8-3842-33-85-00 - магазин жидких обоев

г. Кемерово, Рынок "Привоз" бокс №1

Технические характеристики ппу – ГОСТ Р 56590-2015 (EN 13165:2012) Изделия из жесткого пенополиуретана теплоизоляционные заводского изготовления, применяемые в строительстве. Общие технические условия

Содержание

Пенополиуретан: технические характеристики, применение

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.

Технические характеристики жестких пенополиуретанов

Среди множества пенообразных полимеров сложно подобрать материал, объединяющий в себе столько достоинств:

  1. Высокая теплоизолирующая способность;
  2. Отличное шумопоглощение;
  3. Устойчивость к действию агрессивных веществ;
  4. Низкое влагопоглощение;
  5. Низкая горючесть;
  6. Долговечность в применении;
  7. 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 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.

жесткий эластичный трудносгораемый утеплитель марки ППУ-ЭР

Листовой пенополиуретан: технические характеристики и особенности применения

Уже длительное время листовой пенополиуретан по праву считается одним из наиболее популярных стройматериалов. Огромное разнообразие в применении этого уникального материала позволяет использовать его не только в виде утеплителя при сооружении зданий, но и при изготовлении тканей и мебели.

Листовой пенополиуретан: технические характеристики и особенности применения Листовой пенополиуретан: технические характеристики и особенности применения

Особенности

Пенополиуретан представляет собой синтетическую пену в виде прямоугольного полотна, которое имеет различную толщину и является удобным в применении.

По сути, пенополиуретан можно охарактеризовать как разновидность пластмассы. ППУ изобрели в далеком 1937 году немецкие ученые под руководством химика Отто Байера. В то время материал еще не пользовался такой большой популярностью, однако было понятно, что он обладает уникальными свойствами, и что его ожидает множество возможностей для дальнейшего использования в производстве.

В наши дни пенополиуретан пользуется большой популярностью. Изготовление ППУ является вполне осуществимой задачей. Это легко сделать прямо на стройплощадке, для этого всего лишь нужно соблюдать необходимые пропорции специальных ингредиентов. Пласты делают при помощи заливки компонентов нефтехимической переработки в специальную форму. После тщательного перемешивания происходит распределение смеси в подготовленные формы с прессом, где материал затвердевает и принимает необходимую форму и размеры.

По своей структуре материал получается пористым, с наличием ячеек, которые заполняются газообразным веществом. Размеры ячеек влияют на плотность материала.

Листовой пенополиуретан: технические характеристики и особенности применения Листовой пенополиуретан: технические характеристики и особенности применения

По типу жесткости различают несколько видов листового пенополиуретана:

  • стандартный вариант;
  • жесткий материал;
  • пенополиуретан повышенной жесткости;
  • высокоэластичный;
  • эластичный трудносгораемый.

Жесткий эластичный трудносгораемый утеплитель марки ППУ-ЭР обладает высокими теплоизоляционными свойствами. Его технические характеристики делают материал незаменимым при обустройстве зданий и промышленных предприятий. Этот материал используется в областях производства с большой долей ответственности, таких как автомобильная промышленность и авиация.

Жесткий листовой пенополиуретан отлично зарекомендовал себя при утеплении стен. Этот материал производится в форме плит и обладает шумоподавляющими свойствами. Монтаж стен в здании производится как с наружной, так и с внутренней стороны. Жесткий пенополиуретан отлично подходит для утепления трубопроводов. Зачастую применяют специальные формы, прикрепляющиеся на трубы при помощи хомутов или проволоки, что, в свою очередь, помогает сохранить тепло и защищает их от повреждений и низких температур воздуха.

Листовой пенополиуретан: технические характеристики и особенности применения

Плюсы и минусы

Пенополиуретан является современным строительным материалом, который имеет прочную структуру и теплоизоляционные свойства. Область применения пенополиуретана довольно разнообразна и включает в себя множество отраслей производства, таких как строительство зданий, авиация, автомобильная промышленность, изготовление игрушек и мягкой мебели.

Главные положительные стороны материала можно обозначить следующим образом:

  • материал не вызывает аллергических реакций;
  • в нем не образуются грибок и плесень;
  • является устойчивым к перепадам температуры;
  • удобный в работе;
  • широкий спектр деятельности;
  • высокие показатели звукоизоляции.
Листовой пенополиуретан: технические характеристики и особенности применения

ППУ для производства мебели не представляет собой благоприятную среду для обитания насекомых. И также его основным плюсом является способность принимать различные необходимые формы, что немаловажно при изготовлении обивок для мебели, сидений и матрасов.

Несмотря на существенные плюсы, пенополиуретан имеет и отрицательные стороны.

  • Негативное влияние ультрафиолетового излучения способствует быстрому износу. В качестве защиты можно использовать штукатурку или краску.
  • Пенополиуретан – это трудносгораемый материал. Большая температура не приведет к возгоранию, однако утеплитель может начать тлеть. Такой процесс можно остановить при охлаждении материала. Поэтому там, где поверхность может начать греться, лучше отказаться от использования ППУ.

Технические характеристики

В качестве утеплителя пенополиуретан имеет значительное превосходство над другими стройматериалами. Обычно в строительстве применяется жесткий пенополиуретан, который обладает отличными энергосберегающими качествами в виде высокой плотности до 70 кг/м3 и низкой теплопроводности от 0,02 до 0,03 Вт/м.

В целом для ППУ жесткого типа характерны следующие особенности:

  • низкая водопроницаемость;
  • высокая прочность;
  • разнообразные способы изготовления материала;
  • большой диапазон рабочих температур;
  • устойчивость к осадкам, химическим элементам, радиации и коррозии.
Листовой пенополиуретан: технические характеристики и особенности применения Листовой пенополиуретан: технические характеристики и особенности применения

В целом пенополиуретан листовой является современным стройматериалом, который нашел широкое применение в разных отраслях производства, среди которых строительство, мебельная и швейная промышленность.

Этот универсальный полимер в виде пены не поддается влиянию влаги и температуры. Пенополиуретан долговечен в эксплуатации и имеет высокие санитарно-гигиенические нормы, что делает его безопасным для здоровья и жизнедеятельности человека.

Листовой пенополиуретан: технические характеристики и особенности применения Листовой пенополиуретан: технические характеристики и особенности применения

Подробнее о преимуществах пенополиуретана вы узнаете в следующем видео.

Пенополиуретаны (жесткие и эластичные)

пенополиуретаны применениеПенополиуретаны (вспененные полиуретаны, ППУ) – это газонаполненные полиуретаны, жесткие или эластичные.

Состав пенополиуретанов

Композиции для производства пенополиуретанов содержат изоцианаты, гидроксилсодержащие олигомеры, воду, катализаторы, эмульгаторы, а в некоторых случаях наполнители, красители и антипирены.

