Пенополиуретан (ППУ) — территория заблуждений | Химтраст

Современные строители успешно применяют пенополиуретан, что это такое, каковы основные характеристики данного утеплителя и где он используется, будет рассмотрено дальше. Указанный материал имеет низкую теплопроводность, поэтому если необходимо утеплить свой дом, то можно рассматривать его как один из наиболее оптимальных вариантов.

Материал пенополиуретан, технические характеристики которого обеспечивают качественное бесшовное покрытие на поверхностях сложной формы, имеет большой срок службы.

утепление ппу на севере

При этом его просто и легко наносить, поэтому он быстро стал одним из самых популярных теплоизоляционных материалов. Рассмотрим, что такое пенополиуретан, какие он имеет преимущества и есть ли у него недостатки.

Что собой представляет пенополиуретан?

Если посмотреть на такой материал, как полиуретан, технические характеристики у него будут похожими на свойства пластмассы. Особенностью указанного утеплителя является то, что он имеет пенистую структуру, в его составе содержится до 90% газообразного вещества, а остальную часть составляют тонкие ячейки.


кристаллическая решетка газовВ структуре присутствует огромное количество изолированных друг от друга ячеек, которые наполнены газом, что и обеспечивает низкую теплопроводность такого материала, как утеплитель пенополиуретан.

Данный материал был изобретен в Германии немецким ученым Отто Байером еще в 1937 году. В своей лаборатории вместе с коллегами они получили утеплитель, который имел уникальные возможности и мог применяться в различных сферах.

Отто Байер

Характеристики пенополиуретана позволяют готовить этот теплоизоляционный материал прямо на строительной площадке. Для этого необходимо в определенной пропорции смешать два компонента, которые вступают между собой в химическую реакцию. Через некоторое время они превращаются в твердый полимер, который выглядит, как застывшая пена монтажная.

Если изменять пропорции составляющих элементов, то характеристики полиуретана будут меняться. В зависимости от этого, такая теплоизоляция подойдет, например, для утепления окон или дверей, другой ее вид используется для уплотнения стен, следующий может применяться для различных трубопроводов.

В зависимости от того, какого вида пенополиуретан, характеристики его будут отличаться между собой, на это влияет размер ячеек, толщина их стенок.

Но независимо от используемого вида ППУ, отзывы об этом утеплителе всегда положительные.


Хотя есть много видов ППУ, но следует остановиться на тех, которые чаще всего используются:

  1. Поролон. Одним из видов ППУ является привычный всем поролон, его плотность в переделах 5-35 кг/м³. Такой материал применяют для наполнения мягкой мебели, из него делают мочалки, упаковку, подкладки в обувь и одежду.
  2. Жесткий пенополиуретан. Такой утеплитель используется при проведении строительных работ, при этом он готовится непосредственно на строительной площадке. Для этого при помощи специального оборудования происходит смешивание двух компонентов указанного материала, которые находятся в баллонах, делается это в определенных пропорциях. Во время проведения испытаний было установлено, что ППУ не боится действия воды и нефтепродуктов, но нельзя допускать его контакта с органическими растворителями и минеральными кислотами.

Сейчас у нас используется более 30 различных марок жесткого пенополиуретана, которые могут применяться как отдельные утеплители, так и комбинироваться между собой.

жесткий ппу

Такое свойство данного утеплителя, как низкая теплопроводность, позволяет эффективно использовать его при утеплении дома, в качестве звукоизоляции, как изолирующий слой в холодильном и другом оборудовании, в любом случае отзывы об этом материале всегда положительные.

Преимущества и недостатки ППУ


Если посмотреть на описание указанного утеплителя, то можно выделить следующие его преимущества:

  • хорошая адгезия, поэтому он отлично сочетается с любыми материалами, независимо от того, бетон это, кирпич, стекло или другой материал;
  • не имеет значения и форма поверхности, так как он наносится в жидком состоянии, поэтому отлично заполняет все пространство;
  • нет необходимости делать дополнительный крепеж, а также не нужно проводить специальную обработку поверхности;
  • так как ППУ доставляется прямо на место проведения работ, а его исходный объем небольшой, затраты на транспортировку будут минимальными;
  • изделие из пенополиуретана имеет небольшой вес, поэтому утяжеление конструкции будет минимальным, особенно это важно при проведении утепления таких конструкций, как крыша;
  • кроме того что пенополиуретан утепляет стены, он еще и повышает их звукоизоляционные характеристики и прочность;
  • он сохраняет свои характеристики в диапазоне температур от -200…+200°С;
  • если листовой или панельный материал не позволяет создавать монолитную конструкцию, то в этом случае утепление получится цельным, при этом не будет стыков и швов, через которые сможет проникать холод;
  • монтировать ППУ можно на любую поверхность, при этом не требуется применение крепежных элементов.

