Свойства жесткого пенополиуретана

Пенополиуретан – искусственный полимерный материал, который на 85-90% состоит из газа, что снижает суммарную плотность материала. Для изготовления используют смешивание между собой двух компонентов, к которым могут быть дополнительно внесены антипиреновые добавки. Компонент А представляет смесь полиола или полиэфира с рядом других веществ, которые выполняют несколько задач:

ускорение протекания химической реакции;
регулирование размера ячеек и стабилизации за счет наличия поверхностно активных веществ (ПАВ), которые играют роль пенорегуляторов;
антипирены, служащие для повышения пожарной безопасности.

Полиизоционат выступает в качестве компонента Б. Он представляет коричневую жидкость с неприятным запахом. Вещество играет при производстве пенополиуретана роль отвердителя и отвечает за жесткость готового изделия.

Изготавливают изделия и покрытия из жесткого пенополиуретана методом напыления или заливки (литья). Первый вариант предполагает нанесение готового состава на разные открытые поверхности специальным оборудованием низкого или высокого давления. Подобный вариант очень перспективен за счет простоты использования и доступной цены. Одновременно появляется возможность обрабатывать сложные по форме поверхности непосредственно на месте, а за счет хорошей адгезии формируется надежное и прочное покрытие, которое будет надежно удерживаться долгие годы.

Метод заливки пенополиуретана используется при промышленном изготовлении всевозможных плит, блоков, цилиндров, фасонных изделий, сэндвич-панелей и других изделий. Непосредственно заливка идет с помощью специальных машин, которые обеспечивают качественное перемешивание и гомогенность состава по всему объему. Подобный подход гарантирует высокое качество готовых изделий.

Разновидности пенополиуретана

Особенность пенополиуретана в сильном изменении технических характеристик в зависимости от состава, наличия антипиреновых добавок и других моментов. Можно разделить материал на три основные группы: эластичный, жесткий, жидкий пенополиуретан. Первый еще часто называют поролоном. Он имеет плотность от 5 до 35 кг на кубический метр и активно используется для всевозможных утеплителей и наполнителей мебели, в качестве подкладок в одежде и обуви, для защитной упаковки, изготовления губок и мочалок. Жесткий пенополиуретан относительно новый материал, который начали использовать в строительстве в качестве гидроизоляционного и теплоизоляционного материала. Его активно используют для защиты конструкций и всевозможных поверхностей. Речь про напольные и защитные покрытия, которые быстро полимеризируются при наличии контакта с воздухом.

В зависимости от вида выпускают вспененный пенополиуретан в следующих вариантах:

эластичный (поролон) в виде матов и рулонов;
жесткий в формате панелей, листов;
жидкий в виде состава для нанесения на основу.

Жесткий пенополиуретан и его характеристики

Особенность этого типа материала в наличии специальных добавок, которые кроме повышения плотности ведут к закрытию пор. Последний факт предотвращает попадание внутрь ячеек воды, что позволяет использовать материал для гидроизоляции фундаментов и других строительных конструкций.

Другие особенности материала:

возможность уменьшения эффективной толщины покрытия примерно в 2-2,5 раза;
высокий уровень плотности, что позволит материал окрашивать и штукатурить без каких-либо ограничений и опасений;
простоту монтажа за счет хорошей адгезии к большинству строительных материалов (кирпич, бетон, сталь).
хорошая стойкость к агрессивным химическим веществам. Например, он не боится контакта с разбавленными кислотами, бензином, маслами и спиртами.

Технические характеристики жесткого пенополиуретана

Реальные характеристики материала сильно зависят от состава, размеров воздушных ячеек. В общем случае, можно ориентироваться на следующие параметры:

теплопроводность 0,019-0,035 Вт/м*К, что значительно лучше, чем у минеральной ваты, где параметр оставляет 0,045-0,056;
влагопоглощение и паропроницаемость – 1-3% (в общем случае, чем выше плотность материала, тем меньше этот показатель, а также этот параметр зависит от содержания в составе гидрофобизаторов, в качестве которого может выступать обычное касторовое масло);
плотность материала – 30-80 кг/м3 (в общем случае, чем выше показатель, тем лучше гидроизоляционные свойства, но материал становится дороже);
механическая прочность на уровне 0,15-1 Мпа для сжимающих нагрузок и 0,35-1,9 Мпа для изгибающих

Считается, что срок службы материала составляет 20-30 лет, но на практике документально подтверждено, что через 40-50 лет состав и характеристики жесткого пенополиуретана, использованного для теплоизоляции зданий и труб, не изменился. Последнее позволяет утверждать, что реальный период эксплуатации на практике значительно больше заявленного.

Горючесть пенополиуретана

Наличие в составе антипиреновых добавок, полиола позволяют отнести жесткий пенополиуретан к категории Г (горючий, трудно сгораемый, трудно воспламеняющийся материал имеющий самозатухающие свойства). В зависимости от требований и конкретного химического состава материал может находиться в диапазоне Г2-Г4. В итоге его можно использовать для тепловой изоляции зданий с внутренней или внешней стороны, иных целей.

Использование пенополиуретана

Основной объем жесткого вспененного пенополиуретана используется в строительстве. Из материала изготавливают плиты для защиты от шума, повышения теплоизоляции стен в зданиях любого типа. Также жесткий пенополиуретан прекрасно подходит для утепления трубопроводов. Для упрощения монтажа на последних используют материал специальной формы, который крепят проволокой либо хомутами, снижая потери тепла и защищая от повреждений.

Из других сфер производства отметим:

мебельную промышленность;
производство обуви;
изготовление оборудования
изготовление бытовых и торговых холодильников;
автомобильную промышленность;
изоляцию цистерн и технологических емкостей.

Преимущества и недостатки пенополиуретана

Жесткий пенополиуретан – современный материал, популярность которого обусловлена несколькими преимуществами:

биологическая инертность и отсутствие условий для развития плесени и грибков;
стойкость к перепадам температуры, что повышает долговечность;
полная безопасность для человека и отсутствие какой-либо опасности для человека из-за отсутствия токсических материалов;
отсутствие аллергических реакций;
малый удельный вес, что снижает нагрузку на стены при их отделке;
хорошая звукоизоляция для сохранения комфорта в помещении;
возможность принимать разные формы и простота обработки, что позволит изготовить готовые детали с высокой точностью геометрических размеров.

Материал не расслаивается и не отслаивается при использовании в температурном диапазоне от -80 до +180 градусов, что позволяет использовать его в достаточно экстремальных условиях.

Одновременно материал имеет и несколько проблемных моментов. Речь про низкую стойкость при воздействии ультрафиолетовых лучей, что требует обязательного окрашивания поверхности или нанесения слоя штукатурки. Вторым недостатком станет начало тления при нагреве, поэтому нельзя использовать материал рядом с поверхностями, которые могут нагреваться.

Подводя итоги, материал является очень перспективным на сегодня, который будет только расширять свою сферу применения.