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

Продукция из ППУ или на его основе представлена в широком ассортименте, активно используется в строительстве и благоустройстве дома, в мебельной и автомобильной промышленности. Рассмотрим с технической точки зрения пенополиуретан: что это такое, какими обладает свойствами. Ознакомимся с разновидностями готовой продукции, характеристиками конечного результата напыляемых вариантов. Читайте до конца и Вы поймете, какие виду полимерного состава лучше выбрать для решения тех или иных задач.

Поролон – модификация полиуретана Источник allegroimg.com

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.

Применение

Рассмотрим ППУ – что это такое как материал для строительства и отделки дома. Основное назначение пены – утепление, шумоизоляция, герметизация локальных участков и монтажных зазоров. Также с помощью жидкого состава осуществляется закрепление различных конструктивных элементов: подоконники, откосы, коробки и рамы, гипсокартон и панели.

Изоляция оконного проема монтажной пеной Источник adgesia.ruhttps://m-strana.ru/articles/uteplenie-doma-iz-gazobetona/

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.

Уход

Ухаживать за матрасами и другими изделиями с пенополиуретановой набивкой крайне просто. Достаточно избавлять изделие от пыли на поверхности и периодически переворачивать матрас или подушку, чтобы они не теряли форму. Чаще всего производители заботливо оснащают чехлы застежками, что обеспечивает возможность снимать их для стирки.

Своевременные профилактические мероприятия помогут сохранить первоначальный эстетичный внешний вид надолго и избавят пользователя от лишних затрат.

Все вышеизложенные факты дают основание полагать, что синтетический материал достаточно хорош и удобен в использовании. Пенополиуретан может принести дополнительный комфорт в повседневную жизнь обывателя. При этом не стоит забывать о потенциальной угрозе для здоровья и взвесить все за и против, прежде чем решится на покупку.

Совет! Старайтесь приобретать изделия от проверенных производителей с хорошей репутацией. Избегайте товаров с подозрительно низкой стоимостью. Помните, что предметы для сна — залог здоровья!

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Форма выпуска

Выпускают готовые пенополиуретановые изделия для звуко-и теплоизоляции в строительстве в виде тонких листов, изоляционных плит, блоков, профилей специальной конфигурации, волокон и жгутов разного диаметра и даже пленок.

Изделия бывают вспененные, армированные волокнами или сетками – стальными, стекловолоконными, полипропиленовыми, ламинированные пленкой, фольгой и пр. Выпускается пенополиуретан листовой.

В строительстве имеет применение как напыление и как готовые материалы для теплоизоляции промышленных холодильников, утепления жилья, административных и промышленных зданий, теплоизоляции трубопроводных систем, как от мороза, так и от жары.

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.

Процесс напыления

Если вы заключили договор с какой-то кампанией, в назначенное время приезжает микроавтобус. В нем установлено оборудование для напыления. Для работы аппарата высокого давления необходимо напряжение 380 В. Если у вас только 220 В, обычно запускают генератор, который выдает требуемое напряжение. От сети 220 В может работать аппарат низкого давления, но, как говорили ниже, качество теплоизоляции будет значительно хуже.

Обычно в дом или вокруг дома тянут только шланги, по которым в пистолет подаются компоненты для образования пены. Это удобно. Работники, которые производят напыление теплоизоляции, одеты в защитные костюмы, на них надеты респиратор, перчатки и очки. Респиратор необходим, так как до твердения компоненты пены токсичны, а все остальное — чтобы защитить кожные покровы от попадания ППУ, который потом отодрать невозможно.

Пену наносят снизу-вверх, небольшими порциями. Заливают все, без пропусков, стараясь не допустить образование раковин. По мере расширения пены, следят за тем, чтобы толщина слоя была не менее требуемой. После застывания пены излишки можно будет срезать, а недостаток ничем не восполнишь.

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.

Отличие от поролона

Поролон – мягкий листовой материал. Он является эластичной модификацией пенополиуретана, воздухо- и влагопроницаем. Газ занимает до 90% его объема. Поролон хорошо адсорбирует воду, что ограничивает его применение в строительстве. Он часто используется для утепления подвалов, трубопроводов, крыш, гаражей и так далее. Применять его целесообразно только для внутренних работ.

Главное отличие поролона от ППУ в том, что последний является твердым материалом, имеет меньший процент воздушных пузырьков. Благодаря этому им можно утеплять наружные конструкции.

Поролон чаще используется при производстве губок, малярных валиков, для обивки мебели и так далее. Раньше он широко применялся при изготовлении матрасов. Такие изделия имели множество недостатков: плохо поддерживали позвоночник, принимали форму тела.

Сегодня его заменил ППУ. Матрасы из пенополиуретана могут иметь различную степень жесткости, подходят людям с заболеваниями опорно-двигательного аппарата.

Недостатки

Но нет ничего идеального, и помимо множества положительных сторон есть и некоторые отрицательные, а именно:

• Это далеко не самый стойкой материал по отношению к действию ультрафиолета, требуется использование защитного слоя штукатурки, перекрытие панелями или окрашивание.
• Применение ограничено в тех местах, где доступно чрезмерное нагревание поверхности или высокая опасность возникновения возгораний.
• При использовании напыления стоимость достаточно высокая.
• Пену можно нанести лишь на теплую и сухую поверхность, а это ограничивает применение на открытой строительной площадке зимой.

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.