Пенополиуретан (ППУ)
Утепление пенополиуретаном
Пенополиуретан — незаменимый материал во многих сферах жизни.
Понятие пенополиуретана (ППУ) или полиуретановой пены
Пенополиуретан - это теплоизоляционный и гидроизоляционный материал, который имеет малый вес и отличную прочность, обеспечивает своеобразную структуру, благодаря которой имеет наименьший коэффициент теплопроводности по сравнению с другими теплоизоляционными материалами, такими как минеральная вата, керамзит, пенопласт, пенобетон, пробковая плита и другие.
Пенополиуретан - это один из видов пластмасс с ячеистой структурой, благодаря своим свойствам, ППУ признан во всем мире полимером №1.
Пенополиуретан - это изоляционный материал с самым низким коэффицентом теплопроводности, в котором только 3% от объема ППУ составляет твердый материал, который представляет собой каркас из ребер и стенок, а остальные 97% составляют закрытые поры, заполненные изоляционными газами и воздухом, которые являются плохим проводником тепла.
Пенополиуретан - это смесь состоящая из двух компонентов - полиольного (компонент А) и изоционатного (компонент Б) компонентов. В результате синтеза обеих компонентов (они являются производными нефти) получают ПЕНОПОЛИУРЕТАН, а за счет изменения рецептуры и режимов переработки удается получить большой ассортимент конечных продуктов - от мягких эластичных материалов до жестких и твердых, с различными плотностями и физико-механическими параметрами.
Пенополиуретан - это сцепление с различными строительными материалами такими как: кирпич, металл, древесина, штукатурка и т.п.
Пенополиуретан - это материал, устойчивый к кислотным и щелочным средам; не подверженный гниению, образованию плесени и воздействию грызунов; не воздействующий на физиологию человека, что подтверждают сертификаты выданные Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
Пенополиуретан - это материал для теплоизоляции, позволяющий покрывать поверхности любой сложности и формы, повторяя в точности конструкцию и получая покрытие без единого стыка с высокой степенью влагоустойчивости, препятствуя образования коррозии
Пенополиуретан - это материал с гарантированным сроком службы от 25 лет.
В настоящее время различают следующие виды пенополиуретанов: жесткий, эластичный и интегральный. Потребители эластичных ППУ - мебельная промышленность и машиностроение; жёстких ППУ систем – строительство, холодильная техника, кораблестроение.
Статистические данные применения ренополиуретана
Проведенные маркетинговые исследования показали, что пенополиуретан наиболее универсален в применении, чем ПВХ, пенополистирол или минеральная вата. Например, в США использование ППУ в качестве утеплителя кровли начали использовать с начала 70-х годов прошлого столетия, а в настоящее время доля пенополиуретана на рынке теплоизоляции промышленных и административных зданий более чем внушительна. Потребление жестких ППУ в 1975 г. в США составило 163 тыс. тонн из них на цели строительнства 55%, производство холодильных камер и приборов — 20%, оставшаяся часть распределилась в транспорте, ракетной и космической технике и прочих отраслях промышленности.
Кровля 2-го по величине в мире стадиона с куполообразной крышей (185 000 м2) в Луизиане (США) была построена с применением технологии напыления пенополиуретана в 1974 году. В 1989 году проведена замена верхнего защитного слоя, после чего кровля продолжает нести свою службу, не имею ни единой протечки.
Области применения пенополиуретана
Из года в год происходит увеличение количества областей, в которых используется данный теплоизоляционный материал, а именно:
- Строительство: тепло-, гидроизоляция жилых, административных и промышленных зданий; тепло-, гидроизоляция кровель, мансард, стен, несущих перекрытий жилых, промышленных и административных зданий.
- Нефтяная промышленность: тепло-, гидроизоляция нефтепроводов, стационарных резервуаров и трубопроводов.
- Железнодорожный транспорт: теплоизоляция вагонов, защита от коррозии; производство изотермических вагонов - рефрежераторов.
- Автомобилестроение: производство легковых и грузовых автомобилей, рефрежераторов; производство интерьера салона; производство элементов тюнинга (спойлера, молдинги, бампера и т.п.).