Несмотря на большое количество преимуществ, у ППУ, как и у всех остальных утеплителей, есть и определенные недостатки:

  1. Под действием ультрафиолета материал начинает быстро изнашиваться и теряет свои характеристики. Чтобы этого избежать, после нанесения пенополиуретана его необходимо обязательно защитить, для чего подойдет штукатурка, краска, панели из разных материалов. Такое решение не только закроет ППУ он негативного воздействия солнечных лучей, но и сделает обработанную поверхность более привлекательной.
  2. Он относится к категории трудногорючих материалов, поэтому под воздействием высокой температуры не горит, а начинает плавиться. Как только действие температуры устраняется, процесс тления прекращается. Температура плавления ППУ составляет больше +200°С, а при +650°С он может воспламеняться.

ППУ нуждается в защите

Технические характеристики

Дальше рассмотрим основные технические характеристики жестких пенополиуретанов, которые используются в строительстве:

  1. Теплопроводность. Указанный показатель зависит от размера ячейки и находится в пределах 0,019-0,035 ватта на метр на Кельвин, это намного меньше, чем у других утеплителей, которые в настоящее время используются в строительстве.

  2. Шумоизоляция. Пенополиуретан также имеет хорошие звукопоглощающие характеристики, которые зависят от его эластичности, толщины и демпирующих свойств. Во время проведения исследований было установлено, что максимальные звукоизоляционные свойства имеет полуэластичный ППУ.
  3. Противостояние действию химических сред. У ППУ будет более высокая устойчивость к действию химических веществ, чем у пенополистирола. Он не боится химических паров, бензина и других нефтепродуктов, спиртов, пластификаторов и разбавленных кислот. Не всегда даже концентрированная кислота может нанести ощутимый ущерб данному материалу. При нанесении пенополиуретана на металл он хорошо защищает его от коррозии.
  4. Влагопоглощающая способность. Пенополиуретан очень плохо впитывает влагу. Чем плотнее будет ППУ, тем меньше он сможет вобрать влаги. Для повышения показателей водостойкости в ППУ вводятся специальные вещества. Например, касторовое масло, которое вводится в состав этого утеплителя, снижает его водопоглощающие характеристики в 4 раза.
  5. Горючесть. Есть несколько категорий пенополиуретана, в зависимости от чего он имеет разную маркировку. Самозатухающие ППУ маркируются буквой С, трудносгораемые — ТС и трудно воспламеняющиеся — ТВ. Для повышения огнестойкости в состав данного материала могут вводиться специальные вещества. Если используется обычный ППУ, то сверху можно нанести тонкий слой огнестойкого пенополиуретана и таким образом надежно защитить поверхность от возгорания.

  6. Плотность. Этот показатель будет зависеть от типа используемого материала и находится он в пределах 30-80 кг/м³.
  7. Срок службы. Долговечность пенополиуретана достаточно высокая, производители дают гарантию не менее чем на 30 лет, хотя реально она в несколько раз больше. Когда в европейски городах демонтируют здания, построенные в 70-х годах прошлого столетия, которые утеплялись пенополиуретаном, то видно, что этот материал практически не утратил своих первоначальных характеристик. На этот момент в нем осталось около 90% изолированных ячеек, что позволяет ему эффективно выполнять свое назначение. Не изменился за это время и химический состав ППУ.
  8. Экологическая безопасность. Твердение ППУ происходит на протяжении 20-30 секунд, после чего он становится абсолютно безопасным как для человека, так и для окружающей среды.

таблица характеристик ппу

Подведение итогов

Как выяснилось, пенополиуретановый утеплитель имеет большое количество преимуществ, которые выгодно выделяют его на фоне других подобных материалов. Этим и объясняется растущая популярность пенополиуретана, которая обуславливается не только его высокими теплоизоляционными характеристиками, но и тем, что создается бесшовное утепление, а также простотой нанесения, легким весом и долговечностью.

 


Что это такое – пенополиуретан?