В состав композиций для производства эластичных пенополиуретанов входят простые олигоэфиры с молекулярной массой 750 — 6000, синтезируемые из окисей алкиленов (этилена, пропилена), тетрагидрофурана и гликолей. Реже используют сложные олигоэфиры дикарбоновых кислот (адипиновой, себациновой, янтарной) и гликолей (например, диэтиленгликоля). Жесткие пенополиуретаны получают из простых олигоэфиров разветвленной структуры на основе окисей алкиленов и триолов (глицерина, триметилолпропана и др.) или сложных олигоэфиров на основе дикарбоновых кислот (адипиновой, фталевой и др.) и триолов или их смесей с диэтиленгликолем. Плотность образующихся пенополиуретанов зависит от соотношения изоцианатов и гидроксилсодержащих олигомеров в исходной смеси. При избытке изоцианатов пенополиуретаны содержат больше мочевинных групп, чем при недостатке изоцианатов, когда образуется больше уретановых групп. Поскольку полимочевины обладают более низкой плотностью 1,05—1,23 г/см3), чем полиуретаны 1,28 г/см3), в первом случае получаются пенополиуретаны с меньшей плотностью.

Получение пенополиуретанов

Пенополиуретаны получают взаимодействием ди- или полиизоцианатов с простыми или сложными гидроксилсодержащими полиэфирами в присутствии воды и катализаторов. Вспенивающим агентом служит диоксид углерода (СО2), выделяющийся в результате реакции изоцианатов с водой:получение пенополиуретанов

В качестве катализаторов в большинстве случаев применяют третичные амины и оловоорганические соединения. Кроме указанных компонентов в рецептуры пенопластов вводят вспомогательные вещества — стабилизаторы пены, дополнительные вспенивающие агенты (например, фреоны), красители и др.

Пенополиуретаны можно разделить на две группы:

  1. эластичные пенопласты на основе полиэфиров линейного или слегка разветвленного строения;
  2. жесткие пенопласты на основе сильно разветвленных полиэфиров, образующих полимеры с большей степенью сшивания.

Плотность вспененных полиуретанов регулируют, изменяя содержание воды. Чем больше вводится воды, тем меньше кажущаяся плотность пены. Например, при получении эластичных пенополиуретанов с кажущейся плотностью 32 кг/м3 приблизительно 75% изоцианатных групп реагирует с водой и лишь около 25% взаимодействует с гидроксильными группами полиэфира.

В результате протекания побочных реакций при синтезе пенополиуретанов наряду с уретановыми образуются и другие связи. Так, первичная аминогруппа, образующаяся при взаимодействии изоцианатов с водой, способна вступать в реакцию с изоцианатной группой:получение пенополиуретанов

Продуктом реакции является замещенный карбамид, который содержит подвижный атом водорода при азоте и способен взаимодействовать с изоцианатами, вследствие чего при повышенной температуре может происходить сшивание отдельных макромолекул полимера («карбамидное» сшивание):карбамидное и уретановое сшивание

Поперечные связи могут образовываться также при взаимодействии изоцианатных и уретановых групп а также при тримеризации изоцианатных групп, остающихся в макромолекулах, в замещенные изоцианураты:замещенные изоцианураты

Взаимодействие изоцианатных групп с гидроксилсодержащими олигомерами и водой — конкурирующие реакции. Роль катализатора сводится к регулированию скорости указанных выше реакций. При этом выделение газа и рост полимерных молекул должны происходить с такими скоростями, чтобы газ оставался в полимере, и образовавшаяся пена была бы достаточно прочной и не опадала.

Наиболее часто в качестве катализаторов применяют соединения олова (олеат и октоат, соли дибутилолова и др.), регулирующие реакцию образования уретановых звеньев, и третичные амины (триэтиламин, триэтаноламин, диметилбензиламин и др.), катализирующие реакции образования трехмерной структуры и выделения углекислого газа. На практике используют каталитическую смесь, состоящую из соединения олова и одного или нескольких аминов. Вспенивать полиуретановую композицию можно также легкокипящими жидкостями, обычно фреонами.

Химизм образования эластичных и жестких пенополиуретанов одинаков. Жесткие пены отличаются от эластичных тем, что состоят из полимеров с большим числом поперечных связей. В жестких пенополиуретанах средняя «молекулярная масса» структурной единицы, приходящаяся на один узел разветвления сетки, составляет 400 — 700, в эластичных пенополиуретанах — 2500—20 000. Поэтому композиции для производства эластичных пенополиуретанов не содержат трифункциональных гидроксилсодержащих олигомеров (или содержат их в небольшом количестве), а также содержат меньше третичных аминов.

Обязательным компонентом композиции является эмульгатор, который способствует высокой степени диспергирования компонентов в массе и выполняет роль стабилизатора пены в момент вспенивания. Для этого используют сульфоспирты, сульфокислоты, кремнийорганические жидкости и др. Некоторые стабилизаторы (например, парафиновые углеводороды, кремнийорганические жидкости) определяют характер (открытые или закрытые) и размер образующихся пор.

В качестве антипиренов применяют трехокись сурьмы, трихлорэтилфосфат, порошкообразный поливинилхлорид и др. Для окрашивания пенополиуретанов пригодно большинство органических красителей. Наполняют пенополиуретаны тальком, керамзитом, суспензионным полистиролом, волокнами различной природы.

Пенополиуретаны производят при помощи вспенивания композиции газами, выделяющимися в результате реакций между компонентами исходной смеси (см. выше), или с помощью легкокипящих жидкостей. Поскольку при образовании пенополиуретана по первому методу выделяется значительное количество тепла, внутренние слон крупногабаритных изделий могут обугливаться. Поэтому первый метод применим только для изготовления изделий небольшой толщины.

Во втором методе выделяющееся тепло затрачивается на испарение легкокипящей жидкости, что позволяет предотвратить местные перегревы и обугливание пенополиуретанов

В промышленности пенополиуретаны получают двумя способами:

  1. одностадийным;
  2. двухстадийным.
Одностадийный способ производства пенополиуретанов

По одностадийному способу все компоненты — диизоцианат, полиэфир, воду, катализатор, стабилизатор, эмульгатор — помещают в смеситель одновременно и перемешивают в реакционном аппарате с мешалкой. Пенообразование наступает сразу же, подъем пены начинается приблизительно через 10 с и завершается через 1—2 мин. Окончательное отверждение пены продолжается от нескольких ч до нескольких суток.

Двустадийный (форполимерный) способ получения пенополиуретанов

При двухстадийном (форполимерном) способе производства пенополиуретанов сначала проводят реакцию диизоцианата с олигоэфиром (полиэфиром), а полученный форполимер затем превращают в пенополиуретан при смешении с водой или амином. Изготовление пеноиолиуретановых изделий осуществляют по непрерывной или периодической схеме (заливкой в бумажные формы), а также напылением.


