Пенополиуретан: теплопроводность и характеристики утеплителя

Что такое ППУ, какие характеристики и свойства он имеет как утеплитель? Для тех, кто заинтересован в этих вопросах, статья предлагает подробное описание этого материала, его основных особенностей и нюансов использования в качестве теплоизоляции. ППУ — это ячеистый полимерный утеплитель с однородной структурой.

Содержание:

• Особенности материала
  • Общие сведения
  • Эксплуатационные качества
  • Основные параметры
• Варианты и область применения
  • Применение путем напыления
  • Заливка в жидком виде
  • Применение в виде термопанелей
  • Применение в виде листов
• Вывод

Пенополиуретан — самый эффективный полимерный утеплитель

Особенности материала

Общие сведения

. От других полимерных утеплителей он отличается более низкой теплопроводностью, а также влагоустойчивостью. Другими словами — это самый эффективный утеплитель.

Его ячейки имеют плотную структуру, причем они заполнены газом, а не воздухом. Газ занимает 85-90 процентов от всего объема материала. Этим и объясняется чрезвычайно низкая теплопроводность пенистого полиуретана.

Структура пенистого полиуретана

Пенополиуретан нельзя назвать новым материалом, так как он был придуман еще в первой половине прошлого столетия. Немецкий ученый Отто Байер получил его в 1937 году путем смешивания полиола и изоцианата. Эти два компонента для приготовления ППУ используются и по сей день.

На фото полиол и изоциант — основные компоненты для изготовления пенистого полиуретана

Надо сказать, что ученый не ставил перед собой задачу изобрести утеплитель. Изначально он хотел получить искусственную альтернативу каучуку.

Однако изобретенный им материал оказался востребованным в самых разных отраслях промышленности. В частности, благодаря ряду уникальных качеств, о которых я расскажу ниже, пенополиуретан стал популярным теплоизолятором в строительной отрасли.

Правда, в качестве утеплителя используют лишь жесткие пенополиуретаны, которые обладают достаточно высокой твердостью и плотностью.

Интегральный пенополиуретан нашел применение в машиностроении

Существуют так же другие два вида этого материала:

• Интегральный. Обладает очень высокой плотностью, так как имеет монолитную структуру. Такой пенополиуретан нашел широкое применение в машиностроении;
• Мягкий. Отличается высокой эластичностью и низкой плотностью. Своими свойствами и структурой он сильно напоминает поролон, но обладает гораздо большей прочностью и долговечностью.

Мягкий ППУ применяется в мебельной отрасли

Поэтому мягкий пенополиуретан нашел применения в мебельной отрасли. Однако иногда его используют и для утепления различных поверхностей.

Так как нас интересует утеплитель, все нижесказанное относится лишь к жесткому пенистому полиуретану.

Эксплуатационные качества

Достоинства. Как я уже говорил выше, основное достоинство пенополиуретана — это его низкая теплопроводность. Кроме того, материал имеет и много других положительных качеств:

• Не требует гидроизоляции. Благодаря закрытой структуре ячеек, пенополиуретан не впитывает влагу, в результате чего сам может выполнять функцию паро- гидроизоляции;
• Устойчивость к экстремальным температурам. Пенополиуретан может выдерживать отрицательную температуру до -150 градусов и положительную до +150 градусов;

Такая изоляция может прослужить более 25 лет

• Долговечность. Срок службы этого утеплителя составляет более 25 лет;
• Небольшой вес. В результате этого качества пенополиуретан не нагружает утепляемую конструкцию;
• Пожаробезопасность. В состав пенистого полиуретана добавляют антипирены, поэтому он слабогорючий;
• Экологичность. В твердом состоянии пенополиуретан безвреден для человеческого организма;
• Хорошие звукоизолирующие свойства. Материал не только утепляет поверхность, но и обеспечивает качественную звукоизоляцию.

Пенополиуретан толщиной 25 мм по теплопроводности соответствует кирпичной стене толщиной 650 мм

Недостатки. Как и любые другие утеплители, пенополиуретан не идеален, в частности, можно выделить следующие его минусы:

• Нулевая паропроницаемость. Утепленное этим материалом жилье нуждается в качественной вентиляции, в противном случае в нем всегда будет повышена влажность;
• Повышение теплопроводности. С течением времени газ покидает ячейки, в результате чего они заполняются воздухом, что несколько увеличивает его коэффициент теплопроводности. Правда, даже после этого теплоизоляционные свойства остаются на достаточно высоком уровне;
• Подверженность воздействию ультрафиолета. Поэтому пенополиуретан не должен длительное время находиться на солнце;

При воздействии огня пенополиуретан загорается и выделяет токсины

• Токсичность при пожаре. При температуре 450 градусов и выше материал выделяет ядовитые вещества, которые вызывают отравление.

Основные параметры

Пенистый полиуретан имеет следующие характеристики:

Параметры	Значения
Теплопроводность, Вт/м на Кельвин	От 0,019 до 0,035
Прочность на сжатие, МПа	0,15-1,0
Прочность на растяжение, МПа	0,35-1,9
Водопоглощение, % от объема	1,0-5,0
Плотность, кг/м3	26-300

Варианты и область применения

Что собой представляет и из чего состоит пенистый полиуретан мы разобрались. Теперь давайте ознакомимся с вариантами его использования, от которых зависит не только область применения утеплителя, но и некоторые эксплуатационные свойства.

Итак, существует несколько вариантов использования пенистого полиуретана в качестве утеплителя:

Варианты использования утеплителя

Ниже подробней ознакомимся с каждым вариантом применения.

Применение путем напыления

Данный способ применения ППУ в последнее время один из наиболее распространенных. Суть его заключается в нанесении на утепляемую поверхность жидкой пены, которая быстро застывает.

Причем, смешивание исходных компонентов материала происходит непосредственно в процессе напыления. В результате происходит выделение газа, обладающего меньшей теплопроводностью, чем воздух.

Достоинства:

• Хорошая адгезия. Пена отлично прилипает к любым поверхностям, будь то кирпич, бетон, дерево или другой материал. Причем утеплитель можно наносить как на горизонтальные, так и на вертикальные плоскости;

Пенополиуретан можно напылять на любые поверхности

• Наносится сплошным слоем. Благодаря этому исключаются мостики холода. Кроме того, на качестве утепления не сказывается ни форма, ни кривизна поверхности;
• Быстро застывает. Пенополиуретан начинает твердеть уже спустя минуту после нанесения;
• Низкая теплопроводность. Самым низким показателем теплопроводности обладает пенистый полиуретан, полученный именно методом напыления.

Не все домашние умельцы знают, что к пенистому полиуретану, наносимому методом напыления, относится и монтажная пена.

Монтажная пена — это тот же напыляемый пенополиуретан

Недостатки:

• Потребность в специальном оборудовании. По этой причине не получится выполнить утепление жилья своими руками. Кроме того, сам процесс утепления достаточно сложный, требующий определенных знаний и навыков;

Для напыления пенистого полиуретана требуется дорогостоящее оборудование

• Токсичность. В жидком виде пенополиуретан очень токсичен.

Область применения пенистого полиуретана методом напыления практически не ограничена — им можно утеплять стены, полы, перекрытия и кровлю. Зачастую таким способом утепляют балконы и лоджии в квартирах.

Стоимость. Цена на материал с учетом работы специалистов начинается от 400 руб. за 1 м2.

Заливка в жидком виде

Данная технология отличается от предыдущей тем, что компоненты пенистого полиуретана смешиваются и подаются без воздействия воздуха. При этом давление на выходе получается минимальным.

Методом заливки пенистого полиуретана можно утеплять каркасные стены

Такая технология чаще всего применяется для утепления каркасных стен дома. В этом случае стены предварительно обшиваются, после чего пенополиуретан подается по шлангу в отверстие в стене.

Таким образом, материал используется в качестве наполнителя стен, который придает им прочность и обеспечивает шумоизоляцию, а также в качестве утеплителя.

Достоинства:

• Утеплитель ложится сплошным слоем. Как и в предыдущем случае, подобное утепление исключает образование мостиков холода;
• Возможность заливать в формы. Жидкий пенополиуретан можно заливать не только в каркасные конструкции, но и формы. В частности, таким способом изготавливают скорлупы для труб, а также теплоизоляционные плиты и другие изделия.

Пенистый полиуретан можно заливать в формы

Недостатки:

• Потребность в оборудовании: Как и в случае напыления, требуется специальное оборудование для смешивания компонентов и подачи пены;
• Сложность утепления. При утеплении каркасных конструкций важно правильно рассчитать объем пены. В случае ее недостатка образуются мостики холода.
  Избыток же может привести к деформации обшивки, так как пенополиуретан сильно расширяется;
• Ограниченность применения. Данным способом можно утеплять лишь каркасные конструкции. Правда, возможность заливать в формы и получать твердый утеплитель несколько расширяет область применения.

Стоимость: Цена жидкого пенополиуретана, с учетом работ, начинается от 6500-7000 руб. за 1м3.

Термопанели сочетают в себе отделочный фасадный материал и утеплитель

Применение в виде термопанелей

Термопанели представляют собой фасадный материал, состоящий из двух слоев:

• Основание. Для этих целей используется жесткий пенополиуретан;
• Защитно-декоративное покрытие. Защищает пенополиуретан от механических воздействий, а также воздействия солнечных лучей. Кроме того, покрытие служит финишным отделочным материалом фасада.

Структура термопанели состоит из двух или трех слоев

Чаще всего, в качестве защитно- декоративного покрытия используют клинкерную плитку. Однако, могут применяться и другие материалы, к примеру, декоративный камень, мраморная крошка и пр.

Производители термопанелей в качестве утеплителя используют не только пенополиуретан , но и другие теплоизоляционные материалы, такие как пенопласт. Однако именно на основе пенистого полиуретана панели получаются наиболее прочными и долговечными.

Достоинства. Термопанели объединяют в себе облицовочное фасадное покрытие и утеплитель. В этом и заключается основное достоинство данного материала.

Кроме того, они обладают и другими важными положительными качествами:

• Простота монтажа. Для утепления фасада таким способом не требуется специальное оборудование. Кроме того, инструкция по монтажу панелей предельно простая — они крепятся к стенам при помощи специальных крепежей-дюбелей, и соединяются друг с другом в замок шип/паз;

Термопанели легко устанавливаются

• Эффективность. Благодаря состыковке в замок исключаются мостики холода. Поэтому подобное утепления стен тоже очень эффективное;
• Эстетичность. Защитно-декоративное покрытие красиво смотрится. Оно может имитировать кирпичную кладку, декоративную штукатурку, натуральный камень и пр.

Термопанели могут достоверно имитировать кирпичную кладку и прочие варианты отделки

Недостатки. Основной минус термопанелей заключается в их высокой стоимости. Остальные недостатки те же, которыми обладает любой пенополиуретан.

Стоимость:

Марка	Стоимость 1м2
Регент	От 2700
Классика CT-MIX	2150
Востокстрой	1250

Листовой пенополиуретан представляет собой эластичный утеплитель

Применение в виде листов

Пенополиуретан листовой представляет собой эластичный и при этом достаточно твердый материал. Как не сложно догадаться, он выполнен в виде листов. Причем, размеры и толщина последних может быть самой разной.

Достоинства:

• Обширная область применения. Листовым материалом можно утеплить пол, стены или даже кровлю, Тонкие иногда используют как подложку для различных напольных покрытий.
• Возможность самостоятельной укладки. Работа с листами пенистого полиуретана осуществляется так же, как и с другими утеплителями, к примеру, минеральной ватой;
• Эластичность. Благодаря этому качеству листами удобно утеплять криволинейные поверхности.

Щели между листами пенистого полиуретана необходимо запенивать

Недостатки:

• Высокая стоимость: Листы пенистого пенополиуретана стоят дороже многих других теплоизоляционных материалов;
• Возможность образования мостиков холода. Поэтому в процессе укладки необходимо следить, чтобы между утеплителем не было щелей. Если щели все же возникли, их необходимо запенить.

Стоимость: Цена зависит от толщины утеплителя. Стоимость наиболее тонких листов начинается от 60 руб. за 1 м2.

Вот и вся информация относительно пенистого полиуретана, которой я хотел с вами поделиться.

Вывод

Теперь вы знаете, что такое пенополиуретан, какими свойствами он обладает и как его можно применять в строительстве. Дополнительно просмотрите видео в этой статье. Со всеми вопросами относительно пенистого полиуретана вы можете обратиться ко мне в комментариях.