе с ним. Наносить материал рекомендуется в несколько слоев, толщина которых лежит в пределах от 10 до 20 мм.
Разные марки этого состава характеризуются различной плотностью (от 15 до 70 кг/куб. м). Чем выше значение данного параметра, тем прочнее будет прослойка теплоизоляционного слоя.
Одним из химических чудес современной химической науки явилось изобретение нового полимера, известного как пенополиуретан. Производится из нефтепродуктов путем химической переработки. Имеет ячейковую структуру, в каждой ячейке находятся пузырьки газа. Варьируя пропорции используемых исходных веществ, получают пенополиуретаны с различными размерами ячеек. Различаются они и по толщине стенок ячеек. В результате могут получаться мягкие и жесткие пенополиуретаны, имеющие различную прочность и эластичность.
Создание этого материала — заслуга немецких ученых под руководством Отто Байера. Действительно, благодаря новым техническим характеристикам отличаются от других материалов множеством достоинств, использование которых позволяет широкое применение изделий из пенополиуретана в различных сферах деятельности.
Классификация пенополиуретана
Виды пенополиуретана в зависимости от прочности ячеек:
- обычного типа;
- повышенной жесткости;
- мягкого и очень мягкого типа;
- вязко эластичные и высокоэластичные.
Жесткие ППУ широко используются в строительстве, при ремонте, утеплении зданий и в других вариантах. Проводилось множество исследований характеристик пенополиуретана, в том числе, по искусственному состариванию этого материала. Срок его службы в строительных конструкциях достигает 50 лет. Для успешного его применения необходимо избегать контактов с органическими растворителями и сильными минеральными кислотами. Материал устойчив к действию воды и нефтепродуктов.
К сведению! Открытие полимера состоялось в 1937г, но начало триумфального взлета, распространения и массовое применение датируется серединой 60-х. Жестких ППУ насчитывается свыше 30 различных модификаций, отличающихся по своим техническим характеристикам и находящих различные сферы применения.
Технические характеристики жестких пенополиуретанов
Среди множества пенообразных полимеров сложно подобрать материал, объединяющий в себе столько достоинств:
- Высокая теплоизолирующая способность;
- Отличное шумопоглощение;
- Устойчивость к действию агрессивных веществ;
- Низкое влагопоглощение;
- Низкая горючесть;
- Долговечность в применении;
- Экологичность материала, безопасен для человека.
Характеристика теплопроводности ППУ зависит от размеров ячеек, из которых он состоит. Тем не менее, в сравнении с другими теплоизоляторами ППУ является несомненным лидером по показателям теплопроводности, уступают ему в этом даже минеральные ваты.
Шумопоглощение определяется толщиной слоя изоляции, ее демпфирующими свойствами, а также эластичностью и воздухопроницаемостью. Способность ППУ к задержке звуков зависит от характеристики жесткости материала и частоты звуковых колебаний. Для наилучшей защиты от шума предпочтительнее применение ППУ полуэластичного типа.
Пенополиуретан химически устойчив, по этому показателю он превосходит пенополистирол. Он выдерживает действие едких химических паров в допустимых концентрациях, не разрушается под действием масел, спиртов, бензина, устойчив к воздействию эфиров и кетонов, разбавленных кислот. Слой ППУ, нанесенный на металл, защитит его от появления ржавчины. Характеристика эффективности такой защиты варьируется в зависимости от разновидности пенополиуретана.
Влагоустойчивость ППУ достаточно высока. Она также зависит от рецептуры, по которой изготавливался пенополиуретан. Чем выше его плотность, тем меньше поглощение воды. Если необходимо повысить влагостойкость, добавляют специальные вещества (гидрофобизаторы). Например, добавление касторового масла в состав пенополиуретана позволяет в 4 раза уменьшить его водопоглощение.
Характеристика горючести пенополиуретана
Характеристика горючести относит его к веществам с достаточно низкой степенью горения. Применение различных добавок позволяет увеличить его огнестойкость. Изменение химической формулы — более дорогой по стоимости вариант, бюджетной является добавка в рецептуру галогенов или фосфорных соединений. Это позволяет получить устойчивые к возгоранию материалы. Для повышения огнестойкости, не слишком повышая стоимость материала, можно поверх обычного пенополиуретанового покрытия нанести небольшой слой огнестойкого. Это будет вполне разумным вариантом для помещений с высоким риском возгораний, в частности, для отдельных производственных помещений.
Плотность различных пенополиуретанов отличается в зависимости от технологии производства. Материалы с высокой характеристикой удельного веса, до 80 кг на метр кубический, выходят более дорогими по стоимости, с меньшей плотностью — более дешевые.
Долговечность, заявленная производителем, составляет до 30 лет, хотя реальный срок службы намного превышает это значение. Американские и японские специалисты исследовали технические характеристики образцов пенополиуретана, использующегося в строительстве зданий в 70-е годы прошлого века. В результате был сделан вывод, что характеристики образцов материалов, взятых со стен, с крыш зданий, остались без изменений. Прежней осталась и химическая устойчивость, и технические теплоизолирующие свойства.