Эластичные пенополиуретаны

Эластичные пенополиуретаны выпускают на основе сложных и простых полиэфиров. Наиболее распространенным их представителем является поролон. Сырьем для его производства служит сложный полиэфир на основе адипиновой кислоты, диэтиленгликоля и небольших количеств триметилолпропана, смесь толуилен-2,4- и толуилен-2,6-диизоцианатов (65: 36), а также вода.

Технологический процесс получения поролона блочным способом (рис.1) состоит из стадий подготовки сырья, вспенивания полиуретана, изготовления, вызревания и переработки поролоновых блоков.Производство поролона

Подготовка сырья заключается в приготовлении активаторной смеси. Смесь готовят в смесителях 3, в которые из промежуточных емкостей 1 через мерник 2 подают катализатор (диметиланилин), эмульгатор (натриевые соли сульфокислот), добавку, регулирующую размер пор (парафиновое масло), и воду.

Приготовленную активаторную смесь, сложный полиэфир и смесь толуилендиизоцианатов непрерывно вводят в смесительную головку машины УБТ-65 (4). Полученная смесь через сливной патрубок поступает тонкой струей на непрерывно движущуюся бумажную форму, в которой образуется пена.

Вспенивание происходит без подвода тепла и заканчивается примерна через 1 мин. Форма с пеной передвигается на транспорте через туннель с сильной вентиляцией, где из пены интенсивно выделяются газы. При выходе из туннеля форма попадает на рольганг 5, с которого поступает в сушильную камеру 6, а затем в машину 7 для нарезки блоков. Блоки укладываются штабелером 8 на этажерки 9 и передаются в камеру 10 на вызревание. При этом реакции между компонентами пены заканчиваются, пена отверждается и приобретает необходимую прочность. Вызревание продолжается около 12—24 ч при непрерывном обдувании блоков воздухом комнатной температуры. Готовые блоки перерабатывают на резательных станках 11 в листы и упаковываются.

Некоторые свойства пенополиуретанов в зависимости от состава композиции (I—IV) приведены ниже:

Состав композиции, в массовых частяхIIIIIIIV
Полиэфир100100100100
Толуилендиизоцианат45393931
Вода6,05,02,51,8
Катализатор1,01,00,50,5
Эмульгатор4,22,01,01,0

Основные физико-механические показатели эластичных пенополиуретанов приведенных выше композиций:

Физико-механические показатели эластичных пенополиуретановIIIIIIIV
Кажущаяся плотность, кг/м325345059
Разрушающее напряжение, МПа при растяжении0,340,170,200,21
Разрушающее напряжение, МПа при сжатии (с изгибом на 25%)0,00550,00620,0110,013
Относительное удлинение при разрыве,

%

398450400350

Эластичные пенополиуретаны имеют высокие тепло- и звукоизоляционные показатели, хорошие диэлектрические и амортизационные свойства. Они способны склеиваться с деревом, металлами, бумагой, тканями и т. п. Эластичные пенополиуретаны на основе сложных полиэфиров имеют более высокую прочность при растяжении, стойкость к окислительному старению, воздействию масел и растворителей, но меньшую упругость и морозостойкость и меньшую стойкость к старению во влажных условиях, чем эластичные пенополиуретаны на основе простых полиэфиров.

Свойства эластичных пенополиуретанов отечественных марок*
ПоказательППУ-ЭППУ-ЭТППУ-ЭМ-1
Кажущаяся плотность, кг/м325 – 6030 – 4030 -50
Прочность при растяжении, Мн/м2 (кгс·см)0,12 (1,2)0,1 (1,0)0,11-0,13 (1,1 -1,3)
Относительное удлинение, %150100150 – 170
Эластичность по отскоку, %151520 – 40
Относительная остаточная деформация при 50%-ном сжатии в течение 72 часов при 20°С, %101510
Напряжение сжатия при 40%-ной деформации (кгс/см2)0,0025 – 0,0075

(0,025 – 0,075)

0,003 – 0,01

(0,03 – 0,1)

0,004 – 0,01

(0,04 – 0,1)

Температура применения, °Сот -15 до 100от -20 до 100от -50 до 100
Потеря массы при горении (метод «огненная труба»)22
Коэффициент звукопоглощения при 250 гц0,350,36
при 1000 гц0,800,85
при 4000 гц0,750,80

*источник – Энциклопедия полимеров под ред. Кабанова В.В. 1974 г, том 2, с.567.

Эластичные пенопласты с закрытыми порами применяют для изготовления поплавковых изделий, механических опор, теплоизоляции для работы при низких (жидкий азот) и относительно высоких (до 120 °С) температурах. Пенопласта с открытыми порами используют для производства губок, подушек, сидений, звукоизоляционных материалов и т. д.

Все большее применение находят интегральные пенополиуретаны, имеющие плотную поверхностную пленку и вспененную сердцевину, причем все изделие образуется за один цикл заливки.


Жесткие пенополиуретаны

Жесткие пенополиуретаны получают главным образом методами заливки и напыления. По первому методу процесс проводят «следующим образом.

При повышенной температуре и перемешивании приготовляют смесь полиэфира с катализатором, эмульгатором и водой. После выдержки при 30 °С в течение 20—30 мин в смесь добавляют толуилендиизоцианат и перемешивают массу 1—2 мин.

При этом температура массы повышается на 5—10 °С, возрастает ее вязкость и происходит частичное вспенивание. Затем массу разливают в ограничительные формы, соответствующие конфигурации изделий. Вспенивание продолжается 30—35 мин.

В течение этого времени форма заполняется пенопластом, который приобретает необходимую твердость и ячеистую структуру. Для получения пенополиуретанов методом напыления на поверхность различных материалов применяют передвижную малогабаритную установку, которая состоит из обогреваемых емкостей для компонентов, шестеренчатых насосов и пистолета-распылителя с мешалкой. Толщина напыляемого слоя составляет 5—50 мм, кажущаяся плотность — от 35 до 200 кг/м3.

Физико-механические показатели некоторых марок жестких пенополиуретанов на основе сложных полиэфиров (продуктов взаимодействия двухосновных кислот с многоатомными спиртами, содержащими свободные гидроксильные и карбоксильные группы) и диизоцианатов (смеси толуилен-2,4 и толуилен-2,6-диизоцианатов) приведены ниже:

Кажущаяся плотность, кг/м360100200
Разрушающее напряжение при сжатии, МПа0,200,782,45
Ударная вязкость, кДж/м20,480,390,59
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)0,0240,0310,057
Тангенс угла диэлектрических потерь при 1010 Гц1,051,11,23
Усадка (линейная) за 24 ч, %0,60,30,5
Верхний предел рабочих температур, °С100130 – 150170
Водопоглощение за 24 ч, кг/м20,20,10,1

Жесткие полиуретаны характеризуются хорошей формоустойчивостью, имеют высокие тепло- и звукоизоляционные показатели. Они устойчивы к действию кипящей воды, бензина, керосина, смазочных масел, водных растворов солей, этилового спирта и т. п. Пенопласты легко очищаются мыльной водой; они противостоят плесени и гниению. Жесткие полиуретановые пенопласты имеют хорошие электроизоляционные свойства. Кроме того, они проявляют высокую адгезию к дереву, металлу, тканям и другим материалам. Небольшая плотность и малая способность к водопоглощению позволяют использовать жесткие пенополиуретаны для изготовления незатопляемых лодок и понтонов, а также трехслойных и многослойных конструкций, отличающихся высокой теплостойкостью, вибростойкостью и проницаемостью для электромагнитных волн. Жесткие пенополиуретаны применяются в строительстве, авиа-, авто- и судостроении, холодильном деле и т. д. Для улучшения свойств пенополиуретанов и для снижения их стоимости широко используют различные наполнители (стеклянное волокно, стекломаты и др.).

