Пенополиуретановый утеплитель: особенности пенополиуретана

Жидкая теплоизоляция – многокомпонентная смесь, в которой после контакта с атмосферным воздухом происходят процессы газообразования и полимеризации.

Строение материала

Полиуретановое сырье является разновидностью пластмасс. Материал имеет ячеистую структуру. Вспененная масса состоит на 85% из газообразного вещества. Ячейки, заполненные газом, изолированы друг от друга. Основными компонентами являются два вещества: полиизоцианат и полиол. В зависимости от пропорций основных компонентов полиуретана (ППУ), он может быть двух видов:

  • мягкий;
  • жесткий.

Первый вид представляет собой всем известный «поролон». Жесткий полиуретан используется как теплоизолятор. Для его получения жидкие компоненты, смешанные в правильном соотношении, вступают между собой в реакцию, образуя пену. Она застывает по истечении времени, образовывая отличный утеплитель из пены пенополиуретана.

Разные пропорции элементов в составе дадут отличные друг от друга свойства материала.

Пенополиуретан: особенности и характеристики ↑

поролонжесткий пенополиуретан

Существует два вида пенополиуретана: мягкий и жесткий. Первый вариант, это всем известный поролон, который довольно давно используется в качестве звуко- и теплоизолятора. Но, сегодня все чаще используется жесткий тип ППУ, наносимый напылением или заливкой.

Материал образуется при смешивании двух реагентов, которые при контакте образуют пену, по консистенции изначально похожу на монтажный аналог. Но, при застывании образуется очень прочный утеплительный слой.

На заметкуВажно знать, что такой изолятор абсолютно новый, и каким образом он будет работать через 50 лет неизвестно. Но, уже сегодня можно точно сказать, он абсолютно водонепроницаем, однако в то же время плохо переносит контакт с кислотами, и растворителями.

Какими свойствами обладает такой изолятор?

  • Теплопроводимость его значительно ниже в сравнении с традиционными материалами. По утеплению он превосходит керамзит, и минеральную вату. Такой эффект достигается за счет наличия воздуха в составе (около 85-90% от всей массы), который в свою очередь очень плохо проводит тепло.
  • Как и другие теплоизоляторы пенополиуретан обладает и звукоизолирующими качествами, что делает его подходящим для утепления и шумоизоляцции мансардных этажей. Но, здесь на степень поглощения внешних колебаний будет влиять устройство каркаса.
  • Материал более устойчив к химическим воздействиям. Его можно наносить на металлические поверхности, которые таким образом будут утеплены и защищены от коррозии.
  • Водопоглощение пенополиуретана очень низкое, таким образом, утеплитель может выступать в роли дополнительного слоя гидроизоляции.
  • Горючесть материала также на достаточно низком уровне, существует три класса ППУ по степени горения: самозатухающие, трудносгораемые, трудновоспламенимые.
  • Плотность готового слоя зависимо от марки материала колеблется от 30 до 80 кг на 1м³.
  • По срокам эксплуатации производители дают гарантию от 20 до 30 лет.

Также пенополиуретан имеет абсолютно безвредный состав для здоровья человека, не выделяет никаких газов и испарений.

ВниманиеГлавные недостатки материала заключаются в его неустойчивости перед воздействием ультрафиолета (солнечных лучей), а также в нежелательности использования возле сильно нагревающихся поверхностей.

Технические характеристики

  1. Теплопроводность. Указанный показатель зависит от размера ячейки и находится в пределах 0,019-0,035 ватта на метр на Кельвин, это намного меньше, чем у других утеплителей, которые в настоящее время используются в строительстве.
  2. Шумоизоляция. Пенополиуретан также имеет хорошие звукопоглощающие характеристики, которые зависят от его эластичности, толщины и демпирующих свойств. Во время проведения исследований было установлено, что максимальные звукоизоляционные свойства имеет полуэластичный ППУ.
  3. Противостояние действию химических сред. У ППУ будет более высокая устойчивость к действию химических веществ, чем у пенополистирола. Он не боится химических паров, бензина и других нефтепродуктов, спиртов, пластификаторов и разбавленных кислот. Не всегда даже концентрированная кислота может нанести ощутимый ущерб данному материалу. При нанесении пенополиуретана на металл он хорошо защищает его от коррозии.
  4. Влагопоглощающая способность. Пенополиуретан очень плохо впитывает влагу. Чем плотнее будет ППУ, тем меньше он сможет вобрать влаги. Для повышения показателей водостойкости в ППУ вводятся специальные вещества. Например, касторовое масло, которое вводится в состав этого утеплителя, снижает его водопоглощающие характеристики в 4 раза.
  5. Горючесть. Есть несколько категорий пенополиуретана, в зависимости от чего он имеет разную маркировку. Самозатухающие ППУ маркируются буквой С, трудносгораемые — ТС и трудно воспламеняющиеся — ТВ. Для повышения огнестойкости в состав данного материала могут вводиться специальные вещества. Если используется обычный ППУ, то сверху можно нанести тонкий слой огнестойкого пенополиуретана и таким образом надежно защитить поверхность от возгорания.
  6. Плотность . Этот показатель будет зависеть от типа используемого материала и находится он в пределах 30-80 кг/м³.
  7. Срок службы. Долговечность пенополиуретана достаточно высокая, производители дают гарантию не менее чем на 30 лет, хотя реально она в несколько раз больше. Когда в европейски городах демонтируют здания, построенные в 70-х годах прошлого столетия, которые утеплялись пенополиуретаном, то видно, что этот материал практически не утратил своих первоначальных характеристик. На этот момент в нем осталось около 90% изолированных ячеек, что позволяет ему эффективно выполнять свое назначение. Не изменился за это время и химический состав ППУ.
  8. Экологическая безопасность. Твердение ППУ происходит на протяжении 20-30 секунд, после чего он становится абсолютно безопасным как для человека, так и для окружающей среды.

Что такое вспененный полиуретан, его характеристики

Вспененный полиуретан являет собой взбитый пластик с большим количеством частиц кислорода. Это напыляемый материал, который обладает большим спектром применения, его используют при производстве мебели, утеплительных работах, в пищевой промышленности, утеплении гаражей, колодцев.

Главные составляющие компоненты это изоцианаты плюс полиолы. Для придания раствору эластичных качеств в него добавляют стабилизаторы и жидкий газ. Для придания цвета используются специальные пигменты.

Приведем несколько физических характеристик: степень теплопроводности порядка 0,020 Вт/(Мк), благодаря такому показателю нет необходимости в нанесении толстого слоя изоляции. Что касаемо его температурных колебаний, он способен выдерживать перепады от -70 до +100 градусов Цельсия.

Что такое вспененный полиуретан, его характеристики

Не изменяет своих свойств под воздействием большинства кислот и щелочных растворов. Благодаря жидкой консистенции есть возможность нанести его на поверхность слоем всего в 1 мм, и на поверхность любой конфигурации. Достаточно прочный и устойчивый к деформациям материал. Очень важно, чтобы сырье было качественным, а оборудование с рабочим давлением минимум в 140 атм.

Напыляемый состав должен смешиваться в баллонах в пропорции 1 к 1. Поскольку, если соотношение будет нарушено, исходное сырье получится либо очень мягким и недолговечным или твердым и хрупким, что менее страшно, чем первый вариант.  Процесс его производства может различаться в зависимости от назначения и применения материала.

Подготовительные работы перед нанесением пенополиуретана

Для того чтобы качественно нанести пенополиуретан, надо иметь надёжное оборудование, знать и соблюдать технологию монтажа. Хотя делается это довольно просто, есть определённые правила, соблюдение которых гарантирует, что утеплитель будет заложен качественно и срок его службы будет большим.

Подготовительные работы перед нанесением пенополиуретана

Некоторые нерадивые мастера могут пренебрегать необходимостью проведения подготовительных работ. Это не позволяет качественно утеплить помещение и приводит к большим затратам теплоизоляционных материалов.

