Что такое пенополиуретан: состав, особенности, плюсы и минусы

Пенополиуретан — популярный материал для утепления помещений. Легкий, поглощает влагу, не горит. Но есть нюансы, которые важно учитывать при выборе материала. Выясним, в чем особенности, плюсы и минусы пенополиуретана, и в каких случаях он подходит лучше всего.

---

Состав

При изготовлении вспененного пенополиуретана используют два жидких компонента: полиол и полиизоцианат. В застывшей пене около 90% газа, поэтому ППУ хорошо сохраняет тепло. 

Но у разных производителей материал отличается по структуре и свойствам. Это зависит от пропорций компонентов и наличия добавок, которые замедляют горение ППУ. Соответственно, у марок пенополиуретана может быть разная плотность и жесткость.

Маркировка	Макс. нагрузка кг/см³	Жесткость
HS	60-120	Мягкий
HL	80-120	Жесткий
EL	60-100	Повышенная жесткость
CMNR	100-120	Пожаробезопасный

ППУ с большим количеством антипиренов жесткий и плотный (30-86 кг/м³), теряет в эластичности. Зато отличается шумо- и гидроизоляцией. Поэтому он часто используется в фундаментах зданий, фасадах, строениях с высоким уровнем влажности.

---

Разновидности

В зависимости от состава, утеплитель может быть:

• жестким;

• мягким;

• заливочным;

У каждого типа свои особенности и область применения. Выясним, для чего нужен каждый вид ППУ.

1. Жесткий

Утеплитель с закрытой ячейкой и повышенной плотностью. Пенополиуретан используется практически везде, так как отличается высокой тепло- и шумоизоляцией. Им утепляют здания снаружи: частные дома, бани, склады.

При нанесении ППУ образует плотный слой без швов. В процессе химической реакции слой постепенно увеличивается в объеме. Материал хорошо сцепляется с разной поверхностью:

• металлом;

• штукатуркой;

• кирпичом;

• рубероидом;

• деревом;

• бумагой.

Жесткий ППУ изготавливается в нескольких формах. Листы используются на ровных поверхностях, скорлупа из утеплителя (в виде цилиндра) — для изоляции трубопроводов.

Пенополиуретан такого типа используется в строениях с высоким уровнем влажности: холодильниках, бассейнах. Материал также выдерживает механические воздействия, поэтому подходит для утепления фасада и фундамента.

2. Открытоячеистый (мягкий)

Применяется в основном для шумоизоляции и вспенивается до 100 раз. Для того, чтобы его эксплуатировать в качестве утеплителя, необходимо монтировать пароизоляцию изнутри помещения и ветрозащиту снаружи. Открытоячеистый пенополиуретан боится влаги и впитывает ее в отличие от жесткого ППУ. Имеет плотность 10-15 кг/м³. Применяется для мансард, стеновых перекрытий, стен дома изнутри. Является дышащим материалом. 

3. Заливочный

Заливочный пенополиуретан бывает также 2 видов: открытая и закрытая ячейка. Самое важное при заливке ППУ — обеспечить минимальное расстояние между заливочными поверхностями 5 см. Иначе есть опасность распереть стены. Заливочный ППУ отличается от напыляемого постепенным вспениванием в течение 20 секунд. Заливочный ППУ — это идеальный вариант, если вы не хотите проводить по демонтажу и установке утеплителя.

ППУ с закрытой ячейкой имеет другую структуру. Внутри него вспененные, изолированные друг от друга ячейки. Внешне напоминает твердую губку, в которой застыли пузырьки воздуха.

У пенополиуретана такого типа самый низкий коэффициентом теплопроводности. Поэтому материал эффективно сохраняет тепло. Кроме того, ППУ быстро сцепляется с любой поверхностью: стеклом, металлом, деревом, кирпичом.

Важно! Какой пенополиуретан лучше?  Открытая ячейка больше подходит для шумоизоляции, чем для утепления. ППУ подобного типа обладает более высоким коэффициентом теплопроводности по сравнению с закрытой ячейкой. Конечно, утеплять материалом с открытой ячейкой тоже можно. Тогда толщина ППУ должна быть не менее 15-20 см, а также должно быть дополнительное гидроизоляционное покрытие. Иначе материал будет постепенно накапливать влагу и терять свою эффективность.

Кроме того, закрытая ячейка плотностью 50-60 кг/м³ подходит в тех случаях, когда есть угроза затопления. Жесткая структура не пропустит влагу внутрь помещения.

---

Характеристики и свойства

Пенополиуретан пользуется спросом, так как отличается следующими характеристиками.

1. Теплопроводность. Этот показатель оценивает, сколько тепла материал проводит за единицу времени. Коэффициент теплопроводности ППУ (λ = 0,02 Вт/м·К) ниже, чем у любого другого материала. Для сравнения, у минеральной ваты коэффицицент теплопроводности λ равен 0,045 Вт/м·К, а у пенополистирола (ППС) — 0,035 Вт/м·К. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем хуже материал проводит тепло и является наиболее выгодным утеплителем. Поэтому конструкции, утепленные пенополиуретаном, наиболее экономичны с точки зрения бюджета на отопление и надежно защищены от холода. Материал отлично сохраняет тепло на протяжении всего срока эксплуатации.

2. Плотность. У ППУ это значение варьируется от 8 до 70 кг/м³. Область применения зависит от плотности, так, для внутренней теплоизоляции подходит материал 8-20 кг/м³. Для наружной теплоизоляции подходит ППУ с более высокой плотностью — 30-45 кг/м³. Закрытоячеистый ППУ наиболее универсален и используется в 80% случаев на практике.

3. Паропроницаемость. Показатель паропроницаемости пенополиуретана — 0,05-0,06 мг/(м·ч·Па). Этого значения достаточно, чтобы выводить лишнюю жидкость и сохранять тепло. Паропроницаемость — спорный показатель. Дело в том, что теплоизоляционные свойства ППУ зависят от его способности пропускать воздух. Идеальный утеплитель не пропускает воздух вообще. Если коэффициент паропроницаемости слишком высокий, материал будет впитывать пары влаги, набухать и со временем терять свои свойства. Кроме того, в утеплителе могут появиться грибки и плесень. Поэтому коэффициент должен быть оптимальным, как раз таким, как у пенополиуретана.

4. Гигроскопичность. Чтобы определить, насколько сильно материал впитывает влагу, используется следующий метод. Сухой утеплитель взвешивают, а затем помещают под струю пара. После повторно взвешивают. Выяснилось, что минвата удерживает до 18% влаги, пеноизол — 13%, а пенополиуретан — всего 1-2%. Получается, что у ППУ низкая гигроскопичность. Помещение не будет промерзать, на его стенах не появится плесень.

В таблице ниже представлено сравнение характеристик разных утеплителей



---

Плюсы

Одно из главных достоинств ППУ — быстрота в нанесении. Утеплять пенополиуретаном проще, чем, например, минватой. Смесь быстро напыляется на поверхность, заполняет даже самые трудные места и затвердевает.

Другие плюсы:

• долговечность — срок эксплуатации от 40 лет при грамотном нанесении;

• нет швов — ППУ наносится сплошным слоем, поэтому мостики холода отсутствуют;

• не воспламеняется;

• не способствует размножению микробов;

• универсальность — ППУ подходит для утепления внутри и снаружи помещений;

• под пенополиуретаном не образуется плесень;

• жесткий ППУ не едят грызуны.

---

Минусы

Пенополиуретан быстрее теряет свои свойства под воздействием солнечных лучей. Поэтому желательно предусмотреть защиту ППУ, дополнительный слой. Это может быть краска, профлист.

Также ППУ не подходит для самостоятельной работы. Утеплять этим материалом должны только квалифицированные монтажники с профессиональным оборудованием и материалами.

---

Область применения

Сферы применения пенополиуретана обширны. Его используют для утепления стен, оконных проемов, кровли. Подходит для разных типов зданий: как частных домов, так и ангаров. Но пенополиуретаны применяются не только в строительстве. Они также используются в:

• мебельной и легкой промышленности — ППУ эластичен и воздухопроницаем, хорошо держит форму, поэтому мебель на его основе прослужит долго;

• химической промышленности — утеплитель прокладывают в трубопроводы.

---

Получение ППУ

Как уже отмечалось, утеплитель получают из изоцианата и полиола. При смешивании компоненты пенополиуретана вступают в химическую реакцию. Смесь мгновенно вспенивается и увеличивается в объеме, а затем отвердевает. Но реакция произойдет только в том случае, если соблюдены условия.

1. Температура поверхности не ниже +15 °C. 

2. Правильное соотношение компонентов.

3. Тщательное перемешивание.

При слишком низкой температуре расходуется сырье, увеличивается количество неиспользованного продукта. Если перемешивать неправильно, слой будет неоднородным, с пустыми пазухами. Из-за неверно рассчитанной пропорции портится структура ППУ, а значит, ухудшаются его свойства. 

---

Производители ППУ 

Безопасность и надежность утеплителя зависит от того, где он был произведен. В «ППУ Монтаж» специалисты работают только с качественными материалами. Среди проверенных марок:

• Dow Izolan — США;

• Химтраст — Россия;

• Ростовская Полиуретановая Компания (РПК) — Россия.

---

Срок службы

Срок эксплуатации пенополиуретана сравним со сроком службы несущих конструкций — 30-80 лет. С течением времени любой ППУ практически не меняет своих свойств. Исключение — открытая ячейка, для которой нужен дополнительный слой от ультрафиолета. Но если позаботиться о защите, срок эксплуатации будет таким же долгим.

В этом отношении ППУ лучше других утеплителей, например, минеральной ваты. За год она теряет от 3 до 8% теплоизоляционных свойств, в то время как пенополиуретан — 1-2%.

---

Вредность / Экологичность

Пенополиуретан — экологичный и безопасный материал, так как:

• в составе нет формальдегида и других вредных веществ;

• не вызывает аллергию;

• улучшает микроклимат помещения: не пропускает пыль, препятствует образованию грибка;

• отделка пенополиуретаном сокращает расходы на отопление — значит, сохраняются природные ресурсы;

• рабочая температура пены до 160°С. Как пример, пенополиуретан, напыленный на металлическую кровлю, которая нагревается под летним солнцем до 50-70°С, абсолютно не выделяет вредных веществ.

---

Горючесть

ППУ относится к горючим стройматериалам. Он воспламеняется сильнее, чем утеплители из минеральных волокон. Однако в составе ППУ всегда есть антипиреновые добавки, которые способствуют самозатуханию.

При попадании на поверхность огня антипирены начинают взаимодействовать друг с другом. Утеплитель набухает, образуется густой слой пены. Она не дает кислороду достичь поверхности и одновременно выделяет инертные газы, благодаря чему горение прекращается.

---

Класс опасности

Выделяют 4 группы горючести:

• сильногорючие (Г4);

• нормальногорючие (Г3);

• умеренногорючие (Г2);

• слабогорючие (Г1).

ППУ на 85-90% состоит из инертных газов. По классу опасности пенополиуретан относится к нормальногорючим материалам (Г3). Он является самозатухающим (при отсутствии источника тепла горение прекращается). Другой важный параметр — воспламеняемость. ППУ — умеренно воспламеняемый материал (В2). Однако и воспламеняемость, и горючесть предотвращается антипиренами.

---

Мыши

Грызуны могут проделать ходы в пенополиуретане, как в частном доме, так и в ангаре. Но это возможно только при открытой ячейке. Если утеплить дом материалом с закрытой ячейкой, мыши и крысы не смогут прогрызть пенополиуретан.

Поэтому ППУ лучше защищает от вредителей, чем пенопласт или минеральная вата. В таких утеплителях грызуны селятся охотно. Туда попадает тепло и воздух, создаются комфортные условия для размножения. А в пенополиуретане с закрытой ячейкой, наоборот, теплообмен невозможен.

ППУ — идеальный вариант для утепления любого здания. Есть типы пенополиуретана под разные нужды: с открытой и закрытой ячейкой, эластичные и жесткие. Утеплитель безопасен для здоровья, самостоятельно затухает при попадании огня. Обращайтесь в «ППУ Монтаж» — мы подберем лучшее решение для ваших целей.

---

Источники

В настоящей статье использовались материалы из следующих источников: