Пенополиуретан (ППУ)

Этот материал был открыт еще в 1937 году ученым-химиком из Германии Отто Байером. И с начала 40-х г.г. его активно использовал военно-промышленный комплекс. А массово его стали выпускать уже после 1952-го года.

Пенополиуретан относится к так называемому классу пенопластов, или газонаполненных пластмасс. С самого момента изобретения пенополиуретан (или ППУ) он применяется настолько активно и широко, что дает ему полное право называться полимером №1. Он повсюду, и находясь разве что в лесу, безо всяких вещей, вы не увидите вокруг что-нибудь из пенополиуретана. Его можно встретить везде - от предметов быта до строительства космических кораблей.

Содержание статьи:

1. Как и из чего производят ППУ
2. Технологии производства
3. Технология заливки
4. Технология напыления
5. Основные преимущества
6. Недостатки ППУ
7. Сферы применения

Как и из чего производят ППУ

Идея, лежащая в основе изобретения, построена на теплоизоляционных свойствах воздуха. А в основе производства лежит химическая реакция двух компонентов - изоционата и полиола. Вследствие чего получают материал, состоящий из мельчайших микрокапсул с воздухом.

Технологии производства

Получить технологически пенополиуретан можно двумя способами:

1. заливка;
2. напыление.

Технология заливки ППУ

Таким способом получают монолитные формы теплоизоляционного материала. Этот способ считается наиболее экономичным, так как практически не имеет никаких отходов, малый расход сырья и времени на производство. Путем запуска химической реакции изоционата и полиола без доступа воздуха получается ровная струя исходного материала, которую заливают в форму. В течение 30 секунд вспененный материал заполняет все её пространство.

Преимущества технологии:

1. экономия времени;
2. возможность получения любой формы и идеального рельефа;
3. широчайшая область применения полученных изделий.

Изделия, выполненные по технологии заливки, можно встретить повсюду - в строительстве, во всех основных сферах производства, в дизайне и медицине, в машиностроении и автомобилестроении.

Часто можно увидеть в современных зданиях красивую декоративную отделку в виде деталей, которые, к слову сказать, быстро и легко монтируются. Также без этого не обходится ни одна инженерная система обустройства кондиционирования, вентиляции и холодильных установок.

Сегодня этой технологией пользуются для изготовления новейшей разработки - утепленного бруса. Смысл в том, что ППУ заливают между двух досок, после чего материал обрабатывают, получая прекрасную имитацию бревна. По своим характеристикам теплопроводности такой материал значительно превышает натуральное дерево. А если учитывать при этом вес, то можно сказать, что дом из данного материала будет гораздо легче, теплее и намного дешевле.

Технология напыления ППУ

Уже из названия можно догадаться, что данная технология очень напоминает покрасочные работы с использованием краскопульта, из которого вместо привычной краски под давлением летит мелкодисперсная аэрозольная масса, полученная в результате смешивания изоционата и полиола с воздухом.

Таким образом пенополиуретан напыляют на обрабатываемую поверхность, уже в течение 1-3 секунды масса вспенивается и значительно увеличивается в объеме, заполняя любые пустоты, трещины и прочие дефекты. Компоненты для выполнения напыления перемешиваются в строгих пропорциях и дозировках.

При этом если использовать разные вариации систем сырья, то есть возможность получать покрытие ППУ разной плотности - 15 - 70 кг/м3.

ППУ низкой плотности, как правило, используется там, где не предполагается механических нагрузок. Чаще всего это - облицовка. Для деталей конструкций, которые испытывают большие нагрузки, применяется ППУ с более высокой плотностью. Например, для утепления кровли следует использовать ППУ с плотностью не меньше 60 кг/м3.

Сегодняшнее оборудование за счет разных возможностей регулировки позволяет повышать производительность и комфорт в работе, при этом экономично расходуя сырье.

У данной технологии есть огромные преимущества:

1. нет необходимости задействовать большое количество транспорта, оплачивать погрузочно-разгрузочные работы, а можно все организовать с малыми затратами и прямо на месте;
2. возможность обработать поверхности даже самого замысловатого рельефа и даже там, куда затруднен доступ;
3. время создания теплоизоляционного слоя сокращается в разы, давая ощутимую экономию;
4. отсутствие швов на покрытии повышает теплоизоляционные характеристики и значительно понижает риск повреждения теплоизоляции на стыках и швах.

Метод напыления ППУ применяется при фасадных работах, и может наноситься под облицовку и штукатурку. Им утепляют кровли самых разных конфигураций, а также активно применяют и внутри, как капитальных построек, так и временных. Напыляют теплозащитный слой пола, стен и потолка внутри мансард, ангаров, чердаков, фундаментов и цокольных помещений. Удобно использовать для утепления труб теплотрасс.

