Огляд пінополіуретану

| 7-11-2016, 16:30 |

Утеплювач пінополіуретан — це матеріал, що відноситься до класу газонаповнених пластмас, які ще називаються пінопласту. Він буває кількох різновидів в залежності від складу і є ефективним теплоізолятором в цивільному та промисловому будівництві.

Опис і особливості виробництва пінополіуретану

Пінополіуретан був синтезований вперше в Німеччині в 1937 році. Його планували використовувати в якості заміни каучуку. На 85-90% матеріал складається з інертною газової фази.

Основними вихідними компонентами виступають полиол і полиизоционат. Це продукти нафтохімічної промисловості. Вони перебувають у рідкому стані і змішуються безпосередньо на місці утеплення в спеціальному балонному обладнанні з застосуванням високого тиску і температури.

Хімічна реакція відбувається з додаванням води. Це призводить до утворення вуглекислого газу, який і відповідає за спінювання суміші. Вона подається по спеціальному шлангу і розбризкується по поверхні за допомогою розпилювального пістолета. Маса залишається у формі пружною піни, яка швидко застигає.

При виготовленні пінополіуретану необхідно суворо дотримуватися правил і норм. Наприклад, працювати з цим матеріалом потрібно при температурі від 20 до 30 градусів вище нуля. Якщо температура навколишнього повітря нижче, то буде потрібно більше сировини для вироблення стійкої піни. Крім того, якість покриття таким пінополіуретаном буде залишати бажати кращого.

Важливо ретельно змішувати компоненти. Так ви отримаєте утеплювач однорідної структури без ущільнень і порожнин. У залежності від пропорцій, у яких змішується полиол і полиизоционат, властивості одержуваного речовини розрізняються. Можна отримувати гнучкий, пружний, еластичний матеріал, а також міцний, твердий і крихкий при згинанні.

Для утеплення використовують пінополіуретани з клітинною структурою різного типу. Вони можуть наноситися методом напилення або заливкою. В останньому випадку додатково використовують спеціальні форми. В них речовина заливається і застигає, після чого плити укладають на поверхню, яку необхідно утеплити.

Крім того, останнім часом почали використовувати рослинні компоненти для виробництва поліолів. Це різні масла — касторове, соняшникова, соєва, рапсова. Однак поки що цей метод вироблення складових пінополіуретану економічно не виправданий.

Основні різновиди пінополіуретану

Існує кілька основних різновидів пінополіуретану, які можуть застосовуватися для утеплення зовнішніх та внутрішніх стін, підлог і покрівлі.

Види пінополіуретану в залежності від щільності:

Жорсткий. Його щільність досягає 30-86 кілограмів на кубометр. Має структуру з закритими комірками. Близько трьох відсотків від загального обсягу складають тверді речовини. Решта — газонаповнені осередку. Широко використовується в сфері теплоізоляції фундаменту, м'якою, плоскої покрівлі завдяки своїм низькими показниками теплопровідності. Він міцний, але має погані показники паропроникності. Матеріал, щільність якого вище 70 кілограмів на метр кубічний, може застосовуватися і як гідроізолятор, так як його структура не пропускає вологу.

Напівжорсткий. До цього типу відносяться поліуретани з щільністю нижче 30 кілограмів на кубометр. Вони мають відкриті осередки. Матеріал може напыляться на стіни всередині будівлі, покрівлі. Він досить недорогий, але вимагає додаткового використання гідро - і пароізоляції, так як може вбирати вологу. Має більш високий показник теплопровідності, ніж жорсткий аналог. По суті, це ущільнений поролон.

Рідкий. Його щільність — менше 20 кілограмів на метр кубічний. Цей пінополіуретан призначений для заливки ніш і порожнин з метою теплоізоляції. Також його використовують для утеплення конструкцій зі складною формою. Він не обтяжує їх і відрізняється хорошою проникаючою здатністю.

Крім цих видів, існує твердий або листової пінополіуретан. Його щільність буває різною, як і товщина. Кріпляться плити на вирівняну поверхню за допомогою клейових складів. Виготовляється цей матеріал шляхом заливання в спеціальні форми з подальшим отвердінням.

У сфері теплоізоляції використовується і м'який пінополіуретан. Він називається поролоном. Їм оптимально утеплювати внутрішні стіни. Має хорошу еластичність, пружність, завдяки чому підходить для ізоляції поверхонь складних конфігурацій. Правда, на відміну від інших різновидів пінополіуретану, поролон легко пошкодити механічним шляхом.

Технічні характеристики пінополіуретану

Технічні характеристики того чи іншого виду пінополіуретану будуть відрізнятися. Розглянемо властивості утеплювача середньої щільності від 40 до 60 кілограмів на кубометр, який використовується найширше у сфері теплоізоляції:

Теплопровідність. Це властивість пінополіуретану безпосередньо залежить від розміру клітинок, заповнених газом. Чим їх більше і вони най, тим гірше буде якість теплоізоляції. У середньому, що стосується жорсткого матеріалу, цей показник знаходиться в межах 0,019-0,035 вт на метр на Кельвін. Теплопровідність пінополіуретану нижче, ніж у мінеральної вати, піноскла, газостекла і керамзитового гравію.

Здатність до шумопоглащению. Цей параметр визначається декількома факторами: еластичність матеріалу, здатність пропускати повітря, товщина ізоляції, демпфуючі властивості. Для пінополіуретану здатність до звукоізоляції залежить від жорсткості каркаса, частоти коливань звуку. Експериментальним шляхом було визначено, що найкращими якостями володіє шумопоглинаючими пінополіуретан середньої щільності і еластичності.

Хімічна стійкість. Матеріал має гарну стійкість перед впливом їдких хімічних парів, бензину, масел, спирту, неконцентровано кислот, ефірів з кетоками і пластифікаторів. Пінополіуретан більш стійкий перед хімікатами, ніж інший популярний утеплювач — пінополістирол. При нанесенні шару теплоізолятора на металеву поверхню остання не покриється іржею з часом. Це пояснюється тим, що метал буде покритий потрійний захистом: власне піною і двома плівками (всередині і зовні), які утворюються при застиганні пінополіуретану.

Вологопоглинання. Цей матеріал має найнижчий показник вбирання вологи серед всіх інших утеплювачів. За добу він становить 1-3% від початкового об'єму. При цьому, чим щільніше теплоізолятор, тим менше вологи він може увібрати. Крім того, до складу пінополіуретану додатково вводять спеціальні гідрофобні речовини. Наприклад, касторове масло здатне зменшити ступінь водопоглинання в 4 рази.

Вогнестійкість. Залежно від щільності, складу пінополіуретани можуть належати до декількох груп за ступенем горючості: З — самозатухающие, ТС — вогнестійкими, ТВ — важкозаймисті. В цілому, горючість матеріалу — досить низька. Підвищують вогнестійкість утеплювача шляхом введення до складу додаткових компонентів. Як правило, це з'єднання фосфорів і галогени. Допускається на шар звичайного пінополіуретану наносити тонкий шар вогнестійкого.

Тривалість експлуатації. Виробники вказують гарантійний період експлуатації матеріалу не менше 30 років. Існують дані, які доводять, що реальні цифри набагато більше. Наприклад, у деяких країнах зараз демонтують будинки, побудовані в 70-их роках, які були утеплені при будівництві пінополіуретаном. Були зроблені висновки фахівцями, що теплоізолятор не втратив своїх якостей і залишився незмінним з моменту нанесення. Ізольованими залишилися 9 з 10 клітинок, які дозволяють зберігати тепло досі.

Екологічна безпека. Через 15-20 секунд після нанесення матеріал полімеризується і стає абсолютно нешкідливим для людини. При нагріванні до температури вище п'ятисот градусів за Цельсієм починає виділяти чадний і вуглекислий гази.

Гідність пінополіуретану

Технічні характеристики пінополіуретану визначили його основні переваги в якості утеплювача. Окрім низької теплопровідності і здатності до звуко - і гідроізоляції, матеріал має такі плюси:

Високий рівень адгезії. Матеріал зчеплення з будь-якими поверхнями — дерево, скло, цемент, метал. Навіть промасленность покриття не стане перешкодою для «прилипання» пінополіуретану. Також не відображається на адгезійних властивостей утеплювача кривизна і форма поверхні, на яку він наноситься. Її не потрібно попередньо готувати або обробляти якимись складами.

Простий монтаж. Завдяки тому, що пінополіуретан наноситься методом напилення, його витрата мінімальний. Не потрібно проводити підгонку і підрізування матеріалу в процесі фіксації на поверхню. Також не знадобиться використання клейових складів під час роботи, за винятком кріплення плиткового пінополіуретану.

Легкість. Пінополіуретан не навантажує конструкцію будівлі, не чинить тиску на фундамент. Це особливо актуально при утепленні старих будинків, а також дахів.

Додання міцності стін. Крім відмінної теплоізоляції, пінополіуретан також здатний зміцнювати конструкцію, надавати їй додаткову міцність.

Стійкість перед перепадами температур. Для цього теплоізолятора не страшні перепади температур від -150 до +150 градусів.

Відсутність швів і містків холоду. Пінополіуретан дозволяє сформувати на стінах однорідну масу, в якій не буде швів і містків холоду, пропускають повітря низької температури.

Стійкість перед біологічною дією. Цей матеріал не схильний до гниття, розкладання, ураження грибками і не приваблює гризунів.

Екологічність. Пінополіуретан після полімеризації не виділяє токсичних речовин в повітря.

Недоліки пінополіуретану

Незважаючи на велику кількість плюсів пінополіуретану, у нього є і досить вагомі недоліки, які потрібно враховувати при виборі цього утеплювача. Розглянемо їх:

Низька паропроникність. Особливо ця якість притаманна жорстким типами пінополіуретану. Це негативно позначається на мікрокліматі в приміщенні, утепленому таким матеріалом. Якщо використовувати жорсткий пінополіуретан для теплоізоляції горища, стіни його будуть сиріти, за ним буде рости цвіль і грибок.

Нестійкість перед променями сонця. Ультрафіолет згубний для утеплювача. Він значною мірою погіршує його характеристики. Тому пенополиретан необхідно відразу ж після монтажу захищати оздоблювальними матеріалами, якщо мова йде про фасаді або зовнішніх стінах.

Необхідність спеціального обладнання для нанесення. Така професійна апаратура коштує досить дорого. Втім, її можна взяти в оренду або купити непрофесійне обладнання для побутового використання.

Варто зазначити, якщо у вас немає навичок і ви сумніваєтеся у своїх силах, то рекомендовано звернутися до фахівців з нанесення пінополіуретану, щоб не зіпсувати обладнання і отримати якісну теплоізоляцію.

Критерії вибору пінополіуретану і обладнання для напилення

При виборі виду пінополіуретану для утеплення тих чи інших конструкцій та стін слід враховувати такі рекомендації:

Утеплювати стіни шляхом напилення пінополіуретану зсередини не рекомендовано. Так зміщується точка роси, і поверхня буде промерзати. Також це загрожує конденсированием вологи, якщо використано жорсткий матеріал. Стіни будуть вологими круглий рік.

Якщо застосовувати інші матеріали неможливо, то слід утеплювати стіни зсередини приміщення напівжорстким пінополіуретаном. Оптимальний шар — 25-30 міліметрів.

Для зовнішніх робіт беруть тверду піну поліуретану. Необхідність пароізоляції відсутня. Стіни будуть надійно захищені від руйнівного впливу циклів замерзання-відтавання.

Для утеплення покрівлі призначені м'яка піна, а також рідкий пінополіуретан.

Для теплоізоляції фундаменту відмінно підходить плитковий матеріал з високою твердістю і щільністю. Розмір пінополіуретану може бути різним. Зазвичай це 500х500 міліметрів.

Перед тим як приступити до робіт по самостійному нанесення пінополіуретану, слід вибрати відповідне обладнання. Воно називається піногенератор. Головне його завдання — змішати в потрібній пропорції компоненти. Обладнання можна розділити на встановлення низького і високого тиску. Для побутових потреб підійде піногенератор з низьким тиском.

Багато моделі забезпечують оптимальний температурний режим. Якщо ви плануєте виробляти напилення в холодну пору року, то установка з підігрівом — те, що вам потрібно.