Наша почта admin@proppu.ru

Оборудование и сырье для напыления и заливки пенополиуретана (ППУ)

Группа вконтакте

+7 (846) 271-11-12

admin@proppu.ru

Оборудование и сырье для напыления и заливки пенополиуретана (ППУ)


Энергосбережение в строительстве


Самый выгодный теплоизоляционный материал

   Учитывая невозможность достижения высокого качества работ при практической теплоизоляции зданий, используя наружный пирог из 9-12 различных, часто не совместимых между собой, химических материалов, из-за: суровых и непредсказуемых климатических условий в стране; низкой квалификации рабочей силы; недостаточного уровня контроля, особенно инструментального со стороны проектных организаций, производственных предприятий, контролируемых органов; нередкой замены материалов на материалы более низкого качества, взоры заказчиков, проектантов, строителей вновь обращены на самый эффективный теплоизоляционный материал - пенополиуретан.
   В настоящее время пенополиуретаны занимают одно из первых мест среди полимерных теплоизоляционных материалов (пенопластов), что объясняется их хорошими физико-механическими и теплоизоляционными свойствами, стойкостью к атмосферным и агрессивным воздействиям, простотой технологии, возможностью изготовления на месте производства работ.
   Жесткие пенополиуретаны, применяемые в строительстве, отличаются высокими теплоизоляционными свойствами, широким интервалом рабочих температур, высокой удельной прочностью, малой водопроницаемостью, широкими технологическими возможностями получения, стойкостью к коррозии, воздействию атмосферных факторов, химических сред, радиации.
   Для сравнения: керамзитовый гравий имеет коэффициент теплопроводности от 0,12 до 0,14 Вт/м оС, пеностекло или газостекло - 0,84 Вт/м оС, маты минераловатные прошивные - 0,056 Вт/м оС, пенополистирол - 0,038-0,042 Вт/м оС, а пенополиуретаны от 0,019 до 0,035 Вт/м оС.
   Таким образом, пенополиуретан (в настоящее время существует более 100 марок плотностью от 40 до 250 кг/м3) является самым «теплым» из известных теплоизоляционных материалов, так как имеет самый низкий коэффициент теплопроводности.
   Сравнительные характеристики толщин теплоизоляционных материалов, соответствующих 100 см кирпичной кладки:
   Пенополиуретан                             3,9 см
   Пеноизол                                         4,7 см
   Пенополистирол                             6,1 см
   Базальтовое волокно                      6,6 см
   Стеклянное волокно (URSA)         7,5 см
   Минеральная вата                           8,1 см
   Силикатный кирпич                      100 см
   Так, по теплоизоляционным свойствам слой пенополиуретана определенной марки толщиной 25 мм эквивалентен слою кирпича толщиной 0,52 м, гранита толщиной 2,5 м.
   Хорошо известно, что максимальная утечка тепла из зданий происходит через стены и крыши. Именно эти элементы целесообразно изолировать с помощью напыляемого пенополиуретана. Жесткий пенополиуретан чрезвычайно эффективен в качестве материала для утепления крыш. Кровли старых и вновь сооружаемых зданий изолируются напылением вспенивающейся полиуретановой композиции. Напыление жесткого пенополиуретана производится непосредственно на месте применения, слой пены схватывается практически мгновенно. При этом вся поверхность крыш оказывается закрытой сплошным водонепроницаемым слоем жесткого пеноматериала. Этот метод широко используется в странах Западной Европы, США, Саудовской Аравии, Кувейте, Канаде, Китае. Поскольку пенополиуретаны обладают недостаточной светостойкостью, пенопластовые кровельные покрытия предохраняют от воздействия ультрафиолетового излучения. Для этого пенопласт сверху полностью закрывают гибкой пленкой, листовым металлом, цементно-песчаным раствором или, в крайнем случае, наносят лакокрасочное покрытие.
   С помощью пенополиуретана удается решить важную проблему ремонта старых зданий. При колодцевой кладке производится заливка жидкой вспенивающейся композиции в пространство между кирпичными стенами; пенопласт плотно соединяет два слоя кладки и дополнительно обеспечивает теплоизоляцию зданий. Применение пенополиуретана значительно сокращает время и снижает стоимость ремонта обветшалых зданий. Этот метод также используется для упрочнения и герметизации стен многоквартирных жилых и общественных зданий. В ряде случаев полости пустотелых стен заполняют измельченными отходами пенопластов вместе с заливкой жидкой композиции.
   Важная задача в строительстве - герметизация стыков между строительными блоками, так как стыки являются наиболее уязвимым местом в зданиях. Пенополиуретан зарекомендовал себя как прекрасный материал для герметизации стыков, поскольку он обладает атмосферо- и влагостойкостью, имеет отличные тепло- и звукоизоляционные свойства, высокую адгезию к бетону и другим строительным материалам, хорошую устойчивость к многократным сезонным и суточным температурным деформациям стыков. Результаты ускоренных испытаний подтвердили эксплуатационную долговечность таких соединений.
   Хотя жесткие пенополиуретаны применяют в области строительства недавно, уже сегодня имеются надежные данные о поведении этих материалов в течение 35-60 лет эксплуатации. Кроме этих данных, есть результаты лабораторных испытаний на ускоренное старение, которые дополняют и подтверждают данные натурных испытаний. Лабораторные испытания показали, что у пенополиуретанов низкая стойкость к действию минеральных кислот и к большинству органических растворителей. В то же время пенополиуретаны хорошо переносят контакт с водой и с различными нефтепродуктами.
   Конструкции из пенополиуретана не теряют своих теплоизоляционных и прочностных свойств в процессе эксплуатации при температурах от -80 оС до +100 оС. Некоторые марки пенополиуретана выдерживают без ухудшения эксплуатационных свойств повышенную температуру до 150 оС, а другие марки - пониженную до -250 оС.
   В научно-исследовательском институте теплоизоляционных материалов (Мюнхен, ФРГ) подвергали испытаниям три кровельные конструкции, утепленные жестким пенополиуретаном (слой утеплителя составлял на одной конструкции 60 мм и 30 мм на двух других, кажущаяся плотность пенополиуретана - 30-35 кг/куб. м). Как следует из данных этих испытаний, после 10-летней эксплуатации ни теплопроводность, ни влагосодержание пенопластов практически не увеличились. Таким образом, о жестком пенополиуретане можно сказать, что он в буквальном смысле выдержал испытание временем.
   В настоящее время на территории нашей страны применяются в строительстве более 30 марок жестких пенополиуретанов. Они могут применяться самостоятельно или в сочетании друг с другом для следующих целей: тепло-, звукоизоляция гражданских и промышленных сооружений, хладоизоляция трюмов и холодильного оборудования, повышение плавучести и сохранности лесоматериалов на сплаве, тепло- и гидроизоляция нефтегазопроводов.
   Перед другими видами теплоизоляции напыляемые пенопласты имеют ряд существенных преимуществ, основными из которых являются: выполнение пенополиуретаном одновременно функций утеплителя, пароизоляции, гидроизоляции и защиты металлов от коррозии, адгезия пенополиуретанов к любым поверхностям, быстрота нанесения пенопласта на ограждающие конструкции больших площадей, в том числе криволинейного очертания, и отсутствие монтажных стыков.
   Химическая стойкость пенополиуретанов выше стойкости других пенопластов. Пары химических веществ до предела допустимой концентрации не разрушают их. Пенополиуретаны стойки к следующим агрессивным средам: бензину, бензолу, галогеноуглеводородам, разбавленным кислотам, маслам, пластификаторам, спиртам; ограниченно стойки к кетонам, эфирам, концентрированным кислотам. Такие свойства пенополиуретанов расширяют возможности их использования.
   Пенополиуретаны, нанесенные на металлическую поверхность, защищают ее от коррозии как слоем собственного материала, так и интегральными пленками, образующимися в процессе вспенивания на поверхностях пенополиуретана со стороны внешней среды. Эффективность защиты определяется используемой маркой пенополиуретана и степенью повреждения слоя покрытия.
   Слой пенополиуретана выполняет функции антикоррозионного покрытия при величине адгезии к бетону, дереву, стеклу, металлу и др. 2-3 кг/см2. Таким образом, при теплоизоляции пенополиуретаном отпадает необходимость в крепежных материалах и сохраняется однородным изоляционный слой.
   Водопоглощение пенополиуретанов не превышает 1-3 % по объему за 24 часа и зависит от особенности используемой рецептуры. С увеличением плотности снижается водопоглощение. Используя гидрофобизирующие добавки в рецептуру, можно уменьшить водопоглощение в 4 раза.
   Огнестойкость и термостойкость. Практически повышение огнестойкости пенополиуретанов, как и других пенопластов, обеспечивается в основном двумя способами: химической модификацией рецептуры и введением наполнителей-антипиренов. В ряде случаев целесообразно наносить наполненный более плотный пенополиуретан в виде тонкого слоя в качестве покрытия на поверхность ранее вспененного пенополиуретана с меньшей плотностью. Такие двухслойные покрытия можно использовать в тех отраслях народного хозяйства, где к покрытиям предъявляют повышенные требования в отношении огнестойкости. Горючесть жестких пенополиуретанов снижается с ростом плотности и сохраняется постоянной при плотности более 70 кг/м3. В строительстве применяются марки пенополиуретанов, относящиеся к группе горючести Г4, Г3 (по воспламеняемости В1) и к группе горючести Г2.
   Старение. Эксплуатационный срок различных материалов определяется стойкостью их к старению, т.е. способностью сохранить свои свойства при эксплуатации на уровне требований технических условий. Испытания пенополиуретанов проводились в различных климатических районах: умеренно-холодном (г. Владимир), сухом жарком (г. Ташкент), очень холодном (Антарктида, станция «Восток»), жарком влажном (в районе экватора). В результате испытаний установлено, что изменение контролируемых характеристик пенополиуретана практически невелико и сохранилось на допустимом уровне. Исследования по прогнозированию коэффициента теплопроводности пенополиуретана за 100 лет показали, что верхний предел применяемости лимитируется в основном завершением газообмена в ячейках, т.е. диффузией воздуха через тонкие слои ячеек. Изменение коэффициента теплопроводности составляет за этот период около 30 %, т.е. в среднем 0,3 % за каждый год эксплуатации. Этот показатель значительно ниже у пенополиуретана, чем у всех существующих теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве. Таким образом, пенополиуретан дольше других материалов сохраняет свои теплоизоляционные свойства, что весьма важно в строительстве.
   Длительное ультрафиолетовое облучение незащищенных пенополиуретанов в стыке, соответствующее 60-летнему периоду эксплуатации, не оказывает заметного влияния на их физико-механические свойства на глубине более 10 мм от поверхности. При длительном воздействии переменных температур и циклической деформации, соответствующих 40-летнему периоду эксплуатации, пенополиуретаны не крошатся, образования трещин и других нарушений макроструктуры не происходит.
   Звуковая способность пенополиуретана - звукопоглощение - определяется степенью поглощения звуковой энергии частицами воздуха внутри ячеек, а также жесткостью ячеистого каркаса или частотой возбужденных колебаний. В этом отношении лучшими свойствами обладают пенополиуретаны малой плотности. Экспериментально установлено, что наибольшее шумопоглощение обеспечивают полуэластичные пенополиуретаны.
   Важнейшей особенностью пенополиуретанов является их радиационная стойкость, что не свойственно другим теплоизоляционным материалам. Главным параметром, определяющим диэлектрическую проницаемость в области температур до 100 оС, является плотность пенополиуретана.
   Основную группу в мировом производстве пенопластов составляют пенополиуретаны (50 %), пенополистирол и пенополивинилхлорид занимают второе и третье места. В нашей стране пенополиуретан стал относительно широко применяться в строительстве только в начале 90-х годов прошлого века. Отсутствие нормативной базы тормозило широкое применение пенополиуретанов в строительстве. Стагнация в разработке нормативных документов за последние 15 лет объясняется изменением социально-экономической формации в стране, что значительно изменило скорость технического процесса. Сегодняшняя наша задача - наверстать упущенное.
     Имеются марки пенополиуретанов, имеющие коэффициенты теплопроводности при плотности 49-52 кг/м3 порядка 0,020 кг/м3. Для конструктивных решений с использованием заливочных систем надо применять пенополиуретаны, имеющие время от 30 до 60 секунд (зависит от объема заливки) и время гелеобразования порядка 90-220 секунд.
   Наличие тонких пленок, образующихся на поверхности каждого слоя пенополиуретана при его напылении, приводит к существенному снижению коэффициента паропроницаемости. Поэтому при внутреннем утеплении наружных стен, как показали результаты расчетов, не требуется установка дополнительной пароизоляции.
   С целью обеспечения высокой степени сцепления для напыляемого пенополиуретанового покрытия используются модифицированные цементно-песчаный и известково-песчаные растворы. При этом прочность сцепления (адгезия) раствора к применяемым маркам пенополиуретана составляет в среднем 1,54 МПа. Адгезия напыляемого покрытия из пенополиуретана к кирпичу, бетону, дереву, металлу, рубероиду составляет не менее 1-3 кг/см2.
   При использовании мягких материалов плотностью 11-35 кг/м3 при теплоизоляции здания изнутри не представляется возможным повесить на стену различные домашние предметы небольшого веса, используя крепежные элементы. При теплоизоляции напыляемым пенополиуретаном плотностью 60-75 кг/м3 это возможно. Испытания показали, что один крепежный элемент (шуруп) можно нагружать весом до 1 кг. При необходимости повесить тяжелые предметы  нужно иметь в виду незначительную толщину пенополиуретанового покрытия (обычно 20-35 мм). При использовании других теплоизоляционных материалов толщина покрытия значительно увеличивается (из-за разницы в коэффициентах теплопроводности), что не всегда позволяет повесить тяжелые предметы.
     Проведенное исследование теплофизических характеристик наружных стен с внутренним утеплением определенной маркой напыляемого пенополиуретана показало их неизменность за прошедший период эксплуатации зданий (с 1997 г.). Поэтому примененный вариант утепления может быть рекомендован для широкого применения в строительстве.
   В целях повышения приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен следует утеплить оконные откосы пенополиуретаном.
   Применение исследованных марок пенополиуретана в строительстве решит проблему строительства энергоэффективных зданий, позволит проводить работы по теплоизоляции круглый год, обеспечит надежный контроль работ и при этом влияние «человеческого фактора» снизится до минимума. От этого будет зависеть долговечность наружных стен, качество жилища и реальная экономия энергетических ресурсов в строительстве и при эксплуатации зданий.

