Známé polyuretanové pěny podle různých klasifikací patří mezi polymery, termosety a pěnové plasty (plasty plněné plynem). Hlavním účelem polyuretanové pěny, stejně jako jiných pěnových plastů, je tepelná izolace. Množství plynů v polyuretanové pěně je obvykle 85-90 procent, což ukazuje na větší pohodlí a ekonomickou proveditelnost pořízení izolátorů z polyuretanové pěny přímo na staveništi, namísto dopravy hotového materiálu.

Tento pěnový polymer je chemicky derivátem dvou složek. Jedna z nich obsahuje četné hydroxylové skupiny (OH), to znamená, že jde o vícesytný alkohol. Druhá složka, která váže OH skupiny, se nazývá isokyanát. Obecně vzorec isokyanátu vypadá takto: RN=C=O, kde R je organický radikál.

Obecně jsou jak polyoly, tak isokyanáty kapaliny.

Podle fyzikálních a mechanických vlastností se polyuretanová pěna dělí na následující typy, které určují její možné použití:

– tvrdý (nebo integrální);

Pevný materiál bude podrobně popsán níže. Pokud jde o měkkou polyuretanovou pěnu nebo pěnovou pryž, nejčastěji se používá jako výplň pro čalouněný nábytek a další výrobky používané v každodenním životě. Pěnová pryž má v závislosti na značce hustotu od 5 do 40 kg/mXNUMX. m

Pěnová guma v plážových matracích.jpg

Obr. 1. Použití pěnové pryže v plážových matracích

Získání polyuretanové pěny

Syntéza polyuretanové pěny, jak již bylo zmíněno, probíhá během reakce polyolu a polyisokyanátu. Tento proces se týká polykondenzačních reakcí, v jejichž důsledku se uvolňuje vedlejší produkt. V případě polyuretanové pěny je tímto produktem oxid uhličitý CO2. Plyn není odstraňován z viskózního média výsledného polymeru, ale tvoří v něm bubliny. Tím se vytvoří pěnová polyuretanová pěnová struktura.

PU pěna v závislosti na značkách použitých surovin, poměru komponentů, výrobních podmínkách atd. mohou být tvrdé a měkké, stejně jako různé hustoty. Je známo, že tuna výchozích složek dává asi 20 metrů krychlových. metrů polyuretanové pěny o hustotě cca 50 kg/m3. Takový objem hotového tepelně-izolačního materiálu z pouhých 4-5 barelů surovin předurčuje nejširší využití polyuretanové pěny v moderním stavebnictví.

Polyuretanová pěna se však vyrábí i v továrnách. Nejčastěji se tvrdá polyuretanová pěna používá k izolaci ocelových nebo plastových potrubí a armatur a měkká polyuretanová pěna se používá k výrobě nábytku. V tomto případě se používají vysokotlaké plnicí stroje. Komponenty vstupují pod tlakem do speciální hlavy, kde se mísí a vysokou rychlostí vstřikují do speciální formy. Tímto způsobem se polymer současně syntetizuje a získá požadovaný tvar.

READ
Jak se jmenuje nástroj na prořezávání keřů?

Hlavním kvalitativním parametrem PU pěny, jako každého jiného podobného materiálu, je hustota. Musí být v souladu s regulační dokumentací a musí být jednotný v celém objemu továrního produktu. Velmi důležitá je také distribuce velikostí pórů. Neměly by být příliš velké nebo se navzájem výrazně lišit velikostí. Tyto parametry jsou v moderních podnicích kontrolovány v laboratoři.

Vlastnosti polyuretanové pěny

Důležitou výhodou příslušné polymerní pěny je její nízká toxicita. Navzdory tomu, že ruské normy jsou přísnější než v mnoha jiných zemích, polyuretanová pěna obvykle dostává bezpečnostní značku, když je použita jako tepelná izolace v hygienickém certifikátu.

Polyuretanová pěna je také docela ohnivzdorná, je to ohnivzdorný materiál. Pro dosažení nejlepších bezpečnostních vlastností je vhodné používat jako součást složek PU pěny retardéry hoření. V tomto případě pěnový materiál nepodporuje hoření a hoří pouze za přítomnosti vnějšího plamene. Pokud je zdroj hoření odstraněn, polyuretanová pěna přestane hořet a ani nedoutná. Skupina hořlavosti polyuretanové pěny je důležitá při použití materiálu při stavbě stěn a střech nebo při výrobě čalouněného nábytku, není významná například v případě tepelné izolace potrubí.

Níže jsou uvedeny další důležité vlastnosti příslušného materiálu:

– používá se při velmi rozdílných teplotách, od minus 250 stupňů C do 180 stupňů C;

– má minimální součinitel tepelné vodivosti v rozmezí 0,023 – 0,032 W/mK;

– PU pěna je odolná vůči živým organismům vč. odolný vůči mikrobům, plísním, nehnije;

– má nízkou nasákavost – při vlhkosti 98 procent, za přítomnosti povrchového filmu, je nasákavost do 24 hodin 0,04 procenta.

Výhody PPU

Polyuretanová pěna je jedinečný materiál. Jeho použití umožňuje minimalizovat dobu výstavby.

Při použití polyuretanové pěny metodou lití výsledný materiál, homogenní ve složení, rovnoměrně vyplní všechny potřebné spáry, trhliny a další dutiny. V případě nástřiku (viz níže) tvoří polyuretanová pěna souvislou uzavřenou vrstvu tepelné izolace, bez poškození a ohraničení, což může následně způsobit poškození izolovaného povlaku a selhání izolace.

Polyuretanovou pěnu lze aplikovat na povrchy jakéhokoli tvaru a velikosti. Při plnění je vhodný prostor libovolného objemu a struktury, nemusí být nutně uzavřený. V případě přeplněné polyuretanové pěny lze přebytečný materiál následně snadno odstranit.

READ
Jak udělat dřevovláknitou desku odolnou proti vlhkosti?

Povrch, výrobky nebo vyplněné dutiny polyuretanové pěny budou pravidelně sloužit minimálně 25 let, samozřejmě pokud během této doby nedošlo k poškození.

Nástřik polyuretanovou pěnou

Pokud se složky polyuretanové pěny během procesu vstřikování mění nejen mezi sebou, ale také se vzduchem, dochází k procesu nástřiku polyuretanové pěny. Během procesu míchání se získá aerosol složený z mikrokapiček, který dopadá na povrch a vytváří vrstvu polyuretanové pěny.

Na rozdíl od stříkání se při nalévání polyuretanové pěny složky směsi mísí pouze mezi sebou, bez vzduchu.

Pro získání tepelných a hydroizolačních povlaků je stříkání pěnového polymeru jednou z nejlepších technologií. Polyuretanová pěna může vytvářet povlaky na površích jakéhokoli tvaru, perfektně se hodí na různé materiály a umožňuje pracovat s různými úkoly a různými počátečními konstrukčními prvky budov a konstrukcí.

Oblasti použití polyuretanové pěny

Polyuretanová pěna je široce používána v následujících průmyslových odvětvích:

– stavebnictví, kromě tepelných izolací a potrubí se jedná o výrobu montovaných budov a konstrukcí ze sendvičových panelů apod.;

– strojírenství, včetně výroby automobilů a letadel;

– v potravinářském průmyslu;

– v obalových materiálech;

– v obuvnickém a sportovním průmyslu;

– při výrobě mrazicích a chladicích zařízení a prostor;

– v lehkém průmyslu na výrobu tkanin a materiálů;

– další možnosti použití, mnoho speciálních aplikací.

Obrázek panelů pro tepelnou izolaci.jpg

Obr.2. Tepelně izolační panely

PPU ve stavebnictví

Polyuretanová pěna se používá především ve stavebnictví a různých konstrukcích. Zejména kromě již popsaných případů použití velkého množství tohoto polymeru se polyuretanová pěna výborně uplatní jako opravný materiál na opotřebované nebo poškozené střešní krytiny starších konstrukcí. Nezáleží na tom, jaký úhel má střecha. V případě použití polyuretanové pěny se na střešní krytinu nejprve nanese vrstva 4-5 cm povlaku z polyuretanové pěny s nízkou hustotou (asi 60-80 kg na metr krychlový). Poté se nanese ochranná a hydroizolační vrstva ze stejného pěnového polymeru s menší tloušťkou, ale zvýšenou hustotou (od 120 do 600 kg na metr krychlový).

Polyuretanová pěna je vynikající materiál pro tepelnou izolaci stěn, fasád, podkroví, vnitřních povrchů střech včetně stropů. i pro izolaci podlah, základů, sklepů atd.

Obrázek tepelně izolačních trubek.jpg

Obr.3 Tepelně izolované potrubí

READ
Jak vyčistit toaletu tradiční metodou?

Polyuretanová pěna je široce používána jako tepelný izolátor pro potrubí a topné sítě. Továrně vyrobená izolace trubek a tvarovek umožňuje získat kompletní, hydroizolační plášť z ocelové nebo polymerové trubky. Povrch pláště může být v tomto případě buď polymerní (obvykle černý polyetylen) pro uložení topných rozvodů do země, nebo z pozinkované oceli pro vnější uložení vedení. Pozinkovaný plášť, který se dobře hodí i k polyuretanové pěně, chrání trubku před slunečním zářením, mechanickým poškozením a dalšími nepříznivými faktory. Potrubní spoje v terénu jsou obvykle pokryty speciálními teplem smrštitelnými manžetami nebo páskami a také vyplněny polyuretanovou pěnou, aby se získal kompletní tepelně izolovaný potrubní systém. Pro kontrolu úniků kapaliny jak z potrubí do vrstvy polyuretanové pěny, tak ze strany pláště, lze do hmoty vrstvy polyuretanové pěny integrovat speciální signální vodiče. Místo úniku se zjišťuje metodou ztráty odporu v elektrickém obvodu.

tepelná izolace

Díky jejich jedinečné vlastnosti polyuretanové pěny široce používané v různých oblastech činnosti. Tento materiál se používá pro tepelnou izolaci vnějších a vnitřních stěn, střech, okenních otvorů atd., při výstavbě a větších opravách obytných budov, rodinných domů a chat, skladů, hangárů, skladů zeleniny a brambor. Tepelná izolace a nosnost sendvičových panelů (z tvrdé polyuretanové pěny) je nezastupitelná při výstavbě montovaných občanských a průmyslových objektů.

Díky vysoké odolnosti vůči teplu a chladu, stejně jako hydroizolační schopnosti, způsob plnění pěnou pod předem smontovaným pláštěm se používá při kladení potrubí pro různé účely (topné sítě obydlených oblastí, ropovody atd.).

střechu

V chladírenské technice (tepelné izolace komerčních a domácích chladniček, skladů, ale i chladírenských nákladních a mrazírenských železničních vozů) se tento polymer používá k izolaci uzavíracích konstrukcí a potrubí přivádějících zkapalněný dusík a čpavek. Na bázi elastické, tepelně tvarovatelné, polotuhé, polyuretanové pěny se v automobilovém průmyslu vyrábí lisované interiérové ​​díly. PU pěna je stále oblíbenější pro výrobu dekorativních prvků v nábytkářském průmyslu (integrální, tuhá a elastická polyuretanová pěna).

základy

V lehkém průmyslu se na bázi polyuretanové pěny vyrábějí syntetické kůže a duplikované tkaniny. Další důležitou oblastí použití speciálních druhů polyuretanových pěn je konstrukce automobilů a letadel (tvarované díly pro zvýšení požární odolnosti, tepelné a hlukové izolace). Výrobky z termoplastického PU a speciálních druhů PU a PU pěny jsou také nepostradatelné ve strojírenství. Dobré elektroizolační a dielektrické vlastnosti tuhé polyuretanové pěny konstrukčního typu zajišťují odolnost proti vibracím pro různá elektrická zařízení a zajišťují hydroizolaci kontaktních spojů (rozhlasová a elektrotechnická výroba).

READ
Jak vypočítat délku kabelu pro vyhřívanou podlahu?

Pro ilustraci hodnoty Polyuretanová pěna pro různá odvětví, níže je několik výňatků z různých zdrojů:

… „V posledních letech se objevují nové výrobní materiály na bázi polyuretanové pěny. S jeho použitím jako výplně se vyrábí nádherný čalouněný nábytek. Je přítomen v interiéru každého vozu. Vysoká tepelná izolace, zvuková izolace, hydroizolační vlastnosti, vynikající přilnavost k jiným materiálům činí z polyuretanové pěny nepostradatelný materiál ve stavebnictví.“

Stěny

… „Jednou z hlavních aplikací tuhé polyuretanové pěny je technologie nanášení tepelné izolace budovy na místě nástřikem.“

… „Schopnost polyuretanové pěny pokrýt povrch složitých tvarů s dobrou přilnavostí zaručuje architektům možnost navrhnout a realizovat tepelnou izolaci různých stavebních prvků, které mají složité tvary: výstupky, oblouky, sloupy atd.

… „Polyuretanová pěna je ideální pro opravy poškozených střech (s libovolným úhlem sklonu) starých budov s nedostatečnou tepelnou izolací. Jak ukazují zkušenosti, například při pokrytí střechy metodou nástřiku pěnou je úspora času oproti tradičním metodám až 80 %, úspora peněz až 50 %.

… „Elastické, polotuhé a tuhé materiály jsou vyráběny na bázi polyuretanů; polyuretany se zpracovávají téměř všemi existujícími technologickými metodami – vytlačováním, lisováním, litím, litím, stříkáním atd.; Na bázi polyuretanů se získávají naprosto všechny známé typy materiálů a výrobků: plněné, vyztužené, pěnové, laminované a další ve formě desek, desek, bloků, profilů, vláken, fólií atd.

PPU izolace

… „Pevná polyuretanová pěna je široce používána ve všech oblastech stavebního průmyslu. Mezi hlavní oblasti použití polyuretanové pěny ve stavebnictví je třeba vyzdvihnout izolace chladicích komor, skladů zeleniny, izolace obytných budov, tepelné izolace průmyslových a administrativních budov a tepelné izolace potrubí.“

. „Významný značkový sortiment polyuretanových pěn a možnost změny receptury vlastností polyuretanových pěn v širokém rozsahu umožňuje jejich použití pro zateplení průmyslových a občanských budov a objektů z železobetonových tvárnic, cihel a dalších materiály, pro tepelnou izolaci a těsnění okenních a dveřních otvorů (ve stavebnictví), jakož i pro tepelnou izolaci potrubí pro různé účely.“

… „PPU je ideální pro tepelnou izolaci potrubí a topných rozvodů. Takto aplikovaná izolace umožňuje vytvořit monolitický, zcela hydroizolační povlak potrubí. Není nutná žádná další ochrana – pouze nátěr na ochranu před přímým slunečním zářením.“

READ
Jak získat povolení k autonomnímu vytápění?

… „Polyuretanová pěna je díky svým technologickým vlastnostem ideální pro zateplení podkroví, vnitřní strany střech (vynikne i na povrchu stropu), ale i svislých stavebních prvků, jako jsou stěny a fasády. Polyuretanová pěna je navíc ideálním prostředkem k izolaci podlah, základů a sklepů, nehnije ani se nerozkládá.“

. „Významný značkový sortiment polyuretanových pěn a možnost změny receptury vlastností polyuretanových pěn v širokém rozsahu umožňuje jejich použití pro zateplení průmyslových a občanských budov a objektů z železobetonových tvárnic, cihel a dalších materiály, pro tepelnou izolaci a těsnění okenních a dveřních otvorů (ve stavebnictví), jakož i pro tepelnou izolaci potrubí pro různé účely.“

… „Tvrdá polyuretanová pěna je dnes jedním z nejběžnějších stavebních materiálů. Tyto lehké, ale poměrně pevné pěny mají velmi nízkou tepelnou vodivost, nízkou propustnost par a vysokou přilnavost k papíru, kovu, dřevu, omítce a střešní lepenky.

loft

… „Další, rovněž zajímavou oblastí použití této technologie je izolace a hydroizolace střech budov. Použití polyuretanové pěny v tomto případě umožňuje pokrýt střechy jakékoli složitosti a tvaru a vytvořit povlak bez jediného spoje. Materiál lze aplikovat jak na nové konstrukce, tak na staré pokryté kovem, střešní lepenkou nebo břidlicí. Není nutná žádná demontáž starého nátěru ani přípravné práce.“

. „Zateplení podlah v podkroví polyuretanovou pěnou (PPU) zvětší obytnou plochu s minimálními ztrátami. Účinná izolační vrstva je cca 8 cm, není potřeba používat parozábranu a vlhkotěsné fólie. Jakákoli úprava podél vodítek je možná, včetně obložení, sádrokartonu atd.