- Авиационная и ракетная техника: теплоизоляция топливных баков реактивных двигателей; защита от метеоритной опасности космических кораблей; произодство элементов звукоизоляции и декора.
- Электротехника и радиоэлектроника: изоляция и герметизация проводов, электронных схем, блоков и т.п.
- Холодильное оборудование: теплоизоляция стационарных и передвижных установок; теплоизоляция производственного и торгового оборудования, холодильных шкафов, контейнеров, автофургонов, судов-рефрижераторов, пищевых цистерн.
- Мебельная промышленность: изготовление диванов, кресел, матрацев; элементы декора.
- Медицина: - изготовление протезов, санитарных салфеток и тампонов, ортопедической обуви.
Пенополиуретан - утеплитель будущего.
Утепление пенополиуретаном
На данный момент ППУ является самым эффективным утеплителем - это качественный, высокотехнологичный и просто уникальный по своим характеристикам материал для теплоизоляции. Он идеально подходит для ремонта и утепления фасадов, внутренних стен, простенков, крыш и других элементов сооружений.
В индустриально развитых странах уже более 30-ти лет теплоизоляция пенополиуретаном с успехом применяют при строительстве быстровозводимых гражданских и промышленных объектов. Также из года в год все больше и больше применяется теплоизоляция пенополиуретаном и в нашей стране.
Стоит отметить следующие факты:
- пенополиуретан занимает лидирующее положение среди всех теплоизоляционных материалов по значению термического сопротивления;
- пенополиуретан совершенно не подвержен влиянию погодных факторов, чего нельзя сказать о других теплоизоляционных материалах;
- утепление пенополиуретаном зданий и сооружений, прекрасно зарекомендовало себя как в суровых районах севера, так и во влажных и сырых условиях;
- уровень влагопоглощения этого материала при влажности воздуха около 98% составляет всего лишь 0,04% в сутки.
Способы применения пенополиуретана
Существует две основополагающие технологические методики применения пенополиуретана в качестве теплоизоляции:
- утепление пенополиуретаном методом заливки;
- теплоизоляция пенополиуретаном методом напыления.
При пенополиуретановом напылении, слой теплоизоляции можно нанести на любую поверхность абсолютно различной конфигурации. Это самый перспективный метод создания гидро- и теплоизоляционных покрытий. Пенополиуретан обладает прекрасной адгезией, поэтому дает возможность архитекторам производить проектировку и тепловую изоляцию различных элементов зданий со сложной формой, таких как арки, выступы, колонны и т.д.
Также утепление ППУ способом напыления, прекрасно подходит для ремонта поврежденных крыш с практически любым углом наклона, и старых зданий с плохой теплоизоляцией. Как показывает практика, экономия времени при покрытии крыши способом напыления может составить около 80%, а экономия финансовых средств достигает 50%.
- напыление пенополиуретана
Утепление пенополиуретаном с помощью процесса напыления происходит следующим образом: при помощи оборудования для напыления ППУ утепляемую поверхность покрывают слоем пенополиуретанового покрытия плотностью 30 - 60 кг/м3, затем при необходимости напыляется второй слой пенополиуретана повышенной плотности от 120 до 500 кг/м3.
Как правило, двуслойная теплоизоляция пенополиуретаном производится на поверхность кровли для дополнительной защиты от механических воздействий со стороны внешней среды, таких как: чистка снега в зимний период, передвижение тяжелого груза или частые перемещения людей в грубой обуви.
Стоимость утепления ППУ методом напыления, даже если учитывать всевозможные потери, не дороже, чем утепление с помощью наиболее распространенного теплоизоляционного материала - минеральной ваты. К сожалению, большое распространение получило ошибочное мнение - пенополиуретан доступен только для элитных строений. Однако, это далеко не так, и в этом несложно убедиться.
- заливка пенополиуретана
Не менее распространенным методом утепления пенополиуретаном является заливка вспенивающейся массы в пространство между стенами. В данном случае в наружной кладке сверлятся маленькие отверстия, в которые при помощи специальной заливной системы заливается жидкий компонент, и материал полностью заполняет промежуток между кладками.
ППУ прочно соединяет оба слоя кладки и обеспечивает прекрасную теплоизоляцию здания. Благодаря такому способу теплоизоляции, значительно снижается стоимость и сокращается время ремонта старых и обветшалых строений. Эта методика также применяется для герметизации и упрочнения стен жилых многоквартирных и общественных зданий. Зачастую в простенки между кладками засыпают измельченные отходы пенополиуретановой теплоизоляции, а потом производят заливку жидкой композиции.
Одна из важнейших строительный задач – это герметизация между строительными блоками стыков, так как они являются самым уязвимым местом в зданиях. Пенополиуретан прекрасно справляется и с данной задачей, т. к. он обладает отличной влагостойкостью, а также высокой адгезией к различным поверхностям и имеет хорошие звуко- и теплоизоляционные свойства. Многочисленные испытания только подтверждают надежность и долговечность таких соединений.
Подведя черту под всем вышесказанным, можно выделить основные преимущества, с некоторыми оговорками, применения теплоизоляции пенополиуретаном перед другими материалами и способами теплоизоляции:
- ППУ обладает очень высокой адгезией по отношению практически к любым поверхностям: металл, стекло, цемент, дерево, краска, кирпич и т.д., поэтому утепление пенополиуретаном совершенно не нуждается ни в каких креплениях.
- покрытие из пенополиуретана не подвержено воздействию щелочных и кислотных сред, его можно использовать как в грунте, так и в качестве кровельного материала. Правда нужно учитывать тот фактор, что внешнее утепление пенополиуретаном потребует защиты от прямых солнечных лучей, но даже обычная покраска создаст более чем надежную защиту.
- ППУ имеет такие уникальные свойства:
как долговечность - утепление пенополиуретаном выполненное в соответствии с правилами можно эксплуатировать не менее 25-30 лет, не прибегая к ремонту,
и чрезвычайная его экономичность. Из одной тонны композиции (четыре 200 литровые бочки) получается около 20 м3 ППУ.
Поэтому с уверенностью можно сказать, что экономическая целесообразность, технологичность и удобство использования данного материала очевидны!
Области применения пенополиуретана
Пенополиуретан (ППУ) давно и прочно занял своё место в жизни человека - это и известный поролон и полиуретановый пенопласт, даже панель приборов в автомобиле. Жесткий пенополиуретан используется в качестве тепло-, гидрозащитных покрытий.
Среди прочих материалов пенополиуретан отличается такими уникальными свойствами как наименьший коэффициент теплопроводности, экологическая безопасность, долговечность, способность к акустической изоляции, антикоррозийная защита, очень малое водопоглощение, высокая технологичность переработки, низкий уровень трудозатрат, устойчивость к действию микроорганизмов и агрессивных сред (таких как морская вода, бензол, дизельное топливо, бензин, растительные и животные жиры, кислоты, основания, промышленные газы...), кроме этого изделия устойчивы к врастанию корней, воздействию грызунов.
Пенополиуретан широко применяются в строительстве для теплоизоляции: трубопроводов, тепло-водоснабжения, а также криогенных трубопроводов, стен, крыш, подвалов, потолков, мансард, жилых и производственных помещений, саун, бань, при изготовление изотермических и морозильных автофургонов и камер, "сэндвич" - панелей, теплоизоляционных блоков различного назначения; герметизация межпанельных стыков в домах, дверных и оконных коробок. И это далеко не полный перечень возможностей такого уникального материала как ППУ. Его применение представляет собой экономически выгодное и технически правильное решение в любой области строительной теплоизоляции.
Свойства и характеристики пенополиуретана
Пенополиуретан используют при устройстве кровель, холодильных камер (панели "сэндвич"), утеплении чердачных помещений, герметизации межпанельных стыков, установке оконных конструкций.
ППУ получают путем перемешивания двух жидких компонентов полиол условно (А) и полиизоционат (Б). В результате смешивания происходит химическая реакция. Пена начинает застывать и затвердевать. Нанесенный пенополиуретан образует бесшовную гидроизоляцию и теплозащиту. Существует как западные, так и отечественные материалы. Стоимость российских ППУ - систем на 15-20% ниже зарубежных аналогов. Наносится на любые поверхности (шифер, кирпич, гофрированные металлические листы, жесть, дерево, рубероид и т.д.), расположенные под любым углом (стены, потолок, скаты).
Главные достоинства пенополиуретана:
- низкий коэффициент теплопроводности(0,019÷0,029Вт/М*К);
- легкий вес 40÷60кг/кб.м;
- высокая адгезионная прочность;
- нет необходимости в крепежных элементах;
- высокая акустическая изоляция;
- отличная антикоррозийная защита металлоконструкций;
- отсутствие мостиков холода;
- возможность изоляции конструкций любой конфигурации и размеров;
- долговечность покрытий (не подвержены разложению и гниению, не разрушаются под воздействием сезонных температурных колебаний, атмосферных осадков, агрессивной промышленной атмосферы);
- высокая экологичность получаемого материала (по гигиеническим нормам разрешено применение в холодильной технике для продовольственных продуктов);
- методом заливки ППУ в пресс-форму можно получать формованные теплоизоляционные блоки ("скорлупы" для трубопроводов, плиты, сэндвич-панели и т.д.).
Пенополиуретан напыляется практически на любые материалы: дерево, стекло, металл, бетон, кирпич, краску, не зависимо от конфигурации поверхности. В результате этого отсутствует необходимость в специальном крепеже изоляции. Кроме того, пенополиуретановое покрытие инертно к кислотным и щелочным средам, может работать в грунте, использоваться как кровельный материал. Единственное, что требует пенополиуретан - защиты от прямых солнечных лучей. Жесткий напыляемый пенополиуретан используется в качестве теплоизоляционных и защитных покрытий энергетического оборудования, теплопроводов, кумулятивных емкостей, холодильных камер и других строительных конструкций.
Жесткий полиуретан, обладает сравнительно низкими показателями теплопроводности, что обусловливает его высокие теплоизоляционные свойства по сравнению с традиционными материалами.
Теплоизоляция трубопроводов пенополиуретаном
Применение жёстких пенополиуретанов для теплоизоляции трубопроводов тепло- и водоснабжения продиктовано такими уникальными свойствами ППУ:
- наименьший коэффициент теплопроводности,
- долговечность (не менее 20 лет),
- высокая технологичность переработки,
- надёжная антикоррозийная защита трубопроводов,
- способность к акустической изоляции,
- возможность изолировки изделий любых габаритов и конфигурации,
- невозможность расхищения теплоизоляции на неохраняемых объектах,
- стабильно ведут себя при температурах до +110..+120 °C.
Со стороны процесс напыления выглядит, как процесс покраски с помощью краскораспылителя и позволяет наносить пенополиуретан - теплоизоляцию на изделия любых габаритов и конфигурации. Послойное напыление ППУ допускает изготовление монолитного слоя теплоизоляции любой необходимой толщины.
Монолитность напыленного покрытия обеспечивает отсутствие мостиков холода, антикоррозийную защиту и невозможность расхищения теплоизоляции. Также немаловажно отметить снижение транспортных затрат, т.к. расходные материалы поставляются на объект в жидком виде и при напылении расширяются в объёме приблизительно в 20 раз, т.е. из 2 стандартных 200-и литровых бочек химических компонентов получается около 10 м3 готового ППУ.
Требования к напыляемым поверхностям следующие: поверхность должна быть сухой, чистой, не замасленной, без следов активной коррозии и обязательно тёплой (температура не ниже +10..+15 °C). Поэтому при работе на криогенных трубопроводах их предварительно отключают и дают прогреться и просохнуть. Работа в зимний период на действующих трубопроводах горячего водоснабжения принципиально не отличается от работ, проводимых в тёплое время года, с той лишь разницей, что расходные компоненты нуждаются в прогреве до рабочей температуры. В случае прогретой напыляемой поверхности температура окружающего воздуха принципиального значения не имеет. Работы по холодным поверхностям ведут к ухудшению адгезии ППУ с трубой и радикальным перерасходам компонентов.
Основные недостатки метода напыления пенополиуретана:
- перерасходы компонентов при работе на трубах малого сечения и сильных ветрах;
- практическая невозможность работ по холодным поверхностям;
- значительный распыл компонентов может привести к порче лакокрасочного покрытия автомобилей и другого дорогостоящего оборудования, находящегося в зоне проведения работ.
Технология производства пенополиуретана методом заливки в пресс-форму позволяет в цеховых условиях изготовить требуемое количество теплоизоляционных полуцилиндров-«скорлуп» для дальнейшей их установки на трубопровод с помощью проволочных или ленточных хомутов или клеевых составов. Данный метод позволяет избавиться от недостатков присущих методу напыления ППУ, но как и любая другая технология имеет ряд своих недостатков. Эксплуатационные качества «скорлуп» идентичны пенополиуретанам, получаемым методом напыления. Если пренебречь временем, затраченным на производство «скорлуп» в цеху, то можно считать, что производительность труда непосредственно по утеплению трубопровода многократно превышает производительность того же объёма работ при напылении.
Утепление пенополиуретаном складских, сельскохозяйственных и промышленных помещений
Напыление пенополиуретана пользуется все возрастающей популярностью не только в гражданском строительстве, но и в строительстве промышленных сооружений, а также амбаров и складов. Это объясняется уникальными свойствами напыления пенополиуретана (ППУ), такими как: низкая теплопроводность (ниже, чем у любого другого утеплителя), водонепроницаемость, отличная адгезия. Эти качества позволяют успешно использовать пенополиуретан в качестве теплоизолятора. Кроме того, напыление ППУ обладает другими достоинствами, речь о которых пойдет ниже.
- овощехранилища и картофелехранилища.
Качество овощей и картофеля во многом зависит от условий хранения. Важно, чтобы температура в хранилище не превышала установленной нормы. Также в хранилище должна поддерживаться определенная влажность, не допускающая отсыревания овощей, их гниения и размножения опасных микроорганизмов.
Пенополиуретан – это прекрасное решения для утепления Ваших, недавно возведенных овощехранилищ и картофелехранилищ. Низкий коэффициент теплопроводности позволит Вам регулировать температурный режим. Кроме того, ППУ полностью влагонепроницаем, на нем не образуется конденсата и ППУ не отсыревает в отличие от минеральной ваты. А это значит, что внутри овощехранилища всегда будет сухо.
Особый состав пенополиуретана эффективно противостоит размножению плесени и грибков, следовательно, эти опасные соседи не поселятся рядом с картофелем или овощами. Напыление пенополиуретана – это самый быстрый способ теплоизоляции. Несколько человек, в день могут покрыть ППУ площадь до 500 м2, как с наружной части помещения, так и внутри. Такой объем работы можно осуществить благодаря компактному и удобному оборудованию для нанесения ППУ.
Также, если необходимо, то нанесенный ППУ можно покрыть изоляцией – специальной пленкой или другими материалами, которые позволят защитить слой ППУ от внешних повреждений. Пенополиуретан помогает не только эффективно экономить тепло, но и сократить расходы на энергозатраты хранилища. Более того, напыление ППУ – относительно дешевый способ утепления. Напыление пенополиуретана – это экономически выгодный и надежный способ утеплить овощехранилища!
- зернохранилище (зерносклад).
Зерносклад – это еще одна важная сельскохозяйственная постройка, позволяющая защищать урожай от внешних воздействий. Несомненно, микроклимат в зернохранилище также следует поддерживать, как и микроклимат в овощехранилищах. Напыление пенополиуретана прекрасно защитит зерно от перегрева или переохлаждения, излишней влажности и заплесневения.
Кроме того, напыление пенополиуретана помогает бороться с такой проблемой, с которой может столкнуться зернохранилище, - это колонии грызунов. Дело в том, что пенополиуретан не пригоден для обитания мелких животных – они не могут вырыть в нем норы и ходы.
ППУ обладает прекрасной адгезией, поэтому с помощью ППУ очень легко утеплить зернохранилища любой конструкции. Технология нанесения проста – специалист распыляет жидкую композицию под большим давлением на поверхность. ППУ застывает в течение 30-40 сек.
Утепление пенополиуретаном Вашего зернохранилища надежно защитит урожай от любой непогоды. Ливни и снежные бури не страшны ППУ – он абсолютно влагонепроницаем. С такой изоляцией Ваш зерносклад абсолютно надежен! Напыление ППУ прекрасно работает в температурном диапазоне от -150 до +145 Сo. Кроме того, ППУ прослужит Вам в течение 30 лет, не требуя никакого обслуживания, очистки или замены.