Пенополиуретан - что это такое. Вред

Этот современный строительный материал специалисты относят к группе газонаполненных пластмасс. Пенополиуретан (ППУ) состоит из инертной газовой фазы более чем на 85%. Сфера применения этого материала широка и разнообразна. Однако жесткие споры по поводу того, приносит ли пенополиуретан вред для здоровья, не стихают уже много лет. К самым обсуждаемым с этой точки зрения относят вопросы поведения материала при горении и выделения токсичных компонентов при нагревании.

История появления материала

Датой рождения пенополиуретана можно с уверенностью назвать 1937 год, когда небольшая группа ученых из лаборатории в Левенкузене синтезировала материал с необычными свойствами. В зависимости от того, каков был коэффициент смешивания компонентов нового материала и как быстро проходила реакция, свойства пенополиуретана кардинально отличались. С одной стороны материал был упругий и гибкий, но достаточно непрочный к разрывным нагрузкам. С другой стороны – прочность, твердость, плотность, но хрупкость при изгибании. У материала открывались чрезвычайно широкие перспективы, но Вторая мировая война существенно замедлила их исполнение. Однако начиная с 60-х годов прошлого столетия изготовление ППУ стало развиваться бурными темпами.

Компонентный состав ППУ


Основными компонентами, входящими в состав пенополиуретана и необходимыми для образования и присоединения цепочек полимера являются полиол (компонент А) и полиизоционат (компонент В). Иногда отечественные производители в полиол могут добавлять еще один компонент – катализатор. Основные составляющие пенополиуретана имеют специфический запах и представляют собой жидкость достаточно густой консистенции с оттенками от светло-желтого до темно-коричневого.

Пенополиуретан, компоненты

Полиол при длительном хранении имеет свойство слоиться, поэтому перед применением его рекомендуют перемешивать. Полиизоционат взаимодействует с водой — при контакте начинается кристаллизация. При длительном хранении на открытом воздухе на поверхности материала образуется пленка. По своему компонентному составу ППУ может быть двух видов – для напыления и для заливки.

Биогенные свойства

Полиолы и полиизоционаты, применяемые для производства ППУ, являются нефтепродуктами. Однако известно, что компоненты пенополиуретана можно вырабатывать и из растительных масел. Оптимальный вариант для этой цели — касторовое масло. Полиольный компонент также можно получить из масел подсолнуха, сои, рапса. Однако стоимость этого сырья достаточно высока и производство экономически нецелесообразно. Биогенные ППУ-материалы выпускаются в небольших объемах и используются для решения очень узких специфических задач.

Свойства ППУ


Пенополиуретан, выпускаемый отечественными и зарубежными производителями, имеет ряд как положительных, так и отрицательных характеристик.

Пенополиуретан вред для здоровья

Низкая теплопроводность материала (0,019 – 0,03 Вт/м), практически полная паронепроницаемость, водонепроницаемость делают пенополиуретан прекрасным тепло- и годроизолятором. То же самое можно сказать и о шумоизоляции. Высокий коэффициент адгезии делает возможным нанесение ППУ практически на любую поверхность.

Однако не только положительными качествами характеризуется пенополиуретан. Вред для здоровья человека может быть нанесен во время горения ППУ (при наличии прямого источника огня материал горит). Кроме того, пенополиуретан выделяет в атмосферу токсичные вещества — формальдегиды. Пенополиуретан, компоненты которого вступают во взаимодействие с воздухом и водой, неустойчив к влиянию солнечных лучей. С течением времени он темнеет и отваливается.

Сфера применения ППУ


Изделия из пенополиуретана

Этот современный строительный полимер нашел широкое применение в различных областях жизнедеятельности человека. Наиболее широка его область применение в строительстве: теплоизоляция, акустическая и гидроизоляция гражданских и промышленных объектов любого назначения (жилых, загородных домов, цехов, складов, ангаров и т.д.). По причине низкой теплопроводности ППУ используют для утепления не только кровель, но и стен как внутри, так и снаружи зданий. Сэндвич-панели из ППУ незаменимы при строительстве быстровозводимых строительных объектов.

ППУ с плотностью 30-86 кг/м³ (жесткие пенополиуретаны) применяются в качестве шумо- и теплоизоляционного материала. Материал с плотность от 70 кг/м³ имеет плотную структуру, не пропускает воду и с успехом используется для гидроизоляционных работ.

При производстве холодильной техники ППУ применяется в качестве хладоизолятора. Обувная промышленность использует материал для изготовления различных элементов обуви и супинаторов.