Перед тем, как приступить к теплоизоляционным работам по технологии напыления, необходимо точно рассчитать толщину слоя, а также коэффициент потерь и количество требуемого сырья. При расчетах используются не только личные пожелания заказчика, но даже то, в каком климатическом поясе страны расположен объект.

Изобретателями метода и просто пытливыми умами уже давно подсчитано, что технология напыления ППУ обеспечивает 50%-ю экономию денежных средств. А время работ сокращается на 80%.

Основные преимущества

1. очень низкие показатели теплопроводности - 0,023 - 0,032 Вт/мºК;
   

   
2. материал эффективен не только при строительстве новых сооружений, но и при капитальном ремонте старых построек. Прекрасно ложится на металлические покрытия, рубероид и шифер;
3. не требует демонтажа и сложных подготовительных работ;
4. имеет долгий срок службы без периодического ремонта. Срок службы напрямую зависит от условий эксплуатации, но минимальный составляет 30 лет. При этом материал не растрескивается и не деформируется;
5. ППУ - трудногорючий материал за счет добавления антипиренов. Горение не поддерживает и не самовоспламеняется. Он будет плавиться только вблизи при направленном открытом пламени;
   

   
6. водопоглощение с поверхностной пленкой при влажности 98 % за 24 часа составляет 0,04% или 2г/м2, поэтому материал не подвержен процессам гниения и разложения, а также не поддерживает жизнедеятельность грибков и микроорганизмов;
   

   
7. химически инертный к воздействию бензина, дизельного топлива, морской воды, бензола, минеральных масел, а также промышленных газов, растительных и животных жиров. Из кислот и оснований исключением являются некоторые растворители и концентрированные кислоты;
8. доступная цена;
9. высокий уровень адгезии к любому материалу, поэтому применение ППУ не требует клея или дополнительного крепежа;
10. выполняет функции антикоррозийной защиты;
11. быстрота выполнения работ;
    

    
12. материал обладает гидроизоляционными свойствами (жесткий ППУ), так как содержит до 95% закрытых пор. Причем, чем выше его плотность, тем выше эти свойства;
13. ППУ можно применять вместо пароизоляционной пленки;
14. устойчив к колебаниям температуры и капризам погоды;
15. материал совершенно нетоксичен;
16. диапазон рабочих температур - от -180 С до + 140 С.

Недостатки ППУ

1. боится ультрафиолетового излучения, поэтому в случае применения для внешних работ нуждается в покрытии;
2. при выборе производителя требует особенно тщательного подхода, поскольку некачественный ППУ может стать настоящей угрозой для здоровья.

Сегодня строительные супермаркеты предлагают ППУ по различной цене, и многие потребители не могут сориентироваться. Стоит сказать, что цена на ППУ зависит от его плотности и качества, которое, в свою очередь, зависит от качества самого сырья и оборудования.

Сферы применения

1. строительство, куда входят и быстровозводимые здания, а также капитальное строительство. Уже долгое время ППУ применяется в качестве теплоизоляционного слоя наружных стен коттеджей и загородных домов, а также как внутренняя изоляция кровли различных конструкций и углов наклона, дверей и оконных проемов;
2. ремонт старых зданий, что сделать довольно легко за счет простоты монтажа и высокой адгезии к другим материалам;
3. теплоизоляция нефте- и мазутопроводов, включая низкотемпературные трубопроводы на объектах химических предприятий (криогенные трубопроводы). Тут особенно эффективным является пенополиуретан, нанесенный по технологии напыления. Это обеспечивает трубам бесшовную теплоизоляцию, значительно сокращая тепловые потери, так как покрывает неровности изгибы рельефа;
   

   
4. изоляция тепловых сетей в населенных пунктах. Причем он используется и как при строительстве новых сетей, так и для ремонта старых;
5. усиление вибростойкости для различных электротехнических устройств, а также для обеспечения гидроизоляции контактов и контактных площадок;
   

   
6. без ППУ, как изоляционного материала, не обходится сегодня ни одна холодильная техника. Это и морозильные камеры (как бытовые, так и промышленные), склады-хранилища для сельскохозяйственной и пищевой продукции. А также строительство изотермической транспортной техники, предназначенной для перевозки грузов при определенной температуре. Причем, это может быть как автомобильный транспорт, так и железнодорожный;
7. строительство автомобилей, железнодорожных вагонов и авиационной техники;
8. легкая промышленность, где изготавливают и декоративные элементы, и синтетические волокна для современных тканей, и полиуретановые синтетические виды кож и прочие изделия;
9. сооружение флотационных доков и корпуса морских судов, где ППУ применяется также в качестве теплоизоляции.