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

Медленно, но россияне все же прощаются с малогабаритными квартирами в хрущевках, где 3-х комнатная квартира чаще меньше по площади, чем современная однокомнатная. Все больше появляется и больших по площади частных домов. При этом речь идет не только о коттеджах в элитных поселках. Вместе с увеличением площади жилища возрастают и затраты на отопление. Сэкономить домашние финансы может грамотно проведенная теплоизоляция всех конструктивных элементов здания, в связи с чем к выбору утеплителя хозяева жилья подходят очень ответственно. Ведь малейшая ошибка чревата неприятными последствиями в будущем.

Учитывая повышенное внимание потребителей к теме теплоизоляционных материалов, редакция сайта StroyGuru подготовила цикл статей о современных видах утеплителей, их характеристиках, преимуществах и недостатках, лучших производителях. В данной работе расскажем все про утеплитель пенополиуретан, его жидкой версии, которая среди строителей зовется сокращенно — ППУ.

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.

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.

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.

Область применения

Жидкий двухкомпонентный пенополиуретан служит прекрасным утеплителем для любых конструктивных элементов каркасных, кирпичных, блочных и панельных зданий, так как малый вес не создает серьезных механических нагрузок на конструкции дома, в том числе и облегченные.

Хорошая адгезия ППУ со всеми строительными материалами позволяет напылять утеплитель на вертикальные и наклонные поверхности: фасады, кровлю, стены внутри дома, потолок. Прекрасные теплоизоляционные свойства в купе с достаточно высокой влагостойкостью делают привлекательным этот вид утеплителя при термоизоляции дачных домиков, мансарды, балкона, пола (по лагам). Низкий уровень влагопоглощения — фундамента.

Внимание: использование материала под сдавливающими нагрузками сводит эффект теплоизоляции к нулю, в связи с чем ППУ не напыляется под стяжку и «мокрый фасад».

Используется утеплитель из пенополиуретана и в других отраслях. Им утепляют морозильные камеры, напыляют на трубы теплосетей. В последнее время в промышленном строительстве стали использовать готовый листовой материал для сэндвич-панелей, когда жидкий ППУ в заводских условиях заливается в формы.

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

Технология нанесения

Самый распространенный метод утепления пенополиуретаном — напыление на конструктивные элементы здания.

ППУ напыляется на стены.

Но есть и другой способ — заливка, для которой требуется закрытое со всех сторон пространство. Используется в основном на заводах по выпуску сэндвич-панелей.

Заливка ППУ.

На пол

Перед напылением утеплителя на основании пола ведутся подготовительные работы, включающие в себя: удаление старой стяжки, ремонт бетонного основания (в деревянном доме восстанавливается черновой пол), гидроизоляцию перекрытия или чернового пола. Более подробно подготовительный процесс изложен в материале «Подготовка пола к заливке стяжки».

На подготовленную поверхность монтируется обрешетка под ламинат, паркет, линолеум или лаги под половицы. При этом и рейки обрешетки, и лаги должны быть выше утеплителя на 20-30 мм. Зазор необходим для обеспечения вентиляции.

На стены

Технология утепления фасада и стен изнутри помещения одна и та же. Состоит из последовательных операций:

1. с поверхности стен убирается старая отделка (как ее быстро убрать, можно посмотреть в работе «Выравнивание стен под покраску»);
2. монтируется обрешетка;
3. напыляется пенополиуретан. При этом особое внимание необходимо уделить углам, щелям и пустотам;
4. ножом подрезаются участки с выступающим утеплителем (легко обнаружить правилом);
5. на обрешетку крепится гипсокартон под отделку обоями, покраску или декоративную штукатурку.

На потолок

Утепление потолка ППУ проводят под навесной или натяжной потолок. В этом случае с поверхности плиты перекрытия убирается старая отделка, после чего тонким слоем наносится пена (обрешетка не требуется).

На кровлю

Крыша — одно из немногих мест в доме, где работы по утеплению пенополиуретаном можно выполнить самостоятельно. Для этого необходимо купить специальные комплекты с 2-мя небольшими баллонами и распылителем. В емкостях залиты исходные реактивы, а распылитель необходим для смешивания компонентов. Но до начала работ нужно просчитать финансовые затраты, чтобы крыша в прямом смысле слова не оказалась золотой.

Полупрофессиональный комплект для утепления ППУ.

Подготовка кровли к утеплению простая: поверхность обеспыливается и сушится. ППУ наносится изнутри между стропилами. После отвердевания пены, теплоизоляционный слой закрывается листами фанеры или ОСБ.

Схема утепления крыши ППУ.

Редакция портала СтройГуру.Ком постаралась объективно рассказать о таком неоднозначном утеплителе, как ППУ. Имея полную информацию о материале, можно сделать осознанный выбор и избежать ошибок.

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.

Пару отзывов об ЭППС

Леонид, 35 лет, г. Омск:Применял пенополистирол для утепления стен на жилой даче. Домик небольшой, зимой отапливается, поэтому не было проблем с появлением влаги внутри теплоизоляционного «пирога». Ремонт провожу каждые 5-7 лет, а значит, и утеплитель за это время не успеет просесть и потерять свои качества.

Виталий, 45 лет, г. Хабаровск:Пенополистирол не утяжеляет конструкцию, хорошо сохраняет тепло, поэтому выбрал этот материал. Слышал, что он горюч, но в доме используется минимальное количество пожароопасных покрытий, по большей части везде бетон, кирпич, пластик, металл.

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.

Чем отличается от поролона?

Поролон – вид эластичного пенополиуретана.

Ячеистая пористая структура обеспечивает хорошую воздухо-, паро- и влагопроницаемость. Степень эластичности регулируется добавлением разного вида полиола при производстве.

При выборе товаров народного потребления необходимо помнить, что «поролон» – это торговое название ППУ, которое было зарегистрировано в советский период скандинавской фирмой с одноименным названием.

Поролон в основном используется в легкой и мебельной промышленности. Обивка мебели, наполнители для матрасов и подушек, мягкие игрушки, манекены – это список наиболее частого использования такого типа ППУ.

Материал характеризуется разной толщиной и, соответственно, разной жесткостью. В основном, выпускается в виде листов или блоков.

Разные типы поролона в мебельной промышленности комбинируются, что улучшает качество выпускаемой продукции.

Например, для диванного сидения используют более жесткий лист, чем для спинки.

Ортопедические изделия, как правило, не должны быть мягкими. Они предусмотрены для того, чтобы тело располагалось правильно и комфортно. С этой целью был разработан новый вид поролона с «эффектом памяти». Он способен возвращать свою первоначальную форму после деформации. Во время эксплуатации такой материал повторяет контуры тела лежащего на нем человека, что позволяет максимально комфортно отдохнуть.

Основные механические характеристики поролона, от которых зависит эксплуатационный срок мебельной продукции:

• жесткость;
• плотность;
• прочность;
• эластичность;
• размер ячеек;
• коэффициент опоры.

Например, коэффициент опоры и размер ячеек являются определяющими в высокоэластичных типах пенополиуретана.

Мебельный поролон подвергается существенным нагрузкам, поэтому добросовестные производители используют материал с наибольшей плотностью. Он с легкостью выдерживает долговременные динамические нагрузки и утяжеление в статике.

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.

Способы монтажа

Напыление теплоизоляционного покрытия из ППУ – быстрый и качественный способ монтажа. Для успешного напыления теплоизоляции необходимы:

• Сухая чистая рабочая поверхность;
• Отсутствие атмосферных осадков (дождь, снег, туман);
• Ветер не сильнее 5 м/сек;
• Температура рабочей поверхности от +10оС;
• Температура смеси +18-25оС;
• Толщина напыляемого слоя 3-5 см.

Работа проводится в защитном костюме и маске, в проветриваемом помещении, начиная с труднодоступных участков (трубы, люки вентиляции и т.п.). Напыляемый слой за один проход составляет около 15 мм, для надежного утепления поверхность обрабатывают несколько раз.

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.

Обзор производителей

Сегодня пенополиуретан производит множество российских и зарубежных компаний. Среди лидеров рынка выделяют:

BASF

Эта марка была основана в Германии. Официальным представителем компании в России стало ООО «Эластокам». Линейка продуктов включает напыляемый, закрытоячеистый, открытоячеистый ППУ, заливочные системы, материал дл формирования стойкого дорожного покрытия. В ассортименте компании можно найти пенополиуретан любой плотности. Цена жидких компонентов ППУ этого бренда колеблется от 250 до 300 рублей за 1 кг.

Wanhua

Производство ведется в Китае. Компания специализируется на изготовлении жидких компонентов ППУ. При их смешивании удается получить напыляемый теплоизоляционный материал высокого качества. 1 кг компонентов обойдется в 210-230 рублей.

Хантсман-НМГ

Российское подразделение международного концерна Huntsman. С 1992 года производство ведется на территории РФ. Основным продуктом становится напыляемый ППУ различных марок. Цена за 1 кг такого материала колеблется в районе 250 -280 рублей.

Ecotermix

Российский производитель компонентов для напыляемого ППУ, а также систем заливки ПИР и ПУР. В наличии всегда имеется материал закрытоячеистый марки 300 и открытоячеистый марки 600. Первый используется для наружных работ, а второй для внутренних. Марка 300 пенополиуретан цена – 160-170 рублей за 1 кг, марка 600 – 140-155 рублей.

ICYNENE

Этот ППУ канадского производства появился на российском рынке относительно недавно. Выпускается в форме отдельных компонентов для приготовления напыляемого покрытия. Цена за 1 кг – 180 -190 рублей.

Полимеризоляция

Российская производственная компания. Специализируется на выпуске скорлуп, плит, фасонных элементов из жесткого ППУ. Предлагает изделия различной толщины. 1 м2 такого покрытия обойдется приблизительно в 2500 рублей.

Приобретать лучше пенополиуретан проверенных производителей, которые имеют хорошую репутацию.

Перед покупкой у продавца запрашивают сертификаты качества и прочие сопроводительные документы на товар. Только так можно быть уверенным в его качестве и безопасности.

Рабочий процесс

Выполнять утепление стен пенополиуретаном можно при температуре свыше +10 градусов по Цельсию. Двухкомпонентный состав в рабочем состоянии представляет однородную массу, которая находится под высоким давлением в установке, в нагретом состоянии до +45 градусов по Цельсию.

Оборудование для напыления ППУ Источник legion-tehno.ru

Каждый из двух компонентов поступает в смеситель в равных пропорциях. В ином случае:

• превышение дозы полиизоцианата приводит к разрушению пены и потере теплосопротивляемости;
• если больше полиола, то сухой остаток становится ломким, теплопроводность увеличивается.

Выполнять напыление ППУ можно только установкой высокого давления. Если напор будет низким, то покрытие получается неравномерным. Такое исполнение отличается теплоизоляционными свойствами в худшую сторону, чем ожидается.

Жидкий утеплитель для стен: основные характеристики

Утеплитель из полиуретана наносится на стены методом напыления с использованием специального оборудования. Поэтому чаще всего такую работу доверяют специалистам, но и самостоятельно справиться с этой задачей вполне под силу каждому домовладельцу, но при условии обязательного соблюдения техники безопасности и использования специального оборудования и индивидуальных средств защиты.

Кроме напыления, которое выполняется в основном на вертикальных поверхностях, иногда используется и метод заливки, но в этом случае обрабатывать можно только горизонтальные плоскости, а также изготавливать утеплитель, наливая его в предварительно подготовленные формы.

Особенно незаменим полиуретан при утеплении различных пустот, изоляция которых практически невозможна с использованием традиционных материалов.

Например, часто при монтаже оконных конструкций и дверей используется пена для утепления стен в баллонах, нанесение которой позволяет идеально заделать проем и защитить помещение от холода и шума.