  

Паропроницаемость

В последнее время все большее применение в строительстве находят разнообразные системы наружного утепления: "мокрого" типа; вентилируемые фасады; модифированная колодезная кладка и т.д. Всех их объединяет то, что это многослойные ограждающие конструкции. А для многослойных конструкций вопросы паропроницаемости слоев, переноса влаги, количественной оценки выпадающего конденсата являются вопросами первостепенной важности.

Как показывает практика, к сожалению, что этим вопросам как проектировщики, так и архитекторы не уделяют должного внимания.

Мы уже отмечали, что российский строительный рынок перенасыщен импортными материалами. Да, безусловно, законы строительной физики одни и те же, и действуют одинаково, например, как в России, так и в Германии, но методики подхода и нормативная база, очень часто, весьма различны.

Поясним это на примере паропроницаемости. DIN 52615 вводит понятие паропроницаемости через коэффициент паропроницаемости μ и воздушный эквивалентный промежуток sd .

Если сравнить паропроницаемость слоя воздуха толщиной 1 м с паропроницаемостью слоя материала той же толщины, то получим коэффициент паропроницаемости

μDIN (безразмерный) = паропроницаемость воздуха/паропроницаемость материала

Сравните, понятие коэффициента паропроницаемости μСНиП в России вводится через СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника", имеет размерность мг / (м * ч * Па) и характеризует то количество водяного пара в мг, которое проходит через один метр толщины конкретного материала за один час при разности давлений в 1 Па.

Каждый слой материала в конструкции имеет свою конечную толщину d, м. Очевидно, что количество водяного пара, прошедшего через этот слой будет тем меньше, чем больше его толщина. Если перемножить μDIN и d, то и получим, так называемый, воздушный эквивалентный промежуток или диффузно-эквивалентную толщину слоя воздуха sd

sd= μDIN* d [м]

Таким образом, по DIN 52615, sd характеризует толщину слоя воздуха [м], которая обладает равной паропроницаемостью со слоем конкретного материала толщиной d [м] и коэффициентом паропроницаемости μDIN. Сопротивление паропроницанию 1/Δ определяется как

1/Δ= μDIN * d / δв [(м² * ч * Па) / мг],

где δв - коэффициент паропроницаемости воздуха.

СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника" определяет сопротивление паропроницанию RП как

RП = δ / μСНиП [(м² * ч * Па) / мг],

где δ - толщина слоя, м.

Сравните, по DIN и СНиП сопротивления паропроницаемости, соответственно, 1/Δ и RП имеют одну и ту же размерность.

По DIN 52615 паропроницаемость воздуха определяется как

δв =0,083 / (R0 * T) * (p0 / P) * (T / 273)1,81,

где R0 - газовая постоянная водяного пара, равная 462 Н*м/(кг*К);

T - температура внутри помещения, К;

p0 - среднее давление воздуха внутри помещения, гПа;

P - атмосферное давление при нормальном состоянии, равное 1013,25 гПа.

