Пенополиуретан (ППУ) - это застывшая пластиковая пена, большую часть объема которой (до 90%) занимают газы.
Это может быть воздух или тот газ, что выделился во время реакции органических компонентов.
Вариации состава и технологического процесса привели к многообразию разновидностей ППУ, находящих применение в самых разных областях :
- в строительстве ППУ служит утеплителем, звукоизолятором, гидроизолятором;
- в автомобилестроении - наполнителем кресел и звукоизолятором салонов;
- в обувной промышленности - материалом для подошв, супинаторов;
- в мебельной промышленности разные ППУ служат наполнителями мягкой мебели;
- в легпроме - наполнителями детских игрушек, манекенов, матрасов и подушек;
- в быту - посудными губками.
Пенополиуретан может быть
мягким или твердым, иметь открытоячеистую структуру или закрытоячеистую. Это определяет его физические качества.
Так известный всем поролон - это мягкий ППУ с низкой плотностью (легкий) и открытоячеистой структурой. Поэтому он заполнен воздухом, а в его ячейки легко проникает вода.
В строительстве применяется другой ППУ - жесткий, ячейки которого закрыты. Разновидностей у него нет, но есть отличия в том, с какой плотностью он ложится на стены. Это влияет на его влагостойкость, в частности.
Следует обратить внимание на то, что на рынке существуют дешевые образцы, в которых используется либо устаревшая технология (по нормативам до 2003 года), что ведет к длительному выделению токсичных веществ, либо ингредиенты низкого качества, что сказывается во время длительной эксплуатации.
Плотность ППУ можно назвать его важнейшей характеристикой , потому что его теплопроводность и водопоглощение являются производными от нее. В связи с этим рассмотрим две таблицы. Таблица 1 показывает падение водопоглощения при росте плотности, таблица 2 - незначительное ухудшение теплоизоляционных показателей при нем же.
Плюсы и минусы материала
Пенополиуретан значительно выделяется среди других утеплителей, так как никакой другой материал не проводит хуже него тепло и впитывает при этом столь мало влаги. Ниже в таблице 3 приведены сопоставимые с ППУ по коэффициенту теплопроводности материалы.
Как видите, равных ППУ практически нет, разве только пенополистирол, но и он уступит по насыщению влагой , потому что берет 9-10% против 1-7% ППУ.
Не с чем сравнивать ППУ и по уровню адгезии (прилипания к другому материалу), а это большой плюс в монтаже, который не нуждается в креплениях. ППУ напыляется на любую поверхность, но о технологии поговорим ниже.
Сейчас важно то, что напыление исключает появление «мостиков холода» , потому что отсутствуют швы и щели. Кроме того, его можно наносить на стены любой сложности, даже на купольные помещения.
К минусам данного утеплителя
нужно отнести то, что (как и вся органика), он может сгореть, но современные технологии довели его до состояния самозатухания.
Горение ППУ возможно только в том случае, если рядом есть другой материал, который активно поддерживает горение. Тогда ППУ горит за компанию, а иначе затухает (группа горючести Г2, Г3 см. соответствие ГОСТ 12.1.044).
Второй минус - это токсические вещества , тоже характерные для пластика. По старой технологии они выделялись долгое время, по новой - не более трех дней. Тем не менее, ППУ не рекомендуется для утепления бань, он предпочтителен для наружного утепления.
Еще один его минус - цена . Он дороже пенопласта и других утеплителей, любимых в народе. С другой стороны, это разовое вложение, тогда как другие утеплители приходится менять каждые 7-10 лет. ППУ (при должном уходе) продержится 25-40 лет.
Технология напыления и расход пенополиуретана
Напыление ППУ производится на самом объекте с помощью мобильного пеногенератора
.
Однократный проход дает всего 5-10 мм ППУ, что составляет 0,5-1 кг/м2, поэтому нужная толщина достигается в несколько проходов после полного высыхания предыдущего слоя.
Полимеризация пены происходит за 10-40 секунд, полное высыхание слоя - за 24 часа. На качество и скорость работы влияют такие факторы, как скорость ветра, температура окружающей среды и др.
Процесс напыления состоит из следующей последовательности действий:
- тестирование оборудования;
- очистка поверхности от влаги, пыли, жира, ржавчины и проч.;
- гомогенизация компонентов в бочках;
- смешивание компонентов в пеногенераторе;
- контрольное напыление с замерами;
- напыление ППУ на выбранную поверхность.
Совет : предпочтительным является наружное, а не внутреннее утепление конструкционных элементов пенополиуретаном. При этом полученная облицовка ППУ требует защиты от солнечного ультрафиолета и влаги на весь срок эксплуатации.
Расход материала зависит от плотности ППУ, толщины слоя. Если исходить из приведенных выше данных, то каждый сантиметр наносимого на 1 кв. метр ППУ весит порядка 1 кг. Отсюда несложно рассчитать массу материала при заданной площади поверхности и толщине покрытия.
Также есть данные, что 20 мм ППУ обходится примерно в 500 рублей за кв. метр, 50 мм - 550 рублей, 100 мм - 600 рублей. Разумеется, цены могут меняться со временем и в разных фирмах.
Оборудование и материалы для пенополиуретана
Для напыления ППУ понадобится следующее оборудование и материалы :
- пеногенератор с пистолетом-распылителем;
- защитная одежда и аксессуары;
- емкости с компонентами А и В: полиолом и полиизоцианатом, а также катализаторами;
- нож для окончательного выравнивания поверхности.