Однако есть сферы, где очень сомнительна польза от применения такого материала, как пенополиуретан. Вред для здоровья могут причинить подкладочный материал и наполнители для мягкой мебели, матрацев, подушек и т.п. (пенополиуретан плотностью 5-40 г/м³ — мягкие пеноблоки). Хотя производители ППУ и уверяют, что материал экологически и биологически нейтрален, применение его в качестве наполнителя для детских игрушек также может заставить задуматься родителей о здоровье своих детей.

Сон в объятиях ППУ…

Матрасы из пенополиуретана вред

Речь пойдет о таких предметах спальных принадлежностей, как матрасы из пенополиуретана. Вред, и достаточно серьезный, может быть нанесен вдыханием испарений сложных летучих химических соединений (около 30 видов), наиболее опасными из которых являются фенол и 2-этилгексановая кислота. Причем новые матрацы с наполнителем из ППУ выбрасывают в атмосферу в 5-6 раз больше опасных веществ, чем старые. Концентрация паров этих веществ сопоставима с выделениями от нового ламинированного полового покрытия.

Уверения в безопасности матрацев с наполнителем из пенополиуретана сомнительны по той простой причине, что на этапе их изготовления применяют смолы, катализаторы, растворители, активные химические компоненты (фенол!).

Велика ли угроза от фенола?

Фенол считают токсичным веществом по той причине, что он испускает ядовитые испарения, и процесс этот без снижения или потери токсичности может продолжаться годами. Этот химический элемент может стать причиной нарушения деятельности важнейших систем организма человека: дыхательной, нервной, сердечно-сосудистой. Следствием могут стать головные боли, потери сознания, нарушения координации движений. Функционирование почек и печени также может быть нарушено. Постоянный контакт с фенолом и его испарениями может стать причиной появления таких грозных заболеваний, как астма, инфекционные легочные патологии, аллергия.

По мнению ученых, занимающихся исследованиями в этой области, применение пенополиуретана для изготовления детской мебели, матрацев, игрушек необоснованно. ППУ вполне может быть заменен на более безопасные материалы. Если родители озабочены здоровьем своих детей, им надо очень внимательно относиться к выбору для них игрушек и матрацев, в которых в качестве наполнителя может быть использован пенополиуретан. Основная масса цивилизованных стран запретила использование фенола для изготовления товаров повседневного пользования.Применение пенополистирола

Что еще вредно?

Изделия из пенополиуретана достаточно широко применяются во многих сферах жизни человека. Монтажная пена и пенокартон на основе ППУ отрицательно влияют на легкие, кожу, глаза. Плиты для теплоизоляции, изготовленные из пенополиуретана, выделяют в воздух токсичные соединения полиизоцоанатов, способные вызвать аллергию или астму. При нагревании ППУ-плит отопительными батареями или солнечным светом выделение полиизоционата усиливается.

При возникновении пожара ППУ горит и выделяет токсичные газы, что является дополнительным источником опасности и угрозы для жизни. Однако стоит заметить, что в последнее время все больше применяются негорючие виды ППУ, получаемые путем введения в их состав специальных добавок. Такой пенополиуретан вред для здоровья практически не наносит.

Так где же правда?

Пенополиуретан – что это такое? Вред от него или польза? Огромное количество мест применения пенополиуретана в различных сферах жизни человека не позволяет дать однозначный ответ на этот вопрос. Для отраслей строительства это, безусловно, польза, и огромная. Возможность изготовить смесь и нанести ППУ на утепляемую поверхность прямо на строительной площадке снижает сопутствующие расходы и позволяет создать монолитную ППУ-поверхность без щелей при монтаже и мостиков холода. Теплоизоляция магистральных трубопроводов, изоляция низкотемпературных трубопроводов химической промышленности также на сегодняшний момент вряд ли возможна с той же эффективностью, которую обеспечивает пенополиуретан.

состав пенополиуретана

Однако применение этого материала при производстве товаров для людей (и для детей в особенности) многим специалистам в этой области видится не совсем обоснованным. Выделение токсичных веществ может оказать негативное влияние на здоровье человека. Еще до 2003 года технология изготовления отечественных компонентов для производства ППУ предусматривала применение высоколетучих эфирных соединений. Сегодня производители уверяют, что от этой технологии отказались. В течение 3 дней после нанесения материал освобождается от небольшого количества газов, оставшихся после реакции компонентов, и после этого пенополиуретан экологически безопасен.

В общем, в каждом конкретном случае, перед тем как использовать изделия из ППУ, надо здраво подойти к оценке всех «за и против» применения этого материала в той или иной сфере жизнедеятельности.


Leave a Comment

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector