Уникальные свойства пенополиуретана (ППУ)

Пенополиуретан обладает удивительными уникальными свойствами. В первую очередь, пенополиуретан - это легкий и прочный гидротеплоизоляционный материал. Пенополиуретан имеет определенную структуру, благодаря которой обладает самым низким коэффициентом теплопроводности и самым малым водопоглощением по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.

Еще в 1944 году в Германии было освоено активное производство пенополиуретанов. В Европе производство полиуретана началось с 1955 года.
В те далекие времена стремились заменить полиуретанами натуральный каучук, сталь, пробку. В результате проведенных исследований учеными химиками были изобретены тысячи полиуретановых композиций и многочисленные технически важные материалы на их основе.
Сегодня пенополиуретан интенсивно используется в самых разнообразных областях - в космических исследованиях, оборонной и гражданской промышленности, в обычном быту.
Резкое повышение цен на нефть в конце двадцатого века заставило развитые страны мира разработать специальные программы, стимулирующие экономное использование энергоресурсов.

Именно тогда в США и Западной Европе все более широко начинают применяться системы теплоизоляции трубопроводов пенополиуретаном. Применяются конструкции "труба в трубе", трубы ппу-предизолированные трубы. Трубы с применением пенополиуретана подтвердили свое преимущество по  экономическим и технологическим параметрам эффективности. Теоретически долговечность пенополиуретана достигает 25 — 30 лет. Долговечность труб ППУ - 30-35 лет. На самом деле жизнь показала, что показатели долговечности значительно выше.  Во многих развитых странах: Германии, США, Канаде, Швеции, Японии ученые проверили образцы пенополиуретана, залитые в 70-х годах прошлого века. Исследования свидетельствуют что свойства пенополиуретана за этот временной срок не изменились.

Основное применение пенополиуретана (ППУ)

Последнее время все более популярными среди теплоизоляционных материалов становятся газонаполненные полиуретаны (пенополиуретаны). Из-за своей технологичности пенополиуретан признан полимером № 1. Высокая технологичность пенополиуретана расширяет области применения ППУ:

1. В промышленном и гражданском строительстве быстровозводимых объектов (теплоизолирующая и несущая способность жестких ППУ в составе сендвич–конструкций)

2. При строительстве и капитальном ремонте частных домов, коттеджей, дач (Теплоизоляция наружных стен, внутренняя изоляция крыши, изоляция дверных и оконных проемов, дверей и т.п.);

3. Наружная гидро- и теплоизоляция крыш жестким ППУ методом напыления в промышленном и гражданском строительстве ;

4. Теплоизоляция мазуто– и нефтепроводов, высокоэффективная изоляция низкотемпературных трубопроводов на объектах химии методом заливки под предварительно смонтированный кожух;

5. Тепловые сети населенных пунктов (теплоизоляция жестким ППУ трубопроводов горячего водоснабжения при новой прокладке или при капитальном ремонте с использованием различных технологических приемов методами заливки и напыления). Нанесенная таким образом изоляция позволяет создать монолитное покрытие, полностью гидроизолирующее трубы. В этом случае дополнительной защиты не нужно – разве что только покраска для защиты от прямых солнечных лучей.

Пенополиуретан выгодно применять для утепления кровли (как внутренней так и наружной), промерзающих стен, холодных ангаров, трубопроводов в  качестве материала с самыми высокими теплоизоляционными показателями. Высокая адгезия пенополиуретана к любым строительным материалам позволяет обходиться без крепежных элементов при выполнении работ.

Основные преимущества утепления пенополиуретаном (ППУ)

Напыление пенополиуретана (ППУ) является самым эффективным способом тепло– и гидроизоляции покрытий. Очень важное свойство пенополиуретана покрывать поверхность любой геометрии с хорошей адгезией позволяет архитекторам  проектировать и выполнять теплоизоляцию разнообразных элементов зданий, с выступами, арками, колоннами и т.д.

Пенополиуретан приходит на помощь, когда требуется ремонт поврежденных кровель (крыш) с любым углом наклона. Это же касается старых зданий с плохой теплоизоляцией. При покрытии кровли (крыши) методом напыления пенополиуретана (ППУ), экономия времени по сравнению с обычными способами теплоизоляции, составляет до 80%, а экономия денег – до 50%. Поэтому пенополиуретан прекрасно подходит для утепления чердаков, внутренней части крыш, на вертикальных поверхностях, стенах и фасадах. Пенополиуретан (ППУ) является прекрасно подходит для изоляции пола.

Официальнро считается, что срок службы пенополиуретана (ППУ) составляет 25 – 30 лет, но время подтвердило, что это далеко не предел. Это происходит из-за отсутствия химических причин для повреждения пенополиуретана (ППУ). Более 90 % ячеек пенополиуретана (ППУ) закрыты, т.е. представляют собой пластиковые ячейки, наполненные углекислым газом. Пенополиуретаны (ППУ) строительного назначения являются паро–, газо–, водонепроницаемыми. Пенополиуретан (ППУ) не имеет конкурентов по теплопроводности. Пенополиуретаны (ППУ) массового применения способны держать 0,028 Вт/мЧград и имеют тенденции в ближайшие 2 – 3 года опустится до l = 0,02 Вт/мЧград. Ближайший по качеству (но уступающий по технологичности) экструдированный пенополистирол имеет l = 0,03 Вт/мЧград и уменьшение коэффициента теплопроводности не ожидается.

Теплопроводность пенополиуретана (ППУ) не зависит от влажности среды в отличии от минеральной ваты, пенополистирола (других теплоизоляциооных материалов. Пенополиуретан очень хорошо выдерживает дожди и снег.

Пенополиуретан (ППУ) имеет огнестойкие свойства: он плавится только там, где на него воздействует открытое пламя.

При напылении пенополиуретана (ППУ) теплоизоляционный слой можно наносить абсолютно на любую поверхность с любыми очертаниями и кривизной. Пенополиуретан (ППУ) укладывается непосредственно на месте применения. При этом слой пены полиуретана схватывается практически мгновенно. Таким образом вся поверхность крышы становится покрытой сплошным водонепроницаемым слоем жесткого материала. Пенополиуретан ППУ можно наносить в любую полость, объем которой соответствует порции подачи материала.

Напыление пенополиуретаном предполагает сжатые сроки работ.

Пенополиуретан (ППУ)  биологически нейтрален, устойчив к микроорганизмам, плесени, гниению.

Замечено, чем более развитой является страна, тем процент применения пенополиуретана (ППУ) выше. Северная Америка потребляет 5 кг полиуретанов на душу населения, Азия – 0,6 кг, Япония – 4 кг, Европа со средним Востоком и Африкой потребляют 1,8 кг, в самой Европе в среднем около 4 кг, а в России – чуть меньше 1 кг.

Есть такой показатель: условная экономия энергии через 50 лет. Если ППУ при эксплуатации могут достигнуть этого срока, то срок жизни минваты – максимум 15 лет. В условной экономии между этими материалами существенная разница. Цена конструкции, когда мы сравниваем ППУ и минвату, практически одна и та же. Только вес конструкции с минватой больше, стоимость монтажных работ значительно выше, разрешающая нагрузка составляет примерно 20–30% разрешающей нагрузки ППУ.

Пенополиуретан обладает еще одним важным преимуществом. Любой теплоизоляционный материал на 80–90 % состоит из воздуха, по этой причине на мнорго проще и выгоднее изготавливать утеплители на месте теплоизоляциооных работ, нежели гнать транспорт с воздухом» из другого конца страны.

Только из одной тонны полиуретановой композиции получается 20 кубометров готового материала пенополиуретана (ППУ). Тонна – это четыре 200 литровых бочки. Экономическая целесообразность применения пенополиуретана очевидна. Вместо того чтобы несколькими КАМАЗами возить на стройплощадку готовый утеплитель, вам хватит всего одной Газели, которая доставит в любое место установку, компрессор и сырье. Есть еще одно преимущество, если завести на стройплощадку готовый утеплитель, потребуется место для складирования и возникнет необходимость охранять. При монтаже на конструкции потребуются дополнительные технологические работы (крепеж плит, их закрытие и т.п.). Все это перестает быть необходимым, если работы производятся пенополиуретаном  (ППУ) на месте.

Абсолютную безопасность пенополиуретана для здоровья человека подтверждают многочисленные санитарно-гигиенические исследования, проводившиеся как во всем мире, так и в странах СНГ.

Технические характеристики пенополиуретана

• низкий коэффициент теплопроводности в пределах 0,019...0,04 Вт/м*К;
• высокая тепло- и морозостойкость (от -100 до +150 °С);
• устойчивость к действию микроорганизмов и агрессивных сред (морская вода, бензол, бензин, дизельное топливо, минеральные масла, промышленные газы, растительные и животные жиры, пластификаторы, кислоты и основания, за исключением некоторых растворителей и концентрированных кислот);
• стойкость к воздействию открытого пламени и теплового излучения (группа горючести Г2 (по ГОСТ 12.1.044);
• высокие гидроизолирующие свойства - до 95 % закрытых пор. Пенополиуретан практически не насыщается влагой (влагопоглощение составит не более 1-3 % по объему), но в то же время "дышит", т.е. пропускает избыток влаги, содержащийся в воздухе помещений, в окружающую среду. Он имеет оптимальное значение паропроницаемости, благодаря чему нет необходимости в дополнительной пароизоляции конструкции;
• не подвержен воздействию плесени;
• широкий диапазон кажущейся плотности - 25...1000 кг/м3;
• высокие прочностные характеристики: Разрушающее напряжение не менее:
  o при сжатии 0,15...1,0 МПа
  o при изгибе 0,35...1,9 МПа;
• высокая адгезия к различным материалам:
  o древесина (фанера) 1,5 кг/см2
  o чугун, металлические поверхности 2,0 кг/см2
  o алюминий 1,0 кг/см2
  o нержавеющая сталь, волокнит 1,5 кг/см2
  o бетон 2,5 кг/см2;
• экономичность и отсутствие текущих затрат на периодический ремонт и восстановление поврежденных теплоизолирующих покрытий;
• не вызывает коррозию металла при использовании качественного сырья и правильном монтаже;
• устойчив к старению, разложению и гниению;
• обладает хорошим звукопоглащением - степенью поглощения звуковой энергии частицами воздуха внутри ячеек;
• не является строительным материалом для гнезд грызунов;
• обладает высокой стойкостью при воздействии химических соединений (за исключением некоторых растворителей и концентрированных кислот);
• экологическая безопасность при эксплуатации.

В качестве примера эффективности использования пенополиуретановой теплоизоляции приводим сравнительные характеристики с другими теплоизолирующими материалами: Сравнительный анализ физических свойств жесткого пенополиуретана и других материалов теплоизоляции