Свойства жестких пенополиуретанов отечественных марок*
ПоказательПУ-101ПУ-101ТППУ-3СППУ-304Н
Кажущаяся плотность, кг/м3100 – 200150 – 2505030-50
Прочность, Мн/м2 (кгс/см2) не менее при сжатии1,0 – 1,9 (10 – 19)2,0 – 4,2 (20 – 42)0,25 (2,5)0,15 – 0,5 (1,5 – 5)
при изгибе0,8 – 1,5 (8 – 15)1,5 – 3,5 (15 – 35)0,2 (2)0,2 – 0,9 (2 – 9)
Ударная вязкость кдж/м2 или кгс·см/см2, не менее0,40,5 – 0,80,60,4 – 0,6
Коэффициент теплопроводности, вт/(м·К)0,031 – 0,0350,033 – 0,0470,033 – 0,0380,023 – 0,035
Ккал/(м·ч·°С)0,027 – 0,0300,028 – 0,0400,028 – 0,0330,02 – 0,03
Водопоглощение за 24 часа, %, не более0,30,30,30,3
Температура применения, °Сот -50 до 150от -60 до 200от -60 до 60от -60 до 100
Диэлектрическая проницаемость при 1010 гц1,1 – 1,21,1 – 1,3
Тангенс угла диэлектрических потерь при 1010 гц0,00150,0016 – 0,0020

* источник – Энциклопедия полимеров под ред. Кабанова В.В. 1974 г, том 2, с.567.

Полиуретановыми пенопластами заполняют зазоры в бетоноконструкциях и полости при изготовлении дверей и оконных рам, производят отделку колпаков, радаров, тропических шлемов, несущих плоскостей и кабин самолетов и др.


 

Список литературы:
Вандерберг Э. Пластмасса в промышленности и в технике. М., Машиностроение, 1964. 196 с.
Домброу Б. А. Полиуретаны. М., Госхимиздат, 1961. 152 с.
Лафенгауз А: П., Юоичева Е. Я.— В кн.: Пенопласта. М., Оборонгиз, 1960, с. 117;
Павлов В. В., Горячев М, С, Дурасова Т. Ф. Там же, с. 131.
Коршак В. В., Фрунзе Г. М. Синтетические гетероцепные полиамиды. М., изд.-во АН СССР, 1962. 523 с.
Кузнецов Е, В., Прохорова И, Я. Альбом технологических схем производства полимеров и пластмасс на их основе. Изд. 2-е. М., Химия, 1975А74 с.
Лосев И. Я. Тростянская Е. Б. Химия синтетических полимеров. Изд. 2-е. М., Химия, 1971. 615 с.
Николаев А. Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. Изд. 2-е, М.~Л., Химия, 1966. 768 с.
Саундерс Дж. X., Фриш К. /С. Химия полиуретанов. Пер. с англ./Под ред. X. М. Энтелиса. М., Химия, 1968. 470 с.
Керча Ю. Ю. Физическая химия полиуретанов. Киев, Наукова думка, 1979, 220 с.
Берлин А. А., Шутов Ф. А. Упрочненные газонаполненные пластмассы. М., Химия, 1980. 192 с.
Композиционные материалы на основе полиуретанов. Пер. с англ./Под ред. Ф. А. Шутова. М, Химия, 1982. 214 с.
Дементьев А. Г., Тараканов О. Г. Структура и свойства пенопластов. М., Химия, 1983. 208 с.
Берлин А. А., Шутов Ф. А. Пенополимеры на основе реакционноспособных олигомеров М., Химия, 1977, 116 с.
Автор: Коршак В.В.
Источник: Коршак В.В., Технологии пластических масс, 3-е издание, 1985 год
Дата в источнике: 1985 год

Характеристики скорлуп ППУ, типоразмеры, технико-экономические показатели

Типоразмеры скорлуп ППУ

Компания Амаро производит теплоизоляцию из ППУ для труб различных диаметров. Мы изготавливаем скорлупы с внутренним диаметром (внешний диаметр трубы) от 25 мм до 1220 мм и толщиной стенки скорлупы от 37 мм до 60 мм.

Утеплитель для труб, цилиндры ППУ

Скорлупы поставляются как два полуцилиндра. Стандартная длина цилиндров – 1 метр.

Возможно изготовление скорлуп нестандартных размеров по индивидуальному заказу.

Скорлупы и отводы ППУ выпускаются без наружного покрытия или с дополнительной защитой (виды теплоизоляционных скорлуп для труб):

  • без покрытия
  • фольгированые
  • с покрытием из стеклопластика
  • с покрытием из оцинкованной стали (в кожухе)

 

Все типоразмеры на скорлупы и отводы ППУ, а также оптовые и розничные цены на них, вы найдете в прайс-листе.

Основные показатели пенополиуретановой скорлупы производства ООО ТК «АМАРО»

На каждую партию Скорлуп ППУ выдается паспорт соответствия Техническим условиям.
Указанные ниже характеристики определены по методикам, утвержденным в ГОСТ. Основные ГОСТЫ и ТУ на наши скорлупы вы найдете в разделе «ГОСТы, ОСТы, ТУ на скорлупы ППУ».

Характеристики скорлуп ППУ

Наименование показателя По норме Фактическая у скорлуп Амаро
Кажущаяся плотность кг/м куб. 40-70 60
Разрушающее напряжение при сжатии кПа,
не менее
200 280
Разрушающее напряжение при изгибе кПа,
не менее
500 520
Количество закрытых пор %, не менее 90 92
Водопоглащение за 24 часа, % об., не более 8 3,5
Коэффициент теплопроводности, ВТ/м К 0,019 -0,033 0,022
Температура размягчения по Вика, нагрузке 10Н, Сº, в пределах 108-186 130(150)*
* при кратковременных нагрузках

 

Фольгированный утеплитель в виде скорлупы

 

Устойчивость к агрессивным средам

Теплоизоляция трубопровода цилиндрами из пенополиуретана имеет неоспоримые преимущества перед другими теплоизоляторами. Скорлупы ППУ устойчивы к воздействию микроорганизмов и агрессивных сред (промышленные газы, дизельное топливо, морская вода и т.д.).

Воздействие агрессивных сред на пенополиуретан

Морская вода, мыльная пена стоек
Бензол, толуол, ксилол, бензин, керосин стоек
Растительные масла и животные жиры стоек
Концентрированный раствор КОН стоек
Метиленхлорид, четыреххлористый углерод набухает
Спирт, ацетон, стирол, этилацетат набухает
Концентрированная соляная кислота набухает
Концентрированная серная, азотная кислота растворяется

 

Сравнительные технические характеристики скорлуп ППУ с другими теплоизоляторами

Скорлупы из пенополиуретана имеют закрытую пористую структуру, а значит, не впитывают влагу, сохраняют свои свойства в широчайшем диапазоне температур, способны прослужить 30 и более лет, обладают низким коэффициентом теплопроводности и эффективно сохраняют тепло.

Характеристик пенополиуретана в сравнении с иными материалами

Теплоизолятор Степень плотности (кг/м.куб) Коэф. теплопроводности (Вт/м*К) Пористость Срок эксплуатации (лет) Диапазон рабочих температур
ППУ 40-200 0,025 Закрытая 30 -180…+150
Минеральная вата 55-150 0,052-0,058 Открытая 5 -40…+120
Пенопласт 30-60 0,040-0,050 Закрытая 5-7 -50…+110
Пробковая плита 220-240 0,050-0,060 Закрытая 3 -30…+90
Пенобетон 250-400 0,145-0,160 Открытая 10 -30…+120

 

Теплоизоляция пенополиуретановая для труб

 

Сравнение цилиндров ППУ с теплоизоляционными цилиндрами из минеральной ваты

Применение цилиндров теплоизоляционных из минеральной ваты – эффективный способ теплоизоляции трубопровода, однако, минеральная вата по своим технико-экономическим показателям проигрывает современным скорлупам ППУ.

Сравнительный анализ технико-экономической эффективности при использовании пенополиуретана и традиционной минеральной ваты

Показатели Пенополиуретан (ППУ) Минеральная вата
Коэффициент теплопроводности 0,02-0,03 Вт/м*К 0,05-0,07 Вт/м*К
Толщина покрытия 35-70 мм 120-220 мм
Эффективный срок службы 25-30 лет 5 лет
Производство работ Круглогодично Теплое время года, сухая погода
Влага, агрессивные среды Устойчив Теплоизоляционные свойства теряются, восстановлению не подлежит
Экологическая чистота Безопасен! Разрешено применение в жилых зданиях Аллерген

 

Характеристика ппу изоляции

Изоляция ппу по своим характеристикам во многом превосходит показатели иных теплоизоляционных материалов. Приведенные сравнения доказывают, что изоляция труб ппу скорлупой выгодна в экономическом плане, особенно с учетом её долговечности, ремонтопригодности и возможности повторного использования при реконструкциях трубопроводов.

Про ряд достоинств ППУ изоляции и её сравнении с изоляцией из ППС (пенополистирол) можно прочитать в этом материале.

Прайс лист на скорлупы ППУ производства АМАРО.

Напыляемый двухкомпонентный пенополиуретан (ППУ)

Сегодня жесткие пенопласты являются одними из наиболее распространенных строительных материалов. Эти легкие, но достаточно прочные материалы обладают очень низкой теплопроводностью, малой паропроницаемостью, высокой адгезией к бумаге, металлу, древесине, штукатурке и рубероиду.

Пенополиуретан

Пенополиуретан (ППУ) получают из жидких компонентов, дозировка и смешение которых осуществляется при помощи специального оборудования для напыления пенополиуретана (ППУ). И эти пенопласты с одинаковой легкостью изготавливают как на производственных площадях, так и непосредственно на месте применения. Реакции вспенивания и отверждения протекают настолько быстро, что уже через несколько минут после изготовления изделие готово для дальнейшего применения. Жесткие ППУ плотностью 30-35 кг/куб.м, т. е. имеющие 97% газовой фазы, содержат обычно изолированные ячейки диаметром 0,2-1,0 мм.

Механизм образования пенопласта исключительно сложен, поскольку очень быстро увеличивается в объеме при одновременном повышении температуры и вязкости. Полный цикл вспенивания составляет 10-40 сек., затем подъем пены прекращается, и жидкая фаза переходит в твердую.

 

Свойства и характеристики пенополиуретана (ППУ)

 

Уникальные качества жестких пенополиуретанов:

  • наименьший коэффициент теплопроводности,
  • высокая адгезионная прочность с основанием,
  • экологическая безопасность (по результатам санитарно-эпидемиологических исследований разрешено применение пенополиуретанов в бытовых и промышленных холодильниках),
  • долговечность (пенополиуретановые покрытия не подвержены разложению и гниению, не разрушаются под воздействием сезонных температурных колебаний, атмосферных осадков, агрессивной промышленной атмосферы),
  • способность к акустической изоляции,
  • антикоррозийная защита,
  • очень малое водопоглощение (пенополиуретан практически не насыщается влагой, но в тоже время «дышит», т.е. пропускает избыток влаги,
  • содержащийся в помещении в окружающую среду),
  • имеет оптимальное значение паропроницаемости (благодаря этому нет необходимости в дополнительной пароизоляции),
  • механическая прочность,
  • не поддерживает горение (трудногорючие, ГОСТ 12.1.044),
  • и, наконец, высокая технологичность переработки.

 

Применение пенополиуретана:

Применение пенополиуретана

 

Сравнительные характеристики теплоизоляционных свойств стройматериалов

ПЕНОПОЛИУРЕТАН

МИНВАТА

ПЕРЛИТОЦЕМЕНТ

ДРЕВЕСИНА

КИРПИЧ

БЕТОН

  

Сравнение пенополиуретана с традиционными теплоизоляторами

Тепло-изолятор Средняя плотность (кг/м.куб) Коэф. тепло-проводности (Вт/м х К) Пористость Срок эксплуатации (лет) Диапазон рабочих температур
ППУ жесткий 40-160 0.019-0.040 Закрытая 30 -150…+150
Мин.вата 55-150 0.052-0.058 Открытая 3 -40…+350
Пробковая плита 220-240 0.050-0.060 Закрытая 3 -30…+90
Пенобетон 250-400 0.145-0.160 Открытая 10 -30…+120

 

Сравнительный анализ технико-экономической эффективности при использовании ППУ-изделий и традиционной мин.ваты

