Пенополиуретан: что это такое, состав, характеристики, свойства ППУ

Медленно, но россияне все же прощаются с малогабаритными квартирами в хрущевках, где 3-х комнатная квартира чаще меньше по площади, чем современная однокомнатная. Все больше появляется и больших по площади частных домов. При этом речь идет не только о коттеджах в элитных поселках. Вместе с увеличением площади жилища возрастают и затраты на отопление. Сэкономить домашние финансы может грамотно проведенная теплоизоляция всех конструктивных элементов здания, в связи с чем к выбору утеплителя хозяева жилья подходят очень ответственно. Ведь малейшая ошибка чревата неприятными последствиями в будущем.

Учитывая повышенное внимание потребителей к теме теплоизоляционных материалов, редакция сайта StroyGuru подготовила цикл статей о современных видах утеплителей, их характеристиках, преимуществах и недостатках, лучших производителях. В данной работе расскажем все про утеплитель пенополиуретан, его жидкой версии, которая среди строителей зовется сокращенно — ППУ.

Определение

Чтобы лучше разобраться, что такое ППУ, приведем краткое определение материала – это синтетическая пена с ячеистой структурой. Относится к разделу пластмассы, наполненной специальным инертным газом, и часто используется в строительстве и производстве.

Среди несомненных плюсов:

• • многолетнее использование;
• • простота эксплуатации;
• • минимальная теплопроводность;
• • прекрасная адгезия.

Это один из качественных утеплителей, который часто берут, чтобы улучшить конструкционные особенности дома. Некоторые поверхности покрываются газонаполненным пенополиуретаном сложной формы. У него большой срок жизни и его легко использовать на стройке.

Особенности

Используются весьма широко: жёсткие — в качестве тепло- и звукоизоляции и лёгких формообразующих элементов, эластичные — в качестве мягких покрытий и набивки в быту и промышленности, как искусственные губки для мытья и пылевые фильтры, материал для покрасочных валиков и вставок в швейных изделиях, амортизирующая упаковка.

Популярны самовспенивающиеся самотвердеющие составы для использования непосредственно на объекте в строительстве, машиностроении — как промышленные многокомпонентные, так и бытовая монтажная пена.

Устойчивы к действию всех распространённых органических растворителей, застывшая смесь удаляется только механическим путём. В практических применениях требуют защиты от солнечного света и других УФ-источников.

По сравнению с применяемыми в ограниченных сферах другими вспененными полимерами — жёстким полистироловым пенопластом, эластичным пенополиэтиленом, вспененным латексом, микропористой резиной, набухающей целлюлозной губкой, — область использования пенополиуританов, как правило, шире.

Пенополиуретан (ППУ), состав и свойства

Получают его с помощью перемешивания двух жидких материалов:

• • полиизоцианата;
• • полиола.

Вещество взбивают, когда оно застывает, то в 90% застывшего результата оказывается газ. Так пена приобретает возможность использоваться для теплоизоляции. Она перестает пропускать холод и жару. Финальный продукт отличается структурно, область использования тоже разная. Это зависит от пропорциональности использованных жидкостей и добавок.

Так создается поролон – эластичный и мягкий наполнитель. Обычно он используется в качестве внутренней части для мебели: диванов, кресел и других мягких изделий. Марка зависит от двух показателей – насколько плотный и жесткий поролон.

Таблица плотности и жесткости

Наличие антипиреновой примеси превращает ППУ в жесткий пенополиуретан. У него повышенная плотность – от 30 до 85 кг/см3. Когда он готов, теряет эластичность. Но у него много других полезных свойств:

• • используют для снижения уровня шума и теплоизоляции;
• • для изоляции от влаги фундамента, если она выше 70 кг/см3.

Для строительных целей готовят ППУ из пары компонентов:

• • Изоцианат – основа химического процесса, неизменная составляющая.
• • Полиол – различаются в зависимости от целей.

Такие элементы влияют на скорость реакции, насколько сильно вспенится, какая будет плотность и горючесть в итоге.

ГОСТ 307302-2006 подтверждает, что вспененный полиуретан имеет Г3 класс – что это такое: он считается трудносгораемым, самозатухающим и трудновоспламеняемым.

Производство

Сырье для ППУ – продукты нефтехимической промышленности: полиизоцианаты и полиолы. Также компоненты для пенополиуретана производятся из растительных масел: касторового, рапсового, соевого, подсолнечного. Биогенные пеносоставляющие не нашли применения в промышленности, поскольку требуют немалых финансовых вложений, их использование ограничено узким кругом специфических задач.

Между нефтепродуктами (полиолом и полиизоцианатом), смешанными в определенных пропорциях, проходят химические реакции. После первых преобразований в реакционную смесь добавляют небольшое количество воды, начинает выделяться углекислый газ. В результате реакции получается пена, наполненная СО2. Механические показатели и свойства полиуретана, т. е. плотность и структуру, определяет величина цепи газонаполненных микрогранул, пропорция исходных полимеров, наличие антипиреновых добавок.

Разновидности

Большинство предприятий могут производить разные виды:

• • жидкий – продается в емкостях для напыления;
• • жесткий – листы, скорлупы и панели;
• • поролон – маты и рулоны готовой продукции.

Толщина и защитные свойства способны меняться в зависимости от целей. Характеристики позволяют готовить его прямо на строительной площадке. При изменении пропорций компонентов меняются особенности.

Поролон

Отличается низкой плотностью от 5 до 35 кг/м3. Сфера применения очень широка – от наполнителя мебели до подкладок в обувь и одежду, из них делают мочалки и прокладки на двери и окна.

ППУ жесткий

Основное место использование – строительство. Чаще его производят прямо на площадке – так экономятся ресурсы. С помощью специального оборудования рабочие смешивают компоненты в нужных пропорциях.

Так получается готовый пенопролиуретан, который не боится нефтепродуктов и воды, но опасается органических растворителей и других минеральных кислот. Существует более 30 марок разного назначения и плотности. ППУ могут применяться в одном виде для утепления, или в комплексе с аналогами другой частоты.

Сфера применения широка – от шумо- и теплоизоляции зданий до изоляционного слоя в холодильном оборудовании. Исключительно положительные отзывы.

Жидкий

Применяется для напыления на стенки и перекрытия. Благодаря более разжиженной консистенции стало возможным напылять его на стены под давлением для обеспечения изоляции. Незаменим, если нужно работать без утяжеления конструкции.

Таблица толщины

Виды

Специалисты выделяют три вида пенополиуретана:

Жесткий

Материал данного типа обладает высокой плотностью, твердостью и легкостью.

Благодаря этим характеристикам его используют в качестве акустической или теплоизоляции. Жесткий ППУ выглядит как плиты. Одно из применений – сэндвич-панели.

Пенополиуретан (ППУ) технические характеристики и свойства

По теплоизоляционным характеристикам пена превосходит множество аналогов. В качестве утеплителя ей сложно найти равных. Высокая плотность и адгезия делают возможности изолирования от холода еще выше. Они зависят от структуры материала. Жидкая форма имеет коэффициент от 0,019 до 0,035 Вт/м К, а ближайшая похожая – минеральная вата – 0,045 Вт/м К.

Паропроницаемость тоже на низком уровне – закрытые ячейки не пропускают пар внутрь. У минеральной ваты этот же показатель в 50 раз хуже. Пена защищает стены и перекрытия от вредного воздействия, удерживает внутри комнат нужную температуру и останавливает проникновение в стены частиц воды. Но под жидкостью или в прямом контакте с ней не рекомендуется его использовать, так можно вызвать реакцию гидратации.

Сравнение с минеральной ватой

Это ближайший аналог, более популярный дешевый и уступающий по ряду свойств. Прочность в момент сжатия у пенополиуретана находится на уровне 0,3, у минеральной ваты не рассчитывается, так как является очень гибкой и послушной материей.

ППУ может поглотить воды не более 10%, минвата не рассчитана на подобную нагрузку и сама имеет постоянные 4% влажности. Сопротивляться набуханию от жидкости она не будет, поэтому в жилых домах ее использовать не рекомендуется.

Поговорим о максимальном сроке службы. Пена прослужит минимум 40 лет, а уровень иного вещества не превышает и 10. Слежавшаяся минвата становится просто вредной прокладкой, от которой нет пользы.

ППУ не содержит опасных испарений, формальдегидов и фенолов, как более дешевый его аналог в 6% нежелательных соединений, и полностью безопасен. Он устойчив к воздействию агрессивной среды и отлично сопротивляется грызунам и насекомым. Пенополиуретан не выделяет в воздух волокна, минвата содержит аллерген для многих людей и азоноразрушающие газы.

Таблица: 12 характеристик

В зависимости от показателя разделяют:

• • С – самостоятельно затухающие;
• • ТС – трудносгораемые;
• • ТВ – трудновоспламеняющиеся.

Чтобы повысить огнестойкость, обычно добавляют специальные вещества в состав. Важно точно знать, какие можно положить, но лучше это доверить специалистам, а не делать самостоятельно.

Безопасность

Об экологической чистоте материала говорят, если при заливке термоизоляционного покрытия использовались только высококачественные компоненты, профессиональное оборудование. Не менее важно, чтобы напыление делал квалифицированный мастер – то, как он смешает компоненты, влияет на безопасность покрытия. Сырье для ППУ относится ко 2 и 3 классу опасности, а после застывания образуется материал, характеризующийся инертностью.

Если пропорции исходных компонентов будут выбраны неправильно или нарушится технология приготовления жидкой смеси, то химические вещества не полностью прореагируют. Результат – резкий токсичный запах, который плохо выветривается и вызывает недомогания. Опытный мастер не допускает огрех, благодаря чему покрытие является экологически безопасным, негорючим.

В процессе смешивания сырьевых компонентов образуется токсический формальдегид, бензол, фенол и толуилендиизоцианат. После нанесения «шубы» они испаряются течение суток и больше не выделяются, в отличие от пенопласта или минеральной ваты. Противники химического соединения акцентируют внимание на деструкции вещества в процессе горения. Они заявляют, что при температуре 180 °С выделяется этилен, формальдегид, оксиды азота и углерода, изоцианаты. В реальности такие температурные условия не совместимы с жизнью человека, поэтому говорить о вреде не приходится.

Умеренно горючий, трудновоспламеняемый материал характеризуется малой дымообразующей способностью. Посмотрите на фото с обугленным, но не сгоревшим помещением. На верхнем этаже был пожар, но напыленный ППУ задержал огонь благодаря низкой теплопроводности и негорючести. Такими свойствами обладают не только твердые соединения, но и мягкие высокого качества. Диваны и подушки на основе эластичного ППУ не горят, не выделяют вредных веществ, не вызывают аллергии, врачи не запрещают их использование. Дешевые марки поролона такими свойствами не отличаются.

Полезные свойства

Как и любой другой материал, пена имеет свои преимущества и недостатки.

Достоинства:

• • Легкость. Используется на чердаках, крышах, легких строениях. Не делает тяжелой конструкцию.
• • Не нуждается в крепежных элементах и дополнительных деталях.
• • Нет «мостиков холода». Бесшовная теплоизоляция.
• • Быстро наносится. Не нужно готовиться дополнительно, проводить часы рядом со стройкой.
• • Можно работать с материалом при температурном режиме от -200 до +200 градусов.
• • Выдерживает перепады температуры и влажности, устойчив к морозам и жаре.
• • Не реагирует на большинство щелочей, кислот и солей.
• • Отличное сцепление с поверхностью.

В жидком виде подходит для наполнения пустот. Заполняет межстенные пространства без разбора перекрытий – просто вливается в отверстие.

Минусы

Расскажем о том, как выглядит пенополиуретан. Это застывшая пена с мелкими порами или без них в зависимости от типа смешивания. Но у него есть и минусы:

• • Не выдерживает постоянного воздействия ультрафиолета. Необходимо ограждать от прямых солнечных лучей. Сверху следует крепить покрытие.
• • Наносится только на сухую и теплую поверхность. Перед нанесением следует очистить стену или пол от мусора и ржавчины, чтобы усилить сцепление.

Не горит, но способен тлеть под воздействием высоких температур. Теплоизоляция будет портиться, поэтому в бане, сауне и печах не рекомендуется использовать.

Видео

Что такое пенополиуретан?

Как выбрать матрас? Все о пенах(или ППУ, или поролоне). Консультирует мастер GASH.

Заливной пенополиуретан Заливка материала в полость стены

Материал ППУ что это такое для здоровья

Когда пена застыла и находится в стене, никакого вреда не несет. Но в процессе производства нужно соблюдать все требования техники безопасности. Нельзя смешивать компоненты без:

• •маски;
• • респиратора;
• • защитного костюма.

Полезные советы:

• • реактивы должны быть проверенные и сертифицированные;
• • место – не продуваемым;
• • оборудование – качественным.

Если соблюдать все условия, то пенка получится безопасной.

Жидкий утеплитель для стен: основные характеристики

Утеплитель из полиуретана наносится на стены методом напыления с использованием специального оборудования. Поэтому чаще всего такую работу доверяют специалистам, но и самостоятельно справиться с этой задачей вполне под силу каждому домовладельцу, но при условии обязательного соблюдения техники безопасности и использования специального оборудования и индивидуальных средств защиты.

Кроме напыления, которое выполняется в основном на вертикальных поверхностях, иногда используется и метод заливки, но в этом случае обрабатывать можно только горизонтальные плоскости, а также изготавливать утеплитель, наливая его в предварительно подготовленные формы.

Особенно незаменим полиуретан при утеплении различных пустот, изоляция которых практически невозможна с использованием традиционных материалов.

Например, часто при монтаже оконных конструкций и дверей используется пена для утепления стен в баллонах, нанесение которой позволяет идеально заделать проем и защитить помещение от холода и шума.

Как монтируется

Один из наиболее распространенных способов – напыление. С помощью такого метода материал отлично держится и экономно расходуется, подходит для конструкций со сложной геометрией, выступами и углублениями. Чтобы процесс прошел успешно, нужно:

• • Проконтролировать, чтобы стена или другая поверхность была сухой.
• • Нет высокой влажности, дождя, града или снега.
• • Ветер не превышает слабые 5 м/с, а лучше от него оградить рабочую зону.
• • Проследить, чтобы область покрытия была теплой – не ниже +10 градусов.
• • Смесь нагреть – около +18-25 градусов в момент нанесения, с холодной тяжело работать и держится она плохо.
• • Наносить слоем не больше 3-5 см, если требуется толще – в 2-3 приема после высыхания.

Помещение обязательно должно проветривается. Человеку следует надеть специальный костюм, маску и респиратор. Начинайте со сложных участков: труб, выпуклых или вогнутых частей, люков вентиляции или коробок разводки электрики.

Полезные советы:

• • Наносить состав рекомендуется в несколько слоев. Так будет эффект значительнее и выше адгезия. Важно проследить, что предыдущий слой полностью высох. Особенно значимо на стенах с признаками разрушения. Здесь он ляжет неровно и потребуется 2-3 дополнительных напыления, чтобы выровнять площадь.
• • Перед покупкой стоит проконсультироваться со специалистом, чтобы выбрать правильную марку ППУ с нужной непроницаемостью. Это сэкономит деньги и время, потраченное на ремонт. В вы можете приобрести качественный материал высокой прочности.
• • Если проводить нанесение пенополиуретана с учетом всех требований и советов, то на поверхности появится покрытие, которое прослужит много лет и будет выполнять свои задачи до конца службы.

С помощью этого материала утепляют фундамент и наружные стены при необходимости.Им же обрабатывают трубы магистралей для сохранения в них тепла. Монтируют на балконах и лоджиях, используют внутри игрушек и губок для мытья посуды. Это крупная часть производства, которая задействована в разнообразных сферах. Приобрести его несложно, нанести – тоже. Результат получается качественным, сохраняет полезные свойства много лет при правильном обращении.

Производители

Пенополиуретановая теплоизоляция становится популярной в последнее время. Поэтому на рынке появляются новые производители данной продукции, а также фирмы-подрядчики, предоставляющие услуги по его укладке.

Добропорядочные поставщики ППУ выпускают компоненты под своими торговыми марками. Остальные, как правило, являются перепродавцами, закупая составляющие у известных брендов. Некоторые фирмы пользуются услугами местных нефтеперерабатывающих заводов.

Используя отзывы потребителей, можно выделить несколько надежных производителей пенополиуретана:

Basf

Немецкий химический концерн, имеющий свои филиалы в 160 странах мира. Бренд выпускает продукцию широкого ассортимента.

Более 7 тысяч наименований, 60% из которых реализуется на европейском рынке, порядка 22% продаж приходится на Соединенные штаты Америки, остальное распределяется между рынками Южной Америки, Азии, Африки и Тихоокеанской зоны.

В России компания имеет несколько дочерних компаний, в том числе ООО «БАсф Строительные Системы», ООО «БАсф Восток», «Винтерсхалл Руссланд». Одним из известных совместных предприятий, выпускающих пенополиуретановую продукцию, является .

Компания выпускает системы из полиуретана, доступные потребителям любого уровня, для разных областей применения.

Synthesia Internacional S. L. U.

Испанское химическое предприятие, основанное в 1964 году. Основное направление с 1966 года – выпуск сложных полиэфиров, а также полиуретановых систем для разных промышленных отраслей, например, тепловых и акустических.

С 1970 года в ассортименте впервые появился пенополиуретан для сэндвич-панелей, строительства и холодильных систем. На сегодняшний день компания выпускает продукцию для разных сегментов рынка.

Наиболее известным дистрибьютором продукции в России является ООО «Глобал Терм».

Указанная фирма обеспечивает прямые поставки, осуществляет некоторый запас продукции на складе в Москве, гарантирует гибкую систему оплаты и консультации технических специалистов.

Sipur (Польша)

Один из крупнейших производителей напыляемого пенополиуретанового утеплителя.

Теплоизолирующая продукция характеризуется низкой теплопроводностью, что позволяет наносить утеплитель более тонким слоем (толщина напыления до 6 см). Компания гарантирует срок службы ППУ порядка 50 лет.