Не вдаваясь глубоко в теорию, отметим, что величина δв в незначительной степени зависит от температуры и может с достаточной точностью при практических расчетах рассматриваться как константа, равная 0,625 мг/(м*ч*Па).

Тогда, в том случае, если известна паропроницаемость μDIN легко перейти к μСНиП, т.е. μСНиП = 0,625/ μDIN

Выше мы уже отмечали важность вопроса паропроницаемости для многослойных конструкций. Не менее важным, с точки зрения строительной физики, является вопрос последовательности слоев, в частности, положение утеплителя.

Если рассматривать вероятность распределения температур t, давления насыщенного пара Рн и давления ненасыщенного (реального) пара Pp через толщу ограждающей конструкции, то с точки зрения процесса диффузии водяного пара наиболее предпочтительна такая последовательность расположения слоев, при которой сопротивление теплопередаче уменьшается, а сопротивление паропроницанию возрастает снаружи внутрь.

Нарушение этого условия, даже без расчета, свидетельствует о возможности выпадения конденсата в сечении ограждающей конструкции (рис. П1).

Paropronic
Рис. П1

Отметим, что расположение слоев из различных материалов не влияет на величину общего термического сопротивления, однако, диффузия водяного пара, возможность и место выпадения конденсата предопределяют расположение утеплителя на внешней поверхности несущей стены.

Расчет сопротивления паропроницаемости и проверку возможности выпадения конденсата необходимо вести по СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника".

Пенополиуретан* этонеплавкаятермореактивнаяпластмассасярковыраженнойячеистойструктурой. Только 3% отегообъемапенополиуретаназанимаеттвердыйматериал, образующийкаркасизреберистенок. Этакристаллическаяструктурапридаетматериалумеханическуюпрочность. Остальные 97% объемапенополиуретаназанимаютполостиипоры, заполненныегазомфторхлорметаномсчрезвычайнонизкойтеплопроводностью, причемдолязамкнутыхпорвпенополиуретанедостигает 90-95%.

Пенополиуретан (ППУ*)представляетизсебяготовуюкпереработкежидкуюсмесь, поставляемуюввидедвух- илимногокомпонентныхсистем. Нанесениепенополиуретанаосуществляетсяметодомзаливкиилинапыления (вособыхслучаях - вручную).

       Пенополиуретан  являетсяоднимизсамыхэффективныхтеплоизоляционныхиэкологическичистыхматериалов, используемыхвсовременномстроительстведлястен, полов, перекрытий, трубопроводов, атакжедляхолодильныхустановок.

1. Пенополиуретан-прекрасныйутеплитель.

Коэффициенттеплопроводностиприменяемыхтеплоизоляционныхматериалов

пенополиуретан

0,019-0,025

пенополистирол

0,03-0,037

минвата

0,04-0,045*

пенобетон

0,056-0,098*

2. Быстроебесшовноенанесениепенополиуретананаповерхностилюбойсложностииформы, неограниченнаятолщинаслоя.  

3. Быстроеинадежноеустройствопримыканий, атакже  возможностьзаполненияпенополиуретаномпустотистыков.

4. Высокаяадгезияпенополиуретанаклюбымстроительнымматериалам*, аследовательноотсутствиекрепежныхэлементовиисключение "мостиковхолода".

 Алюминий

1,0 кг/см²

 Сталь

1,5 кг/см²

 Бетон

2,5 кг/см²

5. Пенополиуретан -прекраснаягидроизоляция, т.е. упрощениеконструкцийзасчетисключенияпарогидроизоляции.

6. Пенополиуретан- высокаяакустическаяизоляция.

7. Экологическаячистота(гигиеническийсертификат - допустимконтактпенополиуретанаспищевымипродуктами).

8. 100% адгезияклюбымматериалам,  быстроеотвердевание (для напыляемых систем 5-20 секунд), устойчивостьпенополиуретанакмеханическимнагрузкам. 8. Хорошаяустойчивостьпенополиуретанакорганическимрастворителям, кислотамищелочам, биологическаястойкость.

Морскаявода, мыльнаяпена

стоек

Бензол, толуол, ксилол, бензин, керосин

стоек

Растительныемаслаиживотныежиры

стоек

КонцентрированныйрастворКОН

стоек

Метиленхлорид, четыреххлористыйуглерод

набухает

Спирт, ацетон, стирол, этилацетат

набухает

Концентрированнаясолянаякислота

набухает

Концентрированнаясерная, азотнаякислота

растворяется

9. Эксплуатацияболее 30 лет.