Применение пенополиуретана
По техническим и экологическим характеристикам пенополиуретан после застывания абсолютно безопасен для здоровья людей.
К сведению ! На заре первых попыток использования необычного по структуре и техническим характеристикам материала планировалось применение изделий из пенополиуретана для интерьера, без серьезных перспектив на будущее
К плюсам технических характеристик пенополиуретана в качестве утеплителя для различных конструкций можно отнести отличную способность материала "прилипать" к любым поверхностям, независимо от материалов, из которых они изготовлены, и формы покрытия. Характеристики напыляемого пенополиуретана позволяют наносить его на различные материалы: дерево, стекло, металл, бетон, вне зависимости от горизонтального или вертикального расположения конструкции. К тому же, пенополиуретан обладает высокой адгезией и прост в применении, его не нужно дополнительно закреплять на поверхности и чем-либо обрабатывать перед нанесением покрытие.
Из-за небольшого веса при применении пенополиуретан не утяжеляет утепленные конструкции, в строительстве — это значительный плюс. Нанесение пенополиуретана повышает плотность конструкций, на которые его напыляют. Пенополиуретан одинаково хорошо переносит и высокие, и низкие температуры, подобные характеристики делают возможным его применение и снаружи, и внутри помещений, как жилых, так и производственных.
Пенополиуретан, в отличие от других видов утепления (листового или панельного вариантов), не образует швов или щелей, которые необходимо дополнительно заделывать. Он заполняет собой все пространство вокруг утепляемой конструкции, позволяет герметизировать разные неудобные для других видов утепления места, к тому же, не требуется применение дополнительных средств для фиксации к утепляемой конструкции.
Пенополиуретан достаточно дешево обходится при хранении и транспортировке из-за применения компактных исходных компонентов.
Характеристики пенополиуретана идеально подходят для мягкой мебели, массово находит применение в качестве упругого наполнителя в креслах и сидениях, диванах, подушках. Поролон повсеместно вытеснил вату и хлопковую набивку из предметов обихода, одежды и элементов интерьера. С этим материалом знаком практически каждый. Поролон находит применение для различных бытовых нужд, по его характеристикам мало какой полимер может выступить заменителем.
Он находит применение и в качестве наполнителя при обивке мягкой мебели, и для утепления одежды и обуви, и в качестве упаковки, защищающей хрупкие и ценные предметы от ударов при транспортировке. Общее производство изделий из пенополиуретана превысило аналогичные показатели продукции из полиэтилена и полиэтиле́нтерефтала́та (ПЭТ).
Отдельные негативные стороны
Абсолютно идеальных веществ не существует. Кроме положительных сторон, жесткие пенополиуретаны выделяют отдельные характеристики в худшую сторону:
- нестойкостью к действию ультрафиолета, необходимо применение защиты штукатуркой, или закрыть панелями, или покрасить.
- ограниченностью применения в тех местах, где возможно чрезмерное нагревание поверхностей или высокая вероятность возникновения возгораний.
- достаточно высокой стоимостью в случае применения напыления.
Технические характеристики полимера обеспечат его производство и применение еще многие годы.
Прежде чем приобрести какой бы то ни было материал, каждый потребитель рассматривает недостатки. Пенополиуретан не является исключением. Об этом материале, который иначе называется ППУ, каждый строитель слышал сегодня много информации.
Какой материал выбрать
Если вы когда-либо задумывались об утеплении своего жилища, то наверняка обращали внимание на этот вариант в качестве теплоизоляции. Может быть, именно он станет лучшим решением, ведь наряду с недостатками у него есть множество плюсов.
Описание
Пенополиуретан, недостатки которого вам должны быть известны перед началом проведения работ по утеплению, представляет собой разновидность пластмассы. Изделия из него обладают ячеистой структурой. В состав пенополиуретана входит газообразное вещество, которое содержится в объеме от 85 до 90%. Вся структура состоит из маленьких ячеек, которые хорошо изолированы друг от друга стенками, именно эти ячейки и наполнены газом. Оставшиеся проценты объема представляют собой твердую часть, а именно сами стенки.
Недостатки пенополиуретана как утеплителя стоит рассмотреть. Разновидности ППУ используются сегодня довольно часто, материал является популярным среди потребителей, так как изготовить его очень просто, сделать это можно непосредственно на строительной площадке. Два жидких компонента при этом необходимо смешать, после они вступят в химическую реакцию. Если соблюдать необходимые пропорции ингредиентов, то будет синтезирован полимер, который представлен затвердевшей пеной. Если несколько изменить технологию приготовления, то можно получить пенополиуретаны, которые отличаются характеристиками друг от друга. Одни из них подходят для утепления дверей и окон, тогда как другие - для теплоизоляции построек из железобетона или кирпича. Что касается третьих разновидностей, то их широко используют для трубопроводов. Таким образом, в зависимости от пропорций веществ, можно получить на выходе полиуретаны, которые состоят из множества ячеек разного размера. Их стенки могут обладать разной толщиной, а также прочностью.
