состав пенополиуретана что входит
Пенополиуретан: виды, свойства, утепление
При строительстве дома или капитальном ремонте настоящий хозяин, прежде всего, задумывается о качественном утеплении своего жилища. И здесь он сталкивается с серьезной задачей, ведь выбрать подходящий утеплитель из многообразия материалов совсем непросто.
Нередко выбор падает на пенополиуретан – широко распространенный синтетический утеплитель, который давно и безоговорочно лидирует в сфере строительства частных домов и промышленных объектов. В чем уникальность этого материала и есть ли у него недостатки? В каких формах выпускается пенополиуретан и как с ним работать? Обо всем этом вы узнаете из нашей статьи.
Пенополиуретан: общие сведения
Пенополиуретан (ППУ) представляет собой вещество синтетического происхождения, относящееся к группе газонаполненных пластмасс. Изобрели этот уникальный строительный материал в далеком 1937 году в Германии, но заслуженную популярность он обрел лишь в 90-х годах XX века, когда пенополиуретан начали активно использовать в строительной отрасти.
Оказалось, что соединение двух жидких полимеров (полиола и полиизоцианата), приводит к образованию вспененной смеси, которая при застывании превращается в отличный термоизолятор, характеризующийся долговечностью, экологичностью, простотой применения и многими другими важными характеристиками.
Формы выпуска пенополиуретана
В зависимости от процента смешиваемых компонентов и скорости протекания химических реакций, пенополиуретан подразделяют на два вида:
К мягкому пенополиуретану относят всем известный поролон. Промышленность выпускает несколько видов поролона, которые отличаются по степени жесткости:
Важно! Поролон (кроме специального CMHR), относится к легковоспламеняющимся и сильногорючим продуктам. Он отличается горением с выделением токсичных веществ. В связи с этими особенностями мягкий полиуретан в строительной сфере не применяется.
Строители используют в своей работе твердый пенополиуретан. Промышленность выпускается данный материал в нескольких видах:
Кстати, распыляемая на плоские поверхности или в проемы пенящаяся смесь также подразделяется на 2 вида:
— Открытоячеистый ППУ. Этот материал, зачастую, используется внутри помещения, где нет необходимости противостоять влажности, ведь из-за открытых ячеек такой пенополиуретан накапливает влагу. Однако в его пользу говорит легкость и низкая стоимость, притом, что по своим свойствам такой ППУ не уступает минвате. Прибегают к открытоячеистому ППУ и в случае, когда необходимо добиться хорошей звукоизоляции в помещении.
— Закрытоячеистый ППУ. Для утепления внешних конструкций зданий, теплоизоляции стен и неэксплуатируемых кровель применяется пенополиуретан с закрытой ячейкой. Он более плотный и более тяжелый, но по большинству характеристик выигрывает у открытоячеистого пенополиуретана. К слову, если говорить о долговечности материала, то это качество напрямую относиться к закрытоячеистому ППУ.
Сфера применения пенополиуретана
Учитывая многообразие видов данного материала, нет ничего удивительного в том, что пенополистирол получил широкое распространение в самых разных сферах промышленности. Вот несколько примеров:
— Возведение промышленных объектов (утепление строений сэндвич-панелями, а также теплоизоляция крыш напыляемым полиуретаном);
— Строительство, а также капитальный ремонт жилых зданий, коттеджей и частных домов (утепление наружных стен и фундамента дома, дверей и окон, внутренняя изоляция чердаков и балконов);
— Трубопроводные коммуникации (теплоизоляция нефтепроводов и мазутопроводов);
— Транспортируемые холодильные установки (хладоизоляция автомобильных и железнодорожных рефрижераторов);
— Холодильная техника (хладоизоляция бытовых и промышленных холодильных установок, а также складов-хранилищ пищевых продуктов);
— Тепловые сети для обслуживания населения (теплоизоляция трубопроводов горячего и холодного водоснабжения при прокладке, а также капитальном ремонте);
— Автомобилестроение (отделка интерьера автомобиля с формированием эластичных и полужестких элементов);
— Радиоэлектроника и электротехника (обеспечение вибростойкости различных электроприборов);
— Легкая промышленность (изготовление синтетической кожи);
— Мебельная промышленность (выпуск поролона для мягкой мебели, а также корпусных и декоративных элементов их полиуретана);
— Машиностроение (изделия и механизмы из полиуретана и пенополиуретана);
— Самолетостроение и вагоностроение (изделия транспортных средств, обладающие эластичностью, повышенной огнестойкостью, а также тепло- и шумоизоляцией).
