Применение пенополиуретана в строительстве

Технология нанесения

Для нанесения вспененного пенополиуретана применяется специальное оборудование с пистолетом-распылителем. Для эффективной работы установки требуется напряжение 380 В. Если имеется только 220 В, дополнительно используется генератор.

Схема установки для нанесения ППУ

Состав напыляемого ППУ состоит из двух компонентов (полиола и изоцианата), которые смешивается непосредственно на месте выполнения работ.

При распылении состав в виде аэрозоля распределяется на поверхности, превращается в пену, увеличивается в объеме и в течение 1 – 3 секунд застывает, образуя с основанием единую конструкцию. В результате формируется твердое монолитное покрытие без стыков, швов и трещин.

Жидкий ППУ рекомендуется наносить небольшими порциями в несколько слоев, заливая все имеющиеся пустоты. После застывания пены излишки материала при необходимости можно срезать.

На пол

Вспененный пенополиуретан подходит для утепления пола как в жилых, так и в промышленных зданиях. Материал можно наносить сверху на перекрытие или снаружи. Так как пенополиуретан не подвержен химическому и биологическому воздействию, а также устойчив к щелочам и кислотам, напылять его можно непосредственно на поверхность грунта без закладки чернового пола.

Для деревянных полов в наибольшей степени подходит газо- и паронепроницаемый пенополиуретан с открытоячеистой структурой. С помощью такого материала можно избежать образования конденсата. За счет высокой способности теплоизолятора пропускать пар, дерево получает возможность быстро высыхать.

На стены

Существует два способа утепления стен вспененным пенополиуретаном: снаружи и внутри помещения. Первый вариант более предпочтителен. При внутреннем утеплении здания существует большая вероятность промерзания стен с последующим сокращением сроков их эксплуатации.

Работы по напылению вспененного пенополиуретана производятся в направлении снизу вверх. Для утепления стен на верхних этажах здания необходимо наличие специального оборудования.

Слой утеплителя должен быть более 5 см, чтобы точка росы оказалась в толще пенополиуретана, а не внутри стены. Вспененный пенополиуретан влагонепроницаем и не способен намокнуть. Это исключает возможность образования конденсата. Влага естественным путем выводится наружу.

Чтобы защитить теплоизоляционное покрытие от ультрафиолета и придать ему привлекательный внешний вид, рекомендуется произвести финишную отделку. Как правило, для этого используются акриловые или полимерные краски, полимочевина или жидкий пластик.

На потолок

При утеплении потолка перед монтажом ППУ на рабочей поверхности следует соорудить небольшой каркас из брусков или металлических профилей по высоте слоя теплоизолятора. Данная конструкция одновременно выполняет выравнивающую функцию, поэтому при ее установке рекомендуется использовать лазерный уровень.

Ячейки каркаса заполняются вспененным пенополиуретаном в два слоя. Затем на покрытие нужно установить армирующую сетку и нанести раствор штукатурки. В качестве отделки можно также использовать наборные панели, МДФ, ДВП, фанеру, пластиковые панели, гипсовиниловые плиты и др.

На кровлю

Вспененный пенополиуретан— незаменимый материал для утепления кровли, т. к. он помимо своей основной функции защищает крышу от протекания, продувания ветром, устраняет мосты холода и при этом не утяжеляет конструкцию.

Напыление состава можно производить непосредственно на поверхность кровли или на обрешетку. Для защиты материала от ультрафиолета рекомендуется обработать покрытие мастикой.

Производить монтаж ППУ на крышу здания в дождливую погоду запрещено. Перед напылением состава следует убедиться, что рабочая поверхность полностью сухая.

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.

ППУ могут утепляться труднодоступные участки поверхности

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

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.
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.

Обзор жидкого утеплителя пенополиуретана (ППУ)

Неграмотно выполненная термоизоляция может привести к обратному эффекту и нанести вред жилому помещению. Немаловажную роль в процессе утепления играет и выбор материалов. Все дело в том, что не все позиции допустимы к использованию в тех или иных случаях. Мнения специалистов по поводу утепления пенополиуретаном расходятся. По этой причине проведем независимое расследование, проанализируем плюсы и минусы технологии и обобщим имеющуюся информацию.

Что такое пенополиуретан

Для начала разберемся в вопросе, что же такое пенополиуретан. Одна из его разновидностей знакома каждому из нас с раннего детства — это всем известный поролон. Его повсеместно применяют для производства мягких игрушек, губок для купания и других востребованных приспособлений. Сразу отметим, что для термоизоляции помещений используют другие виды полиуретана, но их состав схож с привычным поролоном.

Пенополиуретан — пористый наполнитель, который относится к группе газонаполненных полимеров. Для его производства используются натуральные составляющие.

Характерная особенность всех полиуретанов — их газонаполнение, достигающее 90% от общей массы. В зависимости от применяемого для производства компонента ППУ может быть эластичным или жестким.

Термоизоляция строительных конструкций предполагает использование готовых деталей, но жидкие самовспениваемые составы пользуются большей популярностью благодаря их способности к полимеризации и быстрому застыванию.

Утеплитель ППУ — это двухкомпонентная структура. В его составе есть полиол и полиизоцианат. В процессе смешивания они вступают в химическую реакцию, результатом которой становится образование полимера полимера с одновременным выделением углекислого газа. Этот материал реализуется в форме заправленных баллонов или бочек. Результат его применения — получение вспененной жесткой структуры с изолированными ячейками.

Что такое бесшовное утепление

Бесшовный способ укладки ППУ предполагает создание герметичного ветронепроницаемого кокона. Смешивание двух предварительно подогретых компонентов происходит под действием высокого давления в специальном пистолете. После этого готовую смесь в виде мелкой пыли напыляют на поверхность, где и происходит ее вспенивание и затвердевание. Бесшовное напыление пенополиуретаном повышает эффективность термоизоляции и сводит к минимуму риск появления мостиков для проникновения холода.

Важно! Для достижения заявленных качеств теплопроводности полиол и диизоцианат должны смешиваться в равных пропорциях. Поэтому утепление ППУ требуется доверять квалифицированным работникам, использующим оборудование высокого класса

Характеристики

Многие продавцы реализуют ППУ с низкими показателями теплопроводности. Наиболее распространенный вариант — 0,020-0,022 Вт/(м×°К), реже продают материал с характеристиками 0,017 Вт/(м×°К). Пористая структура ППУ обеспечивает хорошую шумоизоляцию и гидроизоляционные свойства. Подъем пены по сравнению с исходным объемом происходит в пропорции 1:40. Паропроницаемость материала варьируется в пределах от 0,02 до 0,05.

Обратите внимание! Даже если технология утепления была нарушена, фактическая теплопроводность пенополиуретана не теряет своих свойств и заслуживает высокой оценки

Область применения

На сегодняшний день утепление ППУ — самый эффективный способ повысить теплоизоляцию помещения. По этой причине этот материал широко применяют в разных сферах промышленности. Перечислим несколько примеров:

утепление строений сэндвич-панелями, а также изоляция крыш при возведении промышленных объектов;
строительство и ремонт жилых помещений с целью утепления наружных стен, фундамента, дверей, окон, чердаков и балконов;
теплоизоляция трубопроводных коммуникаций (нефтепроводы, мазутопроводы);
хладоизоляция автомобильных или железнодорожных установок для транспортировки;
теплоизоляция трубопроводов горячего и холодного водоснабжения при изначальной прокладке или ремонте;
использование в мебельной промышленности с целью изготовления поролона;
применение в легкой промышленности для изготовления искусственной кожи.

Советы и рекомендации профессионалов

Несмотря на то, что на российском рынке ППУ появился относительно недавно, профессионалы успели хорошо изучить его свойства и особенности использования.

Начинающим мастерам они дают несколько советов:

Если участок утеплителя поврежден, его необходимо вырезать острым ножом, заново запенить.
Чтобы ППУ прослужил не менее 30 лет, его защищают от ультрафиолета. Для этого можно использовать полимерную мастику или полимочевину.
Для самостоятельного распыления ППУ на поверхности небольшой площади можно использовать одноразовые установки. Их сегодня можно найти в крупных строительных магазинах. Они окажутся значительно дешевле профессионального оборудования.

Пенополиуретан – современный безопасный материал, обладающий отличными теплоизоляционными свойствами. Он универсален, подходит для обработки любых поверхностей. Напыление ППУ сложный процесс, поэтому лучше доверить его специалистам.

Изготовление теплоизоляционных изделий методом заливки

Производство пенополиуретана осуществляется двумя способами:

напыление;
заливка.

Первый метод используется при выполнении теплоизоляции здания, а второй — для изготовления форматированного материала: плиты, декоративные элементы интерьера, скорлупа для труб, сэндвич панели. Заливка происходит в разъемные формы с замкнутым контуром. Плиты ППУ имеют гладкую поверхность, они устойчивы к гниению, агрессивной и влажной среде.

Для повышения эффективности на полиуретановый утеплитель наносится фольга или стеклопластик. Материал применяют при теплоизоляции лоджии, фасада, фундамента, стен и пола. Толщина плит составляет 20-180 мм, их монтаж снижает потери энергии на 40%. Фиксация утеплителя происходит на клей или битумную мастику, прочность крепления увеличивает использование пластиковых дюбелей. Пенополиуретан образует надежное основание, на которое наносится штукатурка. Перекрывание стыков при установке панелей происходит монтажной пеной.

Методом заливки производится скорлупа для труб. Эти изделия применяются для тепло и гидроизоляции магистралей холодного и горячего водоснабжения, отопительных сетей, нефтегазопроводов. Скорлупа изготавливается без покрытия и с нанесением стеклопластика, пергамина, фольги. Изделия устойчивы к низким температурам и химическому воздействию, могут использоваться повторно.

Виды

Специалисты выделяют три вида пенополиуретана:

Жесткий

Материал данного типа обладает высокой плотностью, твердостью и легкостью.

Благодаря этим характеристикам его используют в качестве акустической или теплоизоляции. Жесткий ППУ выглядит как плиты. Одно из применений – сэндвич-панели.

Ретикулированный

Пенополиуретан, обладающий открытопористой структурой. Она обеспечивает вентилируемость и гигроскопичность. Поэтому панели из ретикулированного ППУ чаще всего применяются для теплоизоляции фасадов и крыш.

Главное преимущество материала – низкий показатель сопротивления и высокая пылеемкость. Это наделяет его способностью фильтрации и регенерации.

Большой популярностью в связи с этим пользуется очистка различных жидкостей и газов, поскольку ретикулированный ППУ фильтрует воздух с большой концентрацией крупной пыли. Одной из областей применения является система «климат-контроль».

Эластичный

Указанный вариант ППУ похож на поролон. Он призван создавать амортизирующие поверхности, поэтому применяется в мебельной промышленности.

В связи с экологической и химической безвредностью его используют в области медицины.

Новейшие разработки позволили получить различные подвиды эластичных ППУ:

Искусственный латекс по своим свойствам близок к натуральной губке. Ему присущи эластичность, способность возвращать форму, повышенная износостойкость, вентилируемость. Высокоэластичные характеристики были по достоинству оценены производителями ортопедической продукции.
ППУ с эффектом памяти. Материал обладает высокой степенью упругости, благодаря чему после деформации быстро восстанавливает первоначальную форму.

Интегральный

Вид характеризуется монолитностью и плотной консистенцией. Чаще всего его применяют при производстве автомобилей.

Вспененный

Компоненты ППУ находятся в баллонах в жидком состоянии. Смешиваются они во время работы при нанесении пены на поверхность.

Такой тип пенополиуреана подразделяется на два подвида:

ППУ с закрытой ячеистой структурой. При работе с большими масштабами профессионалы используют двухкомпонентные составы. Части смешиваются во время монтажа, что вызывает химическую реакцию с выделением углекислого газа. Он и придает пене жесткую структуру, поры которой представляют собой изолированные друг от друга воздушные пузыри.
ППУ с открытыми ячейками. Для работы на ограниченных участках, а также в быту, рекомендуют использовать однокомпонентные составы. Чаще всего они носят название «монтажная пена». В данном случае все компоненты состава уже смешаны и находятся под давлением внутри баллона. Для протекания реакции необходим контакт с кислородом и водой, что обеспечивается при открытии клапана и выходе смеси наружу. Воздух и водяные пары, а также увлажненная поверхность позволяют получить пористую структуру ППУ, ячейки которой будут открытыми.

Второй вариант не может конкурировать с первым, поскольку проигрывает в прочности.

Для пенообразования в монтажных пенах используют фреон, который со временем улетучивается и замещается воздухом, что понижает коэффициент теплопроводности.

Поэтому для утепления зданий ППУ с открытой ячеистой структурой не годится, но для звукоизоляции и поглощения шумов вполне подойдет.

Виды пенополиуретана

Жесткий ППУ

Хороший утеплитель, но с низкой паропроницаемостью. Достаточно плотный и прочный по консистенции. Высокой стоимости, по сравнению с полужестким.

Рекомендуем: ФНПЭ (фольгированный полиэтилен)

Пенополиуретан полужесткий

Имеет высокий уровень поглощения влаги и проницаемости пара. Им утепляют стены, перекрытия, крышу. Если утепление внешнее, необходима качественная отделка, защищенная от влаги. Используется для построек из дерева.

Жидкий пенополиуретан

Идеально подходит для обработки поверхностей, имеющих сложную конструкцию, не утяжеляет их и без труда проникает в любые щели.

Листовой твердый

Помимо жидкой формы существует пенополиуретан листовой, именуемый еще твердым. Изготавливается с различной плотностью и толщиной.

Крепление осуществляется на предварительно выровненную и очищенную плоскость посредством клеящих составов. Между собой, для большей герметичности и монолитности, листы проклеиваются с помощью монтажной пены.

Плотно подогнанные плиты пенополиуретана способны сохранять объем и форму вне зависимости от частоты воздействия на них влаги и пара. За счет этого листовой пенополиуретан сможет прослужить несколько десятков лет.

Мягкий ППУ

Еще одной разновидностью пенополиуретановго семейства является мягкий пенополиуретан, называемый поролоном. Он признан одним из лучших материалов, предназначенных для внутренней теплоизоляции.

Отличная эластичность и упругость позволяет утеплить поверхности любой конфигурации, не теряя в технических характеристиках из-за небольшого растяжения поролона.

Простота монтажа позволяет работать с материалом даже непрофессионалу, в результате получая долговечную и в меру водостойкую поверхность. Мягкий пенополиуретан имеет один существенный недостаток – подверженность механическим повреждениям.

Как утеплить самостоятельно?

Начиная строить или ремонтировать свой дом, многие задумываются о том, чтобы утеплить его самостоятельно без привлечения специалистов. На самом деле сделать это возможно. Главное, знать технологию работы с пенополиуретаном, строго ей придерживаться.

Утепление балконов и лоджий

Для утепления пенополиуретаном балкона или лоджии используют два основных метода: напыление и заливку. Первый метод классический. Его применяют для обработки любых поверхностей. Химические компоненты смешивают в специальном аппарате. Машина начинает вспенивать состав, после чего его можно распылять на чистые сухие поверхности стен, пола, потолка.

Жидкий ППУ можно наносить также методом заливки. Для этого придется строить обрешетку. Материал заливается между поверхностью стены балкона и обрешеткой. После застывания он образует прочное долговечное покрытие с прекрасными теплоизоляционными свойствами.

Подвал

Утепление подвала лучше выполнять снаружи на стадии строительства дома. Если этого сделано не было, придется работать внутри помещения. Для упрощения и ускорения процесса пользуются пенополиуретаном листовым. Работа делится на несколько этапов:

Все поверхности очищаются от загрязнений, отпадающих кусков штукатурки, плесени.
Наносится слой гидроизоляции. Это может быть мастика, жидкая резина, битум и так далее.
Укладывают ППУ панели. Делать это можно при помощи клея. Но для надежного и прочного монтажа рекомендуется использовать дюбеля «грибки».
После этого можно закрывать утеплитель отделочными материалами.

Если в качестве утеплителя выбрано напыление ППУ, то гидроизоляция не потребуется. Жидкий материал проникает во все трещинки, надежно защищая его от агрессивных воздействий.

Стены

Утепление стен производится как снаружи, так и внутри помещения. Первый способ является предпочтительным. Это позволит отодвинуть область образования конденсата за пределы помещения, предотвратив разрушение конструкции.

Для стен рекомендуется использовать жидкий ППУ. Он позволяет создать плотное защитное покрытие без стыков. Процесс напыления пенополиуретана делится на несколько этапов:

Поверхность очищается от пыли, наплывов цемента. Если присутствуют крупные щели. Они заполняются цементным раствором.
Изготавливается обрешетка. Лучше использовать для нее деревянные бруски. Расстояние между ними должно быть не менее 10 см.
Подготавливается ППУ. Делать это можно только, предварительно надев защитный костюм. Смешение двух основных компонентов происходит в специальном аппарате. Без него провести работы не получится.
Напылять на стены пенополиуретан нужно по направлению снизу вверх. Распылитель держат на расстоянии 5-6 см от поверхности.
После окончания работ снимают насадку распылителя, закрывают краны на баках с компонентами.

Самостоятельно правильно провести такие работы очень сложно. К тому же потребуется дорогостоящее оборудование. Для небольшого частного дома его приобретение оказывается нецелесообразным. Поэтому лучше обратиться за помощью к профессионалам.

Пол

ППУ для утепления полов применяется редко. Это связано с его низкой паропроницаемостью. Нередко после таких работ в помещении появляется затхлый запах. Использовать этот материал можно только в случае, если под полом имеется теплый подвал или цокольный этаж.

Напыляемый пенополиуретан отзывы профессионалов рекомендуют использовать чаще всего. Процесс его монтажа ничем не отличается от работы со стенами. Материал также напыляется в пространство между обрешеткой. После того как пена полностью высохнет, можно переходить к укладке напольного покрытия.

Чердаки и мансарды

Утепление кровли и стен чердачного помещения позволяет сократить расходы на отопление в зимнее время, избежать значительного повышения температуры летом. Начинающему мастеру провести такие работы самостоятельно крайне сложно. Наносить жидкий ППУ нужно будет на вертикальные стены, а также на поверхности крыши с отрицательным уклоном.

Нанесение материала разрешено производить только в теплое время года. Все окна, двери закрываются полиэтиленовой пленкой. Первый слой напыленного ППУ должен иметь толщины около 15 мм. При необходимости после полного его высыхания наносят дополнительное количество материала.

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/м3) и жесткость:

Маркировка	Жесткость	Максимальная нагрузка кг/см2
ST	Стандартный	60-100
HL	Жесткий	80-120
HS	Мягкий	60-120
EL	Повышенная жесткость	60-100
HR	Высокоэластичный	100-120
CMHR	Высокоэластичный, пожаробезопасный Специального назначения	100-120

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/см3), в готовом виде теряет эластичность, зато обладает массой других преимуществ. Применяется в строительстве для тепло- и шумоизоляции, а сверхплотные виды (от 70 кг/см3) 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.

Характеристики

Нет ясности и в характеристиках материала.

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).

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 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

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.

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.

Технические характеристики пенополиуретана

Для стандартной теплоизоляционной ППУ-панели средней плотности свойственны следующие характеристики:

Характеристика, единица измеренияЗначениеКомментарий

Прочность на сжатие с деформацией до 10%, МПа	0,46	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	45-60	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	0,021	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	1000	Очень высокий показатель.
Водопоглощение, %	2	Отличное значение среди аналогов: пенобетон 15-20%, ППС 0,5-1,5%.
Паропроницаемость, мг/мчПа	0,001	Практически абсолютная пароизоляция. У ППС показатель 0,002-0,005, у минваты 0,29, у пенобетона 0,23.
Огнестойкость	Г3	Трудновоспламеняемое самозатухающее вещество.
Стоимость руб./м2	300-1800	Цена на ППУ-панели зависит от толщины и защитных слоев (бумага, фольга, оцинкованная сталь и проч.)
Звукоизоляция	Высокая	Аналогична ППС, превосходит пенобетон и минвату.
Токсичность (экологичность)	Нетоксичен	Не выделяет вредных соединений, пыли, не имеет запаха. Применяется в пищевых холодильниках.
Срок службы, лет	50	Один из самых долговечных видов теплоизоляции.

Жесткие пенополиуретаны

Жесткие пенополиуретаны получают главным образом методами заливки и напыления. По первому методу процесс проводят «следующим образом.

При повышенной температуре и перемешивании приготовляют смесь полиэфира с катализатором, эмульгатором и водой. После выдержки при 30 °С в течение 20—30 мин в смесь добавляют толуилендиизоцианат и перемешивают массу 1—2 мин.

При этом температура массы повышается на 5—10 °С, возрастает ее вязкость и происходит частичное вспенивание. Затем массу разливают в ограничительные формы, соответствующие конфигурации изделий. Вспенивание продолжается 30—35 мин.

