Пенополиуретан — обладает очень низкой теплопроводностью (0,019 — 0,03 Вт/(м·K)), малой паропроницаемостью, высокой адгезией практически ко всему — к бумаге, металлу, древесине, штукатурке, рубероиду и многому другому.
Является неплавкой термореактивной пластмассой с ярко выраженной ячеистой структурой. Только 3% от его объема занимает твердый материал, образующий каркас из ребер и стенок. Эта «кристаллическая» структура придает материалу механическую прочность. Остальные 97% — полости и поры, заполненные газом фторхлорметаном с чрезвычайно низкой теплопроводностью, причем доля замкнутых пор достигает 90-95%.
Популярность пенополиуретанов объясняется простотой процесса их получения на месте применения. Это достигается тем, что исходным сырьем для получения пенополиуретанов служат жидкие продукты, при смешении которых в определенном соотношении происходит химическая реакция синтеза полимера с одновременным его вспениванием. Возможность рецептурного изменения свойств пенополиуретанов в широком диапазоне позволяет использовать их для теплоизоляции промышленных и гражданских зданий, помещений, возводимых из железобетонных блоков, кирпича и других материалов, для теплоизоляции и уплотнения оконных и дверных проемов (в строительстве), а также для теплоизоляции трубопроводов различного назначения.
Уникальные качества — наименьший коэффициент теплопроводности, экологическая безопасность, долговечность, обеспечение акустической изоляции, антикоррозийная защита, малое водопоглощение и высокая технологичность переработки — предопределили широкое применение пенополиуретанов для теплоизоляции трубопроводов, тепло-водоснабжения, 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; для герметизации межпанельных стыков в домах, дверных и оконных коробок. И это далеко не полный перечень возможностей такого уникального материала.
Другим, также интересным направлением применения этой технологии, является теплоизоляция кровель зданий. Применение пенополиуретана в этом случае дает возможность утеплять кровли любой сложности и формы, создавая покрытие без единого стыка. Нанесение материала может происходить как на новые конструкции, так и на старые, покрытые металлом, рубероидом или шифером. Такое использование ППУ — утеплителя кровель — обозначено в ДБН В.2.6–14–95 и рекомендациях к нему.
Жёсткие пенополиуретаны являются одними из наиболее распространённых на Западе строительных материалов. Системы напыляемых изоциануратов обладают рядом преимуществ:
- Пониженная горючесть по сравнению с другими системами изоляции.
- Одновременная гидроизоляция, материал не боится влаги, т.е. не требуется дополнительных слоев пароизоляции.
- Отличная теплоизоляция и морозостойкость в диапазоне температур от -100°С до +130°С;
- Малый вес и отсутствие нагрузки на строительные конструкции.>
- Высокая адгезия к различным типам поверхности.
- Монолитная бесшовная поверхность изоляционного слоя.
- Ремонтопригодность.
- Возможность использования как для новых, так и для ремонта старых зданий.
- Удобство транспортировки и хранения.
- Химическая стойкость к слабокислотным осадкам, к промышленным углеводородам.
- создание на поверхностях любой конфигурации бесшовного, монолитного изолирующего слоя с высокой адгезией ко всем видам строительных материалов и металлам, не имеющего «мостиков холода»;
- поддержание заданных температурных режимов при минимальных энергозатратах;
- снижение затрат на эксплуатацию и на текущий ремонт теплоизолированных объектов;
- увеличение сроков эксплуатации теплоизолированных объектов;
- сохранение теплоизоляционных свойств при температуре от -150 ºС до +140 ºС;
- устойчивость к воздействию большинства химически агрессивных сред;
- антикоррозионную и электростатическую защиту;
- малый вес и отсутствие дополнительных нагрузок на строительные конструкции;
- низкое водопоглощение за счет закрытопористой структуры;
- высокую технологичность при выполнении работ.
Основные свойства пенополиуретана:
- Теплопроводность (Вт/мК) 0,019-0,035 (в зависимости от плотности)
- Плотность(кг/м3) 40-120
- Разрушающее напряжение при сжатии (кПа) 200
- Прочность при сжатии (Н/мм2) 0,18
- Прочность при изгибе (Н/мм2) 0,59
- Водопоглащение (% объема) 1-1,5
- Класс воспламеняемости B2
- Класс огнестойкости Г2
- Паропроницаемость (%) 0,1
- Температура нанесения от + 10oС
- Содержание закрытых ячеек (%) 96
- Температура применения от -150oС до +150oС
- Вспениватель СО2
- Влага, агрессивные среды Устойчив
- Эффективный срок службы 25-30 лет
Пенополиуретан обладает высокой стойкостью по отношению к химическим соединениям, за исключением некоторых растворителей и концентрированных кислот.
Химическое соединение | Реакция ППУ |
Морская вода, мыльная пена | Стоек |
Бензол, толуол, ксилол, бензин, керосин | Стоек |
Растительные масла и животные жиры | Стоек |
Метиленхлорид, четыреххлористый углерод | Набухает |
Спирт, ацетон, стирол, этилацетат | Набухает |
Концентрированная соляная кислота | Набухает |
Концентрированная серная, азотная кислоты | Растворяется |
Сравнительные толщины различных материалов с равной теплоизоляционной характеристикой:
1. БЕТОН — 2132 мм;
2. КИРПИЧ — 942 мм;
3. КЕРАМЗИТ — 350 мм;
4. ДРЕВЕСИНА — 340 мм;
5. МинВАТА — 125 мм;
6. ПЕНОПЛАСТ — 75 мм;
7. ПОЛИУРЕТАН — 30 мм.