- складские помещения.
Главная задача склада – это обеспечить товару максимально «комфортное» пребывание, т.е. ни в коем случае не ухудшить его свойства, внешний вид, характеристики. Напыление пенополиуретана – это экономически выгодная изоляция, которая обладает низкой себестоимостью и самым низким коэффициентом теплопроводности.
Технология напыления ППУ проста – жидкая композиция распыляется под большим давлением на утепляемую поверхность. Пенополиуретан наносится и застывает в короткие сроки (в течение 30-40 сек.), при этом не существует потерь тепла за счет того, что ППУ застывает одной сплошной массой, а это значит, что в изоляции не будет стыков, по которым тепло, как по мостикам, будет «выходить» из склада. Доказано, что 10 см пенополиуретана, по уровню теплоизоляции, эквивалентны кирпичной стене, толщиной в 2,5 метра.
Напыление пенополиуретана - это изоляция, которая занимает небольшой объем, а, следовательно, большее пространство Вы можете эффективно использовать под хранение и складирование грузов, товаров или необходимого оборудования.
- коровники, свинарники и молочные фермы.
Помещения, в которых обитают сельскохозяйственные животные, должны обеспечивать им такие условия жизни, которые бы способствовали их большей продуктивности. Установить необходимую температуру и влажность внутри коровников и свинарников поможет напыление пенополиуретана.
Напыление ППУ наносится непосредственно на утепляемую поверхность любой формы и не требует никаких дополнительных креплений. ППУ затвердевает в очень короткие сроки, что позволяет быстро и оперативно и при малых затратах возводить любые сельскохозяйственные помещения, требующие утепления.
Напыление ППУ не требует дополнительной обшивки оцинкованными или профилированными листами. Однако при необходимости защиты (изоляции) ППУ его можно покрыть специальной изоляционной пленкой или другими отделочными материалами, такими как оцинкованные или профилированные металлические листы. Это никак не отразится на его свойствах и сократит время необходимое для строительства коровника.
Также напыление ППУ имеет низкую плотность, а это значит, что теплоизоляционный материал не будет увеличивать нагрузку на несущие конструкции. Напыление пенополиуретана экологически безопасно и имеет гигиенический сертификат. Пенополиуретан как изоляционный материал позволит значительно снизить расходы на энергозатраты, и, как следствие, повысить производительность Вашего хозяйства.
Межпанельные швы, герметизация межпанельных швов: заделка, утепление
В 60-е годы панельное домостроение произвело революцию в жилищном строительстве. Сегодня в крупных городах панельные дома составляют до 60% старого фонда, а в районных центрах эта цифра приближается к 80%. Строительный рынок является наиболее динамичным из быстро развивающихся рынков России.
Современные технологии и материалы позволили существенно сократить сроки возведения жилых домов, коммерческой недвижимости и промышленных зданий. С появлением монолитного, а затем – монолитно-каркасного способов строительства, многие скептики предрекали быструю кончину панельного домостроения. Они считали, что эра «хрущевок» подошла к закату. Однако этого не случилось.
Домостроительные комбинаты и комбинаты панельного домостроения усовершенствовали технологию и приступили к выпуску многослойных панелей с утеплителем, что избавило панели от главного недостатка – промерзания. Крупнопанельное домостроение, вновь доказав свою состоятельность, занимает лидирующее положение на рынке жилья. Более того, сегодня многослойные панели всё чаще используют в промышленном строительстве и при возведении торгово-развлекательных комплексов.
При всех положительных качествах современных панелей и применяемых утеплителей, существует «слабое звено» в данной технологии – межпанельные швы. Вернее сказать, не швы сами по себе, а герметизация межпанельных швов при монтаже. Именно герметизирующий материал разрушается быстрее всего от воздействия солнечного света и атмосферных осадков. После разрушения герметизации шва начинается процесс циркуляции воздуха, появления конденсата, плесени, сквозняков и мостиков холода. Эти процессы влекут за собой разрушение панели и уменьшение их ограждающих способностей. Единственным выходом является герметизация межпанельных швов современными материалами. Выполнение такой работы лучше всего поручить профессионалам.