Популярные производители
Полиолы производятся в таких российских городах, как Чебоксары, Владимир, Нижнекамск, Дзержинск и Пермь.
А вот полиизоцианаты приходится до сих пор везти из-за рубежа. Они поставляются такими немецкими фирмами, как Bayer, Elastogran, нидерландской Huntsman, американской Dow Chemical. Также есть поставки из Японии, КНР и Венгрии.
ППУ - может по праву называться лучшим среди утеплителей , но только в том случае, если соблюдены все нормативы и использовано хорошее сырье. Поэтому в поисках исполнителя стоит ориентироваться не на рекламу, а на их готовые объекты, желательно - после нескольких лет эксплуатации, и чем больше, тем лучше.
Как проходит процесс производства пенополиуретана на заводе, посмотрите на видео:
Пенополиуретан: особенности материала и его характеристики, оборудование для напыления – обо всем этом расскажут профессионалы на видео:
Прежде чем приобрести какой бы то ни было материал, каждый потребитель рассматривает недостатки. Пенополиуретан не является исключением. Об этом материале, который иначе называется ППУ, каждый строитель слышал сегодня много информации.
Какой материал выбрать
Если вы когда-либо задумывались об утеплении своего жилища, то наверняка обращали внимание на этот вариант в качестве теплоизоляции. Может быть, именно он станет лучшим решением, ведь наряду с недостатками у него есть множество плюсов.
Описание
Пенополиуретан, недостатки которого вам должны быть известны перед началом проведения работ по утеплению, представляет собой разновидность пластмассы. Изделия из него обладают ячеистой структурой. В состав пенополиуретана входит газообразное вещество, которое содержится в объеме от 85 до 90%. Вся структура состоит из маленьких ячеек, которые хорошо изолированы друг от друга стенками, именно эти ячейки и наполнены газом. Оставшиеся проценты объема представляют собой твердую часть, а именно сами стенки.
Недостатки пенополиуретана как утеплителя стоит рассмотреть. Разновидности ППУ используются сегодня довольно часто, материал является популярным среди потребителей, так как изготовить его очень просто, сделать это можно непосредственно на строительной площадке. Два жидких компонента при этом необходимо смешать, после они вступят в химическую реакцию. Если соблюдать необходимые пропорции ингредиентов, то будет синтезирован полимер, который представлен затвердевшей пеной. Если несколько изменить технологию приготовления, то можно получить пенополиуретаны, которые отличаются характеристиками друг от друга. Одни из них подходят для утепления дверей и окон, тогда как другие - для теплоизоляции построек из железобетона или кирпича. Что касается третьих разновидностей, то их широко используют для трубопроводов. Таким образом, в зависимости от пропорций веществ, можно получить на выходе полиуретаны, которые состоят из множества ячеек разного размера. Их стенки могут обладать разной толщиной, а также прочностью.
Основной недостаток пенополиуретана
Пенополиуретан, недостатки которого будут представлены ниже, может использоваться во многих областях строительства. Однако перед приобретением важно ближе ознакомиться с минусами материала. В качестве основного выступает негативное воздействие солнечных лучей на поверхность, что может стать причиной быстрого износа изделий. Для того чтобы исключить деструкцию теплоизолятора, необходимо предусмотреть его защиту. Для этого можно использовать штукатурку, обыкновенную краску и всевозможные панели. Именно такие способы советуют опытные строители.
Недостатки пенопласта как утеплителя стен позволят вам понять, стоит ли использовать его. Защитный состав может уберечь утеплитель от воздействия ультрафиолета, а также сделает пенополиуретан более привлекательным. Если подробнее рассматривать данный минус, то можно отметить, что на сохранение свойств ППУ потребуется больше средств, чем нам проведение работ по утеплению, где задействованы материалы, не требующие соответствующей защиты. Помимо прочего, не все домашние мастера умеют производить а также качественно наносить красящие составы. В итоге поверхность может оказаться еще менее привлекательной, чем до момента облагораживания.
Дополнительный минус
Если вы решили выбрать пенополиуретан, недостатки которого для некоторых потребителей могут оказаться слишком внушительными, то стоит учесть, что данный материал является теплоизоляцией, которая при воздействии огня начинает тлеть. Этот недостаток отмечают специалисты. Несмотря на то что ППУ выступает в качестве трудногорючего материала, он не способен справляться с огнем на все 100%. По классификации данный утеплитель относится к группе горючести Г-2. Это указывает на то, что при воздействии низких температур возгорания не произойдет. Пламя потухнет, процесс прекратится, как только поверхность материала удастся охладить. Если есть вероятность сильного нагрева или возможность возгорания определенной зоны утепления, то в данном случае не следует использовать пенополиуретан.
Почему не стоит выбирать ППУ для утепления дома
Недостатки утепления пенополиуретаном, несомненно, существуют. Если вы решили произвести теплоизоляцию, то это важно учесть. Если использовать неправильную технологию в процессе проведения работ, то это может негативно сказаться на эксплуатационных характеристиках постройки. Для того чтобы это исключить, необходимо учесть некоторые свойства описываемого вещества. Так, ППУ обладает малой паропроницаемостью - это относится к жесткой разновидности материала. Если нанести на стены состав, при обработке или других панелей это непременно приведет к возникновению сырости на внутренних поверхностях и в структуре. В качестве последствий можно упомянуть сырость и плесень, а вот если возникнет промерзание, то несущие элементы будут постоянно разрушаться. Этот момент часто отмечают в своих отзывах опытные строители.
Необходимость защиты от огня
Если вы решили приобрести пенополиуретан, недостатки отзывы покупателей вам должны подробно описать. Ведь именно негативные моменты люди отмечают в первую очередь. Таким образом, необходимо быть готовым к тому, что со временем структура потеряет свои теплоизолирующие качества, в лучшем случае они могут всего лишь понизиться. К такому итогу приводит не только старение материала, но и перепады температур, а также воздействие ультрафиолета. Достаточно часто при используется метод напыления, это предусматривает защиту от воздействия открытого огня. Если нет желания создавать дополнительную пожароопасную обстановку, то нужно принять соответствующие меры безопасности. Они тоже становятся источником дополнительного расхода, что не всегда устраивает потребителей.
Минус: необходимость учета прочности конструкции
Пенополиуретан, недостатки, отзывы о котором были проанализированы в статье, предусматривает необходимость правильного определения прочности конструкции. Это актуально в том случае, когда работы предполагают задувание теплоизоляции в пространство между стенами. После этого структура начинает расширяться, а впоследствии пена может стать причиной разрушения. Не всегда у владельцев частных домов есть возможность произвести правильные расчеты.
Почему иногда потребители отказываются от использования пенополиуретана
Если вы решили применить ППУ, недостатки, отзывы о материале вами должны быть оценены. Так, его нежелательно использовать для утепления внутри здания. Это может стать причиной смещения в в сторону помещения. В этом случае стена начинает промерзать, образовавшаяся сырость становится причиной распространения плесени, после начинает гнить древесина. При таком раскладе стены остаются сырыми даже в летний период, что негативно сказывается на микроклимате помещений. Специалисты советуют, если нет возможности использовать аналоговые материалы, применять пенополиуретан полужесткого типа. При этом вполне будет достаточно слоя, толщина которого составляет 30 миллиметров.
Что такое пенополиуретан, из каких компонентов он изготавливается, разновидности материала, технические характеристики, плюсы и минусы, особенности выбора утеплителя и оборудования для его напыления, технология монтажа.
Описание и особенности производства пенополиуретана
Пенополиуретан был синтезирован впервые в Германии в 1937 году. Его планировали использовать в качестве замены каучуку. На 85-90% материал состоит из инертной газовой фазы.
Основными исходными ингредиентами выступают полиол и полиизоционат. Это продукты нефтехимической промышленности. Они пребывают в жидком состоянии и смешиваются непосредственно на месте утепления в специальном баллонном оборудовании с применением высокого давления и температуры.
Химическая реакция происходит с добавлением воды. Это приводит к образованию углекислого газа, который и отвечает за вспенивание смеси. Она подается по специальному шлангу и разбрызгивается по поверхности с помощью распылительного пистолета. Масса остается в форме упругой пены, которая быстро застывает.
При изготовлении пенополиуретана необходимо строго придерживаться правил и норм. Например, работать с этим материалом нужно при температуре от 20 до 30 градусов выше нуля. Если температура окружающего воздуха ниже, то потребуется больше сырья для выработки стойкой пены. Кроме того, качество покрытия таким пенополиуретаном будет оставлять желать лучшего.
Важно тщательно смешивать компоненты. Так вы получите утеплитель однородной структуры без уплотнений и полостей. В зависимости от пропорций, в которых смешивается полиол и полиизоционат, свойства получаемого вещества различаются. Можно получать гибкий, упругий, эластичный материал, а также прочный, твердый и хрупкий при сгибании.
Для утепления используют пенополиуретаны с клеточной структурой различного типа. Они могут наноситься методом напыления или заливкой. В последнем случае дополнительно используют специальные формы. В них вещество заливается и застывает, после чего плиты укладывают на поверхность, которую необходимо утеплить.
Кроме того, в последнее время начали использовать растительные компоненты для производства полиолов. Это различные масла - касторовое, подсолнечное, соевое, рапсовое. Однако пока что этот метод выработки составляющих пенополиуретана экономически не оправдан.
Основные разновидности пенополиуретана
Существует несколько основных разновидностей пенополиуретана, которые могут применяться для утепления наружных и внутренних стен, полов и кровли.
Виды пенополиуретана в зависимости от плотности:
- Жесткий . Его плотность достигает 30-86 килограммов на кубометр. Имеет структуру с закрытыми ячейками. Около трех процентов от общего объема составляют твердые вещества. Остальное - газонаполненные ячейки. Широко используется в сфере теплоизоляции фундамента, мягкой, плоской кровли благодаря своим низким показателям теплопроводности. Он прочный, но имеет плохие показатели паропроницаемости. Материал, плотность которого выше 70 килограммов на метр кубический, может применяться и в качестве гидроизолятора, так как его структура не пропускает влагу.
- Полужесткий . К этому типу относятся полиуретаны с плотностью ниже 30 килограммов на кубометр. Они имеют открытые ячейки. Материал может напыляться на стены внутри здания, кровли. Он достаточно недорогой, но требует дополнительного использования гидро- и пароизоляции, так как может впитывать влагу. Имеет более высокий показатель теплопроводности, чем жесткий аналог. По сути, это уплотненный поролон.
- Жидкий . Его плотность - менее 20 килограммов на метр кубический. Этот пенополиуретан предназначен для заливки ниш и пустот с целью теплоизоляции. Также его используют для утепления конструкций со сложной формой. Он не утяжеляет их и отличается хорошей проникающей способностью.
В сфере теплоизоляции используется и мягкий пенополиуретан. Он называется поролоном. Им оптимально утеплять внутренние стены. Имеет хорошую эластичность, упругость, благодаря чему подходит для изоляции поверхностей сложных конфигураций. Правда, в отличие от остальных разновидностей пенополиуретана, поролон легко повредить механическим путем.
Технические характеристики пенополиуретана
Технические характеристики того или иного вида пенополиуретана будут отличаться. Рассмотрим свойства утеплителя средней плотности от 40 до 60 килограммов на кубометр, который используется шире всего в сфере теплоизоляции:
- Теплопроводность . Это свойство пенополиуретана зависит непосредственно от размера ячеек, заполненных газом. Чем их больше и они крупней, тем хуже будет качество теплоизоляции. В среднем, что касается жесткого материала, этот показатель находится в пределах 0,019-0,035 ватт на метр на Кельвин. Теплопроводность пенополиуретана ниже, чем у минеральной ваты, пеностекла, газостекла и керамзитового гравия.
- Способность к шумопоглащению . Этот параметр определяется несколькими факторами: эластичность материала, способность пропускать воздух, толщина изоляции, демпфирующие свойства. Для пенополиуретана способность к звукоизоляции зависит от жесткости каркаса, частоты колебаний звука. Экспериментальным путем было определено, что наилучшими шумопоглощающими качествами обладает пенополиуретан средней плотности и эластичности.
- Химическая стойкость . Материал имеет хорошую устойчивость перед воздействием едких химических паров, бензина, масел, спирта, неконцентрированных кислот, эфиров с кетоками и пластификаторов. Пенополиуретан более устойчивый перед химикатами, чем другой популярный утеплитель - пенополистирол. При нанесении слоя теплоизолятора на металлическую поверхность последняя не покроется ржавчиной со временем. Это объясняется тем, что металл будет покрыт тройной защитой: собственно пеной и двумя пленками (внутри и снаружи), которые образуются при застывании пенополиуретана.
- Влагопоглощение . Этот материал имеет самый низкий показатель впитывания влаги среди всех других утеплителей. За сутки он составляет 1-3% от изначального объема. При этом, чем плотней теплоизолятор, тем меньше влаги он может вобрать. Кроме того, в состав пенополиуретана дополнительно вводят специальные гидрофобные вещества. Например, касторовое масло способно уменьшить степень водопоглощения в 4 раза.
- Огнестойкость . В зависимости от плотности, состава пенополиуретаны могут относиться к нескольким группам по степени горючести: С - самозатухающие, ТС - трудносгораемые, ТВ - трудновоспламеняющиеся. В целом, горючесть материала - достаточно низкая. Повышают огнестойкость утеплителя путем введения в состав дополнительных компонентов. Как правило, это соединения фосфоров и галогены. Допускается на слой обычного пенополиуретана наносить тонкий слой огнестойкого.
- Длительность эксплуатации . Производители указывают гарантийный период эксплуатации материала не менее 30 лет. Существуют данные, которые доказывают, что реальные цифры намного больше. Например, в некоторых странах в настоящий момент демонтируют дома, построенные в 70-ых годах, которые были утеплены при строительстве пенополиуретаном. Были сделаны выводы специалистами, что теплоизолятор не потерял своих качеств и остался неизменным с момента нанесения. Изолированными остались 9 из 10 ячеек, которые позволяют сохранять тепло до сих пор.
- Экологическая безопасность . Спустя 15-20 секунд после нанесения материал полимеризуется и становится абсолютно безвредным для человека. При нагревании до температуры выше пятисот градусов по Цельсию он начинает выделять угарный и углекислый газы.
Достоинства пенополиуретана
Технические характеристики пенополиуретана определили его основные преимущества в качестве утеплителя. Помимо низкой теплопроводности и способности к звуко- и гидроизоляции, материал имеет такие плюсы:
- Высокий уровень адгезии . Материал сцепляется с любыми поверхностями - дерево, стекло, кирпич, металл. Даже промасленность покрытия не станет помехой для «прилипания» пенополиуретана. Также не отражается на адгезийных свойствах утеплителя кривизна и форма поверхности, на которую он наносится. Ее не нужно предварительно подготавливать или обрабатывать какими-то составами.
- Простой монтаж . Благодаря тому, что пенополиуретан наносится методом напыления, его расход минимальный. Не нужно проводить подгонку и подрезку материала в процессе фиксации на поверхность. Также не понадобится использование клеевых составов во время работы, за исключением крепления плиточного пенополиуретана.
- Легкость . Пенополиуретан не нагружает конструкцию здания, не оказывает давления на фундамент. Это особенно актуально при утеплении старых домов, а также крыш.
- Придание прочности стенам . Помимо отличной теплоизоляции, пенополиуретан также способен укреплять конструкцию, придавать ей дополнительную прочность.
- Устойчивость перед перепадами температур . Для этого теплоизолятора не страшны перепады температур от -150 до +150 градусов.
- Отсутствие швов и мостиков холода . Пенополиуретан позволяет сформировать на стенах однородную массу, в которой не будет швов и мостиков холода, пропускающих воздух низкой температуры.
- Устойчивость перед биологическим воздействием . Этот материал не подвержен гниению, разложению, поражению грибками и не привлекает грызунов.
- Экологичность . Пенополиуретан после полимеризации не выделяет токсических веществ в воздух.
Недостатки пенополиуретана
Несмотря на обилие плюсов пенополиуретана, у него есть и достаточно весомые недостатки, которые нужно учитывать при выборе этого утеплителя. Рассмотрим их:
- Низкая паропроницаемость . Особенно это качество присуще жестким типам пенополиуретана. Это негативно сказывается на микроклимате в помещении, утепленном таким материалом. Если использовать жесткий пенополиуретан для теплоизоляции чердака, то стены его будут сыреть, по ним будет расти плесень и грибок.
- Неустойчивость перед лучами солнца . Ультрафиолет губителен для утеплителя. Он в значительной мере ухудшает его характеристики. Поэтому пенополиретан необходимо сразу же после монтажа защищать отделочными материалами, если речь идет о фасаде или наружных стенах.
- Необходимость специального оборудования для нанесения . Такая профессиональная аппаратура стоит достаточно дорого. Впрочем, ее можно взять в аренду или купить непрофессиональное оборудование для бытового использования.
Критерии выбора пенополиуретана и оборудования для его напыления
При выборе вида пенополиуретана для утепления тех или иных конструкций и стен следует учитывать такие рекомендации:
- Утеплять стены путем напыления пенополиуретана изнутри не рекомендовано. Так смещается точка росы, и поверхность будет промерзать. Также это чревато конденсированием влаги, если использован жесткий материал. Стены будут влажными круглый год.
- Если применять другие материалы невозможно, то следует утеплять стены изнутри помещения полужестким пенополиуретаном. Оптимальный слой - 25-30 миллиметров.
- Для наружных работ берут жесткую пену полиуретана. Необходимость в пароизоляции отсутствует. Стены будут надежно защищены от разрушающего влияния циклов замерзания-оттаивания.
- Для утепления кровли предназначены мягкая пена, а также жидкий пенополиуретан.
- Для теплоизоляции фундамента отлично подходит плиточный материал с высокой жесткостью и плотностью. Размер пенополиуретана может быть разным. Обычно это 500х500 миллиметров.
Многие модели обеспечивают оптимальный температурный режим. Если вы планируете производить напыление в холодное время года, то установка с подогревом - то, что вам нужно.
Цена и производители пенополиуретана
Пенополиуретан - это продукт смешивания и реакции двух веществ: полиола (компонент А) и полиизоцината (компонент Б). Последний в России не производится. Его поставляют из-за рубежа.
Стоит отметить таких производителей полиизоцината: Bayer, Elastogran (Германия), Huntsman (Голландия), Dow Chemical (США). Все эти производители пенополиуретана (компонента Б) изготавливают материал примерно одинакового качества и стоимости - от 165 рублей за килограмм.
Отечественные компании выпускают полиол. Выделить можно таких производителей: Дау-Изолан, Химтраст, Завод полиолов, Уретан и другие. Цена полиуретана (компонента А) составляет около 250 рублей за килограмм.
Российские производители изготавливают также плиточный пенополиуретан достойного качества. Его цена стартует от 500 рублей за квадратный метр.
Краткая инструкция по монтажу пенополиуретана
Технология нанесения пены полиуретана не отличается в зависимости от обрабатываемых поверхностей. Наружные, внутренние стены, фасад утепляются по одной схеме, при этом предварительно создается обрешетка из деревянных брусков с шагом около 30 сантиметров. Для теплоизоляции фундамента и кровли устанавливать дополнительную обрешетку не нужно.
Монтаж пенополиуретана проводим так:
- Открываем краны на баллонах с компонентами и нажимаем на курок пистолета. Из форсунок начинает поступать пена.
- Наносим ее, начиная с низа стены. Если речь идет о теплоизоляции фундамента - то с дальнего угла. То же самое касается утепления кровли.
- Пистолет необходимо держать не ближе 20-25 сантиметров от поверхности.
- Перемещаем струю плавно и наносим равномерно.
- Если нужно сместиться на новое место, то пистолет выключаем. Прежде чем приступить к работе вновь, необходимо сменить форсунку.
- Если вы наносите два слоя пенополиуретана, то второй нужно начинать напылять только после полной полимеризации первого. Средняя толщина пенополиуретана обычно составляет 25-50 миллиметров.
- Следим за тем, чтобы слой утеплителя не выступал за обрешетку.
- Застывший пенополиуретан обрезаем при необходимости строительным ножом вровень с обрешеткой.
Смотрите видео обзор пенополиуретана:
Пенополиуретан по ряду свойств превосходит все остальные теплоизоляторы. В частности, у него очень низкая теплопроводность, высокая адгезия и гидрофобность. Он легкий и экологичный. Но для работы с ним понадобится специальное оборудование. И если у вас нет возможности взять его в аренду, то целесообразней нанять бригаду профессионалов, так как покупать дорогостоящую аппаратуру нецелесообразно.
На современном строительном производстве широко применяются теплоизоляционные материалы. Их использование позволяет значительно сократить сметную стоимость объекта, не потеряв при этом в качестве. Один из самых востребованных материалов на рынке утеплителей – пенополиуретан.
Пенополиуретан относится к группе искусственных газонаполненных пластмасс. Он состоит из полиуретана, между которым находятся пузырьки воздуха. Теплопроводность пенополиуретана практически равна нулю, что делает его незаменимым материалом на стройке и в быту. Различают несколько его видов:
- Жёсткий пенополиуретан – новый и перспективный материал, который ещё не прошел проверку временем. На сегодняшний день учёным только предстоит изучить поведение этого материала через 30-40 лет эксплуатации. Его производят прямо на строительной площадке. Он наносится на поверхность методом напыления. Жёсткий ППУ используется для утепления и звукоизоляции цокольных и подвальных этажей, фундаментов.
- Мягкий пенополиуретан – широко используется в качестве набивочной теплоизоляции и для изготовления различных предметов обихода. Его плотность 5-35 кг/м / .
Немного истории
Первые образцы пенополиуретана были получены в лаборатории города Леверкузен в 1937 году. Сначала не использовали как утеплитель. Из него изготавливали лепнину. Вторая мировая война внесла свои коррективы в динамику развития пенополиуретана. Его производство было приостановлено до начала 60-х годов. Для восстановления разрушенной инфраструктуры понадобилось много строительного материала. Пенополиуретан занял в этом списке достойное место.
Анализ технических характеристик ППУ
В этой статье будет рассмотрен жёсткий пенополиуретан. Его всё чаще используют на строительных площадках. У него низкая теплопроводимость и гидрофобность. ППУ не пропускает пары воды, не гниёт. На его поверхности не образуется грибок и плесень. Он не вступает в реакции с большинством реагентов.
Для всестороннего изучения этого теплоизоляционного материала рассматриваются его основные свойства:
- Теплоизолирующие свойства.
- Шумоизолирующие свойства.
- Влагостойкость.
- Паропроницаемость.
- Поведение в различных химических средах.
- Сопротивление открытому огню.
- Плотность.
- Срок эксплуатации.
- Экологичность.
Теплоизолирующие свойства
Этот параметр напрямую зависит от величины ячейки и колеблется в диапазоне 0,019-0,035 Вт/мºС. Теплопроводность ячеистого ППУ хуже, чем у пенополистирола, керамзитового гравия и минеральной ваты. При одинаковой толщине слоя утеплителей – пенополиуретан сохраняет тепло намного эффективнее, чем вышеперечисленные материалы. 
Шумоизолирующие свойства
Его пористая и ячеистая структура обеспечивает удовлетворительную звукоизоляцию, но не от всех видов шума.
Важно! Нет универсального вида шума. Поэтому один материал может эффективно защищать от ударных шумов, но совершенно не сопротивляться другим их видам.
Пенополиуретан эффективно защищает внутренние помещения от различных ударных шумов. Это значит, что он заглушит звуки громких шагов или танцев соседей сверху. С другой стороны, по многочисленным отзывам потребителей, ППУ практически не защищает внутреннее пространство от звуков с улицы, громких разговоров иди музыки.
Этому есть простое объяснение. Ячеистые материалы (пенополиуретан, пенопласт) благодаря своей структуре плохо гасят звуковые волны. Для этих целей лучше использовать утеплители с волокнистой структурой (минеральная вата). У них волны гасятся за счёт колебаний внутренних волокон.
Влагостойкость
Для правильного использования теплоизоляционных материалов надо знать, какой процент влаги он сможет впитать. У пенополиуретана этот показатель равен 1-3 процентам от объёма материала в сутки. Этот показатель значительно выше, чем у пенопласта и минеральной ваты. Для улучшения защиты от влаги в состав ППУ добавляют присадки. Например, обычное касторовое масло уменьшает его гидрофобность в 4 раза. 
Паропроницаемость
По этому параметру у ячеистого пенополиуретана высокие показатели. Коэффициент его паропроницаемости µ=50. Для сравнения, у тяжелого бетона этот показатель в 40-50 раз ниже. ППУ подходит для обработки внешних поверхностей стен и фундаментов. Он может полностью остановить всасывание бетоном влаги. С другой стороны его не рекомендуется применять в воде. Есть вероятность возникновения химической реакции гидратации. 
Важно! Не вся пенополиуретановая пена хорошо защищает. Есть несколько видов ячеистой пены без защитной оболочки. Для них нужна дополнительная пароизоляция.
Поведение в различных химических средах
| Реагенты | Концентрация, % | Стойкость |
| Вода водопроводная | – | Ст |
| Морская вода | – | Ст |
| Соляная кислота | 36 | Нт |
| Серная кислота | 45 | Ст |
| Фосфорная кислота | 40 | Ст |
| Едкий натр | 40 | Ст |
| Аммиачная вода | 25 | Ст |
| Азотная кислота | 68 | Ст |
| Ацетон | – | Нт |
| Кетоны | – | Нт |
| Четырёххлористый углерод | – | Нт |
| Толуол | – | Ст |
| Бензин, нефтепродукты | – | Ст |
| Сода | – | Ст |
| Этил ацетат | – | Нт |
| Метиловый спирт | 96 | Ст |
| Этиловый спирт | 96 | Ст |
| Эфиры | – | Нт |
| Уксусная кислота | – | Ст |
| Минеральные масла | – | Ст |
| Растительное масло | – | Ст |
| Муравьиная кислота | – | Нт |
*Ст- стоек, Нт – нестоек
Пенополиуретан зарекомендовал себя, как стойкий к основным химическим раздражителям материал. Он лучше, чем пенопласт сопротивляется испарениям многих химических элементов, если их концентрация не превышает норму. ППУ нельзя растворить с помощью бензина, солярки или различных масел. Многие концентрированные кислоты не способны разрушить его структуру.
Пенополиуретан можно использовать для защиты металлических поверхностей. Во время его нанесение на металл образуется два слоя плёнки. Первый плотно прилегает к поверхности, а второй защищает от химических реагентов.
Сопротивление открытому огню
Это важный параметр при выборе утеплителя. Не секрет, что при пожаре интенсивность распространения огня в значительной степени зависит от горючести теплоизоляционного материала. Согласно ГОСТ 12.1.044-89 ППУ относится к группам горючести Г2 и Г3. Согласно этой классификации пенополиуретан не является активным источником горения. Он сам не поддерживает огонь, а только может воспламениться от других источников.
Важно! Пенополиуретан сразу погаснет, если от него убрать огонь. Самозатухание – это важное свойство, которое относится ко всем его видам.
Плотность
Важный параметр, влияющий на несущую способность утеплителя. Для различных целей предусмотрен материал со своей плотностью. Диапазон значений плотности ППУ 8-80 кг/м 3 . Материал с открытыми ячейками обладает более низкой плотностью, чем с закрытыми ячейками.
Срок эксплуатации
Большая часть производителей указывают срок эксплуатации 20-30 лет. Это гарантийное время, в течение которого полезные свойства материала находятся в допустимых рамках. Последние исследования европейских учёных показали удивительные и обнадеживающие результаты. При сносе домов, построенных 40-50 лет назад с использованием пенополиуретана, учённые обнаружили, что его свойства практически не изменились. Структура и фактура остались теми же, что и изначально. Дальнейшие лабораторные исследования только подтвердили долговечность этого материала.
Экологичность
Важный параметр, на который всё больше и больше обращают внимание современные строители. В процессе производства пенополиуретан переходит из жидкого в твёрдое состояние за 30 секунд. После этого вредные испарения с его поверхности прекращаются. Если его нагреть до 450 Сº, то начнут выделяться углекислый и угарный газы. Впрочем, то же самое можно наблюдать и во время нагревания дерева. 
Положительные и отрицательные свойства ППУ
Для более удобного понимания сути, свойств и области применения материала надо иметь представление не только о физических и химических свойствах, но и знать его положительные и отрицательные стороны.
Положительные
- У пенополиуретана хорошая адгезия. Он без проблем пристаёт к деревянной, металлической, бетонной поверхностям. Для него не нужны дополнительные крепёжные элементы. Благодаря своей эластичной структуре и способу нанесения пенополиуретан хорошо ложится на неровные основания. Перед его нанесением поверхность не нуждается в дополнительной обработке грунтом или краской.
- У ППУ низкая стоимость. Он производится прямо на строительной площадке путём смешивания двух компонентов. Отсутствуют затраты на дополнительную транспортировку и изготовление.
- Пенополиуретан – это лёгкий материал, который не нагружает строительные конструкции.
- Кроме тепло- и звукоизоляции пенополиуретан укрепляет несущие стены, делая конструкцию более прочной и долговечной.
- На него практически не оказывают влияние экстремально низкие и высокие температуры. ППУ не разрушается от цикличного замораживания и размораживания.
- У покрытия из пенополиуретана монолитная структура. Нет щелей для появления мостиков холода. Ветер его не продувает.
Отрицательные
- ППУ быстро разрушается под действием ультрафиолетовых лучей. Поэтому он не остаётся в открытом состоянии, а требует защиты. Его можно покрыть слоем краски или оштукатурить. Также подойдет использование различных облицовочных панелей.
- Пенополиуретан – это негорючий материал. Всё равно его не рекомендуется использовать в местах возможного соприкосновения с открытым огнём. Если это технически невозможно, то ППУ закрывается огнестойким гипсокартоном.
Технология нанесения
Два компонента подаются в смесительный бачок. Там под давлением они смешиваются и с помощью пистолета распыляются на обрабатываемую поверхность. Через несколько секунд смесь резко увеличивается в объёме и быстро застывает. 
Важно! Для нанесения ППУ необходимо специальное оборудование и средства индивидуальной защиты. Поэтому лучше доверить этот процесс профессиональным строительным организациям.
Пенополиуретан во всех отношениях качественный материал. Экономия времени и средств может составлять 50-70% в сравнение с использованием традиционных утеплителей. Работы можно проводить круглый год. Технологии не стоят на месте, поэтому утепление строительных конструкций с помощью пенополиуретан будет становиться всё дешевле и надёжнее.
Какие бывают пенополиуретаны и где они используются? Преимущества жесткого ППУ для теплоизоляции зданий и коммуникаций. Что необходимо знать о напыляемой теплоизоляции? Также рассмотрим приготовление ППУ из промышленных компонентов и рассчитаем стоимость 1 м2 теплоизоляции.
Определение
Пенополиуретан - перспективный синтетический утеплитель, состоящий из затвердевшей полимерной пены, который по качеству превосходит большинство современных аналогов.
Пенополиуретан - это синтетическое вещество ячеистой структуры из группы газонаполненных пластмасс, широко применяемое в строительстве. Отличается минимальной теплопроводностью, экологичен, долговечен и прост в применении.
Состав, марки и ГОСТы
Вспененный пенополиуретан (ППУ) получают путем смешивания двух жидких полимеров: полиола и полиизоцианата. Застывшая пена содержит в своих ячейках до 90% газа, что обеспечивает высокие теплоизоляционные качества ППУ. В зависимости от их пропорции и наличия антипиреновых добавок, конечный продукт различается по структуре, техническим характеристикам и области применения.
Мягкий и эластичный поролон используется как наполнитель для мебели и бытовых изделий. Марки поролона имеют разную плотность (от 5 до 40 кг/м 3) и жесткость:
За исключением последней марки, поролоны относятся к сильногорючим веществам по ГОСТ 30244, по ГОСТ 30402 - к легковоспламеняемым, по ГОСТ 12.1.044 - к дымоообразующим и токсичным при горении. По этим причинам поролон в строительстве не используют.
ППУ с антипиреновыми добавками называется жестким пенополиуретаном. Он отличается повышенной плотностью (30-86 кг/см 3), в готовом виде теряет эластичность, зато обладает массой других преимуществ. Применяется в строительстве для тепло- и шумоизоляции, а сверхплотные виды (от 70 кг/см 3) используются для гидроизоляции в фундаментах зданий и на прочих поверхностях.
Строительный ППУ готовят из двух компонентов: полиола (компонент А) и изоцианата (компонент Б). Изоцианат служит основой химического процесса и его состав не меняется, а полиолы применяют различные, что влияет на скорость вспенивания, плотность и горючесть. По ГОСТ 307302-2006 ППУ относится к классу горючести Г3 (самозатухающий, трудновоспламеняющийся, трудносгораемый) и рекомендован для тепловой изоляции зданий и трубопроводов.
Как теплоизоляционный материал ППУ прост в изготовлении и его можно смешать на месте, а компоненты для пенополиуретана купить и доставить на стройку зачастую выходит дешевле, чем везти готовый продукт.
При наличии профессионального пеногенератора высокого давления и соблюдения пропорций компонентов, такой ППУ ничем не уступает заводскому. Пену можно напылять на различные поверхности или делать сэндвич-панели.
Формы выпуска ППУ
Химическая промышленность вырабатывает следующие виды ППУ:
- Поролон - в рулонах и матах;
- Пенополиуретан жесткий - в листах, панелях и литых скорлупах;
- Пенополиуретан жидкий - в виде напыляемого покрытия.
Теплоизоляционные панели из ППУ производят различной толщины и с разнообразными защитными покрытиями. На листовой пенополиуретан цена за 1 м 2 следующая:
Технические характеристики пенополиуретана
Для стандартной теплоизоляционной ППУ-панели средней плотности свойственны следующие характеристики:
| Характеристика, единица измерения | Значение | Комментарий |
|---|---|---|
| Прочность на сжатие с деформацией до 10%, МПа | Отличный показатель, для сравнения у пенобетона коэффициент равен 0,4-1,2, у пенополистирола (ППС) 0,06, у минваты 0,002 МПа. |
|
| Объемный вес (плотность), кг/м3 | Сверхлегкий материал, у минваты плотность равна 150-250, у пенобетона 250-400 кг/м3. |
|
| Усадка, мм/м | Усадка застывшей пены не обнаружена. |
|
| Теплопроводность, Вт/м*К | Минимальная, ниже чем у аналогов: ППС - 0,035-0,042, минвата - 0,035-0,6, пенобетон - 0,08-0,13 Вт/м*К. |
|
| Морозостойкость, циклов | Очень высокий показатель. |
|
| Водопоглощение, % | Отличное значение среди аналогов: пенобетон 15-20%, ППС 0,5-1,5%. |
|
| Паропроницаемость, мг/м*ч*Па | Практически абсолютная пароизоляция. У ППС показатель 0,002-0,005, у минваты 0,29, у пенобетона 0,23. |
|
| Огнестойкость | Трудновоспламеняемое самозатухающее вещество. |
|
| Стоимость руб./м2 | Цена на ППУ-панели зависит от толщины и защитных слоев (бумага, фольга, оцинкованная сталь и проч.) |
|
| Звукоизоляция | Аналогична ППС, превосходит пенобетон и минвату. |
|
| Токсичность (экологичность) | Нетоксичен | Не выделяет вредных соединений, пыли, не имеет запаха. Применяется в пищевых холодильниках. |
| Срок службы, лет | Один из самых долговечных видов теплоизоляции. |
Уникальные качества
- Высокая адгезия (сцепление) с большинством поверхностей. ППУ напыляют на бетон, металл, дерево, кирпич, стекло;
- Монтаж без крепежных элементов;
- Отсутствие «мостиков холода» при бесшовной теплоизоляции;.
- Антикоррозийная защита труб и металлоконструкций;
- Возможность изготовления теплоизоляционных «скорлуп» заданной формы путем прессования жидкого ППУ;
- Работа в температурном диапазоне от -200 до +200 о С;
- Инертность к большинству кислот, щелочей и почвенных солей.
Жидкий пенополиуретан позволяет заполнять трещины и межстенные пространства, где невозможно проложить другую изоляцию. За счет легкого веса и адгезионного фактора он не утяжеляет конструкции и укрепляет их.
Минусы
- Разрушается под действием ультрафиолета и нуждается в изоляции от солнечных лучей. Это вполне решаемый вопрос, современный ассортимент сэндвич-панелей предусматривает любые покрытия для листового ППУ.
- Пену наносят только на сухую и теплую поверхность, что ограничивает его применение на открытых стройплощадках в зимний период.
- ППУ не горит, но от высокой температуры может тлеть, что сказывается на прочности теплоизоляции. Для котельных, бань и саун не рекомендуется.
Несет ли пенополиуретан вред для здоровья? Готовый продукт безопасен для человека. В процессе смешивания и напыления изоляции необходимо соблюдать технику безопасности, работать в защитном костюме и только с проверенным оборудованием и сертифицированными реактивами.
Область применения
Вспененный пенополиуретан широко применяется в строительстве. Для наглядности можно отметить, что 10 см ППУ равнозначны 2 метрам кирпичной кладки. В холодильной промышленности и приборостроении такая эффективная и компактная теплоизоляция незаменима. Применяется в космической и ракетной промышленности, автомобилестроении и мебельном производстве.
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 +10 о С;
- Температура смеси +18-25 о С;
- 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.