Преимущества пенополиуретана
Популярность ППУ во многом объясняется преимуществами над другими строительными утеплителями. Вот только некоторые из них:
— Долговечность. Учитывая, что срок службы пенополиуретана достигает 50 лет, можно с уверенностью сказать, что это один из самых долговечных утеплителей.
— Высокая адгезия. Одним из важнейших качеств данного утеплителя является его прекрасное сцепление с любой поверхностью, будь-то дерево, металл, кирпич, стекло или бетон.
— Экономия на крепеже. Данный материал фиксируется самостоятельно, без крепежных элементов и клеевых составов, чем существенно экономит деньги на монтаж.
— Отсутствие «мостиков холода». Огромным преимуществом пенополиуретана является то, что утеплитель этот бесшовный. У него нет стыков, а значит, нет и «мостиков холода» которыми грешат другие материалы для сохранения тепла.
Важно! Опыты показывают, что рассматриваемый материал имеет высокий показатель морозостойкости (до 100 циклов). Это значит, что один раз запенив все щели, рамы и откосы, вы никогда не будете нуждаться в другом утеплителе.
— Антикоррозийная зашита. Здесь, опять же, решающую роль играют адгезивные свойства ППУ. Монтажная пена так плотно прилегает к металлическим поверхностям, что те обретают надежную защиту от коррозии на долгие годы. А при необходимости, пена легко снимается.
— Инертность к солям и кислотам. Пенополистирол устойчив практически ко всем известным солям, щелочам и кислотам, (не боится бензина, спиртов, разбавленных кислот и пластификаторов). Благодаря этой особенности пенополиуретан прекрасно переносит воздействие агрессивных сред.
— Экологичность. Изготавливается ППУ из синтетических материалов, однако в готовом виде абсолютно нетоксичен, т.е. не выделяет вредных соединений и не издает запаха.
Важно! В пользу пенополиуретана говорит и тот факт, что производители всех без исключения стран мира используют рассматриваемый материал для изготовления пищевых холодильников.
— Огнестойкость. С точки зрения пожарной безопасности твердому пенополиуретану нет равных. ППУ не горит, и даже когда плавится, имеет склонность к самозатуханию. Благодаря этой особенности такой материал экономически выгодно использовать в промышленных помещениях с высоким уровнем пожароопасности.
— Легкость. Важным преимуществом ППУ является и то, что рассматриваемый утеплитель чрезвычайно легкий, а потому не утяжеляет конструкцию и не требует возведения более массивного основания.
— Звукоизоляция. Рассматриваемый материал может похвастаться высокими звукоизолирующими свойствами. По этому показателю пенополиуретан превосходит, и минеральную вату, и пенобетон. ППУ идеально подходит для утепления домов, возводимых вблизи аэропортов, оживленных трасс и промышленных предприятий.
— Низкое поглощение влаги. Пенополиуретан практически не поглощает влагу, а значит, не дает распространиться по дому плесени и грибку. По влагостойкости ППУ превосходит все известные утеплители. Так, например, влагостойкость пенобетона 15-20%, тогда как пенополиуретана — всего 0,5-1,5%.
Важно! Пенополиуретан уникален еще и тем, что использовать его можно для заполнения любых труднодоступных трещин и пространств, которые невозможно утеплить другими материалами. В этом плане ППУ незаменим.
Отдельно следует сравнить показатели теплопроводности. Данный показатель монтажной пены равен 0,02 Вт/м*К, в то время как теплопроводность минеральной ваты – 0,048 Вт/м*К, керамзитобетона – 0,14 Вт/м*К, а железобетона – 1,69 Вт/м*К. По уровню теплопроводности пенополиуретан уступает лишь керамзиту и пеностеклу.