Основной недостаток пенополиуретана
Пенополиуретан, недостатки которого будут представлены ниже, может использоваться во многих областях строительства. Однако перед приобретением важно ближе ознакомиться с минусами материала. В качестве основного выступает негативное воздействие солнечных лучей на поверхность, что может стать причиной быстрого износа изделий. Для того чтобы исключить деструкцию теплоизолятора, необходимо предусмотреть его защиту. Для этого можно использовать штукатурку, обыкновенную краску и всевозможные панели. Именно такие способы советуют опытные строители.
Недостатки пенопласта как утеплителя стен позволят вам понять, стоит ли использовать его. Защитный состав может уберечь утеплитель от воздействия ультрафиолета, а также сделает пенополиуретан более привлекательным. Если подробнее рассматривать данный минус, то можно отметить, что на сохранение свойств ППУ потребуется больше средств, чем нам проведение работ по утеплению, где задействованы материалы, не требующие соответствующей защиты. Помимо прочего, не все домашние мастера умеют производить а также качественно наносить красящие составы. В итоге поверхность может оказаться еще менее привлекательной, чем до момента облагораживания.
Дополнительный минус
Если вы решили выбрать пенополиуретан, недостатки которого для некоторых потребителей могут оказаться слишком внушительными, то стоит учесть, что данный материал является теплоизоляцией, которая при воздействии огня начинает тлеть. Этот недостаток отмечают специалисты. Несмотря на то что ППУ выступает в качестве трудногорючего материала, он не способен справляться с огнем на все 100%. По классификации данный утеплитель относится к группе горючести Г-2. Это указывает на то, что при воздействии низких температур возгорания не произойдет. Пламя потухнет, процесс прекратится, как только поверхность материала удастся охладить. Если есть вероятность сильного нагрева или возможность возгорания определенной зоны утепления, то в данном случае не следует использовать пенополиуретан.
Почему не стоит выбирать ППУ для утепления дома
Недостатки утепления пенополиуретаном, несомненно, существуют. Если вы решили произвести теплоизоляцию, то это важно учесть. Если использовать неправильную технологию в процессе проведения работ, то это может негативно сказаться на эксплуатационных характеристиках постройки. Для того чтобы это исключить, необходимо учесть некоторые свойства описываемого вещества. Так, ППУ обладает малой паропроницаемостью - это относится к жесткой разновидности материала. Если нанести на стены состав, при обработке или других панелей это непременно приведет к возникновению сырости на внутренних поверхностях и в структуре. В качестве последствий можно упомянуть сырость и плесень, а вот если возникнет промерзание, то несущие элементы будут постоянно разрушаться. Этот момент часто отмечают в своих отзывах опытные строители.
Необходимость защиты от огня
Если вы решили приобрести пенополиуретан, недостатки отзывы покупателей вам должны подробно описать. Ведь именно негативные моменты люди отмечают в первую очередь. Таким образом, необходимо быть готовым к тому, что со временем структура потеряет свои теплоизолирующие качества, в лучшем случае они могут всего лишь понизиться. К такому итогу приводит не только старение материала, но и перепады температур, а также воздействие ультрафиолета. Достаточно часто при используется метод напыления, это предусматривает защиту от воздействия открытого огня. Если нет желания создавать дополнительную пожароопасную обстановку, то нужно принять соответствующие меры безопасности. Они тоже становятся источником дополнительного расхода, что не всегда устраивает потребителей.
Минус: необходимость учета прочности конструкции
Пенополиуретан, недостатки, отзывы о котором были проанализированы в статье, предусматривает необходимость правильного определения прочности конструкции. Это актуально в том случае, когда работы предполагают задувание теплоизоляции в пространство между стенами. После этого структура начинает расширяться, а впоследствии пена может стать причиной разрушения. Не всегда у владельцев частных домов есть возможность произвести правильные расчеты.
Почему иногда потребители отказываются от использования пенополиуретана
Если вы решили применить ППУ, недостатки, отзывы о материале вами должны быть оценены. Так, его нежелательно использовать для утепления внутри здания. Это может стать причиной смещения в в сторону помещения. В этом случае стена начинает промерзать, образовавшаяся сырость становится причиной распространения плесени, после начинает гнить древесина. При таком раскладе стены остаются сырыми даже в летний период, что негативно сказывается на микроклимате помещений. Специалисты советуют, если нет возможности использовать аналоговые материалы, применять пенополиуретан полужесткого типа. При этом вполне будет достаточно слоя, толщина которого составляет 30 миллиметров.