В течение этого времени форма заполняется пенопластом, который приобретает необходимую твердость и ячеистую структуру. Для получения пенополиуретанов методом напыления на поверхность различных материалов применяют передвижную малогабаритную установку, которая состоит из обогреваемых емкостей для компонентов, шестеренчатых насосов и пистолета-распылителя с мешалкой. Толщина напыляемого слоя составляет 5—50 мм, кажущаяся плотность — от 35 до 200 кг/м3.

Физико-механические показатели некоторых марок жестких пенополиуретанов на основе сложных полиэфиров (продуктов взаимодействия двухосновных кислот с многоатомными спиртами, содержащими свободные гидроксильные и карбоксильные группы) и диизоцианатов (смеси толуилен-2,4 и толуилен-2,6-диизоцианатов) приведены ниже:

Кажущаяся плотность, кг/м3	60	100	200
Разрушающее напряжение при сжатии, МПа	0,20	0,78	2,45
Ударная вязкость, кДж/м2	0,48	0,39	0,59
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)	0,024	0,031	0,057
Тангенс угла диэлектрических потерь при 1010 Гц	1,05	1,1	1,23
Усадка (линейная) за 24 ч, %	0,6	0,3	0,5
Верхний предел рабочих температур, °С	100	130 – 150	170
Водопоглощение за 24 ч, кг/м2	0,2	0,1	0,1

Жесткие полиуретаны характеризуются хорошей формоустойчивостью, имеют высокие тепло- и звукоизоляционные показатели. Они устойчивы к действию кипящей воды, бензина, керосина, смазочных масел, водных растворов солей, этилового спирта и т. п. Пенопласты легко очищаются мыльной водой; они противостоят плесени и гниению. Жесткие полиуретановые пенопласты имеют хорошие электроизоляционные свойства. Кроме того, они проявляют высокую адгезию к дереву, металлу, тканям и другим материалам. Небольшая плотность и малая способность к водопоглощению позволяют использовать жесткие пенополиуретаны для изготовления незатопляемых лодок и понтонов, а также трехслойных и многослойных конструкций, отличающихся высокой теплостойкостью, вибростойкостью и проницаемостью для электромагнитных волн. Жесткие пенополиуретаны применяются в строительстве, авиа-, авто- и судостроении, холодильном деле и т. д. Для улучшения свойств пенополиуретанов и для снижения их стоимости широко используют различные наполнители (стеклянное волокно, стекломаты и др.).

Свойства жестких пенополиуретанов отечественных марок*

Показатель	ПУ-101	ПУ-101Т	ППУ-3С	ППУ-304Н
Кажущаяся плотность, кг/м3	100 – 200	150 – 250	50	30-50
Прочность, Мн/м2 (кгс/см2) не менее при сжатии	1,0 – 1,9 (10 – 19)	2,0 – 4,2 (20 – 42)	0,25 (2,5)	0,15 – 0,5 (1,5 – 5)
при изгибе	0,8 – 1,5 (8 – 15)	1,5 – 3,5 (15 – 35)	0,2 (2)	0,2 – 0,9 (2 – 9)
Ударная вязкость кдж/м2 или кгс·см/см2, не менее	0,4	0,5 – 0,8	0,6	0,4 – 0,6
Коэффициент теплопроводности, вт/(м·К)	0,031 – 0,035	0,033 – 0,047	0,033 – 0,038	0,023 – 0,035
Ккал/(м·ч·°С)	0,027 – 0,030	0,028 – 0,040	0,028 – 0,033	0,02 – 0,03
Водопоглощение за 24 часа, %, не более	0,3	0,3	0,3	0,3
Температура применения, °С	от -50 до 150	от -60 до 200	от -60 до 60	от -60 до 100
Диэлектрическая проницаемость при 1010 гц	1,1 – 1,2	1,1 – 1,3	—	—
Тангенс угла диэлектрических потерь при 1010 гц	0,0015	0,0016 – 0,0020	—	—

* источник – Энциклопедия полимеров под ред. Кабанова В.В. 1974 г, том 2, с.567.

Полиуретановыми пенопластами заполняют зазоры в бетоноконструкциях и полости при изготовлении дверей и оконных рам, производят отделку колпаков, радаров, тропических шлемов, несущих плоскостей и кабин самолетов и др.