Характеристики ППУ Мин.вата
Коэффициент теплопроводности 0.019-0.040 0.052-0.058
Толщина покрытия 35-70 мм 120-220мм
Возможность использования Многоразового использования Одноразовое использование
Эффективный срок службы 25-30 лет 3 года Постепенная потеря теплоизоляционного слоя и теплоизолирующих свойств в следствии осыпания вниз
Производство работ Круглогодично Теплое время года, сухая погода
Влага, агрессивные среды Устойчив Теплоизоляционные свойства теряются, восстановлению не подлежат
Экологическая чистота Безопасен. Разрешено применение в жилых зданиях СЭС России Аллерген
Рабочая температура -150 …+ 150 350
Производительность Бригада — 3 человека 100-400 кв.м в смену 20-50 кв.м в смену
Фактические тепловые потери В 1.7 раза ниже нормативных Снип 2.04.14-88 Превышение нормативных после 6 месяцев эксплуатации
Экономика В следствии низкой теплопроводности позволяет экономить до 30% теплоносителей (газа, мазута)  

 

Пожароопасность ППУ. Для определения степени пожароопасности ППУ испытывают на загорание и огне- и теплостойкость, а также находят скорость распространения пламени на поверхности образца.
Отечественный изоцианатуратный пенопласт с высокой тепло- и огнестойкостью получают реакцией тримеризации полиизоцианата в присутствии фреона и активаторов. Пластификация пенопласта обеспечивается гидроксилсодержащими полиэфирами.

Изоцианатуратный пенопласт ППУ можно длительно использовать в качестве теплостойкого, диэлектрика и огнезащитного материала при температурах от —60 до +200°С, а кратковременно — и при более высоких температурах. Он трудно сгораем. При контакте его с открытым пламенем образуется поверхностный слой кокса, защищающий изолированную поверхность от воздействия высоких температур и способствующий гашению пламени.
Так, температура поверхности, изолированной слоем ППУ толщиной 35 мм, не превышает 50°С при воздействии в течение 10 мин температуры 340°С.

Старение. Старение свойственно ППУ так же, как и всем органическим веществам, которые с течением времени изменяют свои свойства под воздействием окружающей среды. Эксплуатационный срок различных материалов определяется стойкостью их к старению, т. е. способностью сохранять свои свойства при эксплуатации на уровне требований технических условий. В связи с этим в течение 5 лет были проведены климатические испытания ряда пенопластов, в том числе и ППУ, в различных Климатических районах : умеренно холодном (г. Владимир), сухом жарком (г. Ташкент), теплом влажном (г. Батуми), очень холодном (Антарктида — станция «Восток»), жарком влажном (в районе экватора). Эти испытания вели в целях изучения более рационального использования пенопластов в различных условиях эксплуатации,определения их гарантийных сроков службы, улучшения эксплуатационных свойств. В результате испытания выявлено влияние на эксплуатационные характеристики пенопластов, химической природы полимеров, ячеистой структуры, видов вспенивающего агента. Установлено, что за указанный срок изменение контролируемых характеристик ППУ было практически невелико и сохранялось на допустимом уровне.

Испытания проводили как на открытых стендах, где образцы подвергались воздействию дождя, ветра, пыли, солнечной радиации, различных температур, так и в складских условиях. Отмечено некоторое деформирование образцов вследствие расширения ППУ, вспененных фреоном, или усадки ППУ, вспененных СО2. Образцы с естественной коркой более формоустойчивы, чем образцы без корки.

Поскольку в реальных условиях эксплуатации ППУ, получаемые заливкой, чаще всего защищены от непосредственного воздействия окружающей среды, то эксплуатационные условия лучше имитировать при складском хранении. Все исследованные рецептуры ППУ в этих условиях обладали удовлетворительной устойчивостью, стабильностью формы и размеров, а основные физико-механические показатели их практически не изменялись.

В отношении стойкости к старению ППУ следует отметить, что на протяжении почти 15-летнего срока эксплуатации его основные свойства остаются в допустимых пределах. Не обнаружено появление плесени, эрозии, вспучивания покрытия.

Окраска внутри пенопласта практически не изменилась. Цвет наружной поверхности от светло-желтого перешел в темно-коричневый. В местах контакта с металлом отмечено пожелтение слоя ППУ толщиной 5–10 мм. Предел прочности пенопласта при сжатии практически не изменился (при плотности до 80 кг/м3 он составляет 0,45 МПа). Ударная вязкость внутренних слоев увеличилась в 1,5 раза. Коэффициент теплопроводности изменился с 0,033 до 0,041 Вт/(м К). Температура раз-мягчения практически не изменилась (98С), за исключением участков, которые подвергались специальному систематическому воздействию нефтепродуктов; на этих участках температура размягчения снизилась до 65°С, а коэффициент теплопроводности увеличился до 0,046 Вт/(м К). Эти данные хорошо согласуются с расчетными, согласно которым через 30 лет хранения пенопласта коэффициент теплопроводности увеличивается на 15–35°С. Водопоглощение ППУ не превышало 0,15 кг/м кв. Диэлектрические характеристики практически не изменились.

Изменение цвета ППУ (пожелтение) обусловливается наличием свободных аминогрупп в полимере и воздействием света. Интенсивность этого процесса удается снизить изменением рецептур.

Основным фактором, вызывающим разрушение образцов при старении, является ультрафиолетовая радиация. Жесткие ППУ в процессе старения делаются более хрупкими, эластичные — более жесткими (особенно, в начале процесса). Выявлено, что свойства ППУ при старении изменяются главным образом в поверхностном слое при относительной стабильности свойств внутренних слоев.

Токсичность ППУ. В процессе получения ППУ в той или иной степени бывают токсичными, так как этим свойством обладают некоторые из их исходных компонентов, поэтому при получении ППУ нужно строго руководствоваться инструкциями по технике безопасности. После завершения процесса отверждения ППУ нетоксичны.

В результате проведенных исследований выявлено, что при сгорании ППУ выделяются следующие токсичные газы: НСN, угарный газ СО, углекислый газ СО2.

При отсутствии воздуха заметное количество этих газов выделяется при температуре 500°С, причем НСN адсорбируется частицами дыма. При продувке воздуха через поры ППУ резко (до максимума при температуре 500°С) возрастает выделение и последующее окисление НСN, ускоряются разложение полимера и вывод газообразных продуктов из зоны реакции. При свободном горении НСN образуется в меньшем количестве. По данным исследований с точки зрения выделения НСN по сравнению с азотсодержащими материалами, включая шерсть и шелк, ППУ являются менее токсичными. Причина этого в том, что при размягчении ППУ образуется жидковязкая масса, удерживающая HCN в зоне реакции, благодаря чему он успевает разложиться, а это ведет к снижению токсичности продуктов сгорания ППУ.

Испытания, проведенные на мышах, показали, что токсичность продуктов разложения ППУ значительно ниже токсичности продуктов разложения древесины и каучука в тех же условиях.