Перед нанесением пенополиуретана необходимо выполнить следующие операции:

Подготовительные работы перед нанесением пенополиуретана
  • проверить работоспособность оборудования, используемого для нанесения ППУ;

    Для нанесения ППУ может использоваться как профессиональное оборудование, так и одноразовые установки

  • проверить наличие всех необходимых материалов и средств;
  • подготовить поверхность, на которую будет наноситься теплоизоляционный материал;
  • выполнить контрольное напыление и протестировать полученный слой.

Пенополиуретан можно наносить на разные типы поверхностей, но чаще всего это делают на бетон, кирпич, дерево или металл. Независимо от типа поверхности, на которую будет наноситься теплоизоляционный слой, требования к её состоянию одинаковы.

Подготовительные работы перед нанесением пенополиуретана

Порядок проведения подготовительных работ будет таким.

  1. Поверхность очищают от мусора и грязи, а также убирают старую краску, отваливающуюся штукатурку и плесень. Для удаления старой краски, масляных пятен и ржавчины используются специальные химические средства, такие как тринатрийфосфат, хромат цинка, детергенты. Для того чтобы пенополиуретан хорошо и надёжно соединился с поверхностью, на которую напыляется, она должна быть сухой.

    Перед нанесением пенополиуретана с поверхности удаляют предыдущий утеплитель, грязь и мусор

  2. Места, на которые не надо наносить пенополиуретан, защищают разделительным материалом, для этого может использоваться плёнка, бумага или смазка, например, ЦИАТИМ-221.

    Чтобы во время нанесения ППУ он не попал на окна и другие элементы, их надо закрыть

  3. Для выравнивания поверхности и улучшения адгезии перед нанесением пенополиуретана её обрабатывают праймером. Для этого часто используют те же компоненты, что и для напыления ППУ, только с меньшим количеством катализаторов.
  4. Заделывают все отверстия и прорехи, размер которых превышает 6 мм, иначе через них пена будет выходить за пределы утепляемой поверхности. Для ликвидации больших отверстий могут использоваться скотч, герметик или другие материалы.

    Если размер щелей или отверстий превышает 6 мм, то их надо заделать, чтобы пена не затекала за пределы утепляемой поверхности

  5. Выполняют пробное напыление. Желательно делать его на такой же или аналогичной подложке. Через 10 минут после нанесения материал разрезают, изучают его структуру — если что-то не так, проверяют правильность дозировки, срок годности компонентов, давление. После выполненных корректировок проводится повторное пробное напыление.
Подготовительные работы перед нанесением пенополиуретана

Рекомендуется, чтобы температуры поверхности, на которую наносится теплоизоляционный слой, и используемых компонентов отличались не более, чем на 10 градусов.

Читайте также:  Какие и когда использовать профили для гипсокартона (ГКЛ)

Сверхтонкая жидкая теплоизоляция

Иногда этот материал называют теплокраской, подчеркивая тем самым, что нанесение жидкой теплоизоляции на основе поризованных керамических микрогранул производят при помощи малярного валика, кисти или компрессора. Торговых марок этого вида теплоизоляции на строительном рынке представлено немало, но суть от этого не меняется.

На сайтах производителей теплоизолирующей краски нет четкого ответа на вопрос, как 1-2 миллиметра сверхтонкого покрытия могут заменить 8-9 см минваты или 50 см кирпича вы не отыщите.

Теплокраска изначально была разработана для защиты паропроводов, водопроводов и воздуховодов в системах кондиционирования. Она неплохо зарекомендовала себя как теплоотражающая изоляция рефрижераторов, емкостей и цистерн.

Сверхтонкая жидкая теплоизоляция

Сказать о том, что покрасив фасад здания этой краской, вы надежно защитите его стены от промерзания, нельзя. Поэтому для привлечения покупателей реклама используется рассказы о нанотехнологиях, вакуумированных микросферах, космических технологиях и о других «высоких материях».

Вера в чудо – не аргумент для грамотного застройщика, который понимает, что теплоизолирующие свойства любого материала зависят от процентного содержания в нем воздуха. Как плохой проводник тепла, именно он является реальной преградой для потерь энергии. Поэтому чем толще слой теплоизоляции и чем меньше в ней открытых каналов,  тем лучше она сохраняет тепло.

