Що таке пінополіуретан?
Є такий вислів - «мій дім - моя фортеця». говорить про те, що житло, в якому ми живемо, має бути надійним і міцним, захищеним від небажаних зовнішніх вторгнень. Однак в умовах нашої країни на перше місце виступає ще одна важлива властивість житла: якщо «фортеця» буде продувності зимовими вітрами, її надійність принесе мало радості. Одним з найбільш ефективних способів теплоізоляції різних як житлових, так і нежитлових будівель є напилення пінополіуретану (скорочено - ППУ). Цей матеріал відрізняється унікальним поєднанням характеристик, які роблять його одним з ефективних засобів тепло- і гідроізоляції.
- Область застосування пінополіуретану надзвичайно широка: будівництво, меблева промисловість, автомобілебудування, взуттєва промисловість, м'які дитячі іграшки, холодильні установки, утеплення магістральних трубопроводів і багато, багато іншого.
Перш ніж більш детально розглянути властивості і області застосування цього чудового матеріалу, зробимо невеликий екскурс в історію його винаходу і поширення.
Історія пінополіуретану
Вперше пінополіуретан був синтезований невеликою групою вчених-дослідників, які працювали під керівництвом Отто Байєра в лабораторії IG Farben, що розташовувалася Леверкузені. Нове речовина відрізнялося досить незвичайними властивостями: в залежності від швидкості реакції і пропорції, у якій змішувалися його два основних компоненти, поліол і поліізоціонат, характеристики отриманого матеріалу могли істотно варіюватися.
Було виділено два різновиди пінополіуретану - м'який (еластичний) і твердий (жорсткий). Перший (лабораторне назва - Perlon U), відомий нам також як поролон, відрізняється високою еластичністю, гнучкістю, але нестійкий до навантажень на розрив; другий (лабораторне назва - Igamid U), відрізняється високою щільністю, твердістю, міцністю, але, в той же час, погано витримує навантаження на вигин.
Одна з перших установок для отримання ППУ
Завдяки винятковим тепло-, шумо- і гідроізоляційних властивостей нового матеріалу, горизонти його впровадження просто вражали уяву. У 1940 році починається промислове виробництво пінополіуретану в якості матеріалу для ліпнини. Однак Друга світова війна завдала серйозного удару по розвитку виробництва цього багатообіцяючого полімеру: всі промислові сили, були переорієнтовані на потреби фронту. Однак в повоєнні роки інтерес цього матеріалу отримує новий поштовх: в умовах великого будівництва попит на міцний, надійний, легкий і недорогий утеплювач послужив причиною його масового виробництва. До 1960-му році різні компанії виготовили понад 50000 тонн поліуретанової піни.
властивості пінополіуретану
Пінополіуретан є матеріал, який має пористу структуру і на 85% - 97% обсягу складається з повітря або газів, що знаходяться в порах. Лише тільки 3% - 15% від загального обсягу становить речовина, яке формує ці пори. Завдяки цим особливостям своєї структури пінополіуретан надзвичайно легкий і має вагу від 5 до 40 кг на кубічний метр для своєї м'якої різновиди і від 30 до 86 кг на кубічний метр - для жорсткої.
Пінополіуретан має найнижчу теплопровідність серед всіх теплоізоляційних матеріалів (0,019 - 0,03 Вт / м), що робить його неперевершеним за своєю ефективністю утеплювачем.
Етапи хімічної реакції
Коли утеплення проводиться шляхом напилення пінополіуретану, його важливою перевагою є відсутність так званих містків холоду, які є на стиках утеплювачів іншого типу. Наявність подібних вразливостей стає причиною зниження якості теплоізоляції.
Тверда різновид пінополіуретану. завдяки великій кількості закритих пір, має низьку акустичної проникністю, що дозволяє з успіхом використовувати її в якості ефективного шумоізолятором.
Висока адгезія. властива оскільки він розглядався нами матеріалу, дозволяє обійтися без будь-яких додаткових кріплень при нанесенні його на поверхню будь-якої конфігурації.
Покриття, виконані з даного матеріалу, відрізняються дуже високою довговічністю: вони не руйнуються під впливом атмосферних опадів, перепадів температур, агресивного промислової атмосфери; вони не схильні до гниття або руйнування будь-якими шкідниками. Єдине, що може пошкодити даного матеріалу, - це тривалий вплив сонячних променів, однак ця проблема легко вирішується за допомогою фарбування.
Поліуретан - речовина хімічно нейтральний і нетоксичний: одним з яскравих свідчень цього є той факт, що він дозволений для використання в холодильних камерах для зберігання харчових продуктів. Завдяки цій властивості еластична різновид ППУ широко використовується для наповнення дитячих іграшок, набивання м'яких меблів і при виготовленні автомобільних крісел.
- Жорсткий пінополіуретан високої щільності (від 70 кг / м), завдяки великій кількості закритих пір, не пропускає вологу і може бути використаний в якості високоефективної гідроізоляції.
Необхідно додати, що технологія напилення пінополіуретану дозволяє обробляти поверхні будь-якої форми і складності
Області застосування пінополіуретану
Ми вже торкалися коротко цієї теми. Тут ми окреслимо області застосування розглянутого нами полімерного матеріалу більш детально.
Однією з основних областей застосування полипеноуретана є будівельна промисловість: на неї припадає близько 50% споживання цього матеріалу. У цій сфері він використовується для внутрішньої і зовнішньої теплоізоляції, для гідроізоляції конструкцій, що контактують з грунтом або водою. Здебільшого пінополіуретан наноситься на поверхні шляхом напилення, проте застосовується також і технологія заливки ППУ в порожнисту кладку з метою підвищення її теплоізоляційних властивостей.
Обасти промислового застосування пінополіуретану
Необхідно зауважити, що шар даного матеріалу товщиною всього лише в 10 см за ступенем теплоізоляції еквівалентний 2,5 м цегляної кладки!
Близько 20% відсотків від загальної маси виробленого пінополіуретану використовується в холодильній промисловості та приладобудуванні.
Решта частки розподіляється між автомобілебудуванням. ракетної та космічної промисловістю, а також - виробництвом меблів та іншими галузями виробництва.
Однією з важливих областей застосування ППУ є утеплення великих магістральних трубопроводів, що мають величезну протяжність: цей матеріал вигідний тим, що, на відміну від традиційних теплоізоляційних матеріалів вигото в, його не можна вкрасти.
Широке застосування пінополіуретан знайшов в медицині в якості сировини для виготовлення протезів і ортопедичного взуття.
Технологія напилення пінополіуретану
Надійність і ефективність покриття безпосередньо залежить від якості сировини, використовуваної апаратури для напилення, а також від уміння і досвіду оператора установки.
Процес напилення ППУ на горизонтальну поверхню
ППУ має хороше зчеплення практично з будь-якою поверхнею: папір, метал, деревина, штукатурка, руберойд, цегла, черепиця та багато інших матеріалів можуть бути з успіхом їм оброблені.
Чи не єдиним, але обов'язковою умовою ефективності напилення є підготовка поверхні, яка повинна бути чистою, сухою і теплою (+10. +15 ° С). Справа в тому, що нанесення матеріалу на брудні, замаслені або холодні поверхні веде до істотного погіршення адгезії. Також поверхня не повинна мати отворів або щілин розміром більше 6 мм.
Як вже було сказано вище, велику роль відіграє установка для напилення пінополіуретану. Принцип її роботи досить простий: з двох резервуарів відбувається забір компонентів в заданій пропорції і подача їх в пістолет-розпилювач, в якому вони під дією стисненого повітря, що нагнітається компресором, перемішуються і розпорошуються на підготовлену поверхню.
Зараз на ринку установок для напилення ППУ основне місце займають два виробника - компанії Graco і GAMA. Скажімо про кожну з них кілька слів.
Американська компанія Graco була заснована в 1926 році і на даний момент є світовим лідером з виробництва всього, що пов'язано з транспортуванням рідин: пристрої для підведення мастила, дозуючі пристрої, змішувачі, фарбопульти, пістолети, розпилювачі та інше, інше, інше.
Установки для напилення пінополіуретану
На вітчизняному ринку компанія міцно займає свою нішу: близько 95% відсотків апаратів високого тиску, що працюють в нашій країні, відзначені брендом Graco. Вся апаратура відрізняється високою якістю і надійністю.
Фірма GAMA - більш молодий бренд. Це іспанська компанія, завод з виробництва устаткування якої розташований в Барселоні. Вона займає своє місце на ринку розпилювачів більше 20 років і відрізняється постійним вдосконаленням продукції, що поставляється. GAMA - один з найбільших брендів Європи, представлених в даному сегменті ринку.
Апаратура для реконструкція тепломереж
Хоча нанесення пінополіуретану не надто складний процес, все-таки підготовка і обробка великих площ вимагає певного досвіду і досвіду в цій справі. Від того, наскільки «набита» рука оператора установки. залежить рівномірність розподілу матеріалу по поверхні, якість обробки кутів, щілин і інших елементів поверхні. Від підготовки і прогріву матеріалу буде залежати адгезія і міцність напилюваного полімеру.
Робота професійного оператора з напилювання