По данным зарубежных исследовании («Еuгорiег Ро1уmег» 1974, 10, № 9, р. 871; 1975, 11, № 2, р. 138), содержание окислов азота в продуктах деструкции ППУ при температурах от 600 до 1000°С находится в пределах 0,2–2,0% массы исходного продукта и мало зависит от температуры. При сгорании эластичных ППУ выделяется от 0,7 до 1,6% изоцианата, имеющегося в полимочевине и золе, а концентрация его мало зависит от температуры.

В общем случае токсичность продуктов сгорания ППУ зависит от степени насыщенности данного объема изделия или конструкции пенополиуретанами (в кг/м3) и особенностей использованной марки ППУ. Наличие одновременно и других полимерных материалов, подверженных горению, усиливает степень токсичности, наличие вентиляции снижает ее. Для устранения опасности токсикации при разработке конструкций из ППУ желательно получать консультацию в Институте охраны труда и профзаболеваний АМН России.

Исследования токсикологических свойств ППУ, наряду с разработкой новых нетоксичных марок, продолжаются.Эти исследования включают качественную и количественную оценку загрязнения воздуха в процессе вспенивания, наличия запаха, степени воздействия на организм. На основе полученных результатов уже рекомендовано использовать ППУ при строительстве жилых и общественных зданий, в промышленном строительстве и машиностроении, включая судостроение и авиастроение.

Характеристики плит ППУ

Плиты из пенополиуретана могут использоваться в качестве теплоизоляции для внешней и внутренней изоляции стен, полов, перекрытий, кровель зданий и сооружений, помещений различного назначения, как жилых и административных, так и промышленных. Благодаря малому весу, применение плит ППУ не приводит к значительным нагрузкам на фундамент зданий и сооружений. Плиты ППУ обладают уникальными свойствами, таким как долговечность, устойчивость к механическим нагрузкам, тепло и морозостойкости, благодаря чему позволяют значительно уменьшить расходы на эксплуатацию зданий и сооружений.

Среди преимуществ плит из пенополиуретана можно отдельно выделить:

  • Высокие теплоизоляционные свойства
  • Низкие показатели коэффициента термического расширения
  • Перепады температур не изменяют форму и свойства материала
  • Низкое водопоглощение
  • Малый вес
  • Легкий монтаж
  • Возможность механической обработки
  • Материал не подвержен плесени и гниению
  • Долговечность (срок эксплуатации более 50 лет)
  • Устойчивость к повреждению грызунами
  • Стойкость к воздействию химических средств и атмосферным осадкам
  • Экологичность
  • Возможность повторного использования после демонтажа

Физико-механические характеристики плит из ППУ

3, не менее55 — 60
Разрушающее напряжение при сжатии, кПа, не менее200
Разрушающее напряжение при изгибе, кПа, не менее300
Температура размягчения по Вика при нагрузке 10Н, °С, не ниже120
Теплопроводность, Вт/м·°К, не более0,028
Водопоглощение за 24 ч, %, не более1,5

Сравнительная характеристика плит ППУ и плит из пенополистирола

Наименование материалаПлиты ППУПлиты из пенополистирола
Внешний видпрямоугольные облицованные плиты, торцы выполнены в четвертьпрямоугольные необлицованные плиты
Коэффициент теплопроводности0,028 не изменяется на протяжении долгих лет эксплуатации0,040 увеличивается после 1-2 лет эксплуатации
Рабочая температураот — 200 °С до +130 °С, допустима обработка горячим битумомот — 80 °С до + 80 °С
Химическая стойкостьпенополиуретан стоек к действию растворов щелочей, разбавленных кислот, бензинупенеполистирол растворим в бензине, солярке
Стойкость к замораживанию/оттаиваниюсвыше 50 циклов15 циклов

Плиты ППУ имеют стандартный размер 1200х600 мм с толщиной 30, 40, 50 мм. Для лучшей стыковки торцы изделий изготавливаются в четверть.

При необходимости возможно изготовление теплоизоляционных плит ППУ не стандартных размеров по техническому заданию заказчика.

Типоразмеры плит ППУ

Плиты, мм
1200 х 600 х 20 с четвертью
1200 х 600 х 30 с четвертью
1200 х 600 х 40 с четвертью
1200 х 600 х 50 с четвертью
1200 х 600 х 30 без четверти
1200 х 600 х 60 без четверти
1020 х 1020 х 60 без четверти
1360 х 1100 х 30 с четвертью
1400 х 180 х 180 без четверти
2100 х 800 х 40 без четверти

Существует несколько покрытий для защиты плит ППУ от внешних воздействий: фольга, стеклопластик, ламинированная бумага, стекловолокно.

Алюминиевая поверхность плиты ППУ отражает тепло, тем самым улучшая теплоизолирующую способность. Объекты применения: бани, сауны, перекрытия плоских и скатных кровель.

Плита ППУ отделанная стеклопластиком имеет гладкую, легко поддающуюся очищению, герметичную поверхность, обладает хорошей химической стойкостью. Объекты применения: внутренние стен, потолки, холодильные камеры.

Плиты ППУ со стекловолокном являются оптимальным решением при использовании в качестве утеплителя с применением в дальнейшем отделки штукатурными растворами, так как стекловолокно обладает высокими эксплуатационными и адгезионными свойствами.

Монтаж плит из ППУ

Монтаж производится с помощью клея или механически, при помощи пластиковых дюбелей.

Для теплоизоляции плоских крыш плиты ППУ крепятся механически или на клей. В случае крыш с уклоном плиты укладываются в ячейки между стропилами.

При изоляции стен плиты ППУ могут применяться как обкладные элементы под штукатурку по наружной кладке.

Плиты ППУ возможно применять при укладке в пол систем отопления.

Монтаж плит ППУ к стене осуществляется с помощью дюбелей, а стыки обрабатываются специальным клеем.

Цена на Плиты ППУ варьируется в зависимости от толщины и материала, из которого производится изделие.

Исходя из написанного выше, можно с уверенностью сказать, что плиты ППУ самый эффективный и оптимальный плитный материал для сохранения тепла. Основные выгоды его использования: долгий срок эксплуатации, экономия на отоплении и ремонте, экологичность и безопасность для здоровья.

Применение пенополиуретана в строительстве для утепления дома: Инструкция +Фото и Видео

Пенополиуретан напыляетсяОбласти применения пенополиуретана. Есть 7 чудес света, но одним из необычных материалов в современной химической науке является создание нового полимера, который стал известен миру как пенополиуретан. Его делаю из нефтепродуктов при помощи специальной химической обработки. Материал обладает ячейковой структурой, а в каждой из них находится по пузырьку газа. При установлении разных пропорций исходных материалов можно получить пенополиуретаны с разными размерами ячеек.

Отличаются он и по тому, какая у ячеек толщина стенок.  В результате есть мягкие и жесткие пенополиуретаны, которые отличаются по эластичности и прочности.