Недостатки пенополиуретана
Остановив свой выбор на данном материале, стоит изучить и его недостатки. К ним следует отнести:
— Негативное воздействие солнечных лучей. Пенополиуретан разрушается под длительным воздействием ультрафиолета. Это значит, если вы желаете, чтобы данный утеплитель для стен служил вам как можно дольше, его необходимо прятать под обшивку.
Важно! Современное производство ППУ-панелей уже решило вопрос воздействия ультрафиолета, выпуская панели с металлическим обрамлением (яркий пример — сэндвич-панели).
— Тлеет под воздействием огня. Мы уже упоминали о том, что пенополиуретан не горит. Однако его тление на открытом пламени сказывается на прочности теплоизоляции, а потому не следует применять данный материал для утепления бань и саун. К тому же выделение вредных веществ при тлении ППУ может повлиять на здоровье.
— Не наносится на влажные поверхности. Наносить пенополиуретан можно исключительно на сухие и теплые поверхности. В связи с этим применение зимой на открытых стройплощадках не допускается.
Насколько безопасен пенополиуретан?
Отвечая на этот важный вопрос, скажем, что в готовом виде ППУ совершенно безвреден и не выделяет в атмосферу ядовитых веществ. Важно лишь обезопасить себя от частиц пены при ее распылении. В этом плане работать с таким материалом необходимо в защитном костюме, перчатках, респираторе и защитных очках, соблюдая все меры безопасности. Кроме того, важно пользоваться исправным оборудованием и сертифицированными жидкими полимерами. Тогда и вопросов к безопасности пенополиуретана не возникнет.
Технология утепления пенополиуретаном
Существует два способа утепления с использованием данного материала:
Рассмотрим особенности данных процессов.
Утепление напылением пенополиуретана
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:
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.
Важно! В Европе операторы по распылению пенополиуретана относятся к разряду высококвалифицированных работников, каждый из которых оканчивает 1,5 годовые курсы по данной специальности. Поэтому, нанимая подрядчика на утепление собственного дома, обязательно интересуйтесь его квалификацией, и не стесняйтесь взглянуть на документы об окончании курсов.
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:
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.
Скажем только, что заливка пенополиуретана – процесс не менее сложный, чем напыление пеной. Не имея опыта, качественно провести данную заливку невероятно сложно. Оператор должен заполнять нишу не полностью, и делать смесь не слишком плотной, чтобы расширяясь, она заполнила все внутренне пространство, но при этом не повредила наружную обшивку. Суть в том, что визуально проконтролировать результат заполнения не представляется возможным, а все неточности в работе «вылезут» позже, в процессе эксплуатации дома.
Утепленный ППУ-брус
Отдельно скажем о новинке, которая сегодня обрела огромную популярность в Европе. Она представляет собой две ламелии, между которыми заливается слой пенополиуретана. Вспениваясь, пенополиуретан склеивает доски между собой, создавая имитацию настоящего клееного бруса.
Практика показывает, что конструкция, собранная из двух ламелей и крепежа в виде пенополиуретана, внешне ничем не отличается от стены из клееного бруса, а по характеристикам, в разы превосходит ее. Утепленный ППУ-брус в три раза легче, дешевле и теплее цельной древесины. Внутреннее заполнение стены из пенополиуретана усиливает теплоизоляционные свойства бруса, и дом не нуждается в дополнительном утеплении, что экономит средства на отоплении.
Ознакомившись с достоинствами и недостатками пенополиуретана, рассмотрев виды и технологию нанесения материала, вам будет легче сделать правильный выбор в плане утепления своего жилища и его звукоизоляции. Сделайте правильный выбор, и ваш дом долгие годы будет радовать вас теплом и уютом!
Состав пенополиуретана что входит
Поролон представляет собой вспененную пластмассу (пенополиуретан) и состоит из большого количества закрытых непроницаемых ячеек, наполненных газом. Благодаря особой технологии производства поролон на 85-90% состоит из инертной газовой фазы. Такая структура определяет все свойства материала, а также обуславливает его широкое применение в различных сферах.
На сегодняшний день на рынке присутствуют поролоны различных типов: HL (очень мягкий или мягкий), ST (стандартный), HS (жесткий или очень жесткий), HR (высокоэластичный латексный), а также поролоны со специальными свойствами, такими как, например, высокая огнестойкость.
Альтернативные названия
Название «поролон» распространено только на территории бывшего Советского Союза и связано это с тем, что первоначально этот материал поставлялся в страну компанией из Скандинавии, носившей название «Porolon» (подобно этому, копировальные аппараты в свое время получили название «Ксерокс»). На сегодняшний день распространено название, лучше отображающее особенности данного материала — пенополиуретан. Кроме того существует и ряд других названий, например OrmaFoam или OrtoFoam. Эти два названия явно указывают на то, что они предназначены для изготовления ортопедических матрасов. Материал иногда еще называют искусственным латексом.
По сути, все перечисленные названия относятся к одному и тому же пенополистиролу. Однако некоторые из этих материалов могут отличаться от других некоторыми характеристиками и вхождением в их состав различных добавок. Не лишним будет сказать, что кроме поролона на рынке есть и другая форма пенополиуретана — пенопласт.
Кстати, пенополиуретаном является и не так давно изобретенная для космических нужд пена, носящее название Memory или MemoryFoam — пенополиуретан с памятью формы.
История возникновения
Первые эксперименты, в результате которых появился пенополиуретан, начались еще в 1937 году. Именно тогда в немецком Леверкузене работники лаборатории IG Farben, смешав полиол и полиизоцианат, получили абсолютно новое вещество, сочетающее в себе прочность, гибкость и упругость. На тот момент оно получило кодовое название Perlon U. Некоторые модификации материала обладали большей плотностью и твердостью. Все это открывало перед пенополиуретаном отличные перспективы коммерческого использования. В 1940 году началось коммерческое производство поролона, которое было остановлено второй Мировой войной.
После войны вновь возник интерес к этому уникальному материалу. Однако всплеск его популярности начался в 1960-х годах и спрос не снижается до сих пор, несмотря на то, что на рынке появляется множество более современных материалов.
Характеристики
Пенополиуретан обладает уникальными характеристиками, делающими его незаменимым в производстве мебели, сидений для авто и многих других изделий бытового назначения. Ниже мы приводим лишь основные характеристики поролона.
Жесткость. Этот параметр характеризует усилие, при приложении которого материал деформируется (сжимается) на 40%. Говорить о величине этого параметра имеет смысл только в приложении к конкретному виду поролона, очень уж сильно он варьируется в зависимости от плотности, применения добавок или количества открытых (негерметичных) ячеек.
Эластичность. Под этим параметром подразумевается способность материала восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия силы. У поролонов, используемых для изготовления мягких элементов мебели, такая способность довольно велика, что позволяет им функционировать годами без появления вмятин. Однако по мере того, как растет плотность пенополиуретана, его эластичность снижается.
Предел прочности определяется силой, которую нужно приложить к концам стандартного образца для его разрыва. Для отечественного поролона с плотностью 25кг/м 3 такое усилие составляет около 130кПа.
Относительное удлинение характеризует, на какую величину нужно растянуть материал, чтобы разорвать его. Для рассмотренного выше стандартного образца такое удлинение составляет от 240% до 280%. Подобная способность очень важна, ведь во время эксплуатации матрасы нередко не только сжимаются, но и несколько растягиваются. Благодаря довольно большому относительному удлинению разрушения материала не происходит.
Диапазон рабочих температур определяет температуры, при которых поролон полностью сохраняет свои эксплуатационные характеристики. Большинство видов пенополиуретана сохраняют свои свойства в пределах от −100 до +180 градусов Цельсия. Это гарантирует, что они отлично могут применяться во всех климатических зонах даже в мебели, располагающейся на улицах или открытых верандах.
Остаточная деформация — изменение изначальных геометрических размеров стандартного образца поролона после того, как на него в течение определенного времени будет действовать некоторая нагрузка. Понятно, что чем ниже остаточная деформация, тем больше материал подходит для изготовления матрасов или других элементов мягкой мебели. При этом существует вполне четкая прямая зависимость между плотностью поролона и остаточной деформацией.
Стойкость к внешним воздействиям. Поролон относится к материалам, которые не разрушаются под воздействием прямых ультрафиолетовых лучей и могут эксплуатироваться на солнечном свету. Материал не повреждается большинством средств бытовой химии и многими агрессивными веществами (щелочами, разбавленными кислотами, солями, бензином, маслом и пр.). Однако его структура довольно легко разрушается под воздействием уксуса или неразбавленных кислот и может деформироваться под действием нефтяных растворителей. Впрочем, данные вещества с мебелью контактируют не часто и риск повреждения матрасов минимален.
Безопасность. Поролон — очень плохая среда для размножения микроорганизмов, они скорее предпочтут натуральную основу, чем искусственную. На нем не образуются колонии плесени и даже не приживаются казалось бы вездесущие пылевые клещи. Пенополиуретан очень плохо аккумулирует пыль. Кроме того, поролон, вопреки расхожему мнению о вредности искусственных материалов, не выделяет в воздух токсические вещества. Все это делает его материалом, пригодным для создания мебели для аллергиков.
Поглощение влаги. Всем известно, что поролон отлично вбирает в себя влагу. С этим мы стакиваемся каждый раз, когда моем посуду поролоновой губкой. Однако стоит заметить, что для производства губок часто используется не такой поролон, который идет на изготовление матрасов. Последний довольно «неохотно» вбирает в себя влагу и, что еще более важно, легко испаряет ее в окружающую среду. Так что, даже если матрас значительно намокнет, высушить его не составит труда и при этом пенополиуретан не потеряет своих свойств и срок его службы не сократится.
Наконец, для матраса важна еще и теплопроводность. У поролона она очень низкая, что дает возможность сохранить тепло тела и предотвратить его рассеивание в окружающую среду.
Производство
Технология производства на сегодняшний день у различных производителей может значительно отличаться, могут использоваться специальные добавки или применяться различное оборудование, но независимо от этого основные этапы останутся неизменными. Так, для получения поролона необходимо смешать два вещества — полиол и полиизоцианат в определенных пропорциях. Кроме того, в смесь добавляется вода, которая в результате химической реакции приводит к появлению углекислого газа. Именно углекислый газ осуществляет вспенивание вещества и придает ему пористую структуру. Кроме того, используются пеностабилизаторы и катализаторы процесса. Быстрая фаза процесса длится до 20 минут, после этого блок отправляется на несколько суток на выдержку, где осуществляется окончательная полимеризация.
Достоинства и недостатки
К достоинствам поролона, безусловно, можно отнести его эластичность, прочность, низкие остаточные деформации, низкую плотность и теплопроводность, экологичность, бактериальные свойства и безопасность. Однако не менее важным является и то, что на сегодняшний день это один из самых недорогих материалов для изготовления матрасов, в том числе и ортопедических. При этом «недорогих» вовсе не означает плохих. Современные поролоны не уступают по качеству другим более дорогим материалам.
Самый важный недостаток пенополиуретана — выделение токсических веществ на стадии производства. Это требует соблюдения особых требований техники безопасности, но никак не сказывается на потребительских свойствах. Выделение этих веществ происходит только на стадии химических реакций и вспенивания, но не позднее. Также стоит учесть, что поролон довольно пожароопасен (если только это не специальный противопожарный поролон).
Применение
Применение поролона весьма и весьма широко. Наверное, нет ни одного дома, в котором не использовался бы поролон: кухонные губки, набивки для мягкой мебели (диванов, кресел, стульев и пр.), матрасы, подушки, сиденья автомобилей и множество других предметов обихода содержат в своем составе пенополиуретан.
В матрасах полиуретан может использоваться как в качестве устилочного материала (например, в матрасах с пружинным блоком), так и в качестве основного блока.
Наши специалисты лучше всех разбираются в вопросах комфортного сна и всегда готовы вам помочь. Мы на связи и ответим на все вопросы. Консультация оказывается абсолютно бесплатно.