Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение

Пенополиуретан

Что такое пенополиуретан

На строительном рынке стремительно расширяет свою нишу новый для России вид утеплителя — ППУ. Слабое знание характеристик пенополиуретана, агрессивная реклама производителей и антиреклама конкурентов привели к тому, что вокруг этого материала полно мифов и домыслов, среди которых теряются не только простые потребители, но и профессиональные строители

Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение
Так выглядит вспененный двухкомпонентный полиуретан.

Проблемы начинаются с терминологии. Под утеплителем ППУ многие понимают знакомый всем с детства поролон. Но это мягкая и очень эластичная разновидность пенополиуретана, которым в здании можно утеплить входные двери, но не конструктивные элементы. Настоящий утеплитель имеет жидкую форму.

Но и здесь потребители и специалисты допускают неточности, считая простую монтажную пену таким же утеплителем ППУ. На первый взгляд они правы: оба материала из пенополиуретана. Но разница все же есть и существенная. Утеплитель ППУ состоит из двух компонентов: «А» — полиола и «В» — полиизоционата. Смешиваясь, они вступают в реакцию синтеза полимера с выделением углекислого газа. В результате получается вспененный, с жесткой структурой и закрытыми ячейками материал. ППУ можно купить в бочках или заранее заправленных баллонах.

Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение

Монтажная пена состоит из одного компонента, который на воздухе вступая в контакт с парами воды (поэтому и существует рекомендация смачивать поверхность перед нанесением пены) и кислородом полимеризируется, создавая открытые ячейки застывшей пены. Отсюда и совершенно другие физико-технические показатели. Чтобы было понятно о чем речь, приведем таблицу с основными характеристиками материалов.

Таблица 1: Основные показатели ППУ и монтажной пены.

Теплопроводность, Вт/(м×°К)0,022-0,0350,025-0,045
Количество ячеек закрытого типа, %Более 90,0Менее 50,0
Изменение объема пены по сравнению с началом процесса расширения1 к 401 к 70-90
Паропроницаемость, мг/(м*ч*Па)0,02-0,050,07-0,17
Плотность, кг/м320,0-80,08,0-18,0
Влагопоглощение, %1,0-3,010,0-60,0
Прочность на сжатие, кгс/см21,53-10,19Около 1,02
Прочность на изгиб, кгс/см23,3-19,37Около 17,0
Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение
Один из видов пенополиуретана – монтажная пена.

России этот тип утеплителя стал применяться только со средины 90-х годов прошлого столетия. Свою нишу он отвоевывает с трудом, так как потребители по прежнему отдают предпочтение традиционным утеплителям: керамзиту, стекловате и вате из волокон базальта.

Позднее появление ППУ в странах СНГ вовсе не означает, что в странах Европы и Северной Америки он появился в то же время. Там он известен с конца 30-х годов ХХ века (изобрел немецкий химик Отто фон Байер). Сегодня львиную долю рынка утеплителей в США и Европе как раз и занимает двухкомпонентный пенополиуретан.

Особенности и состав материала

Материал является одним из видов пластмассы, если быть более точными – это пористый газонаполненный полимер. В его основе лежат полиуретановые компоненты полиол и диизоцианат.

Полиольный компонент придает полимерную базу, что обуславливает плотность, твердость, горючесть и прочие характеристики пенополиуретана. Изоционатный компонент отвечает за вспенивание.

Различные добавки призваны корректировать различные свойства. Например, антипирены ускоряют полимеризацию, снижают степень горючести материала.

Составляющие в отдельности представляют собой токсичные вещества, поэтому противники пенополиуретана в первую очередь обращают внимание на этот факт. Однако при смешивании ядовитые ингредиенты образуют абсолютно безвредную смесь, которая нейтральна и не вступает ни в какие химические реакции ни с какими элементами.

Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение

Процесс получения пенополиуретана связан с одновременным газообразованием. Поскольку преимущественно выделяется углекислый газ, который характеризуется низкой теплопроводностью, ППУ наделяется отличными теплоизоляционными качествами. Именно поэтому материал является отличным утеплителем.

Скорость протекания химической реакции и коэффициент смешивания компонентов определяют последующие характеристики полученного пенополиуретана:

  • Гибкий пружинистый материал обладает эластичностью, но характеризуется низкой стойкостью к разрыву. Всем известный поролон из этой категории.
  • Плотный и прочный вариант обладает твердостью, но хрупок при сгибании.
  • Вспененный ППУ обладает большим диапазоном достоинств.

Как правило, ППУ получают из нефтепродуктов, но существует возможность его производства из компонентов растительного происхождения. Для этих целей замечательно подходят касторовое, соевое, рапсовое и подсолнечное масла. Поскольку получение полиолов из растительного сырья менее выгодно, такой способ выработки нецелесообразен и используется крайне редко.

Состав:

  • Изоцианаты: Являются одним из основных компонентов в процессе синтеза.
  • Полиолы: Другой ключевой компонент, обеспечивающий гибкость и мягкость материала.
  • Катализаторы: Ускоряют химические реакции в процессе полимеризации.
  • Вспенивающие агенты: Приводят к образованию пористой структуры материала.
  • Стабилизаторы, красители и другие добавки: Могут использоваться для улучшения свойств материала.
Для чего планируете использовать ППУ?
Утепление
71.43%
Шумоизоляция
14.29%
Другое
14.29%
Проголосовало: 7

Виды пенополиуретана

В зависимости от состава, утеплитель может быть:

  • жестким;
  • мягким;
  • заливочным;

У каждого типа свои особенности и область применения. Выясним, для чего нужен каждый вид ППУ.

Жесткий

Утеплитель с закрытой ячейкой и повышенной плотностью. Пенополиуретан используется практически везде, так как отличается высокой тепло- и шумоизоляцией. Им утепляют здания снаружи: частные дома, бани, склады.

Напыление утеплителя ППУ на наклонную поверхность монтажником

При напылении ППУ образует плотный слой без швов. В процессе химической реакции слой постепенно увеличивается в объеме. Материал хорошо сцепляется с разной поверхностью:

  • металлом;
  • штукатуркой;
  • кирпичом;
  • рубероидом;
  • деревом;
  • бумагой.

Жесткий ППУ изготавливается в нескольких формах. Листы используются на ровных поверхностях, скорлупа из утеплителя (в виде цилиндра) — для изоляции трубопроводов.

Пенополиуретан такого типа используется в строениях с высоким уровнем влажности: холодильниках, бассейнах. Материал также выдерживает механические воздействия, поэтому подходит для утепления фасада и фундамента.

Открытоячеистый (мягкий)

Открытая и закрытая ячейка ППУ

Применяется в основном для шумоизоляции и вспенивается до 100 раз. Для того, чтобы его эксплуатировать в качестве утеплителя, необходимо монтировать пароизоляцию изнутри помещения и ветрозащиту снаружи. Открытоячеистый пенополиуретан боится влаги и впитывает ее в отличие от жесткого ППУ. Имеет плотность 10-15 кг/м3. Применяется для мансард, стеновых перекрытий, стен дома изнутри. Является дышащим материалом. 

Заливочный

Заливочный пенополиуретан бывает также 2 видов: открытая и закрытая ячейка. Самое важное при заливке ППУ — обеспечить минимальное расстояние между заливочными поверхностями 5 см. Иначе есть опасность распереть стены. Заливочный ППУ отличается от напыляемого постепенным вспениванием в течение 20 секунд. Заливочный ППУ — это идеальный вариант, если вы не хотите проводить по демонтажу и установке утеплителя.

Открытая и закрытая ячейка ППУ

ППУ с закрытой ячейкой имеет другую структуру. Внутри него вспененные, изолированные друг от друга ячейки. Внешне напоминает твердую губку, в которой застыли пузырьки воздуха.

У пенополиуретана такого типа самый низкий коэффициентом теплопроводности. Поэтому материал эффективно сохраняет тепло. Кроме того, ППУ быстро сцепляется с любой поверхностью: стеклом, металлом, деревом, кирпичом.

Какой пенополиуретан лучше?  Открытая ячейка больше подходит для шумоизоляции, чем для утепления. ППУ подобного типа обладает более высоким коэффициентом теплопроводности по сравнению с закрытой ячейкой. Конечно, утеплять материалом с открытой ячейкой тоже можно. Тогда толщина ППУ должна быть не менее 15-20 см, а также должно быть дополнительное гидроизоляционное покрытие. Иначе материал будет постепенно накапливать влагу и терять свою эффективность.

Кроме того, закрытая ячейка плотностью 50-60 кг/м3 подходит в тех случаях, когда есть угроза затопления. Жесткая структура не пропустит влагу внутрь помещения.

Ретикулированный

Ретикулированный Пенополиуретан

Ретикулированный, или сетчатый ППУ, имеет следующие технические характеристики:

  • жесткость не меньше 20 и не больше 40 кг/куб.м.;
  • плотность от 2,5 до 4,5 кПа;
  • эластичность по откосу – 35 – 45%;
  • способность к растяжению без разрыва – до 135% от первоначального размера;
  • теплопроводность – до 0,033 Вт/м*с.

Материал имеет все преимущества жесткого ППУ, однако гораздо лучше растягивается. Это делает его более устойчивым к неблагоприятным механическим воздействиям.

К недостаткам можно отнести более высокую по сравнению с другими разновидностями теплопроводность.

Из-за особенностей структуры ретикулированный ППУ чаще всего применяют при изготовлении бытовых и промышленных фильтрационных устройств.

Эластичный

Эластичный Пенополиуретан

Эластичный ППУ (индекс EL) имеет следующие характеристики:

  • жесткость не меньше 16 и не больше 32 кг/куб.м.;
  • плотность от 2,3 до 5,2 кПа;
  • эластичность по откосу – 35 – 45%;
  • способность к растяжению без разрыва – до 150% от первоначального размера;
  • теплопроводность – до 0,025 Вт/м*с.

Главное достоинство ППУ марки EL – очень высокая степень растяжимости. При применении к материалу физической нагрузки он способен растянутся еще на половину от своего первоначального размера, не разрываясь при этом. У EL очень хорошая теплопроводность, что позволяет использовать его в качестве теплоизолятора.

Область применения EL – очень широкая. Но в первую очередь это тепло- и звукоизоляция, и изготовление мебели.

Интегральный

Интегральный Пенополиуретан

Интегральный ППУ – это пенополиуретан, который сочетает в себе свойства сразу двух марок материала. Он может представлять собой жесткий ППУ, в который вмонтирован блок мягкого.

Материал обладает следующими техническими характеристиками:

  • жесткость не меньше 100 и не больше 500 кг/куб.м.;
  • плотность от 4,5 до 8 кПа;
  • эластичность по откосу – 30 – 40%;
  • способность к растяжению без разрыва – до 110% от первоначального размера;
  • теплопроводность – до 0,045 Вт/м*с.

Главные недостатки интегрального ППУ – относительно малая эластичность и высокая (по сравнению с другими видами ППУ) теплопроводность.

Однако его плюсы вытекают напрямую из минусов. По причине относительно высоких жесткости и плотности, обеспечивающих низкую степень эластичности, материал хорошо поглощает вибрацию.

Интегральный пенополиуретан используют:

  • для изготовления автомобильных и иных вибропоглотителей;
  • при производстве промышленных и бытовых фильтров;
  • в качестве набивки мебели, мягких игрушек, автомобильных кресел.

Вспененный

Вторично-вспененный ППУ обладает следующими техническими характеристиками:

  • жесткость не меньше 60 кг/куб.м.;
  • плотность от 5 до 7 кПа;
  • эластичность по откосу – 28 – 35%;
  • способность к растяжению без разрыва – до 110% от первоначального размера;
  • теплопроводность – до 0,035 Вт/м*с.

Главное достоинство материала – его невысокая цена. Она обусловлена тем, что производят вторично вспененный ППУ из пенополиуретана, который уже был в эксплуатации или является отходами производства.

Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение

Недостатков у материала немало. К ним можно отнести следующие:

  • слишком высокие жесткость и плотность;
  • низкая способность к растяжению;
  • высокая теплопроводность (пор сравнению с другими разновидностями ППУ).

Вторично вспененный материал используют:

  • для изготовления спортивного инвентаря (в первую очередь матов);
  • для теплоизоляции;
  • в качестве набивки мягкой мебели;
  • для упаковки хрупких изделий.

Плюсы и минусы пенополиуретана

Наиболее дискуссионным среди специалистов и потребителей является вопрос: какие плюсы и минусы утепления ППУ. Именно здесь много мифов и домыслов.

