Полиуретановый утеплитель — обзор специалистов

Необходимость улучшения качества теплоизоляции заставляет искать новые технологии и материалы. Одним из наиболее эффективных утеплителей стал пенополиуретан, наносимый на поверхность здания путем напыления. Материал характеризуется низкой проводимостью тепла и высокой стойкостью к влаге. Благодаря особым свойствам напыляемый термоизолятор составил достойную конкуренцию традиционным рулонным и плитным утеплителям.

Производство и особенности пенополиуретана

Впервые вещество было синтезировано немецкими учеными в 1937 году. Его основой стали два компонента: полиол и полиизоцианат. Пенополиуретан относится к группе газонаполненных пластмасс. Его ячеистая структура зависит от пропорции используемых компонентов.

Наполненные газом ячейки составляют до 90% материала, их размер определяет механические и физические свойства полиуретана. Выделяют несколько типов полимера:

Эластичный — материал характеризуется мягкостью и упругостью, его название — поролон. Его плотность составляет 5-35 кг/м3. Область применения: изготовление хозяйственных изделий (губки, мочалки), наполнители для мебели, упаковка, подкладка одежды.
Интегральный — пенополиуретан обладает эластичностью и механической прочностью. Сфера использования — производство изделий для автомобильной промышленности.
Жесткий — полимер отличается высокой плотностью от 30-86 кг/м3. Он не пропускает влагу и пар, выдерживает механическое и химическое воздействие. Материал набирает популярность среди изделий для тепло, шумо- и гидроизоляции зданий.

В зависимости от комбинации составляющих веществ получают до 30 различных марок пенополиуретана (ППУ). Они комбинируются или наносятся отдельно в зависимости от назначения — утепление проемов или стен, акустическая или гидроизоляция постройки.

Процесс смешивания изоцианата и полиола должен происходить в заданном температурном режиме, нарушение технологии приводит к значительному снижению качества утеплителя.

Технические характеристики утеплителей на основе полиуретана

Полиуретановый утеплитель своими изоляционными свойствами превосходит многие популярные материалы. Его ячеистая структура обеспечивает коэффициент теплопроводности в пределах 0,019-0,035 Вт/м*К. Для сопоставления аналогичный показатель пенопласта0,037-0,043 Вт/м*К, минеральной ваты — 0,045-0,055 Вт/м*К. Пористая структура обеспечивает блокировку акустических сигналов.

Водопоглощение материала зависит от его плотности, но все жесткие пенополиуретаны с закрытыми ячейками отличаются низкой впитывающей способностью, составляющей около 3% от объема.

Высокая адгезия с различными поверхностями — одна из особенностей ППУ. Его напыляют на металл, бетон, дерево, кирпич. В результате образуется монолитный слой толщиной в 5-7 см, не имеющий швов и стыков.

Низкая огнестойкость является одним из недостатков полимерного изолятора. Повысить сопротивление пламени можно добавкой в состав антипиренов, например, фосфора и галогенов.

Самоотвердевающий состав обладает существенной прочностью, его способность к расширению обеспечивает заполнение всех щелей и отверстий. Приготовление пенополиуретана происходит на строительной площадке. В специальном оборудовании выполняется смешивание ингредиентов в точной пропорции. Готовый состав подается на утепляемую поверхность из пистолета.

Плотность полимера контролирует оператор, для кирпичных стен она составляет 70-75 кг/м3, а для деревянных достаточно 50-60 кг/м3. Отвердение происходит через 15-20 сек, полученный материал выдерживает резкие колебания температуры, гарантированно служит 30 лет, является экологически безопасным. ППУ не привлекает грызунов, не является средой для роста плесени и грибков.

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.

Плюсы и минусы использования ППУ для изоляции зданий

Среди преимуществ пенополиуретанового утепления:

Отсутствие необходимости использовать крепеж при нанесении напыляемой изоляции.
Создание монолитного слоя без швов и возможного возникновения мостиков холода.
Высокая адгезия с поверхностью любой формы и материала.
Влагостойкость ППУ позволяет использовать его в качестве гидроизоляции.
Материал устойчив к химическим веществам, гниению, радиации и коррозии.
Малый вес вспененной теплоизоляции не нагружает конструкцию.
После застывания покрытие эксплуатируется в температурном диапазоне от −150º до +150º C.

Недостатки материала:

разрушается при воздействии ультрафиолета;
полная паронепроницаемость слоя утеплителя требует установки дополнительной вентиляции;
производство пенополиуретана является вредным и опасным;
ППУ относится к легковоспламеняемым материалам, чтобы снизить пожарную опасность в его состав добавляются антипирены;
высокая стоимость услуг по напылению утеплителя;
при нарушении технологии или использовании некачественного сырья значительно ухудшаются свойства теплоизолятора.

Сфера применения пенополиуретановых утеплителей

Использование ППУ в различных отраслях оборачивается высоким экономическим эффектом, благодаря надежной теплоизоляции с долгим сроком эксплуатации. В зависимости от марки пенополиуретана в сферу его применения входят:

Торговые и промышленные холодильные камеры.
Изоляция магистральных трубопроводов.
Выполнение шумоизоляции и защиты от коррозии корпусов автомобилей.
Теплоизоляция внутренних и наружных конструкций жилых зданий, складов, промышленных помещений.
Использование в качестве утеплителя при изготовлении сэндвич панелей из металлических листов.