Создание уникального материала

Этот процесс является ничем иным, как заслугой немецких ученых, которые смогли добавиться невероятного результата под руководством Отто Байера. И правда, благодаря новинке в технических материалах, которая отличается от других и имеет массу преимуществ, мы получили много областей применения пенополиуретана, которые затрагивают разные сферы деятельности человека.

Материал и его классификация

Разновидности пенополиуретана зависят от  прочности ячеек:

  • Пенополиуретан как утеплитель домаСтандартного типа.
  • Мягкого и сильно мягкого типа.
  • Повышенной жесткости.
  • Высокоэластичные и вязкоэластичные.

Жесткий пенополиуретан используют в строительстве, при утеплении зданий, ремонте и в других ситуациях. Были проведены много исследований по характеристикам материала, а особенно по искусственному состариванию. Итак, результат не может не радовать – срок службы минимум 50 лет. Для успешного использования следует избегать контактов с сильными минеральными кислотами и органическими растворителями. Материал обладает устойчивостью к действию нефтепродуктов и воды.

Интересно, что полимер открыли в 1937 году, но его триумфальный взлет и обретение популярности пришлось примерно в 1960 год. Жесткий пенополиуретан имеет больше 30-ти модификаций, которые отличаются по техническим характеристикам и которые используют в различных сферах.

Техническая составляющая жестких пенополиуретанов

Среди огромного количества полимеров пенообразного вида сложно выбрать второй такой материл, который будет сочетать в себе столько достоинств:

  1. Пенополиуретан как утеплитель дома на схемеОтличная способность к теплоизоляции.
  2. Высокий уровень шумопоглощения.
  3. Низкий уровень влагопоглощения.
  4. Устойчивость к воздействию агрессивных составов.
  5. Низкий уровень горючести.
  6. Долговечность (срок эксплуатации минимум 50 лет).
  7. Материал экологически чистый и безопасный для человека.

Характерные особенности применения пенополиуретана зависят от размера ячеек, из которых он состоит. Но все же, в сравнении с другими теплоизоляторами пенополиуретан является лидером по всем показателям, а особенно по теплопроводности, так как в этом ему уступает даже минеральная вата. Определить шумопоглощение можно по толщине слоя изоляции, ее эластичностью, воздухопроницаемостью и демпфирующими свойствами. Способность пенополиуретана к задерживанию звуков зависит от частоты колебаний звука и жесткости материала. Для лучшей защиты от шума советуют применять полуэластичную разновидность ППУ.

Еще пенополиуретан является химически устойчивым материалом, и по этому показателю он мог обогнать даже хваленый пенополистирол. ППУ может выдерживать воздействие едкого химического пара (в нормальной концентрации), и не будет разрушен под действием спирта, масла, бензина, а также имеет устойчивость к кетонам, эфирам и разбавленным кислотам. Нанесенный на металл слой ППУ отлично защитит его от образования на поверхности ржавчины. Эффективность в этом случае во многом зависит от разновидности материала.

У ППУ достаточно высокая устойчивость к влаге. Она во многом зависит от рецептуры, по который был изготовлен пенополиуретан. Так, чем выше плотность, тем меньше материал будет поглощать влаги. Если вы хотите повысить уровень устойчивости, можно воспользоваться специальными веществами, которые названы гидрофобизаторами. К примеру, при добавлении в состав пенополиуретана касторового масла вы уменьшите водопоглощение в 4 раза!

Горючесть материала

Применение пенополиуретана достаточно широко и благодаря тому, что это вещество с низкой степенью горения.  Использование всевозможных добавок дает возможность повысить уровень огнестойкости. Изменять химическую формулу не всем по карману, а вот добавить в рецепт фосфорные соединения или галогены куда проще и выгоднее. Это даст возможность получить невозгораемый материал, при этом не слишком повышая себестоимость материала. Это достаточно разумный вариант для помещений, где риск возгорания слишком высок, а именно, для производственных помещений.

Плотность разных видов пенополиуретана отличается из-за того, что технология производства разная. Материала с хорошими характеристиками удельного веса, до 80 кг на 1 м3 по стоимости дороже, тогда как при меньшей плотности цена ниже.

Производитель заявляет, что долговечность при эксплуатации лишь 30 лет, хотя на самом деле эта цифра намного больше. Японские и американские специалисты активно занимаются исследованием образцов пенополиуретана, который использовали в строительстве домов в 70-е гг. В результате они сделали вывод, что весь материал, который брали в качестве образца с крыш и стен остался без изменений. В исходном состоянии остались показатели химической устойчивости и технических теплоизолирующих свойств.

Использование пенополиуретана

Область применения ППУ широка

Так как по экологическим и техническим характеристикам после застывания это самый безопасный и экологичный материал.

Пенополиуретан как утеплитель цистернОбратите внимание, что при первичном использовании такого необычайного по структуре материала планировали использовать пенополиуретановые изделия для интерьера, и не было никаких серьезных планов на будущее.

К достоинствам в плане технических характеристик можно отнести и то, что материал обладает отличной способностью «прилипать» к любой поверхности, причем это не зависит от материалов, из которых их сделали, и формы покрытия. Благодаря свойствам напыляемого пенополиуретана можно наносить его на любые материалы – дерево, бетон, стекло, металл и неважно, как расположена конструкция – вертикально или горизонтально. Помимо этого, пенополиуретан имеет высокую адгезию и удобен в применении, его не нужно будет закреплять на поверхности и обрабатывать перед тем, как наносить на поверхность.

Благодаря малому весу применение пенополиуретана упрощает ремонт – он не утяжеляет конструкцию, что является значительным плюсом в строительстве. ППУ хорошо переносит и низкие, и высокие температуры, что дает возможность использовать его и для обработки помещений внутри и снаружи, причем и в жилых, и в производственных помещениях.

В отличие от других утеплителей (листовых или панельных) пенополиуретан не образует щелей и швов, которые нужно заделывать. Он отлично заполняет пространство вокруг конструкции, которую утепляют, и дает возможность все загерметизировать, в том числе и те места, которые неудобно заделывать остальными материалами.

При хранении и транспортировку ППУ обходится дешево, так как для его изготовления используют компактные исходные элементы. По своим характеристикам пенополиуретан отлично подходит для мягкой мебели, и его часто используют при создании наполнителя для диванов, кресел и подушек. Последнее время поролон стали применять намного чаще, чем хлопковую набивку и вату. Этот материал знает каждый, и его можно применять для разных бытовых нужд.

Негативные стороны ППУ

Но, идеального материала не существует, во всяком случае, пока что. Помимо достоинств, у жестких пенополиуретанов есть и некоторые недостатки:

  • Материал неустойчив к действию УФ лучей, требуется использовать штукатурку или окрашивание стен, иногда используют закрытие панелями.
  • Ограничение использования в тех местах, где может быть чрезмерное нагревание поверхности или высокий шанс возгорания.
  • Высокая стоимость при напылении.

Технические характеристики ППУ дадут возможность использовать его и дальше во многих сферах деятельности человека.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *