Пенополиуретан: виды, плюсы и минусы

При строительстве дома или капитальном ремонте настоящий хозяин, прежде всего, задумывается о качественном утеплении своего жилища. И здесь он сталкивается с серьезной задачей, ведь выбрать подходящий утеплитель из многообразия материалов совсем непросто.

Нередко выбор падает на пенополиуретан – широко распространенный синтетический утеплитель, который давно и безоговорочно лидирует в сфере строительства частных домов и промышленных объектов. В чем уникальность этого материала и есть ли у него недостатки? В каких формах выпускается пенополиуретан и как с ним работать? Обо всем этом вы узнаете из нашей статьи.

Пенополиуретан: общие сведения

Пенополиуретан (ППУ) представляет собой вещество синтетического происхождения, относящееся к группе газонаполненных пластмасс. Изобрели этот уникальный строительный материал в далеком 1937 году в Германии, но заслуженную популярность он обрел лишь в 90-х годах XX века, когда пенополиуретан начали активно использовать в строительной отрасти.

Оказалось, что соединение двух жидких полимеров (полиола и полиизоцианата), приводит к образованию вспененной смеси, которая при застывании превращается в отличный термоизолятор, характеризующийся долговечностью, экологичностью, простотой применения и многими другими важными характеристиками.

Формы выпуска пенополиуретана

В зависимости от процента смешиваемых компонентов и скорости протекания химических реакций, пенополиуретан подразделяют на два вида:

• Мягкий (до 40 кг/м³);
• Твердый (до 86 кг/м³).

К мягкому пенополиуретану относят всем известный поролон. Промышленность выпускает несколько видов поролона, которые отличаются по степени жесткости:

• мягкий (HS);
• стандартный (ST);
• высокоэластичный (HR);
• жесткий (HL);
• повышенной жесткости (EL);
• специального назначения (высокоэластичный и пожаробезопасный), (CMHR).

Важно! Поролон (кроме специального CMHR), относится к легковоспламеняющимся и сильногорючим продуктам. Он отличается горением с выделением токсичных веществ. В связи с этими особенностями мягкий полиуретан в строительной сфере не применяется.

Строители используют в своей работе твердый пенополиуретан. Промышленность выпускается данный материал в нескольких видах:

1. Листовой ППУ. Имеет, как правило, прямоугольную форму и толщину от 5 до 1000 мм;
2. Рулонный. Это не слишком толстый (от 2 до 30 мм) материал, который продается в рулонах и также используется для утепления. Одна из сторон рулонного пенополиуретана имеет синтетическую или тканевую подложку;
3. Блочный. Само название ППУ говорит о том, что этот материал выпускается в блоках с твердым поверхностным покрытием. Яркий пример – сэндвич-панели;
4. Акустический. Такой пенополиуретан имеет фигурный рельеф, благодаря которому обладает повышенной способностью к поглощению звуков;
5. Контурный. Это фигурный пенополиуретан, который заливают в специальные формы. Сюда можно отнести, к примеру, подголовники, спинки или подлокотники автомобилей.
6. Жидкий. Под жидким пенополиуретаном понимается монтажная пена. Она с успехом применяется для установки дверных коробок и оконных рам в многоэтажках и частных домах.

Кстати, распыляемая на плоские поверхности или в проемы пенящаяся смесь также подразделяется на 2 вида:

• Открытоячеистый ППУ. Этот материал, зачастую, используется внутри помещения, где нет необходимости противостоять влажности, ведь из-за открытых ячеек такой пенополиуретан накапливает влагу. Однако в его пользу говорит легкость и низкая стоимость, притом, что по своим свойствам такой ППУ не уступает минвате. Прибегают к открытоячеистому ППУ и в случае, когда необходимо добиться хорошей звукоизоляции в помещении.

• Закрытоячеистый ППУ. Для утепления внешних конструкций зданий, теплоизоляции стен и неэксплуатируемых кровель применяется пенополиуретан с закрытой ячейкой. Он более плотный и более тяжелый, но по большинству характеристик выигрывает у открытоячеистого пенополиуретана. К слову, если говорить о долговечности материала, то это качество напрямую относиться к закрытоячеистому ППУ.

Сфера применения пенополиуретана

Учитывая многообразие видов данного материала, нет ничего удивительного в том, что пенополистирол получил широкое распространение в самых разных сферах промышленности. Вот несколько примеров:

— Возведение промышленных объектов (утепление строений сэндвич-панелями, а также теплоизоляция крыш напыляемым полиуретаном);

— Строительство, а также капитальный ремонт жилых зданий, коттеджей и частных домов (утепление наружных стен и фундамента дома, дверей и окон, внутренняя изоляция чердаков и балконов);

— Трубопроводные коммуникации (теплоизоляция нефтепроводов и мазутопроводов);

— Транспортируемые холодильные установки (хладоизоляция автомобильных и железнодорожных рефрижераторов);

— Холодильная техника (хладоизоляция бытовых и промышленных холодильных установок, а также складов-хранилищ пищевых продуктов);

— Тепловые сети для обслуживания населения (теплоизоляция трубопроводов горячего и холодного водоснабжения при прокладке, а также капитальном ремонте);

— Автомобилестроение (отделка интерьера автомобиля с формированием эластичных и полужестких элементов);

— Радиоэлектроника и электротехника (обеспечение вибростойкости различных электроприборов);

— Легкая промышленность (изготовление синтетической кожи);

— Мебельная промышленность (выпуск поролона для мягкой мебели, а также корпусных и декоративных элементов их полиуретана);

— Машиностроение (изделия и механизмы из полиуретана и пенополиуретана);

— Самолетостроение и вагоностроение (изделия транспортных средств, обладающие эластичностью, повышенной огнестойкостью, а также тепло- и шумоизоляцией).

Преимущества пенополиуретана

Популярность ППУ во многом объясняется преимуществами над другими строительными утеплителями. Вот только некоторые из них:

• Долговечность. Учитывая, что срок службы пенополиуретана достигает 50 лет, можно с уверенностью сказать, что это один из самых долговечных утеплителей.

• Высокая адгезия. Одним из важнейших качеств данного утеплителя является его прекрасное сцепление с любой поверхностью, будь-то дерево, металл, кирпич, стекло или бетон.

• Экономия на крепеже. Данный материал фиксируется самостоятельно, без крепежных элементов и клеевых составов, чем существенно экономит деньги на монтаж.

• Отсутствие «мостиков холода». Огромным преимуществом пенополиуретана является то, что утеплитель этот бесшовный. У него нет стыков, а значит, нет и «мостиков холода» которыми грешат другие материалы для сохранения тепла.

• Не зависим от температур. Нельзя не отметить стойкость к высоким и низким температурам данного материала. Это покажется удивительным, но жидкий пенополиуретан способен выдерживать температуры от -100°C, до +150°C.

Важно! Опыты показывают, что рассматриваемый материал имеет высокий показатель морозостойкости (до 100 циклов). Это значит, что один раз запенив все щели, рамы и откосы, вы никогда не будете нуждаться в другом утеплителе.

• Антикоррозийная зашита. Здесь, опять же, решающую роль играют адгезивные свойства ППУ.  Пена так плотно прилегает к металлическим поверхностям, что те обретают надежную защиту от коррозии на долгие годы. А при необходимости, пена легко снимается.

• Инертность к солям и кислотам. Пенополистирол устойчив практически ко всем известным солям, щелочам и кислотам, (не боится бензина, спиртов, разбавленных кислот и пластификаторов). Благодаря этой особенности пенополиуретан прекрасно переносит воздействие агрессивных сред.

• Экологичность. Изготавливается ППУ из синтетических материалов, однако в готовом виде абсолютно нетоксичен, т.е. не выделяет вредных соединений и не издает запаха.

Важно! В пользу пенополиуретана говорит и тот факт, что производители всех без исключения стран мира используют рассматриваемый материал для изготовления пищевых холодильников.

• Огнестойкость. С точки зрения пожарной безопасности твердому пенополиуретану нет равных. ППУ не горит, и даже когда плавится, имеет склонность к самозатуханию. Благодаря этой особенности такой материал экономически выгодно использовать в промышленных помещениях с высоким уровнем пожароопасности.

• Легкость. Важным преимуществом ППУ является и то, что рассматриваемый утеплитель чрезвычайно легкий, а потому не утяжеляет конструкцию и не требует возведения более массивного основания.

• Звукоизоляция. Рассматриваемый материал может похвастаться высокими звукоизолирующими свойствами. По этому показателю пенополиуретан превосходит, и минеральную вату, и пенобетон. ППУ идеально подходит для утепления домов, возводимых вблизи аэропортов, оживленных трасс и промышленных предприятий.

• Низкое поглощение влаги. Пенополиуретан практически не поглощает влагу, а значит, не дает распространиться по дому плесени и грибку. По влагостойкости ППУ превосходит все известные утеплители. Так, например, влагостойкость пенобетона 15-20%, тогда как пенополиуретана — всего 0,5-1,5%.

Важно! Пенополиуретан уникален еще и тем, что использовать его можно для заполнения любых труднодоступных трещин и пространств, которые невозможно утеплить другими материалами. В этом плане ППУ незаменим.

Отдельно следует сравнить показатели теплопроводности. Данный показатель пены равен 0,02 Вт/м*К, в то время как теплопроводность минеральной ваты – 0,048 Вт/м*К, керамзитобетона – 0,14 Вт/м*К, а железобетона – 1,69 Вт/м*К. По уровню теплопроводности пенополиуретан уступает лишь керамзиту и пеностеклу.

Недостатки пенополиуретана

Остановив свой выбор на данном материале, стоит изучить и его недостатки. К ним следует отнести:

• Негативное воздействие солнечных лучей. Пенополиуретан разрушается под длительным воздействием ультрафиолета. Это значит, если вы желаете, чтобы данный утеплитель для стен служил вам как можно дольше, его необходимо прятать под обшивку.

Важно! Современное производство ППУ-панелей уже решило вопрос воздействия ультрафиолета, выпуская панели с металлическим обрамлением (яркий пример — сэндвич-панели).

• Тлеет под воздействием огня. Мы уже упоминали о том, что пенополиуретан не горит. Однако его тление на открытом пламени сказывается на прочности теплоизоляции, а потому не следует применять данный материал для утепления бань и саун. К тому же выделение вредных веществ при тлении ППУ может повлиять на здоровье.

• Не наносится на влажные поверхности. Наносить пенополиуретан можно исключительно на сухие и теплые поверхности. В связи с этим применение зимой на открытых стройплощадках не допускается.

Насколько безопасен пенополиуретан?

Отвечая на этот важный вопрос, скажем, что в готовом виде ППУ совершенно безвреден и не выделяет в атмосферу ядовитых веществ. Важно лишь обезопасить себя от частиц пены при ее распылении. В этом плане работать с таким материалом необходимо в защитном костюме, перчатках, респираторе и защитных очках, соблюдая все меры безопасности. Кроме того, важно пользоваться исправным оборудованием и сертифицированными жидкими полимерами. Тогда и вопросов к безопасности пенополиуретана не возникнет.

Технология утепления пенополиуретаном

Существует два способа утепления с использованием данного материала:

• утепление напылением;
• заливка пенополиуретана.

Рассмотрим особенности данных процессов.

Утепление напылением пенополиуретана

Самый простой, и в то же время самый распространенный способ работы с ППУ – распыление. Для нанесения пены используется пистолет-распылитель, в котором главные ингредиенты (изоцианат и полиол) смешиваются при помощи воздуха.

Нанесение пенополиуретана таким способом очень напоминает покраску с использованием распыления, ведь оператор с краскопультом ровным слоем распыляет желтоватую пену на требуемую поверхность (пол, стена, потолок или труба), не пропуская ни одного сантиметра поверхности.

Основная реакция начинается после того, как жидкая смесь попала на поверхность.

Под воздействием воздуха в жидких полимерах начинается химическая реакция с выделением тепла и углекислого газа, что провоцирует обильное вспенивание материала и заполнение пеной всех пустот.

Сравнивая с другими методами можно выделить ряд преимуществ, которыми обладает напыление пенополиуретана:

• за счет идеального заполнения всех щелей и проникновения пены в труднодоступные места, исключается появление точки росы, а значит места, в котором собирается влага;
• слой пены не оставляет стыков и швов, а значит, исключает потерю тепла через возможные разрывы в утеплителе;
• по способности сцепления с поверхностями, на которые наносится жидкий пенополиуретан, этот материал сравним, разве что, с профессиональным строительным клеем;
• остывание материала происходит постепенно, благодаря чему исключаются трещины и разрывы, способные повлиять на способность материала сохранять тепло.

Нужно заметить, что при кажущейся простоте, работа с распылением пенополиуретана имеет ряд тонкостей, которыми владеют лишь опытные специалисты. Практика показывает, что произвести качественное напыление ППУ с первого раза – задача трудновыполнимая, а потому данную работу лучше доверить профессионалам.

Важно! В Европе операторы по распылению пенополиуретана относятся к разряду высококвалифицированных работников, каждый из которых оканчивает 1,5 годовые курсы по данной специальности. Поэтому, нанимая подрядчика на утепление собственного дома, обязательно интересуйтесь его квалификацией, и не стесняйтесь взглянуть на документы об окончании курсов.

Заливка утепления конструкции пенополиуретаном

В случае, когда смешивание двух ингредиентов происходит без доступа воздуха, смесь получается кашеобразной, а значит, ровной и плотной. Такой смесью можно с легкостью заполнять ниши между несущей стеной и фасадом здания, можно заливать смесь под черновой пол, под крышу, или в любую другую ограниченную полость. Спустя 20-25 минут после заливки материал увеличится в объеме и заполнит все пространство.

К слову, данная технология позволяет заливать пенополиуретан в объемные формы и получать изделия любой конфигурации. Именно таким способом получают:

• сэндвич-панели, а также термопанели и панели с облицовкой;
• теплоизоляционные скорлупы для труб;
• пчелиные ульи;
• декоративные элементы интерьера (лепнина, багеты);
• элементы холодильных камер;
• элементы воздуховодов и вентиляционных систем.

Кстати, фасадные панели с клинкерной плиткой выпускаются как раз на основе пенополиуретана. Панель ППУ выполняет здесь функцию утеплителя, а клинкерная плитка в точности повторяет благородный клинкерный камень.

Скажем только, что заливка пенополиуретана – процесс не менее сложный, чем напыление пеной. Не имея опыта, качественно провести данную заливку невероятно сложно. Оператор должен заполнять нишу не полностью, и делать смесь не слишком плотной, чтобы расширяясь, она заполнила все внутренне пространство, но при этом не повредила наружную обшивку. Суть в том, что визуально проконтролировать результат заполнения не представляется возможным, а все неточности в работе «вылезут» позже, в процессе эксплуатации дома.

Заключение

Ознакомившись с достоинствами и недостатками пенополиуретана, рассмотрев виды и технологию нанесения материала, вам будет легче сделать правильный выбор в плане утепления своего жилища и его звукоизоляции. Сделайте правильный выбор, и ваш дом долгие годы будет радовать вас теплом и уютом!

Утеплитель пеноплэкс (XPS): плюсы и минусы

Экструдированный пенополистирол: виды, характеристики, области применения

Керамзит: виды, свойства, применение