Про пенополиуретан

Что такое пенополиуретан?

Есть такое выражение - «мой дом - моя крепость» , говорящее о том, что жилище, в котором мы обитаем, должно быть надёжным и прочным, защищённым от нежелательных внешних вторжений. Однако в условиях нашей страны на первое место выступает ещё одно немаловажное свойство жилья: если «крепость» будет продуваема зимними ветрами, её надёжность принесёт мало радости. Одним из самых эффективных способов теплоизоляции различных как жилых, так и нежилых строений является напыление пенополиуретана (сокращённо - ППУ). Этот материал отличается уникальным сочетанием характеристик, делающим его одним из эффективнейших средств тепло- и гидроизоляции.

 Область применения пенополиуретана необычайно широка: строительство, мебельная промышленность, автомобилестроение, обувная промышленность, мягкие детские игрушки, холодильные установки, утепление магистральных трубопроводов и многое, многое другое.

 Прежде чем более подробно рассмотреть свойства и области применения этого замечательного материала, сделаем небольшой экскурс в историю его изобретения и распространения.

История пенополиуретана

Впервые пенополиуретан был синтезирован небольшой группой учёных-исследователей, работавших под руководством Отто Байера в лаборатории IG Farben, располагавшейся Леверкузене. Новое вещество отличалось весьма необычными свойствами: в зависимости от скорости реакции и пропорции, в которой смешивались его два основных компонента, полиол и полиизоционат, характеристики полученного материала могли существенно варьироваться.

Было выделено две разновидности пенополиуретана - мягкий (эластичный) и твёрдый (жёсткий). Первый (лабораторное название - Perlon U), известный нам также как поролон, отличается высокой эластичностью, гибкостью, но неустойчив к нагрузкам на разрыв; второй (лабораторное название - Igamid U), отличается высокой плотностью, твёрдостью, прочностью, но, в то же время, плохо выдерживает нагрузки на изгиб.

Благодаря исключительным тепло-, шумо- и гидроизоляционным свойствам нового материала, горизонты его внедрения просто потрясали воображение. В 1940 году начинается промышленное производство пенополиуретана в качестве материала для лепнины. Однако Вторая мировая война нанесла серьёзный удар по развитию производства этого многообещающего полимера: все промышленные силы, были переориентированы на нужды фронта. Однако в послевоенные годы интерес этому материалу получает новый толчок: в условиях обширного строительства спрос на прочный, надёжный, лёгкий и недорогой утеплитель послужил причиной его массового производства. К 1960-му году различные компании изготовили более 50000 тонн полиуретановой пены.

Свойства пенополиуретана

Пенополиуретан представляет собой материал, имеющий ячеистую структуру и на 85% - 97% объёма состоящий из воздуха или газов, находящихся в порах. Лишь только 3% - 15% от общего объёма составляет вещество, формирующее эти поры. Благодаря этим особенностям своей структуры пенополиуретан необычайно лёгок и имеет вес от 5 до 40 кг на кубический метр для своей мягкой разновидности и от 30 до 86 кг на кубический метр - для жёсткой.

Пенополиуретан имеет самую низкую теплопроводность среди всех теплоизоляционных материалов (0,019 - 0,03 Вт/м), что делает его непревзойдённым по своей эффективности теплоизолятором.

Когда утепление производится путём напыления пенополиуретана, его немаловажным преимуществом является отсутствие так называемых мостиков холода, которые имеются на стыках утеплителей другого типа. Наличие подобных уязвимостей становится причиной снижения качества теплоизоляции.

Твердая разновидность пенополиуретана, благодаря большому количеству закрытых пор, обладает низкой акустической проницаемостью, что позволяет с успехом использовать её в качестве эффективного шумоизолятора.

Высокая адгезия, свойственная рассматриваемому нами материалу, позволяет обойтись без каких-либо дополнительных креплений при нанесении его на поверхность любой конфигурации.

Покрытия, выполненные из данного материала, отличаются очень высокой долговечностью: они не разрушаются под воздействием атмосферных осадков, перепадов температур, агрессивной промышленной атмосферы; они не подвержены гниению или разрушению какими-либо вредителями. Единственное, что может повредить данному материалу, - это длительное воздействие солнечных лучей, однако эта проблема легко решается с помощью покраски.