Исходя из этого факта, ни Магнитерм, ни Теплометт, ни любую другую сверхтонкую жидкую теплоизоляцию не следует использовать как основной материал для утепления дома. Агрессивная реклама данного материала объясняется его высокой стоимостью (от 280 до 350 рублей за 1 литр), которую нужно чем–то объяснить.

Производители сверхтонкой теплоизоляции не приводят данные о ее теплопроводности согласно требованиям ГОСТ, что является еще одним поводом для сомнений.

Независимые исследования свойств теплоизолирующей краски (керамической теплоизоляции) показали, что ее способность отражать инфракрасное излучение проявляется только при высокой температуре. Поэтому при окраске стен в обычных помещениях вы не достигнете заметного эффекта утепления.

Сверхтонкая жидкая теплоизоляция

Другое дело — горячие трубы или кровля, разогретая летним солнцем. Здесь керамическая сверхтонкая изоляция работает хорошо, в первом случае сохраняя, а во втором отражая тепло.

Недостатки напыляемой полиуретановой теплоизоляции

Несмотря на ряд достоинств теплоизоляции, открытой учёным Байером Отто, имеются и недостатки (куда же без них):

  • подверженность негативному действию ультрафиолетовых лучей, которые ухудшают её технические характеристики;
  • возможность деформации утепляемой поверхности, выполненной из непрочных материалов, поскольку пена, расширяясь, создаёт давление (подтвердит любой монтажник окон или дверей);
  • для нанесения монтажной пены требуется специальный агрегат;
  • относительно высокая цена по сравнению с другими утеплителями;
  • жёсткий тип отличается низкой паропроницаемостью, что весьма негативно сказывается на атмосфере в помещении (по-этому чаще всего используется в качестве гидроизоляции, например, в обработки цоколей и фундаментов).

Специалисты рекомендуют перед покупкой материала вызвать мастера, чтобы он осмотрел поверхность, требующую утепления. Если строительная конструкция прочная, и цена теплоизоляционного вещества не пугает, смело обращайтесь в специализированные фирмы. А чтобы защитить материал от пагубного воздействия УФ-лучей и повысить коэффициент паропроницаемости, можно купить специальные добавки. О внешней отделке здания я уже не говорю.

Область применения ППУ

В строительстве пенополиуретан используется как при теплоизоляции внутренних стен строений из кирпича, бетона, дерева, металла, так и внешних. Слой толщиной 10 см по проводимости тепла эквивалентен кирпичной кладке шириной 2 м. Также должный эффект будет достигнут при утеплении своими руками:

  • всех видов кровли;
  • полов;
  • перекрытий между этажами;
  • емкостей внутри земли (кессоны, подвалы домов);
  • места примыкания стены к кровле;
  • фундаментов;
  • пенопластом в качестве материала для заделывания щелей между плитами;
  • теплотрасс.

Около четверти производимого утеплителя приходится на конструирование приборов и холодильной техники. Чуть меньше — на автомобилестроение, мебельное производство, космическую и ракетную технику, бытовую промышленность. Не обошла эффективность утеплителя медицину — сегодня из ППУ изготавливают предметы ортопедии, а также применяют при протезировании.

Область применения ППУ

Помимо напыляемого утеплителя при строительстве используется жесткий, более известный под названием «сэндвич-панель». Применяется при необходимости быстрого возведения зданий. Кроме теплосберегающей, пенополиуретан здесь выполняет несущую функцию.

Читайте также:  Как правильно выбрать утеплитель для стен

Если перед потребителем стоит цель утеплить частное помещение, вспененный ППУ или сэндвич-панели станут идеальными инструментами для реализации планов, в том числе своими руками. Стоимость их, безусловно, выше минваты или пенопласта, но редко какой утеплитель совмещает в себе положительные свойства десятков аналогичных материалов. Приобретая качественный пенополиуретан для обшивки зданий, необходимо внимательно отнестись к его монтажу, а далее остается лишь наслаждаться плодами работы.

Преимущества

Пенополиуретан отличается такими преимуществами:

  • Имеет легкий вес, не утяжеляет строительные конструкции.
  • Монтаж производится без клеевых составов и крепежных элементов.
  • Отсутствуют мостики холода. Застывший материал образует бесшовное покрытие.
  • Высокая скорость нанесения.
  • Работы можно проводить при различной температуре окружающей среды.
  • Материал не боится перепада температуры и повышенного уровня влажности.
  • Устойчив к большинству химических составов.
  • Прекрасная адгезия с любым видом поверхности.

Способы напыления пенополиуретана: пошаговая инструкция

Монтаж теплоизоляции кровельной конструкции может осуществляться двумя способами: напылением или заливкой.

Технология напыления выполняется следующим образом:

  1. Пенополиуретан в жидком виде заливают в специальное оборудование;
  2. Наносится первый слой утеплителя с плотной герметизацией пустот и щелей. Работа выполняется от нижней части к верхней. Особое внимание при напылении следует уделять стыкам и углам кровельной конструкции;
  3. Нанесение следующего слоя ППУ. Это позволит улучшить тепло- и шумоизоляционные характеристики кровли. Для качественного утепления рекомендуемый слой должен составлять  5-8 см. Технология напыления пенополиуретана
  4. Дождавшись полного застывания материала, следует срезать выступающие части утеплителя;
  5. На заключительном этапе выполняется отделка. Для дополнительной защиты рекомендуется нанести штукатурку или краску.

Во время проведения монтажных работ по теплоизоляциии крыши необходимо соблюдать технику безопасности. Все работы должны выполняться в защитном костюме с маской.

Метод напыления отличается от заливки тем, что пенополиуретан наносится на поверхность в вспененном состоянии с использованием специального оборудования под высоким давлением.

Важно знать  основные особенности технологии напыления и соблюдать инструкцию, чтобы исключить возможные погрешности во время термоизоляции крыши.

Утепление крыши методом заливки

Таким способом заполняются свободные полости по ногами конструкции. Жидкий утеплитель заливают скаты с помощью насосного оборудования. Теплоизоляцию крыши пенополиуретаном выполняют в несколько слоев. Сначала наносится тонкий первый слой, затем последующие. При этом важно  соблюдать  перерывы для высыхания. Такой метод утепления крыши имеет некоторые достоинства, а именно: быстрота выполнения, простота, легкое регулирование толщины теплоизоляционного слоя.

Процесс заливки материала

Монтаж кровли пенополиуретаном следует выполнять при положительной температуре не более 15 градусов и в сухую погоду.

Технологию заливки ППУ обычно используют при реставрации старой кровельной конструкции, если нужно обработать рельеф любой сложности, а также если имеются арки, выступы, колонны и т. д.

Технология монтажа мягкой кровли жидкой резиной

Важно не только утеплить крышу внутри, но и нанести полиуретановый гидроизоляционный материал снаружи, чтобы защитить конструкцию от различных негативных атмосферных воздействий. Для этого используется жидкая резина на основе полиуретана.

Нанесение жидкой резины может осуществляться вручную или с мощью специального устройства.

Ручное нанесение жидкой резины

Перед нанесением жидкой резины поверхность следует очистить от мусора и пыли. При этом следует  помнить, что монтаж гидроизоляции следует производить в сухую погоду.

Основные этапы монтажа мягкой кровли  жидкой резиной:

  1. Прогрунтовать поверхность. Наносить праймер на крышу следует тщательно, не оставляя пропуски. В особенности это касается стыков и углов;
  2. Нанесение материала. Чтобы равномерно нанести жидкую резину, необходимо соблюдать прямой угол между поверхностью и распылителем;
  3. Нанесение следующего слоя. Количество слоев зависит от климатических особенностей местности. Обычно достаточно 2-3 слоя.

Особенностью технологии напыления является нанесение последующих слоев только после окончательного высыхания первого.

Во время работы можно привлечь другого человека для помощи

Напыляемая кровля позволяет не только защитить поверхность от влаги, но и  от других негативных природных явлений. Выполнение работ лучше доверить квалифицированному мастеру, но можно самостоятельно произвести работы четко следуя инструкции