Что такое пенополиуретан?

«Мой дом –моя крепость» - это распространённое мнение говорит о том, что жилище каждого человека должно быть прочным, выступать надёжным оплотом, исключающим любые незаконные вторжения из вне. Реалии современной жизни дополнили данное выражение ещё одним немало важным значением: мало радости от надёжности стен жилища, если они продуваемы зимними ветрами. Избежать подобных проблем можно, выбрав для этого один из самых эффективных способов термоизоляции жилых и нежилых сооружений – метод пенополиуретанового напыления (сокращённо ППУ). Данный метод построен на уникальном сочетании характеристик, делающих его одним из самых эффективных средств гидро- и теплоизоляции.

Пенополиуретан, как материал, имеет необычайно широкую область применения, включающую в себя сферы автомобилестроения, мебельной и обувной промышленности, строительства, изготовления холодильных установок, детских мягких игрушек, утепление магистральных трубопроводов и далее. Перед тем как перейти к подробному изучению свойств этого материала, которые помогут понять преимущества его использования, необходимо совершить небольшое путешествие в историю создания и распространения пенополиуретана.

История пенополиуретана

Данный материал впервые был синтезирован в лаборатории IG Farben, небольшой группой учёных-исследователей из Леверкузене, работавших под руководством Отто Байера. Новое, полученное в лабораторных условиях вещество, обладало целым рядом необычных свойств: полученный материал мог легко видоизменяться, в зависимости от заданных пропорций и скорости реакции смешивания его двух основных компонентов – полиизоционата и полиола.

Учёными были выделены две абсолютно разные разновидности пенополиуретана – жёсткая(твёрдая) и эластичная (мягкая) форма. Первый вариант, названный как - Igamid U, отличался прочностью, твёрдостью и высокой плотностью, при этом негативно сказывался на дополнительные нагрузки и изгиб готового полотна. Второй вариант, получивший лабораторное название - Perlon U, в быту известен как поролон, имел высокую эластичность, отличался высокой гибкостью, но при этом был неустойчив к нагрузкам на разрыв. Несмотря на «минусы» гидро-, тепло-, шумоизоляционные свойства полученного материала позволили ему быстро приобрёсти популярность. Горизонты современного внедрения пенополиуретана потрясают воображение!

Одной из первых проб внедрения было использование его в качестве материала для лепнины (1940 г), именно тогда началось его промышленное производство. В связи с тем, что все промышленные силы с началом Второй мировой войны были переориентированы на нужды фронта, в производстве этого многообещающего полимера наступило вынужденное затишье. В послевоенные годы пенополиуретан вновь приобретает популярность: этот надёжный, лёгкий и очень прочный материал стал использоваться в строительной сфере в качестве утеплителя. К 1960 году объёмы его массового производства достигли рекордных показателей – специализированные компании выдавали в год более 5000 тонн этого недорогого, но очень качественного полимера.

Свойства пенополиуретана

Современные разновидности пенополиуретана представляют собой материал, на 80% - 95% объёма состоящий из газов или воздуха, на основании чего он имеет ячеистую структуру. Из общего объёма, вещество, формирующее ячеистые поры, занимает всего лишь от 3% до 15%. Благодаря своим уникальным характеристикам, пенополиуретан может похвастаться лёгким весом: жёсткая разновидность – 30/ 86кг на куб. м., мягкая – 5/40 кг на куб.м. Среди всех теплоизоляционных материалов пенополиуретан наделён самой низкой теплопроводностью, делающей его непревзойдённым теплоизоляционным веществом.

К положительным особенностям данного материала следует отнести факт отсутствия так называемых «барьеров холода», избежать которых нельзя на стыках других утеплителей. Иными словами, технология правильного напыления пенополиуретана позволяет в разы повысить качество теплоизоляции стен. Благодаря большому количеству закрытых пор, твердая разновидность пенополиуретана обладает низкой акустической проницаемостью. Данная особенность также была подмечена и своевременно использована в качестве эффективного шумоизолятора.

Выше рассматриваемому полимеру также свойственна высокая адгезия, позволяющая в момент крепления его на поверхности любой конфигурации, обходиться без финансово затратного приобретения дополнительных креплений. Выполненные из выше описываемого материала стеновые покрытия будут отличаться длительным сроком эксплуатации, исключат разрушений под воздействием температурных перепадов, атмосферных осадков, агрессивного влияния промышленной атмосферы.

Пенополиуретан не подвержен гниению и не разрушается под воздействием вредителей. Единственным его недостатком является негативное воздействие солнечных лучей, избежать которого можно методом регулярного окрашивания облицованных поверхностей. Как вещество, пенополиуретан нетоксичен и химически нейтрален. Ярким свидетельством тому является факт разрешения его использования в местах хранения пищевых продуктов, к примеру, в холодильных камерах.

Благодаря данным характеристикам, пенополиуретан разрешён для использования в цехах по изготовлению автомобильных кресел, в качестве набивки мягкой мебели и наполнителей детских игрушек. За счёт большого количества закрытых пор, жёсткая разновидность пенополиуретана, исключающая пропускание влаги, может быть использован в качестве высокоэффективной гидроизоляции. Правильным будет также отметить, что технология напыления пенополиуретана допускает обрабатывание поверхностей любых форм и сложности.

Область применения пенополиуретана

К основным сферам применения пенополиуретана следует отнести строительную промышленность - именно здесь отмечено более 50% случаев использования материала созданного из полиизоционата и полиола. В строительной отрасли данный полимер используется в качестве внешней и внутренней теплоизоляции, а также для гидроизоляции конструкций, имеющих прямой контакт с водой и почвой. Основным методом нанесения пенополиуретана на поверхность является технология напыления, не менее востребованный и метод заливки пустотелой кладки, с целью увеличения её теплоизоляционных свойств.

Утепление пенополиуретаном

Всего лишь 10 см слоя пенополиуретана, нанесённого на основу в качестве теплоизоляции, способно заменить 2,5 м кирпичной кладки! Более 20 % материала (взятых от общей массы производства), используется в приборостроении и холодильной промышленности. Остальная доля распределена между космической, ракетной промышленностью, автомобилестроением, производством мебели и прочими промышленными сферами. Наиболее важной областью применения пенополиуретана является утепление крупных магистральных трубопроводов. В отличие от традиционным теплоизоляционных аналогов, этот материал выгоден тем, что его нельзя украсть с объектов использования. Пенополиуретан также нашёл широкое применение в медицине, где его используются в качестве сырья при изготовлении ортопедической обуви и протезов.

Технология нанесения напыления пенополиуретана считается одной из самых эффективных способов утепления разного рода жилых и нежилых домостроений. Эффективность покрытия, а также его надёжность, напрямую будут зависеть от опыта оператора, качества используемого сырья, а также аппаратуры задействованной для нанесения пенополиуретанового напыления.