Полиуретан - вещество химически нейтральное и нетоксичное: одним из ярких свидетельств этого является тот факт, что он разрешён для использования в холодильных камерах для хранения пищевых продуктов. Благодаря этому свойству эластичная разновидность ППУ широко используется для наполнения детских игрушек, набивки мягкой мебели и при изготовлении автомобильных кресел.

 Жёсткий пенополиуретан высокой плотности (от 70 кг/м), благодаря большому количеству закрытых пор, не пропускает влагу и может быть использован в качестве высокоэффективной гидроизоляции.

 Необходимо добавить, что технология напыления пенополиуретана позволяет обрабатывать поверхности любой формы и сложности

Области применения пенополиуретана

Мы уже касались кратко этой темы. Здесь мы очертим области применения рассматриваемого нами полимерного материала более подробно.

Одной из основных областей применения полипеноуретана является строительная промышленность: на неё приходится около 50% потребления этого материала. В этой сфере он используется для внутренней и внешней теплоизоляции, для гидроизоляции конструкций, контактирующих с почвой или водой. Большей частью пенополиуретан наносится на поверхности путём напыления, однако применяется также и технология заливки ППУ в пустотелую кладку с целью повышения её теплоизоляционных свойств.

Необходимо заметить, что слой данного материала толщиной всего лишь в  5 см по степени теплоизоляции эквивалентен 2,5 м кирпичной кладки!

Около 20% процентов от общей массы производимого  пенополиуретана  используется в  холодильной промышленности и приборостроении.

Остальная доля распределяется между автомобилестроением, ракетной и космической промышленностью, а также - производством мебели и прочими отраслями производства.

Одной из важных областей применения ППУ является утепление больших магистральных трубопроводов, имеющих огромную протяжённость: этот материал выгоден тем, что, в отличие от традиционных теплоизоляционных материалов, его нельзя украсть.

Широкое применение пенополиуретан  нашёл в медицине в качестве сырья для изготовления протезов и ортопедической обуви.

Технология напыления пенополиуретана

Напыление пенополиуритана - одна из основных технологий утепления различных жилых и нежилых строений.

Надёжность и эффективность покрытия напрямую зависит от качества сырья, используемой аппаратуры для напыления, а также от умения и опыта оператора установки. 

 ППУ имеет хорошее сцепление практически с любой поверхностью: бумага, металл, древесина, штукатурка, рубероид, кирпич, черепица и многие другие материалы могут быть с успехом им обработаны.

Чуть ли не единственным, но обязательным условием эффективности напыления является подготовка поверхности, которая должна быть чистой, сухой и тёплой (+10...+15 °С). Дело в том, что нанесение материала на грязные, замасленные или холодные поверхности ведет к существенному ухудшению адгезии. Также поверхность не должна иметь отверстий или щелей размером более 6 мм.

Как уже было сказано выше, большую роль играет установка для напыления пенополиуретана.Принцип её работы достаточно прост: из двух резервуаров происходит забор компонентов в заданной пропорции и подача их в пистолет-распылитель, в котором они под действием сжатого воздуха, нагнетаемого компрессором, перемешиваются и распыляются на подготовленную поверхность.

Сейчас на рынке установок для напыления ППУ основное место занимают два производителя - компании Graco и GAMA. Скажем о каждой из них несколько слов.

Установки для напыления пенополиуретана

Американская компания Graco была основана в 1926 году и на данный момент является мировым лидером по производству всего, что связано с транспортировкой жидкостей: устройства для подведения смазки, дозирующие устройства, смесители, краскопульты, пистолеты, распылители и прочее, прочее, прочее...

На отечественном рынке компания прочно занимает свою нишу: около 95% процентов аппаратов высокого давления, работающих в нашей стране, отмечены брендом Graco. Вся аппаратура отличается высоким качеством и надёжностью.

Фирма GAMA - более молодой бренд. Это испанская компания, завод по производству оборудования которой расположен в Барселоне. Она занимает своё место на рынке распылителей более 20 лет и отличается постоянным совершенствованием поставляемой продукции. GAMA - один из крупнейших брендов Европы, представленных в данном сегменте рынка.

Доверяйте профессионалам

Производство пенополиуретана требует знаний и подготовки операторов, а также наличие профессионального оборудования. От того, насколько поготовлен оператор установки, зависит равномерность распределения материала по поверхности, качество обработки углов, щелей и прочих элементов поверхности. От подготовки материала, поверхности будет зависеть качество напыляемого полимера.