высокие теплоизоляционные свойства — утеплитель имеет один из лучших показателей теплопроводности;
долговечность — срок эксплуатации не менее 30 лет;
хорошая адгезия со всеми видами стеновых материалов;
отсутствие швов — утеплитель напыляется сплошным ковром, в результате чего нет мостиков холода;
экологичность материала — проблемы существуют только в момент нанесения, когда в процессе химической реакции выделяется углекислый газ. После завершения полимеризации ППУ становится полностью безопасным, так как в его составе нет летучих компонентов;
самозатухание — не поддерживает процесс горения;
малый вес, не создающий серьезных нагрузок на конструкции здания;
возможность нанесения на самые сложные по геометрии поверхности;
низкий уровень поглощения воды. Среди утеплителей — безусловный лидер;
проявляет инертность практически ко всем веществам, используемым на бытовом уровне;
не служит базой для размножения микроорганизмов;
широкий диапазон температуры, в котором возможна эксплуатация — от -160 до +150oС;
универсальность — можно утеплять снаружи и изнутри здания, чердак, стены, пол и потолок.
интенсивное старение под воздействием солнечных лучей, что требует обязательной защиты утеплителя на фасадах;
отсутствие паропроницаемости создает проблемы при утеплении деревянных стен и газонаполненных блоков снаружи, так как слой утеплителя смещает точку росы из толщи стены на ее поверхность. Внутри помещения в морозный день уровень влажности в несколько раз выше. Поэтому молекулы пара стремятся на улицу. Свободного отвода нет — препятствует ППУ. В результате образуется конденсат на стыке утеплителя со стеной. Дерево преет, пено- и газоблоки разрушаются образовавшимися кристаллами льда. При утеплении стен изнутри такой проблемы нет, как раз из-за низкой паропроницаемости утеплителя — влажному воздуху из помещения перекрывается доступ к точке росы, а сухого морозного воздуха недостаточно для образования конденсата;
сложная технология, из-за чего утепление ППУ своими руками невозможно;
отсутствие устойчивости против грызунов. Материал не является кормовой базой и средой обитания мышей и крыс, но они с легкостью проделывают в нем ходы;
невозможность устройства вентиляционного зазора, что требует сложных инженерных расчетов толщины напыляемого слоя — требуется для вывода точки росы с поверхности стены;
необходимость использования специального оборудования;
высокая стоимость материала и теплоизоляционных работ;
невозможность сделать точный расчет расхода компонентов — даже у опытных специалистов толщина термослоя может колебаться в пределах 3-8 см;
необходимость строго выполнять инструкцию по утеплению. Малейшие отклонения ведут к ухудшению теплоизоляционных свойств утеплителя;
под сдавливающими нагрузками резко растет теплопроводность.
Вопрос эксперту
Можно использовать пенополиуретан для звукоизоляции?
Да, пенополиуретан (ППУ) может быть использован для звукоизоляции в определенных случаях. ППУ хорошо известен своими теплоизоляционными свойствами, и его структура с пористой пеной может также обладать определенной способностью к звукоизоляции. Однако, важно учитывать несколько моментов:

1. Толщина и плотность:
Эффективность пенополиуретана в звукоизоляции зависит от его толщины и плотности. Более толстый и плотный материал может более эффективно поглощать звук.

2. Тип звука:
Пенополиуретан, как правило, лучше подходит для поглощения высокочастотных звуков, чем низкочастотных. Для полноценной звукоизоляции, особенно при снижении низких частот, возможно потребуется использование других материалов или комбинация различных материалов.

3. Применение:
Пенополиуретан может быть более эффективен в звукоизоляции при использовании в стенах, потолках или полах, чем, например, внутри механических систем или труб.

4. Профессиональное проектирование:
Для достижения оптимальных результатов в звукоизоляции лучше всего обратиться к специалистам, которые могут провести акустический анализ и предложить подходящие материалы и конструкции.

Пенополиуретан может быть частью системы звукоизоляции, но успешное применение требует внимательного рассмотрения всех аспектов, включая характеристики материала, акустические требования и окружающую среду.
Вопрос эксперту
Могут ли прогрызть пенополиуретан мыши и крысы?
Да, мыши и крысы могут прогрызть пенополиуретан (ППУ), поскольку этот материал является относительно мягким и не является барьером для их зубов. Кроме того, пенополиуретан не является материалом, обладающим высокой стойкостью к механическим повреждениям или агрессивным воздействиям.

Если у вас есть проблемы с грызунами, рекомендуется предпринять меры по защите вашего дома от них, а также выбирать материалы, которые менее подвержены повреждениям. Например, можно использовать специальные средства, предназначенные для отпугивания грызунов, устанавливать сетки или экраны, а также рассмотреть возможность применения более прочных материалов, если это позволяет конструкция.
Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение
Утепление деревянных стен ППУ – сомнительный метод теплоизоляции.

Характеристики пенополиуретана(ППУ)

Шумопоглощение

Способность материалов поглощать шумы различной интенсивности зависит от таких факторов как пористость, толщина и демпфирующие свойства.

Из практики использования пенополиуретана сделан вывод, что его способность понижать уровень шума зависит от жесткости каркаса и частоты звуковых колебаний. Для шумопоглощения лучше всего использовать полуэластичный вид ППУ.

Химическая устойчивость

Пенополиуретан считается одним из видов материалов, который относительно устойчив к агрессивным химикатам. Степень стойкости у него больше, чем у пенолистирола.

Экспериментально подтверждено, что ППУ не боится бензина, спирта, разбавленных кислот и различного типа пластификаторов. Его невозможно разрушить действием едких паров при условии, что их концентрация находится в допустимых пределах. Концентрированная кислота может повредить поверхность пенополиуретана, но, как показывает практика, не всегда.

Благодаря такому свойству ППУ активно используется для защиты металлических поверхностей от ржавчины. Эффективность будет зависеть от марки пенополиуретана.

Влагопоглощение

Показатель влагопоглощения напрямую зависит от пористости материала, поэтому определяется плотностью утеплителя. Чем он плотнее, тем меньше воды вбирает в себя.

Пенополиуретан обладает низким впитывающим эффектом – 1-3% в сутки от первоначального объема.

Чтобы повысить водостойкость, производители вводят в состав ПП специальные вещества – гидрофобизаторы. Например, касторовое масло способно понизить этот порог в 4 раза.

Теплопроводность

Рекламируя свой товар, продавцы указывают очень низкие показатели теплопроводности ППУ. Редко, но можно встретить коэффициент 0,017 Вт/(м×°К), чаще — 0,020-0,022 Вт/(м×°К). Но это из области фантастики. Даже в условиях лаборатории, где можно выполнить все требования по качеству компонентов и их рецептуре, редко удается получить показатель теплопроводности 0,022 Вт/(м×°К).

Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение

Близкие значения достигаются только с применением фреона r141b в качестве пенообразователя, который в Европе запрещен к применению (поэтому и не выпускается). Использование других пенообразователей повышает значение коэффициента, в связи с чем в европейских странах теплоизоляционный слой с теплопроводностью в 0,028 Вт/(м×°К) считается высококачественным.

В России реальными являются цифры 0,030-0,035 Вт/(м×°К) (конкретное значение зависит от опыта исполнителей).

Однако, потребителям не стоит расстраиваться. Даже при нарушении технологии фактическая теплопроводность утеплителя заслуживает уважения, так как является одной из лучших и сопоставима с базальтовой ватой.

Плотность

От плотности утеплителя зависят прочность на изгиб (хрупкость), весовая нагрузка на конструкции и теплоизоляционные свойства.

Двухкомпонентный, с закрытыми ячейками ППУ, можно получить различной плотностью, объединенной в 3 группы.

  • 1 группа. Низкая плотность — 28-32 кг/м3. Основная сфера применения потолки и стены изнутри помещения, на которые материал наносится тонким слоем. Коэффициент теплопроводности от 0,028 до 0,032 Вт/(м×°К). Паропроницаемость на уровне древесины — 0,05 мг/(м*ч*Па), что позволяет, правда условно, после детальных расчетов, использовать ППУ для утепления стен деревянных домов (о проблеме чуть ниже).
  • 2 группа. Средняя плотность — 32-40 кг/м3. Классический представитель вида. Компоненты продаются раздельно, в баллонах. Используется для утепления всех конструктивных элементов здания. Имеет наименьший процент влагопоглощения среди всех видов утеплителей.
  • 3 группа. Высокая плотность — 40-80 кг/м3. Добиться такой плотности с помощью переносного оборудования, в том числе установки для пенополиуретана, теоретически можно, но практически неосуществимо. Применяется в местах с высокой механической нагрузкой на теплоизоляционный слой, но только после специальной обработки поверхности, которую специалисты называют бронированием.

Срок службы пенополиуретана

Производители ППУ считают свою продукцию долговечной, со сроком службы 30-50 лет. Такие цифры подтверждает и опыт использования этого утеплителя в США и Европе. Однако в России, в первые годы применения новинки, столкнулись с тем, что с фасадов многоэтажных домов утеплитель начал отваливаться пластами через 5-6 лет эксплуатации.

Вначале корень зла видели в плохой адгезии ППУ со стеновым материалом. Когда отставание приняло массовый характер, проблему начали изучать всерьез, обратились к западному опыту. Оказалось, что причина находится в совершенно другой плоскости — солнечные лучи. Материал не переносит ультрафиолетовое облучение, стареет или на языке ученых: подвержен УФ деструкции. При этом скорость старения составляет около 1 мм в год.

Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение
Самый страшный враг пенополиуретана – солнце.

Простая окраска утеплительного слоя стойкой к выгоранию краской или мастикой уберегает материал от деструкции, продлевая срок службы до 30 лет при открытом фасаде. Если же утепленный фасад отделан сайдингом или керамогранитом, о безопасности утеплителя вообще можно не беспокоится.

Адгезия

У вспененного полиуретана прекрасное сцепление со всеми видами строительных материалов, за исключением полиэтиленовой пленки. К примеру, для того, чтобы оторвать полимеризованный утеплитель от бетона, придется приложить усилие не менее 2,5 кг/см2, а стали — 1,5 кг/м2. Это очень большие цифры. Недаром лучшие виды клея на полиуретановой основе. Но такая адгезия возможна лишь при условии, что напыление утеплителя проводилось на чистую и сухую поверхность.

Не удержится утеплитель на побелке и «бухтящей» штукатурке — отвалится вместе с ними при незначительных механических нагрузках из-за малой прочности на изгиб.

Экобезопасность

При нанесении жидкого пенополиуретана необходимо помнить, что пары, выделяющиеся при химической реакции, противопоказаны для человека. Поэтому необходимо защищать органы дыхания с помощью респиратора. После затвердевания ППУ становится безопасным.

Во время возгорания пенополиуретан не горит, но при высоких температурах он способен выделять угарный газ, который опасен для здоровья.

Чем ППУ отличается от поролона?

Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение

Поролон – вид эластичного пенополиуретана. Ячеистая пористая структура обеспечивает хорошую воздухо-, паро- и влагопроницаемость. Степень эластичности регулируется добавлением разного вида полиола при производстве.

При выборе товаров народного потребления необходимо помнить, что «поролон» – это торговое название ППУ, которое было зарегистрировано в советский период скандинавской фирмой с одноименным названием.

Поролон в основном используется в легкой и мебельной промышленности. Обивка мебели, наполнители для матрасов и подушек, для создания топперов, мягких игрушек, манекенов – это список наиболее частого использования такого типа ППУ.

Материал характеризуется разной толщиной и, соответственно, разной жесткостью. В основном, выпускается в виде листов или блоков.

Разные типы поролона в мебельной промышленности комбинируются, что улучшает качество выпускаемой продукции.

Например, для диванного сидения используют более жесткий лист, чем для спинки.

Ортопедические изделия, как правило, не должны быть мягкими. Они предусмотрены для того, чтобы тело располагалось правильно и комфортно. С этой целью был разработан новый вид поролона с «эффектом памяти». Он способен возвращать свою первоначальную форму после деформации. Во время эксплуатации такой материал повторяет контуры тела лежащего на нем человека, что позволяет максимально комфортно отдохнуть.

Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение

Основные механические характеристики поролона, от которых зависит эксплуатационный срок мебельной продукции:

  • жесткость;
  • плотность;
  • прочность;
  • эластичность;
  • размер ячеек;
  • коэффициент опоры.

Например, коэффициент опоры и размер ячеек являются определяющими в высокоэластичных типах пенополиуретана.

Мебельный поролон подвергается существенным нагрузкам, поэтому добросовестные производители используют материал с наибольшей плотностью. Он с легкостью выдерживает долговременные динамические нагрузки и утяжеление в статике.

Где используется ППУ

Где используется ппу

Несмотря на широкий спектр применения, чаще всего пенополиуретан используют при изготовлении мягкой мебели и игрушек. Практически все марки ППУ подходят в качестве материала для их набивки. Исключение составляет ретикулированный (хотя иногда для набивки применяют его отбраковку). Из жестких разновидностей производят пластиковые мебельные пружинные блоки, ортопедические латы. ППУ часто набивают в подушки.

ППУ часто подкладывают под сильно вибрирующие элементы какой-либо конструкции (кузова автомобиля, станка на производстве).

Кроме того, ППУ часто используют в качестве теплоизолятора. Редко утепление дома обходится без применения пенополиуретана. Несмотря на то, что различные марки имеют разную теплопроводность, по этому параметру они превосходят большинство других строительных материалов.

Пенополиуретан – неотъемлемый элемент звукоизоляции. Им обычно облицовывают звукозаписывающие студии. Также при необходимости с помощью этого материала можно организовать звукоизоляцию жилого дома или городской квартиры (что особенно актуально).

Строительство

Одно из самых первостепенных направлений применения – строительство.

Низкая теплопроводность материала повышает его конкурентоспособность среди других утеплителей.

Низкая паропроницаемость и гидроизоляционные свойства жестких блоков пенополиуретана позволяют использовать их практически при любых строительных работах:

  • теплоизоляция наружных стен дома, балкона, чердака, кровли, труб;
  • акустическая изоляция изнутри и снаружи зданий и сооружений (ангаров, цехов, складов);
  • гидрозащита и утепление фундаментов.

Само-вспенивающиеся варианты ППУ, обладающие высокой степенью сцепления с поверхностью, дают возможность использовать материал на любых поверхностях, в любых условиях.

Строительно-монтажные работы производятся быстрее и качественнее. Появилась возможность устранять мелкие дефекты стен, щели между рамами при установке окон и дверей.

Магистральные трубопроводы также утепляют пенополиуретаном. Для утепления, как правило, используют три способа:

  • Заливка. Между основной трубой и полиэтиленовой оболочкой заливается пенополиуретановая смесь, что позволяет оптимизировать производство, поскольку снижается количество операций, увеличивается прочность конструкции, достигается высокая степень температурной стойкости. Этот способ изоляции значительно снижает потери тепла. Магистральные нефте- и газопроводы чаще изолируют именно так.
  • Напыление. Метод используется для труб большого диаметра. Как и в первом случае, способ обеспечивает бесшовное нанесение утеплителя. Можно отметить как преимущество то, что напыление можно производить на месте. Температурный диапазон изолирующего слоя – от минус 80 до плюс 130 градусов.
  • Скорлупы ППУ. Для изоляции наружных труб создают скорлупы из пенополиуретана длиной около метра и толщиной до 10 см. Полиэтиленовые трубы прокладывают в трубах из пенополиуретана, склеивая две скорлупы.
скорлупа ППУ
Скорлупа ППУ

В составе современных сэндвич-панелей, использующихся для промышленного и гражданского строительства, также присутствует ППУ. Этот строительный материал представляет собой многослойные конструкции, состоящие из двух покровных слоев и утеплителя.

Все виды строительного ППУ должны соответствовать ГОСТу Р 59561-2021.

При использовании пенополиуретана в качестве теплоизолирующего слоя толщиной 3,5 см достигается эффект, аналогичный применению панели с минеральной ватой толщиной 12,5 см. Можно еще сравнить такую панель с кирпичной стеной толщиной 96 см. Главные преимущества сэнвич-панелей – легкость, прочность, долговечность, высокая степень теплоизоляции, низкий коэффициент влагопоглощения, высокая скорость строительства, отсутствие строительного мусора.

Архитектурные декоративные элементы в последнее время также изготавливают из пенополиуретана. К ним относятся барельефы и статуи, лепнина и багеты, карнизы, колонны, балюстрады и многое другое.

Автомобильная промышленность

Интегральный пенополиуретан используется при производстве автокресел в качестве наполнителей, а также как шумоизоляция самого салона.

Все мягкие панели внутри машины также выполнены с использованием ППУ: подлокотники, рукоятки, подголовники, рулевое колесо и даже бамперы.

Ретикулированный поролон используется при создании системы «климат-контроль».

Мебельная промышленность

Производители мебельной продукции применяют ППУ в качестве наполнителя или прокладочного материала. Без его участия не обходится формовка подушек, матрацев, различных валиков. Поскольку плотность варьируется, можно добиться разной степени упругости и обеспечить любой рельеф. Даже самые большие пенополиуретановые матрасы размером 200 см на 200 см прекрасно сохраняют форму.

При улучшении некоторых свойств можно получить новый вид ППУ. Так был получен, например, вязкоэластичный материал, обладающий эффектом памяти. Его используют для ортопедических подушек и матрацев, которые подстраиваются под строение тела спящего на них человека, что улучшает качество сна и отдыха. В этом отношении пенополиуретан превосходит своего главного конкурента — холкон.

эластичный пенополиуретан

Эластичный вариант ППУ хорошо держит форму и выдерживает значительный вес, поэтому мебель на его основе прослужит достаточно долго. Это подтверждено множеством хороших отзывов от пользователей мебели на основе пенополиуретана. Кроме того, в нем не скапливается пыль и он воздухопроницаем, что особенно актуально для аллергиков. Производители предупреждают, что если на мебели прыгать, как часто делают дети, то эластичность снизится гораздо быстрее.

Легкая промышленность

Производство обуви и различных элементов одежды часто использует мягкие пластмассы в виде пенополиуретана. Например, супинаторы для каблуков, различные рельефы. Пенополиуретановая подошва служит долго и не имеет нареканий.

Для быта из пенополиуретана выпускаются различные губки для мытья посуды, валики для окрашивания, мочалки, «ершики». В этом случае используется ППУ особого назначения, поскольку необходимо, чтобы он при эксплуатации не крошился, выдерживал постоянный контакт с водой и бытовой химией. Производители для этих целей добавляют специальные наполнители, улучшающие качественные характеристики.

Ретикулированный пенополиуретан является материалом для производства воздушных фильтров в любых системах очистки воздуха: бытовых и промышленных кондиционерах, пылесосах. Фильтрация воды в аквариуме, нефтепродуктов и разного типа масел, горюче-смазочных веществ при производстве и перевозке – вот тот немалый перечень его применения.

Бережная транспортировка хрупких товаров не обходится без упаковки из пенополиуретана.

Химическая промышленность

Без ППУ не обходится изоляция низкотемпературных трубопроводов.

Пенополиуретан широко применяется как хладоизолятор в любой технике.

Медицина

Вязкоэластичные марки поролона используют в области медицины для изготовления различных накладок при ожоговых и других поражениях кожи, что позволяет меньше тревожить травмированные участки.

Также ППУ широко используется для изготовления контурных ортопедических подкладок и держателей: валики, царги или цилиндры.

Полезные советы от эксперта

  • При самостоятельном утеплении фасадов зданий важно учесть, что после нанесения пенополиуретана на поверхность, он может быстро увеличиться в объеме. Рекомендуется заранее оценить необходимое количество материала, чтобы избежать повреждения трещин при его расширении.
  • Пенополиуретан быстро затвердевает и прочно сцепляется с различными поверхностями, при этом его невозможно смыть. Следовательно, важно учесть ограниченное время на выполнение работ и устранение возможных несовершенств.
  • Для заполнения полостей, например, между облицовочной кирпичной стеной и пеноблоком, рекомендуется использовать специальные смеси для заливки. Они не расширяются так быстро, как пена, предотвращая дополнительное давление на конструкцию. Однако, следует учитывать, что стоимость такой системы может быть выше.
  • Часто в процессе вспенивания пенополиуретана используется вода, поэтому эксперты не рекомендуют наносить такой утеплитель на оцинкованные поверхности. Это может негативно сказаться на свойствах металла. Закрытые ячеистые модификации ППУ также не являются подходящими для оцинкованных поверхностей. Учитывая достаточную прочность металла, дополнительное укрепление в данном случае не требуется.
  • При наружной обработке нужно покрывать ППУ сверху каким-либо отделочным материалом, поскольку он боится ультрафиолетового излучения.
  • Перед тем как приступить к утеплению крыши, рекомендуется провести предварительный расчет для определения необходимого количества пенополиуретана (ППУ). В первую очередь следует рассмотреть толщину наносимого слоя. Например, для площади 40 кв. м, оптимальной может быть толщина от 7 до 10 см. При увеличении площади до 60 кв. м и более, диапазон может снизиться до 3-6 см.
  • При расчете теплоизоляционного эффекта также важно учесть количество оконных и дверных проемов, материал стен, наличие энергосберегающих материалов и климатические особенности региона. Этот подход поможет оптимизировать использование ППУ, обеспечивая эффективное утепление крыши и сберегая энергию.
ппу
  • Перед началом утепления стены изнутри важно провести оценку её коэффициента теплопроводности. Если поверхность стены является теплой, более эффективным вариантом будет применение пенополиуретановой изоляции снаружи. В этом случае теплопроводность стены и ППУ складываются, что позволяет достичь необходимого уровня теплоизоляции. В случае противоположного подхода, при утеплении изнутри, внешняя поверхность стены может промерзнуть, что негативно скажется на общей эффективности теплоизоляции. Таким образом, выбор места нанесения пенополиуретана зависит от тепловых характеристик стены и окружающих условий. Учитывая эти факторы, можно максимизировать теплоизоляционные свойства стены и создать более комфортный климат в помещении.
  • Для самостоятельного использования наилучшим выбором будет приобретение одноразовых комплектов для нанесения пенополиуретана (ППУ). В этих комплектах предусмотрено всё необходимое: распылитель, шланги, приспособления для крепления, инструменты, запасные части, а также средства индивидуальной защиты, такие как очки, перчатки и респиратор. Это обеспечивает удобство и надежность в процессе работы, так как все необходимые элементы уже подобраны и адаптированы для эффективного применения. Такие комплекты обеспечивают не только улучшенное качество нанесения ППУ, но и повышают уровень безопасности, предоставляя средства защиты для работника.
Пенополиуретан (ППУ) – плюсы, минусы, состав, применение
  • Обрабатывать кровлю изнутри открытоячеистым пенополиуретаном (ППУ) не рекомендуется. Несмотря на то, что он превосходит другие минеральные утеплители в своих теплоизоляционных свойствах, у него недостаточно хорошая пароизоляция. Это может потребовать дополнительных затрат на вентиляцию и создание изоляционного слоя. Из-за этого такой вариант часто считается экономически неоправданным. Важно учитывать баланс между теплоизоляцией и пароизоляцией для предотвращения нежелательной влаги и конденсации внутри структуры. В данном случае, использование других материалов с лучшими пароизоляционными характеристиками или применение ППУ с закрытой ячеистой структурой может быть более эффективным решением.
  • Пенополиуретан, хоть и считается пожаробезопасным, не является материалом, который хорошо справляется с высокими температурами. Поэтому, если имеется постоянное воздействие высоких температур на утепляемые поверхности, рекомендуется рассмотреть альтернативные материалы. При горении пенополиуретан тлеет и выделяет едкий дым, что может быть вредным для здоровья. В таких условиях стоит рассмотреть материалы с более высокой температурной стойкостью и безопасностью в случае пожара. Выбор подходящего утеплителя должен учитывать условия эксплуатации и обеспечивать безопасность сооружения.

Поделиться с друзьями
Оцените автора
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Обустройство дома
Добавить комментарий