Пенополиуретан: все, что нужно знать об этом утеплителе. Процесс нанесения пенополиуретановой термоизоляции — быстр и прост? Как рассчитать необходимую толщину слоя ППУ-утеплителя

На современном строительном производстве широко применяются теплоизоляционные материалы. Их использование позволяет значительно сократить сметную стоимость объекта, не потеряв при этом в качестве. Один из самых востребованных материалов на рынке утеплителей – пенополиуретан.

Пенополиуретан относится к группе искусственных газонаполненных пластмасс. Он состоит из полиуретана, между которым находятся пузырьки воздуха. Теплопроводность пенополиуретана практически равна нулю, что делает его незаменимым материалом на стройке и в быту. Различают несколько его видов:

Жёсткий пенополиуретан – новый и перспективный материал, который ещё не прошел проверку временем. На сегодняшний день учёным только предстоит изучить поведение этого материала через 30-40 лет эксплуатации. Его производят прямо на строительной площадке. Он наносится на поверхность методом напыления. Жёсткий ППУ используется для утепления и звукоизоляции цокольных и подвальных этажей, фундаментов.
Мягкий пенополиуретан – широко используется в качестве набивочной теплоизоляции и для изготовления различных предметов обихода. Его плотность 5-35 кг/м / .

Немного истории

Первые образцы пенополиуретана были получены в лаборатории города Леверкузен в 1937 году. Сначала не использовали как утеплитель. Из него изготавливали лепнину. Вторая мировая война внесла свои коррективы в динамику развития пенополиуретана. Его производство было приостановлено до начала 60-х годов. Для восстановления разрушенной инфраструктуры понадобилось много строительного материала. Пенополиуретан занял в этом списке достойное место.

Анализ технических характеристик ППУ

В этой статье будет рассмотрен жёсткий пенополиуретан. Его всё чаще используют на строительных площадках. У него низкая теплопроводимость и гидрофобность. ППУ не пропускает пары воды, не гниёт. На его поверхности не образуется грибок и плесень. Он не вступает в реакции с большинством реагентов.

Для всестороннего изучения этого теплоизоляционного материала рассматриваются его основные свойства:

Теплоизолирующие свойства.
Шумоизолирующие свойства.
Влагостойкость.
Паропроницаемость.
Поведение в различных химических средах.
Сопротивление открытому огню.
Плотность.
Срок эксплуатации.
Экологичность.

Теплоизолирующие свойства

Этот параметр напрямую зависит от величины ячейки и колеблется в диапазоне 0,019-0,035 Вт/мºС. Теплопроводность ячеистого ППУ хуже, чем у пенополистирола, керамзитового гравия и минеральной ваты. При одинаковой толщине слоя утеплителей – пенополиуретан сохраняет тепло намного эффективнее, чем вышеперечисленные материалы.

Шумоизолирующие свойства

Его пористая и ячеистая структура обеспечивает удовлетворительную звукоизоляцию, но не от всех видов шума.

Важно! Нет универсального вида шума. Поэтому один материал может эффективно защищать от ударных шумов, но совершенно не сопротивляться другим их видам.

Пенополиуретан эффективно защищает внутренние помещения от различных ударных шумов. Это значит, что он заглушит звуки громких шагов или танцев соседей сверху. С другой стороны, по многочисленным отзывам потребителей, ППУ практически не защищает внутреннее пространство от звуков с улицы, громких разговоров иди музыки.

Этому есть простое объяснение. Ячеистые материалы (пенополиуретан, пенопласт) благодаря своей структуре плохо гасят звуковые волны. Для этих целей лучше использовать утеплители с волокнистой структурой (минеральная вата). У них волны гасятся за счёт колебаний внутренних волокон.

Влагостойкость

Для правильного использования теплоизоляционных материалов надо знать, какой процент влаги он сможет впитать. У пенополиуретана этот показатель равен 1-3 процентам от объёма материала в сутки. Этот показатель значительно выше, чем у пенопласта и минеральной ваты. Для улучшения защиты от влаги в состав ППУ добавляют присадки. Например, обычное касторовое масло уменьшает его гидрофобность в 4 раза.

Паропроницаемость

По этому параметру у ячеистого пенополиуретана высокие показатели. Коэффициент его паропроницаемости µ=50. Для сравнения, у тяжелого бетона этот показатель в 40-50 раз ниже. ППУ подходит для обработки внешних поверхностей стен и фундаментов. Он может полностью остановить всасывание бетоном влаги. С другой стороны его не рекомендуется применять в воде. Есть вероятность возникновения химической реакции гидратации.

Важно! Не вся пенополиуретановая пена хорошо защищает. Есть несколько видов ячеистой пены без защитной оболочки. Для них нужна дополнительная пароизоляция.

Поведение в различных химических средах

Реагенты	Концентрация, %	Стойкость
Вода водопроводная	–	Ст
Морская вода	–	Ст
Соляная кислота	36	Нт
Серная кислота	45	Ст
Фосфорная кислота	40	Ст
Едкий натр	40	Ст
Аммиачная вода	25	Ст
Азотная кислота	68	Ст
Ацетон	–	Нт
Кетоны	–	Нт
Четырёххлористый углерод	–	Нт
Толуол	–	Ст
Бензин, нефтепродукты	–	Ст
Сода	–	Ст
Этил ацетат	–	Нт
Метиловый спирт	96	Ст
Этиловый спирт	96	Ст
Эфиры	–	Нт
Уксусная кислота	–	Ст
Минеральные масла	–	Ст
Растительное масло	–	Ст
Муравьиная кислота	–	Нт

*Ст- стоек, Нт – нестоек

Пенополиуретан зарекомендовал себя, как стойкий к основным химическим раздражителям материал. Он лучше, чем пенопласт сопротивляется испарениям многих химических элементов, если их концентрация не превышает норму. ППУ нельзя растворить с помощью бензина, солярки или различных масел. Многие концентрированные кислоты не способны разрушить его структуру.

Пенополиуретан можно использовать для защиты металлических поверхностей. Во время его нанесение на металл образуется два слоя плёнки. Первый плотно прилегает к поверхности, а второй защищает от химических реагентов.

Сопротивление открытому огню

Это важный параметр при выборе утеплителя. Не секрет, что при пожаре интенсивность распространения огня в значительной степени зависит от горючести теплоизоляционного материала. Согласно ГОСТ 12.1.044-89 ППУ относится к группам горючести Г2 и Г3. Согласно этой классификации пенополиуретан не является активным источником горения. Он сам не поддерживает огонь, а только может воспламениться от других источников.

Важно! Пенополиуретан сразу погаснет, если от него убрать огонь. Самозатухание – это важное свойство, которое относится ко всем его видам.

Плотность

Важный параметр, влияющий на несущую способность утеплителя. Для различных целей предусмотрен материал со своей плотностью. Диапазон значений плотности ППУ 8-80 кг/м 3 . Материал с открытыми ячейками обладает более низкой плотностью, чем с закрытыми ячейками.

Срок эксплуатации

Большая часть производителей указывают срок эксплуатации 20-30 лет. Это гарантийное время, в течение которого полезные свойства материала находятся в допустимых рамках. Последние исследования европейских учёных показали удивительные и обнадеживающие результаты. При сносе домов, построенных 40-50 лет назад с использованием пенополиуретана, учённые обнаружили, что его свойства практически не изменились. Структура и фактура остались теми же, что и изначально. Дальнейшие лабораторные исследования только подтвердили долговечность этого материала.

Экологичность

Важный параметр, на который всё больше и больше обращают внимание современные строители. В процессе производства пенополиуретан переходит из жидкого в твёрдое состояние за 30 секунд. После этого вредные испарения с его поверхности прекращаются. Если его нагреть до 450 Сº, то начнут выделяться углекислый и угарный газы. Впрочем, то же самое можно наблюдать и во время нагревания дерева.

Положительные и отрицательные свойства ППУ

Для более удобного понимания сути, свойств и области применения материала надо иметь представление не только о физических и химических свойствах, но и знать его положительные и отрицательные стороны.

Положительные

У пенополиуретана хорошая адгезия. Он без проблем пристаёт к деревянной, металлической, бетонной поверхностям. Для него не нужны дополнительные крепёжные элементы. Благодаря своей эластичной структуре и способу нанесения пенополиуретан хорошо ложится на неровные основания. Перед его нанесением поверхность не нуждается в дополнительной обработке грунтом или краской.
У ППУ низкая стоимость. Он производится прямо на строительной площадке путём смешивания двух компонентов. Отсутствуют затраты на дополнительную транспортировку и изготовление.
Пенополиуретан – это лёгкий материал, который не нагружает строительные конструкции.
Кроме тепло- и звукоизоляции пенополиуретан укрепляет несущие стены, делая конструкцию более прочной и долговечной.
На него практически не оказывают влияние экстремально низкие и высокие температуры. ППУ не разрушается от цикличного замораживания и размораживания.
У покрытия из пенополиуретана монолитная структура. Нет щелей для появления мостиков холода. Ветер его не продувает.

Отрицательные

ППУ быстро разрушается под действием ультрафиолетовых лучей. Поэтому он не остаётся в открытом состоянии, а требует защиты. Его можно покрыть слоем краски или оштукатурить. Также подойдет использование различных облицовочных панелей.
Пенополиуретан – это негорючий материал. Всё равно его не рекомендуется использовать в местах возможного соприкосновения с открытым огнём. Если это технически невозможно, то ППУ закрывается огнестойким гипсокартоном.

Технология нанесения

Два компонента подаются в смесительный бачок. Там под давлением они смешиваются и с помощью пистолета распыляются на обрабатываемую поверхность. Через несколько секунд смесь резко увеличивается в объёме и быстро застывает.

Важно! Для нанесения ППУ необходимо специальное оборудование и средства индивидуальной защиты. Поэтому лучше доверить этот процесс профессиональным строительным организациям.

Пенополиуретан во всех отношениях качественный материал. Экономия времени и средств может составлять 50-70% в сравнение с использованием традиционных утеплителей. Работы можно проводить круглый год. Технологии не стоят на месте, поэтому утепление строительных конструкций с помощью пенополиуретан будет становиться всё дешевле и надёжнее.

Пенополиуретан (ППУ) - это застывшая пластиковая пена, большую часть объема которой (до 90%) занимают газы.

Это может быть воздух или тот газ, что выделился во время реакции органических компонентов.

Вариации состава и технологического процесса привели к многообразию разновидностей ППУ, находящих применение в самых разных областях :

в строительстве ППУ служит утеплителем, звукоизолятором, гидроизолятором;
в автомобилестроении - наполнителем кресел и звукоизолятором салонов;
в обувной промышленности - материалом для подошв, супинаторов;
в мебельной промышленности разные ППУ служат наполнителями мягкой мебели;
в легпроме - наполнителями детских игрушек, манекенов, матрасов и подушек;
в быту - посудными губками.

Пенополиуретан может быть мягким или твердым, иметь открытоячеистую структуру или закрытоячеистую. Это определяет его физические качества.

Так известный всем поролон - это мягкий ППУ с низкой плотностью (легкий) и открытоячеистой структурой. Поэтому он заполнен воздухом, а в его ячейки легко проникает вода.

В строительстве применяется другой ППУ - жесткий, ячейки которого закрыты. Разновидностей у него нет, но есть отличия в том, с какой плотностью он ложится на стены. Это влияет на его влагостойкость, в частности.

Следует обратить внимание на то, что на рынке существуют дешевые образцы, в которых используется либо устаревшая технология (по нормативам до 2003 года), что ведет к длительному выделению токсичных веществ, либо ингредиенты низкого качества, что сказывается во время длительной эксплуатации.

Плотность ППУ можно назвать его важнейшей характеристикой , потому что его теплопроводность и водопоглощение являются производными от нее. В связи с этим рассмотрим две таблицы. Таблица 1 показывает падение водопоглощения при росте плотности, таблица 2 - незначительное ухудшение теплоизоляционных показателей при нем же.

Плюсы и минусы материала

Пенополиуретан значительно выделяется среди других утеплителей, так как никакой другой материал не проводит хуже него тепло и впитывает при этом столь мало влаги. Ниже в таблице 3 приведены сопоставимые с ППУ по коэффициенту теплопроводности материалы.

Как видите, равных ППУ практически нет, разве только пенополистирол, но и он уступит по насыщению влагой , потому что берет 9-10% против 1-7% ППУ.

Не с чем сравнивать ППУ и по уровню адгезии (прилипания к другому материалу), а это большой плюс в монтаже, который не нуждается в креплениях. ППУ напыляется на любую поверхность, но о технологии поговорим ниже.

Сейчас важно то, что напыление исключает появление «мостиков холода» , потому что отсутствуют швы и щели. Кроме того, его можно наносить на стены любой сложности, даже на купольные помещения.

К минусам данного утеплителя нужно отнести то, что (как и вся органика), он может сгореть, но современные технологии довели его до состояния самозатухания.

Горение ППУ возможно только в том случае, если рядом есть другой материал, который активно поддерживает горение. Тогда ППУ горит за компанию, а иначе затухает (группа горючести Г2, Г3 см. соответствие ГОСТ 12.1.044).

Второй минус - это токсические вещества , тоже характерные для пластика. По старой технологии они выделялись долгое время, по новой - не более трех дней. Тем не менее, ППУ не рекомендуется для утепления бань, он предпочтителен для наружного утепления.

Еще один его минус - цена . Он дороже пенопласта и других утеплителей, любимых в народе. С другой стороны, это разовое вложение, тогда как другие утеплители приходится менять каждые 7-10 лет. ППУ (при должном уходе) продержится 25-40 лет.

Технология напыления и расход пенополиуретана

Напыление ППУ производится на самом объекте с помощью мобильного пеногенератора .

Однократный проход дает всего 5-10 мм ППУ, что составляет 0,5-1 кг/м2, поэтому нужная толщина достигается в несколько проходов после полного высыхания предыдущего слоя.

Полимеризация пены происходит за 10-40 секунд, полное высыхание слоя - за 24 часа. На качество и скорость работы влияют такие факторы, как скорость ветра, температура окружающей среды и др.

Процесс напыления состоит из следующей последовательности действий:

тестирование оборудования;
очистка поверхности от влаги, пыли, жира, ржавчины и проч.;
гомогенизация компонентов в бочках;
смешивание компонентов в пеногенераторе;
контрольное напыление с замерами;
напыление ППУ на выбранную поверхность.

Совет : предпочтительным является наружное, а не внутреннее утепление конструкционных элементов пенополиуретаном. При этом полученная облицовка ППУ требует защиты от солнечного ультрафиолета и влаги на весь срок эксплуатации.

Расход материала зависит от плотности ППУ, толщины слоя. Если исходить из приведенных выше данных, то каждый сантиметр наносимого на 1 кв. метр ППУ весит порядка 1 кг. Отсюда несложно рассчитать массу материала при заданной площади поверхности и толщине покрытия.

Также есть данные, что 20 мм ППУ обходится примерно в 500 рублей за кв. метр, 50 мм - 550 рублей, 100 мм - 600 рублей. Разумеется, цены могут меняться со временем и в разных фирмах.

Оборудование и материалы для пенополиуретана

Для напыления ППУ понадобится следующее оборудование и материалы :

пеногенератор с пистолетом-распылителем;
защитная одежда и аксессуары;
емкости с компонентами А и В: полиолом и полиизоцианатом, а также катализаторами;
нож для окончательного выравнивания поверхности.

Описание и особенности производства пенополиуретана

Пенополиуретан был синтезирован впервые в Германии в 1937 году. Его планировали использовать в качестве замены каучуку. На 85-90% материал состоит из инертной газовой фазы.

Основными исходными ингредиентами выступают полиол и полиизоционат. Это продукты нефтехимической промышленности. Они пребывают в жидком состоянии и смешиваются непосредственно на месте утепления в специальном баллонном оборудовании с применением высокого давления и температуры.

Химическая реакция происходит с добавлением воды. Это приводит к образованию углекислого газа, который и отвечает за вспенивание смеси. Она подается по специальному шлангу и разбрызгивается по поверхности с помощью распылительного пистолета. Масса остается в форме упругой пены, которая быстро застывает.

При изготовлении пенополиуретана необходимо строго придерживаться правил и норм. Например, работать с этим материалом нужно при температуре от 20 до 30 градусов выше нуля. Если температура окружающего воздуха ниже, то потребуется больше сырья для выработки стойкой пены. Кроме того, качество покрытия таким пенополиуретаном будет оставлять желать лучшего.

Важно тщательно смешивать компоненты. Так вы получите утеплитель однородной структуры без уплотнений и полостей. В зависимости от пропорций, в которых смешивается полиол и полиизоционат, свойства получаемого вещества различаются. Можно получать гибкий, упругий, эластичный материал, а также прочный, твердый и хрупкий при сгибании.

Для утепления используют пенополиуретаны с клеточной структурой различного типа. Они могут наноситься методом напыления или заливкой. В последнем случае дополнительно используют специальные формы. В них вещество заливается и застывает, после чего плиты укладывают на поверхность, которую необходимо утеплить.

Кроме того, в последнее время начали использовать растительные компоненты для производства полиолов. Это различные масла - касторовое, подсолнечное, соевое, рапсовое. Однако пока что этот метод выработки составляющих пенополиуретана экономически не оправдан.

Основные разновидности пенополиуретана

Существует несколько основных разновидностей пенополиуретана, которые могут применяться для утепления наружных и внутренних стен, полов и кровли.

Виды пенополиуретана в зависимости от плотности:

Жесткий . Его плотность достигает 30-86 килограммов на кубометр. Имеет структуру с закрытыми ячейками. Около трех процентов от общего объема составляют твердые вещества. Остальное - газонаполненные ячейки. Широко используется в сфере теплоизоляции фундамента, мягкой, плоской кровли благодаря своим низким показателям теплопроводности. Он прочный, но имеет плохие показатели паропроницаемости. Материал, плотность которого выше 70 килограммов на метр кубический, может применяться и в качестве гидроизолятора, так как его структура не пропускает влагу.
Полужесткий . К этому типу относятся полиуретаны с плотностью ниже 30 килограммов на кубометр. Они имеют открытые ячейки. Материал может напыляться на стены внутри здания, кровли. Он достаточно недорогой, но требует дополнительного использования гидро- и пароизоляции, так как может впитывать влагу. Имеет более высокий показатель теплопроводности, чем жесткий аналог. По сути, это уплотненный поролон.
Жидкий . Его плотность - менее 20 килограммов на метр кубический. Этот пенополиуретан предназначен для заливки ниш и пустот с целью теплоизоляции. Также его используют для утепления конструкций со сложной формой. Он не утяжеляет их и отличается хорошей проникающей способностью.

Кроме этих видов, существует твердый или листовой пенополиуретан. Его плотность бывает различной, как и толщина. Крепятся плиты на выровненную поверхность с помощью клеевых составов. Изготавливается этот материал путем заливки в специальные формы с последующим отвердением.

В сфере теплоизоляции используется и мягкий пенополиуретан. Он называется поролоном. Им оптимально утеплять внутренние стены. Имеет хорошую эластичность, упругость, благодаря чему подходит для изоляции поверхностей сложных конфигураций. Правда, в отличие от остальных разновидностей пенополиуретана, поролон легко повредить механическим путем.

Технические характеристики пенополиуретана

Технические характеристики того или иного вида пенополиуретана будут отличаться. Рассмотрим свойства утеплителя средней плотности от 40 до 60 килограммов на кубометр, который используется шире всего в сфере теплоизоляции:

Теплопроводность . Это свойство пенополиуретана зависит непосредственно от размера ячеек, заполненных газом. Чем их больше и они крупней, тем хуже будет качество теплоизоляции. В среднем, что касается жесткого материала, этот показатель находится в пределах 0,019-0,035 ватт на метр на Кельвин. Теплопроводность пенополиуретана ниже, чем у минеральной ваты, пеностекла, газостекла и керамзитового гравия.
Способность к шумопоглащению . Этот параметр определяется несколькими факторами: эластичность материала, способность пропускать воздух, толщина изоляции, демпфирующие свойства. Для пенополиуретана способность к звукоизоляции зависит от жесткости каркаса, частоты колебаний звука. Экспериментальным путем было определено, что наилучшими шумопоглощающими качествами обладает пенополиуретан средней плотности и эластичности.
Химическая стойкость . Материал имеет хорошую устойчивость перед воздействием едких химических паров, бензина, масел, спирта, неконцентрированных кислот, эфиров с кетоками и пластификаторов. Пенополиуретан более устойчивый перед химикатами, чем другой популярный утеплитель - пенополистирол. При нанесении слоя теплоизолятора на металлическую поверхность последняя не покроется ржавчиной со временем. Это объясняется тем, что металл будет покрыт тройной защитой: собственно пеной и двумя пленками (внутри и снаружи), которые образуются при застывании пенополиуретана.
Влагопоглощение . Этот материал имеет самый низкий показатель впитывания влаги среди всех других утеплителей. За сутки он составляет 1-3% от изначального объема. При этом, чем плотней теплоизолятор, тем меньше влаги он может вобрать. Кроме того, в состав пенополиуретана дополнительно вводят специальные гидрофобные вещества. Например, касторовое масло способно уменьшить степень водопоглощения в 4 раза.
Огнестойкость . В зависимости от плотности, состава пенополиуретаны могут относиться к нескольким группам по степени горючести: С - самозатухающие, ТС - трудносгораемые, ТВ - трудновоспламеняющиеся. В целом, горючесть материала - достаточно низкая. Повышают огнестойкость утеплителя путем введения в состав дополнительных компонентов. Как правило, это соединения фосфоров и галогены. Допускается на слой обычного пенополиуретана наносить тонкий слой огнестойкого.
Длительность эксплуатации . Производители указывают гарантийный период эксплуатации материала не менее 30 лет. Существуют данные, которые доказывают, что реальные цифры намного больше. Например, в некоторых странах в настоящий момент демонтируют дома, построенные в 70-ых годах, которые были утеплены при строительстве пенополиуретаном. Были сделаны выводы специалистами, что теплоизолятор не потерял своих качеств и остался неизменным с момента нанесения. Изолированными остались 9 из 10 ячеек, которые позволяют сохранять тепло до сих пор.
Экологическая безопасность . Спустя 15-20 секунд после нанесения материал полимеризуется и становится абсолютно безвредным для человека. При нагревании до температуры выше пятисот градусов по Цельсию он начинает выделять угарный и углекислый газы.

Достоинства пенополиуретана

Технические характеристики пенополиуретана определили его основные преимущества в качестве утеплителя. Помимо низкой теплопроводности и способности к звуко- и гидроизоляции, материал имеет такие плюсы:

Высокий уровень адгезии . Материал сцепляется с любыми поверхностями - дерево, стекло, кирпич, металл. Даже промасленность покрытия не станет помехой для «прилипания» пенополиуретана. Также не отражается на адгезийных свойствах утеплителя кривизна и форма поверхности, на которую он наносится. Ее не нужно предварительно подготавливать или обрабатывать какими-то составами.
Простой монтаж . Благодаря тому, что пенополиуретан наносится методом напыления, его расход минимальный. Не нужно проводить подгонку и подрезку материала в процессе фиксации на поверхность. Также не понадобится использование клеевых составов во время работы, за исключением крепления плиточного пенополиуретана.
Легкость . Пенополиуретан не нагружает конструкцию здания, не оказывает давления на фундамент. Это особенно актуально при утеплении старых домов, а также крыш.
Придание прочности стенам . Помимо отличной теплоизоляции, пенополиуретан также способен укреплять конструкцию, придавать ей дополнительную прочность.
Устойчивость перед перепадами температур . Для этого теплоизолятора не страшны перепады температур от -150 до +150 градусов.
Отсутствие швов и мостиков холода . Пенополиуретан позволяет сформировать на стенах однородную массу, в которой не будет швов и мостиков холода, пропускающих воздух низкой температуры.
Устойчивость перед биологическим воздействием . Этот материал не подвержен гниению, разложению, поражению грибками и не привлекает грызунов.
Экологичность . Пенополиуретан после полимеризации не выделяет токсических веществ в воздух.

Недостатки пенополиуретана

Несмотря на обилие плюсов пенополиуретана, у него есть и достаточно весомые недостатки, которые нужно учитывать при выборе этого утеплителя. Рассмотрим их:

Низкая паропроницаемость . Особенно это качество присуще жестким типам пенополиуретана. Это негативно сказывается на микроклимате в помещении, утепленном таким материалом. Если использовать жесткий пенополиуретан для теплоизоляции чердака, то стены его будут сыреть, по ним будет расти плесень и грибок.
Неустойчивость перед лучами солнца . Ультрафиолет губителен для утеплителя. Он в значительной мере ухудшает его характеристики. Поэтому пенополиретан необходимо сразу же после монтажа защищать отделочными материалами, если речь идет о фасаде или наружных стенах.
Необходимость специального оборудования для нанесения . Такая профессиональная аппаратура стоит достаточно дорого. Впрочем, ее можно взять в аренду или купить непрофессиональное оборудование для бытового использования.

Стоит отметить, если у вас нет навыков и вы сомневаетесь в своих силах, то рекомендовано обратиться к специалистам по нанесению пенополиуретана, чтобы не испортить оборудование и получить качественную теплоизоляцию.

Критерии выбора пенополиуретана и оборудования для его напыления

При выборе вида пенополиуретана для утепления тех или иных конструкций и стен следует учитывать такие рекомендации:

Утеплять стены путем напыления пенополиуретана изнутри не рекомендовано. Так смещается точка росы, и поверхность будет промерзать. Также это чревато конденсированием влаги, если использован жесткий материал. Стены будут влажными круглый год.
Если применять другие материалы невозможно, то следует утеплять стены изнутри помещения полужестким пенополиуретаном. Оптимальный слой - 25-30 миллиметров.
Для наружных работ берут жесткую пену полиуретана. Необходимость в пароизоляции отсутствует. Стены будут надежно защищены от разрушающего влияния циклов замерзания-оттаивания.
Для утепления кровли предназначены мягкая пена, а также жидкий пенополиуретан.
Для теплоизоляции фундамента отлично подходит плиточный материал с высокой жесткостью и плотностью. Размер пенополиуретана может быть разным. Обычно это 500х500 миллиметров.

Перед тем как приступить к работам по самостоятельному нанесению пенополиуретана, следует выбрать подходящее оборудование. Оно называется пеногенератор. Главная его задача - смешать в нужной пропорции компоненты. Оборудование можно разделить на установки низкого и высокого давления. Для бытовых нужд подойдет пеногенератор с низким давлением.

Многие модели обеспечивают оптимальный температурный режим. Если вы планируете производить напыление в холодное время года, то установка с подогревом - то, что вам нужно.

Цена и производители пенополиуретана

Пенополиуретан - это продукт смешивания и реакции двух веществ: полиола (компонент А) и полиизоцината (компонент Б). Последний в России не производится. Его поставляют из-за рубежа.

Стоит отметить таких производителей полиизоцината: Bayer, Elastogran (Германия), Huntsman (Голландия), Dow Chemical (США). Все эти производители пенополиуретана (компонента Б) изготавливают материал примерно одинакового качества и стоимости - от 165 рублей за килограмм.

Отечественные компании выпускают полиол. Выделить можно таких производителей: Дау-Изолан, Химтраст, Завод полиолов, Уретан и другие. Цена полиуретана (компонента А) составляет около 250 рублей за килограмм.

Российские производители изготавливают также плиточный пенополиуретан достойного качества. Его цена стартует от 500 рублей за квадратный метр.

Краткая инструкция по монтажу пенополиуретана

Технология нанесения пены полиуретана не отличается в зависимости от обрабатываемых поверхностей. Наружные, внутренние стены, фасад утепляются по одной схеме, при этом предварительно создается обрешетка из деревянных брусков с шагом около 30 сантиметров. Для теплоизоляции фундамента и кровли устанавливать дополнительную обрешетку не нужно.

Монтаж пенополиуретана проводим так:

Открываем краны на баллонах с компонентами и нажимаем на курок пистолета. Из форсунок начинает поступать пена.
Наносим ее, начиная с низа стены. Если речь идет о теплоизоляции фундамента - то с дальнего угла. То же самое касается утепления кровли.
Пистолет необходимо держать не ближе 20-25 сантиметров от поверхности.
Перемещаем струю плавно и наносим равномерно.
Если нужно сместиться на новое место, то пистолет выключаем. Прежде чем приступить к работе вновь, необходимо сменить форсунку.
Если вы наносите два слоя пенополиуретана, то второй нужно начинать напылять только после полной полимеризации первого. Средняя толщина пенополиуретана обычно составляет 25-50 миллиметров.
Следим за тем, чтобы слой утеплителя не выступал за обрешетку.
Застывший пенополиуретан обрезаем при необходимости строительным ножом вровень с обрешеткой.

После отвердения утеплителя поверхность стен нужно армировать с помощью специальной сетки и уголков. После этого можно начинать проводить финишные работы - штукатурить, красить, устанавливать сайдинг и прочее.

Смотрите видео обзор пенополиуретана:

Пенополиуретан по ряду свойств превосходит все остальные теплоизоляторы. В частности, у него очень низкая теплопроводность, высокая адгезия и гидрофобность. Он легкий и экологичный. Но для работы с ним понадобится специальное оборудование. И если у вас нет возможности взять его в аренду, то целесообразней нанять бригаду профессионалов, так как покупать дорогостоящую аппаратуру нецелесообразно.

Технические характеристики пенополиуретана, представляющего собой материал из группы газонаполненных пластмасс, на 85-90 % состоящих из инертной газовой массы, позволяют использовать его в различных сферах человеческой деятельности: от изготовления детских игрушек и губок для мытья посуды до осуществления утепления в различных видах сооружений, в том числе на балконах и лоджиях.

Подробнее о материале

Структура пенополиуретана – пористая и ячеистая, причем все крохотные ячейки, из которых он состоит, заполнены газообразным веществом. Оставшиеся несколько процентов объема составляет твердая часть, сформированная тонкими стенками этих ячеек. Основой для его производства являются продукты нефтехимической переработки, в частности, полиолы и полиизоцианаты. Кроме того существует технология выработки компонентов ППУ из масел на основе растительного сырья, однако из-за того, что стоимость исходных компонентов при таком способе производства имеет гораздо большую цену, она используется лишь в исключительных случаях.

В зависимости от пропорции исходных компонентов, используемых для создания этого материала, выпускаются пенополиуретаны с ячейками различных размеров и толщины, имеющие разные прочностные характеристики. В их число входят:

ППУ обычного типа;
С повышенной жесткостью;
Мягкого типа;
Очень мягкие;
Вязко эластичные;
Высокоэластичные.

В строительном производстве используется пенополиуретан жесткого типа, с плотностью 30-86 кг/ м 3 , обладающий высокими энергосберегающими способностями. ППУ с плотностью порядка 70 кг/м 3 , помимо своих прочностных качеств, обладает повышенной способностью удерживать влагу , благодаря чему он с успехом используется в устройстве гидроизоляции.

Сфера применения в качестве утеплителя

Благодаря своей низкой теплопроводности (0,019 – 0,03 Вт/м), небольшой паропроницаемости и хорошим гидроизолирующим свойствам пенополиуретан с успехом используется в строительстве, как эффективное и надежное средство для устройства теплоизоляции различных строений и сооружений. Например, при производстве таких работ, как:

Создание теплоизоляционного слоя в кровлях и чердачных помещениях;
Утепление и устройство акустической изоляции внутренних и наружных стен, перекрытий зданий;
Устройство гидроизоляции и утепления фундаментов;
Создание теплоизоляционного слоя при монтаже магистральных трубопроводов.

Утепление крыш зданий при помощи пенополиуретановой смеси очень популярно во многих развитых странах, таких, как США и Канада. Для предохранения от разрушения вследствие воздействия ультрафиолета, такое покрытие дополнительно закрывается сверху бетоном или листовым металлом.

Подробная инструкция по приведена в нашей отдельной статье.

Один из самых популярных и доступных материалов для утепления — это пенопласт. в качестве утеплителя мы рассказали на нашем сайте.

Преимущества и недостатки

Пенополиуретан как утеплитель обладает целым рядом положительных качеств, подтверждающих эффективность и рациональность его применения на различных стадиях строительного производства. К ним относятся:

Высокая степень адгезии (схватывания) с обрабатываемым основанием. Благодаря своей способности к прилипанию пенополиуретановая пена может наноситься на поверхности любого типа, расположенные под любыми углами и плоскостями.
Механическая прочность и способность к расширению . Увеличивая свой объем в процессе нанесения, пенополиуретановый состав заполняет все мельчайшие щели, образуя плотное монолитное покрытие, обладающее высокими прочностными качествами.
Легкость . Это качество позволяет активно использовать этот материал в работах по теплоизоляции крыш и чердачных помещений.
Шумоизоляционные свойства . Пенополиуретановая пена с ячейками закрытого типа за счет своей возможности формирования однородного, бесшовного покрытия является одним из лучших звукоизоляторов.
Удобство в работе и быстрота нанесения . Производство и нанесение пенополиуретанового состава возможно на месте монтажа, за счет чего удается значительно снизить транспортировочные расходы и выполнить работы по утеплению более качественно, избежав появления «мостиков холода» на отдельных участках. Окончательное затвердение пены происходит в минимальные сроки, после чего она приобретает свои высокие физико-технические качества.

Впрочем, помимо несомненных достоинств ППУ имеет и некоторые «проблемные места». В том числе:

Низкую стойкость к ультрафиолетовому излучению . При открытом способе его эксплуатации необходимо предусмотреть его дополнительную защиту в виде нанесения слоя штукатурки, краски или панелей.
Не достаточно высокую пожаростойкость . Поэтому для защиты от возможного воспламенения полиуретановый утеплитель должен быть защищен специальным пожаробезопасным покрытием.
Высокую стоимость . На сегодняшний день средняя стоимость напыления пенополиуретанового покрытия толщиной 10 см составляет 1500-2500 руб. за 1 м 2 , 5 см – 750-1300 руб.

Характеристики и свойства

По своим теплоизоляционным характеристикам пенополиуретан в качестве утеплителя значительно превосходит другие популярные материалы, использующиеся в современном строительном производстве. Он отличается высокой плотностью и имеет хорошие теплосберегающие показатели. Основное влияние на теплопроводность ППУ оказывает размер и структура его ячеек. У жидких составов этот показатель находится в пределах 0,019 – 0,035 Вт/м К, в то время, как коэффициент теплопроводности другого популярного утеплителя – минеральной ваты, составляет 0,045 – 0,056 Вт/м К.

Коэффициент паропроницаемости пенополиуретана с закрытой ячеистой структурой составляет µ = 50 по ISO/FDIS 10456:2007(E), что в 50 раз ниже данного показателя, рассчитанного для минеральной ваты (µ = 1). То есть, при использовании пенополиуретановой пены для утепления внутренней части помещений или защиты бетонных поверхностей с внешней стороны предотвращается проникновение водяных паров в структуру стен или перекрытий. Тем не менее, в водной среде использовать пенополиуретановое утепление не рекомендуется из-за возможностей развития реакций гидратации.

Обратите внимание: Пенополиуретановые составы с низкой плотностью, обладающие ячеистой структурой открытого типа, паропроницаемы, поэтому нуждаются в создании пароизоляционной защиты при использовании внутри помещений.

Технические характеристики пенополиуретана:

Номер п/п	Показатели	Единицы измерения	Величины для полиуретанов различных марок
1	Кажущаяся плотность	Кг/м 3	18.300
2	Теплопроводность	Вт/м К	Не более 0,019.0,03
3	Разрушающее напряжение, не менее	Мпа	Сжатие: 0,15…1,0Изгиб: 0,35.1,9
4	Водопоглощение	% объема	1,2.2,1
5	Количество закрытых пор		Не менее 85..95
6	Горючесть		ГОСТ 12.1.044 (трудногорючие)

Сравнение пенополиуретана с утеплителями других видов

Для того чтобы выяснить, насколько оправдано и целесообразно применение ППУ в качестве утеплителя, его основные физико-технические параметры следует рассматривать в сравнении с другими популярными материалами, например минеральной ватой:

Показатели	Единицы измерения	Наименование материала
Показатели	Единицы измерения	Пенополиуретан (ППУ)	Минеральная вата
Коэффициент теплопроводности	Вт/ м К	0,033	0,049
Кажущаяся плотность	Кг/м 3	60-80	55-150
Прочность при сжатии	Мпа	0,3	Не нормируется, минимальное сопротивление нагрузкам
Поглощение влаги, не более	%	10	Не нормируется, постоянный процент влажности 4%, низкая сопротивляемость увлажнению
Эффективный срок службы, не менее	лет	40	10
Расходы при эксплуатации (показатель удельной повреждаемости)	Повреждение в год/100 км	3-4	30-40

Сравнительные характеристики пенополиуретана в плане его экологичности и безопасности, представлены в следующей таблице:

Показатели		Пенополистирол	Пенопласт	Минеральная вата
Экологическая безопасность	Безопасен	—	—	Содержит фенолы, формальдегиды
Отношение к влаге	Устойчив	Устойчив	Не устойчив	Не устойчива
Поведение в агрессивных средах	Устойчив	Менее устойчив	Слабоустойчив	Не устойчива
Сопротивляемость грызунам, микроорганизмам	Хорошая	Малая	Нет	Нет
Наличие ядовитых веществ, % в массе	Нет	Нет	Нет	6 % (формальдегиды, фенолы)
Распространение волокон в воздухе	Нет	Нет	Нет	Присутствуют, аллерген
Наличие азоноразрушающих газов	Нет	Нет	Нет	Да

Еще одним из интересных материалов для утепления является . О том, чем хорош этот утеплитель читайте здесь.

Чтобы балкон стал максимально теплым, кроме работ по теплоизоляции необходимо провести еще и отопление. Для этого можно воспользоваться инфракрасными потолочными обогревателями, странице.

В случае самостоятельной работы с материалом следует придерживаться некоторых простых рекомендаций:

На заметку: Устройство пенополиуретанового утепления может производиться круглогодично.

Таким образом, изучив технические характеристики пенополиуретана и правильно осуществив его нанесение можно получить долговечное и качественное теплоизолирующее покрытие, которое любое помещение сделает более теплым и комфортным.

Пенополиуретан видео

В данном разделе предлагаем вам посмотреть видеосюжет о технических характеристиках пенополиуретана и о технологии его напыления.

Добросовестный хозяин собственного дома вопросы утепления своего жилья всегда относит к первостепенным. И это – абсолютно правильная позиция. Грамотно спланированная и качественно сделанная термоизоляция выполняет сразу несколько важнейших функций. Она существенно снижает теплопотери здания, что дает возможность с минимальными затратами на энергоносители создав в жилом доме эффективную систему отопления. Термоизоляция хорошо помогает в летние знойные дни – в доме не будет жарко, и установки кондиционирования не станут работать с излишней нагрузкой. И, наконец, утепление всех основных элементов строения – это залог их длительной эксплуатации, снижение уровня деструктивных внешних воздействий на стройматериалы стен, перекрытий, фундаментов.

Однако, необходимо помнить и о том, что неправильно выполненная термоизоляция вполне способна причинить серьезный вред зданию. Выбор утеплительных материалов – чрезвычайно важный вопрос, так как далеко не все из них допустимы в тех или иных случаях. Одним из наиболее перспективных современных термоизоляторов считается пенополиуретан. Однако. И вокруг этого материала не утихают жаркие споры – кто-то считает его материалом практически без недостатков, а есть и те, кто подвергает его безжалостной критике. Давайте попробуем разобраться в этом вопросе – утепление пенополиуретаном плюсы и минусы, несколько обобщив и систематизировав информацию с многочисленных строительных сайтов и форумов.

В практике частного домостроения пенополиуретан в наших краях стал широко применяться не так давно. Однако, наверняка, всем это материал знаком еще с раннего детства: поролон – а это тоже одна из разновидностей пенополиуретана, шел на изготовление губок для принятия гигиенических процедур, использовали его и как набивку для мягких игрушек или детской мебели.

Всем знакомый поролон — это тоже одна из разновидностей пенополиуретана

Безусловно, для утепления строительных конструкций используются иные виды полиуретана, но базовый химический состав и принцип получения материала остаются теми же. Характерная особенность всех пенополиуретанов – высокая газонаполненность, достигающая 90% от общего объема застывшей массы.

Итак, пенополиуретан относится к пористым газонаполненным полимерам на основе полиуретановых составляющих. В зависимости от конкретно применяемых компонентов, на входе может получаться эластичная упругая структура (тот же поролон) или же жёсткая, такая, которая в основном и находит применение в термоизоляционных мероприятиях.

При утеплении тех или иных строительных конструкций могут применяться готовые термоизоляционные пенополиуретановые детали, например, панели, блоки, полуцилиндры (скорлупы для труб) и т.п. Однако максимальную востребованность имеют составы, которые наносятся на утепляемые поверхности (или заливаются в полости) в жидком виде, но обладают способностями самовспениваться и быстро полимеризовываться и застывать. Таким образом, по сути, приготовление нужного состава происходит непосредственно на месте проведения утеплительных работ.

При масштабных работах применяются двухкомпонентные составы. Как правило, современная технология предполагает использования в качестве компонента «А» полиола, а в качестве «Б» — полиизоционата.

Бочки с компонентами «А» и «Б»

Смешение этих составляющих с участием незначительного количества воды приводит к реакции синтеза полимера с активным выделением газа (в данном случае – углекислого), который и создаёт вспененную, пористую жесткую структуру. Такие пенополиуретаны обладают закрытой ячеистой структурой – подавляющее большинство воздушных пузырьков полностью изолированы от соседних.

Теплопроводность углекислого газа, заполняющего ячейки, при всех остальных равных условиях, существенно ниже, примерно на треть, нежели у воздуха (0,016 Вт/м×°С против 0,026 Вт/м×°С), что является еще одним существенным плюсом для пенополиуретана с закрытыми ячейками, именно как эффективного утеплителя.

В некоторых профессиональных высококачественных системах в качестве вспенивателя применяются фреоны.

На бытовом уровне, а также для проведения ограниченных по площади и объемам операций (заполнение щелей, небольших проемов, проведение ремонтных работ и т.п.) чаще используются однокомпонентные пенополиуретановые составы, больше известные всем под наименованием монтажных пен.

По сути, компоненты уже предварительно смешаны, и требуемый для полимеризации состав находится в баллонах под давлением. Но для окончательной реакции, вспенивания и отвердевания требуется контакт с кислородом воздуха и водой (увлажнение поверхности и содержащийся в воздухе водяной пар). В итоге получается пористая вспененная структура, ячейки которой открыты.

Структура затвердевшей монтажной пены — не столь плотная и однородная

Газ, участвующий в принудительном пенообразовании – фреон, постепенно улетучивается и заменяется обычным воздухом, и конкурировать по степени теплопроводности такой пенополиуретан с закрыто-ячеистым – не может. Проигрывает он и в прочности, устойчивости к внешним воздействиям. Поэтому всерьез рассматривать такие составы в качестве основных для утепления здания не стоит – у них есть своя, и очень востребованная, сфера применения. Единственный критерий, по которому выигрывает такая структура с открытыми ячейками – это шумопоглощение и звукоизоляция.

Для сравнения, в таблице ниже приведены основные физические и эксплуатационные параметры пенополиуретанов обоих типов:

Основные параметры материалов	Сравнительные характеристики
	Пенополиуретан с закрытой ячеистой структурой (двухкомпонентный напыляемый)	Пенополиуретан с открытой структурой (монтажная пена)
Коэффициент теплопроводности, Вт/м ×°С	0,019 ÷ 0,035	0,025 ÷ 0,045
Количество закрытых ячеек	Более 90%	Менее 50%
Расширение (подъем пены) по сравнению с первоначальным объемом	1: 40	1: 70 ÷ 90
Плотность, кг/м ³	20 ÷ 200	8 ÷ 18
Паропроницаемость	0,02 ÷ 0,05	0,07 ÷ 0,15
Влагопоглощение	1 ÷ 3%	10 ÷ 60%
Гидроизоляционные свойства	да	нет
Свойства звукопоглощения	хорошее	высокое

Как наносят пенополиуретан на утепляемые конструкции

Так как тема статьи напрямую связана именно с термоизоляционными мероприятиями, в дальнейшем будем рассматривать преимущественно двухкомпонентный пенополиуретан, обладающий закрытой ячеистой структурой, оставив в стороне монтажные пены.

Создание утепленных конструкций или же придание элементам здания термоизоляционных качеств может проводиться с использованием двух различающихся технологий – напылением или заполнением полостей (заливкой).

Для напыления используются специальные технологические установки. Компоновка комплексов может быть различной, но в любом случае процесс сводится к тому, что компоненты «А» и «Б» забираются из штатных емкостей или встроенных резервуаров, предварительно наполненных перед началом работ. Далее, под действием создаваемого компрессором давления, компоненты, транзитом через управляющую станцию, поступают на пистолет-распылитель.

Смешение компонентов происходит уже на конечном этапе – в смесительной камере пистолета, а затем под высоким давлением через сопло жидкая смесь попадает на утепляемую поверхность. По сути, основная реакция синтеза полимера, с выделением тепла и большого количества углекислого газа, приводящему к обильному вспениванию, происходит уже на обработанной поверхности.

И сам состав образующегося пенополиуретана, и нанесение его под высоким давлением способствуют великолепной адгезии утеплителя практически к любой поверхности – это отличительная особенность и одно из ключевых преимуществ этого материала.

Видео: утепление стен напылением пенополиуретана

Управляющие органы технологической установки позволяют точно регулировать процентное соотношение компонентов в смеси – от этого во многом зависят эксплуатационные качества получаемого покрытия. Регулировке поддаются давление на выходе, максимальный расход материала на сопле пистолета.

При всей кажущейся простоте технологии, она имеет массы тонкостей, которые знают только опытные специалисты. Самостоятельно провести напыление, даже если удастся взять в аренду комплект оборудования – задача трудновыполнимая, если, конечно, в приоритете стоит качество получаемого утепления и рациональное расходование материалов. Кстати, весьма многие современные так называемые «мастера», предлагающие свои услуги в данной сфере, также часто грешат низким профессионализмом. Приобрести собственный аппарат для напыления пенополиуретана – вовсе не означает сразу стать квалифицированным специалистом, в прямой аналогии с тем, например, что покупка автомобиля никак не может тут же сделать нового хозяина опытным водителем. Кстати, в Европе оператор установки по напылению ППУ относится к категории высококвалифицированных работников, обучение этой специальности занимает даже не один год, а в ходе работы не реже, чем раз в 6 месяцев, считается обязательным прохождение контрольной аттестации. Так что, выбирая подрядчика на утепление собственного дома, требуется немалая осмотрительность – лучше отдать свое предпочтение проверенной фирме, которая гарантирует качество, пусть даже услуги будут чуть дороже, чем у неизвестного частника.

Лидером в производстве оборудования для напыления ППУ является американская компания GRACO, выпускающая целую линейку специальных установок «REACTOR» различной производительности. А в сфере производства высококачественных компонентных составов для получения пенополиуретанов максимальных оценок заслуживает продукция концерна «ВАSF». Это также можно принимать в расчет при выборе производителя работ, ознакомившись е его техническим оснащением.

Второй вариант утепления строительный конструкций пенополиуретаном – это заливка смеси в специально оставленные для этого полости. Яркий пример – каркасные дома, построенные по «сэндвич»-технологии.

Подобные работы также требуют знания определённых нюансов и высокой опытности специалиста. Компоненты подаются также под давлением, но оно существенно ниже, чем при напылении на стену. Смешение производится в специальной камере пистолета, откуда смесь уже поступает на выход, в трубу подачи. Оборудование может использоваться такое же, как при напылении, только с определенной перенастройкой параметров. Однако для качественного исполнения работ существуют и специальные заливные установки, в которых предусмотрено использование специальных компонентов с опциями своеобразного «отложенного старта» пенообразования, так, чтобы оставалось достаточно времени на внесение смеси в полость (форму) до начала активного изменения структуры состава.

В заполняемой пеной конструкции заранее оставляются или же проделываются отверстия для ввода в полость трубки подачи, а также для осуществления визуального контроля уровня заполнения. Квалификация мастера здесь имеет огромное значение – требуется хорошо разбираться в характеристиках приготавливаемой смеси: ее предполагаемом объемном расширении, времени полного набора объема и начала отвердевания. Оператор должен тонко выдерживать баланс между неполным или неплотным заполнением полости и возможными разрывами или деформацией утепляемой конструкции. Полноценный визуальный контроль в таких ситуациях, как правило, невозможен, и допущенные огрехи потом можно выявить только в процессе эксплуатации здания или с помощью специального оборудования – тепловизора.

Для утепления внешних ограждающих конструкций применяется исключительно пенополиуретан с закрытой ячеистой структурой. Для создания звукоизоляционных барьеров во внутренних стенах или перекрытиях допустимо, с точки зрения экономичности, использовать более дешевый ППУ с открытой ячейкой.

Видео: наглядный пример заполнения пенополиуретаном полости строительной конструкции

Действительные и надуманные преимущества и недостатки пенополиуретанового утепления

Пришла пора поговорить о достоинствах и недостатках пенополиуретана, используемого для термоизоляции строительных конструкций. Для начала, приведем таблицу с основными характеристиками закрытоячеистого материала, заявляемыми производителями, а затем разберем основные параметры подробнее.

Основные характеристики пенополиуретана	Показатели
Предел прочности на сжатие (Н/мм ²)	0.18
Предел прочность на изгиб (Н/мм²)	0.59
Водопоглощение (% объема)	макс. 1 ÷ 3
Теплопроводность (Вт/м ×° К)	0,019÷0,035
Содержание закрытых ячеек (%)	до 96
Вспениватель	СО₂
Класс воспламеняемости	B2
Класс огнестойкости	Г2
Температура нанесения, не менее	+10 °С
Температура применения	от -150 ° С до +220 ° С
Область применения	Термо-и гидроизоляция жилых и промышленных зданий, емкостей, автомобилей, плавсредств, вагонов
Эффективный срок службы	30 ÷ 50 лет
Влага, агрессивные среды	Устойчив
Экологическая чистота	После полной полимеризации - безопасен. Разрешен к применению в жилых зданиях. Используется при производстве холодильников для пищевых продуктов
Время потери текучести (секунд)	25 ÷ 75
Паропроницаемость (мг/м×ч×Па)	0,05 ÷ 0,07
Ячеичность	закрытая
Плотность (кг/м ³)	40 ÷ 120

Низкий коэффициент теплопроводности?

Пенополиуретан справедливо относят к одному из самых надежных термоизоляторов. Правда, приписывают, порой, ему совершенно «сказочные» свойства, вплоть до рекордно низкого коэффициента теплопроводности в 0,017 Вт/м×°С.

Про 0,017 не стоит даже и говорить – это просто нереально. Но вот показатель в 0.20 встречается в публикациях достаточно часто. Так ли это на самом деле?

Говорить о столь высоких показателях термического сопротивления можно только при абсолютно точном соблюдении всех требований технологии и применении самых высококачественных материалов и оборудования. Одним словом –такой уровень достижим, скорее, теоретически. Подобных результатов можно достичь только при использовании напыляемой системы с закрытыми ячейками, в которой пенообразователем выступает фреон r141b , который в большинстве европейских стран уже попросту запрещен к производству и применению. Плотность создаваемого пенополиуретанового покрытия не должна превышать 30 кг/м³, чего достичь в обычных условиях – чрезвычайно сложно.

Коэффициент теплопроводности 0,022 Вт/м×°С – уже более реалистичный показатель, но и для такого уровня термоизоляции необходимо соблюсти в точности технологию напыления, с плотностью наносимого покрытия не более 36 кг/м³, и с применением все того же фреона r141b , о запрете которого уже упоминалось выше.

Таким образом, например, в Европе, столь низкие показатели теплопроводности даже не принимаются в расчет – там считается высококачественным термоизоляционное покрытие с коэффициентом порядка 0,028 Вт/м×°С. А на деле можно ориентироваться примерно так:

Если применяются системы с закрытой ячеистой структурой и пенообразователем на базе смеси фреонов типа Solkane® 365/227, при безусловном соблюдении всех требований технологии нанесения, то реально выйти на показатель, близкий к 0,026 Вт/м×°С. Увы, в наших условиях подобные системы практически не применяются из-за высокой стоимости.
Если применяются системы, в которых в качестве вспенивающего компонента используется вода (наиболее типичный случай), то в лучшем случае коэффициент будет 0,030 Вт/м×°С.
Если используется аппаратура низкого давления, то заливаемый в полости пенополиуретан в идеале будет иметь коэффициент 0,032 Вт/м×°С.
При напылении, из соображений экономии, пенополиуретанового покрытия с открытой ячеистой структурой, то нижний предел – это 0,037 Вт/м×°С. Это, опять же, в теории, так как пористая структура такого ППУ довольно обильно впитывает влагу, и показатели теплопроводности в действительности могут быть и еще ниже.

Можно еще чуть-чуть огорчить читателя – нередко совокупность всех обстоятельств (использование не совсем качественных материалов или напылительного оборудования, нарушение технологических правил и т.п.) приводит к тому, что в реальности коэффициент вырастает до 0,040 и даже более Вт/м×°С. Это, в частности, относится к разрекламированному «мягкому» пенополиуретану с открытой ячеистой структурой.

Есть еще один нюанс. Со временем даже в закрытой ячеистой структуре пенополиуретана происходит диффузия фреона или углекислого газа с их выветриванием и постепенным замещением обычным воздухом. Стало быть, термоизоляционные качества могут снизиться.

В целом, даже 0.030 и даже 0.036 – это вполне достойный показатель для качественного термоизоляционного материала. Но вот рассчитывать на совершенно фантастические 0,020 или 0,022 все же не стоит.

Отличная адгезия с любыми поверхностями?

Это качество пенополиуретана принято считать одним из важнейших его достоинств. Во многом с этим можно согласиться, но все же – с оговорками. Не любой пенополиуретан имеет столь выдающиеся особенности, и не ко всем материалам он «клеится» одинаково.

Простой пример – никогда не будет обеспечена нормальная адгезия с полиэтиленом. Не исключены серьезные проблемы, если пенополиуретан наносится на абсолютно не подготовленное основание, например, с оставшейся побелкой или тонкой отслаивающейся штукатуркой, не прошедшее очистку от пыли и грязи и обезжиривание.

Качественным профессиональным ППУ-системам противопоказан контакт с влажной поверхностью, тогда как открыто-ячеистые составы, типа монтажной пены, наоборот, даже требуют определенного увлажнения.

Говорить о том, что у ППУ заведомо выше адгезия, чем у любых других составов тоже нелепо – есть грунты, лаки и краски, прекрасно ложащиеся на оцинкованный металл, а в случае с напылением пенополиуретана здесь также могут случиться казусы. Например, системы с использованием воды в качестве пенообразователя, на оцинковку наносить не следует – хорошей адгезии достигнуто не будет.

Еще одно замечание по этому поводу – говорить о высокой адгезии можно лишь в том случае, если речь идет о ППУ с закрытой ячейкой. Известны случаи, когда нанесенный слой из открыто-ячеистого пенополиуретана просто облетал даже под действием своего не самого большого веса.

Единственное, с чем в рассматриваемом аспекте можно полностью согласиться – адгезионные качества пенополиуретана таковы, что монтаж утеплительного слоя однозначно не потребует дополнительных материалов и креплений. Это преимущество – бесспорное. А оценивать степень адгезии – все же удел специалистов-технологов.

Процесс нанесения пенополиуретановой термоизоляции — быстр и прост?

Такое утверждение можно назвать спорным. Если точнее, то лучше его разделить на два понятия – тогда проще будет все «расставить на места».

По скорости нанесения пенополиуретана напылением процесс, действительно, является лидером. Безусловно, есть определенная зависимость от особенностей конструкции здания, этажности, конфигурации стен и т.п. Но если сравнивать с любым другим утеплительным материалом, то конкурентов по темпам термоизоляции поверхности просто нет.

Насчет простоты – картина несколько другая. Про квалификацию мастеров и качество применяемого оборудования и используемых материалов уже говорилось – простотой здесь и «не пахнет». Другое дело, что технология напыления позволяет с лёгкостью наносить пенополиуретан на самые сложные формы и в самые труднодоступные места. При этом процесс практически безотходный (при высокой квалификации оператора), покрытие получается равномерным и бесшовным, что значительно упрощает последующие операции, и без «мостиков холода» — эффективность термоизоляции от этого резко возрастает.

Кстати, одним из выраженных общепризнанных недостатков пенополиуретанового утепления является именно сложность выполнения подобных работ собственными силами.

Очень высокий срок эксплуатации пенополиуретанового утепления?

Опять же, подобное утверждение нельзя назвать безапелляционным.

Первое – говорить о длительном сроке службы можно исключительно при использовании пенополиуретана с закрыто-ячеистой структурой. Те недорогие покрытия с открытой ячейкой, которые будут нанесены с внешней стороны и станут доступными самому обычному влажностному атмосферному воздействию (даже не принимая в расчет вероятность прямого попадания на них осадков), вряд ли прослужат долго. Они по степени впитываемости влаги ничуть не лучше той же минеральной ваты, и рассуждать о десятилетиях эксплуатации по меньшей мере – наивно.

Самый страшный противник пенополиуретана — ультрафиолетовая составляющая солнечного спектра

Второе – даже если используется качественный закрыто-ячеистый пенополиуретан, то сокращению эксплуатационного срока всегда способствует ультрафиолетовая составляющая солнечного спектра. Материал подвергается деструктуризации, становится хрупким, ломким, начинает поддаваться абразивному истиранию и выветриванию. Даже самые качественные ППУ-системы могут терять до 1 мм толщины в год из-за воздействия солнечных лучей. Это – одно из негативных качеств пенополиуретана, и его обязательно учитывают при планировании термоизоляционных работ.

Третье – не слишком высокая долговечность материала может быть вызвана неправильным процентным соотношением компонентов, нарушением технологии напыления (этим, зачастую, грешат многие «конторы», работающие в данной сфере, применяя, к примеру, оборудование низкого давления для нанесения на стены внешнего слоя). А это – опять акцент на правильном выборе подрядчика.

Но в целом, если все необходимые условия соблюдены, то можно смело говорить о том, что пенополиуретан действительно из все утеплителей стен является чемпионом. Свидетельство тому – демонтируемые старые дома в Северной Европе, прослужившие 50 и более лет – пенополиуретановые термоизоляционные прослойки остались целыми и сохранили свои основные качества.

Биологическая стойкость – на ППУ не появляется плесень, его не грызут мыши?

Опять нужно внести ясность в понятия.

Начнем с плесени и прочей микрофлоры. Колонии образуются там, где создаются для этого благоприятные условия. Это – повышенная влажность и определенный температурный режим. Таким образом, если по стечению обстоятельств нужный «микроклимат» создан, то плесень вполне может появиться на поверхности материала (если речь идет о закрытой ячеистой структуре), иди даже в его толще (при открытых ячейках). Это, например, может быть закрытое и плохо проветриваемое помещение.

Вместе с тем, при качественном утеплении закрыто-ячеистым пенополиуретаном вероятность появления условий для развития микроорганизмов – не столь высоки. Недостаточности термоизоляционных качеств, заканчивающаяся постоянных скоплением конденсата, ждать при использовании даже не столь толстого слоя ППУ – не приходится, а закрытая ячейка не накапливает влагу из воздуха. Но невысокая вероятность появления «гнезд» плесени или грибка вовсе не связана с какими-либо особыми антисептическими качествами материала – все вытекает из его основных теплотехнических характеристик. Ну а сам пенополиуретан питательной средой для микрофлоры, безусловно, не является.

Следующий вопрос – проблема грызунов. Ее можно разделить на два аспекта.

Утверждать, что пенополиуретан становится для них преградой – это совершенно голословно. Да, этот полимер абсолютно не переваривается их пищеварительной системой, но и какой-либо отравой не является. Просто так, конечно, мышь или крыса грызть пенополиуретан не станет – он не представляет для них никакой пищевой ценности. Но вот если грызунам требуется проделать проход с улицы в жильё или к хранилищу пищи, то слой ППУ из никак остановить не сможет.

Другое дело – в закрыто-ячеистом пенополиуретане (как, впрочем, и в экструдированном пенополистироле) мыши или крысы никогда не организуют своего гнезда. В минеральной вате или обычном пенопласте грызуне селятся охотно – там легко создаются необходимые для жизни и размножения условия. А любая полость в ППУ или ЭППС являет собой непроницаемую для воздуха и влаги камеру, в которой невозможен нормальный теплообмен и длительное пребывание.

Вывод – преградой пенополиуретан для мышей или крыс не станет, но и средой обитания не будет тоже. Повторимся – это относится к ППУ с закрытой ячейкой. В открыто-ячеистой структуре ничего не помешает мышам устроить свой теплый и уютный «дворец».

Пенополиуретан – абсолютно экологичный материал?

Это утверждение весьма близко к действительности. Если «оглянуться по сторонам», то нельзя не увидеть, что пенополиуретан используется в повседневной практике практически повсеместно, в том числе и в условиях постоянного контакта с человеческим телом, с продуктами питания, с медицинским оборудованием и т.п. Это ли не показатель экологичности?

Но здесь следует чрезвычайно важная оговорка – это все будет справедливым, если при напылении (заливке) использовались только высококачественные компоненты, применялось профессиональное оборудование, а сами работы проводились действительно квалифицированным мастером. Дело в том, что исходные компоненты являются токсичными и относятся ко II и III группе опасности, которые после смешивания, реакции и полимеризации превращаются в совершенно безопасный пенополиуретан. Однако, низкое качество исходных составов, неправильные пропорции подачи в смеситель, иные нарушения технологии способны сместить требуемый баланс, остаются непрореагировавшие компоненты, и получаемое напыление может «заполучить» весьма токсичные свойства в ту или иную сторону. Встречающиеся в сети негативные отзывы о пенополиуретане, что от него исходит резкий запах, вызывающий недомогание – со 100% вероятностью вызваны именно такими обстоятельствами.

Другое дело, что сам процесс напыления требует чрезвычайно ответственных мер безопасности. Работы должны проводиться в специальном снаряжении, с обязательной защитой всех открытых участков кожи и слизистых оболочек. Особое внимание – обеспечение защиты органов дыхания. По существующим технологическим требованиям для этого должны использоваться полностью закрытые маски с принудительной подачей чистого воздуха для дыхания. Кстати – это еще один критерий добросовестности и квалифицированности мастеров. Если замечено, что работники выполняют напыление в обычной одежде, а из всех средств защиты применяют только марлевую повязку – это точно «шабашники». Если их руководитель не заботиться о здоровье своих работников, вряд ли у него будет «болеть голова» и за качество выполняемого утепления.

Очень часто самыми экологичными материалами преподносят натуральные утеплители – типа мха, опилок, льняной пакли, соломы и т.п. Здесь вроде бы все правильно, если не учитывать одного момента. А конкретно – такие материалы становятся богатой питательной средой для микроорганизмов и насекомых, активно впитывают из окружающего воздуха самые различные вещества, которые вполне могут представлять опасность для здоровья человека. Качественный пенополиуретан с закрытой ячейкой таких недостатков лишен.

Можно сразу отметить и химическую стойкость пенополиуретана к подавляющему количеству используемых в повседневной жизни веществ. Он не боится растворов кислот и щелочей (кроме высококонцентрированных). В отличие, скажем, даже от экструдированного пенополистирола, его можно декорировать любыми штукатурными составами и красками на любой основе.

Использование пенополиуретана позволяет отказаться от паро- и гидроизоляции?

Это преимущество справедливо только для закрыто-ячеистого ППУ. Действительно, и в кровельном, и в стеновом «пироге» (при внешнем напылении материала на стены) потребности в использовании гидропароизоляционной внутренней и ветрозащитной водонепроницаемой мембран нет. А это, надо сказать – весьма значительное упрощение всего общего процесса работ и существенный эффект экономии.

Однако, следует иметь в виду, что это – не всегда идет во благо. В интернете, например, постоянно ведутся жаркие споры в вопросах паропроницаемости материалов. По «классической» схеме она должна нарастать по направлению изнутри помещений в сторону улицы – так обеспечивается свободный отвод водяных паров и снижение вероятности образования конденсата в толще стеновой конструкции. Использование же пенополиуретана может нарушить эту закономерность. Чтобы утепляемое снаружи помещение оставалось в рамках нормального температурно-влажностного баланса, придётся особое внимание уделить вопросам вентиляции, или же предусматривать внутреннюю отделку, которая исключила бы проникновения паров через стены изнутри.

Утепление пенополиуретаном деревянного сруба — весьма сомнительное мероприятие

Не особо приветствуется напыление ППУ на натуральный деревянный сруб, особенно недавно возведенный, бревна в котором еще не успели освободиться от избыточной влажности. Если посмотреть на таблицу паропроницаемости, то показатель у напыляемого пенополиуретана и хвойной древесины поперек волокон – примерно одинаков, порядка 0,05 мг/м×ч×Па. Пенополиуретановая «шуба» при определенных условиях может «законсервировать» влагу в древесине, а это опасно возникновением гнилостных процессов. А вот для древесных композитов (фанеры, ОСП, ДСП) пенополиуретан безопасен – его паропроницаемость даже выше, чем у них.

А вот пенополиуретан с открытой ячеистой структурой – ничем практически в этом плане не отличается от иных утеплителей. При его использовании применение гидро- и ветрозащиты станет обязательным условием.

Материал отличается пожарной безопасностью?

Надо сразу сказать, что создать совершенно негорючий пенополиуретан технологам на настоящий момент пока не удалось. С полимерами это вообще чрезвычайно сложный вопрос просто в силу их молекулярного строения и компонентного состава. Другое дело – насколько он горюч и в какой степени опасен при возникновении пожара.

Если хозяин дома выбирает недорогой материал какого-нибудь восточного производителя, то это скорее всего пенополиуретан класса Г-4. А нужно отметить, что к этому классу относится вообще все, что горит. В таких составах совершенно не применяется антипиреновых добавок, либо их концентрация пугающе мала. Про подобный материал можно сказать однозначно – он «вполне прилично» горит, и потушить его становится весьма непростой задачей. И он не просто горит, но еще и становится распространителем пламени. К сожалению, современная история полна случаев, когда, к примеру, от сварочных работ загоралось пенополиуретановое напыление и выгорало полностью, что вело к деформации и разрушению даже прочных стеновых конструкций. Таким образом, приобретая непонятный материал неизвестного производителя хозяин в какой-то мере «закладывает мину» под собственное жилище.

Так как класс «НГ» пока что – недостижимый горизонт, технологи стараются минимизировать горючесть пенополиуретана введением специальных добавок. Большинство качественных составов уже можно отнести к категории Г-3 – материал самостоятельно не возгорится, без воздействия на него открытого пламени. При исчезновении источника огня пенополиуретан затухает, коксуется, не давая пламени распространяться далее. В отличие от пенополистирола – он на плавится и не течет. Возможно тление скоксовавшегося материала, но и в этих условиях продукты сгорания не столь токсичны, как при горении пенопласта, хотя также представляют весьма грозную опасность для здоровья и жизни человека.

Существуют и более пожаростойкие разновидности пенополиуретана, которые относят к категории Г-2 и даже Г-1. Однако, широкого распространения они пока не получили. Утеплительные качества у них пониже, а стоимость примерно в 3 – 4 раза выше, чем у популярных систем класса Г-3.

По большому счету, степень пожарной безопасности всего здания лишь в незначительной степени зависит именно от типа утеплителя – обычно этот показатель зиждется на правильном строении стеновых и кровельных конструкций. И качественный пенополиуретан даже класса Г-3 здесь может сыграть, скорее, положительную роль.

Последствия пожара — пенополиуретан не дал распространиться огню

Например, на представленной фотографии показаны последствия пожара, произошедшего в расположенном выше помещении. Напыленный пенополиуретан на потолке выгорел и скоксовался, но не передал пламени ниже. На границе потолка со стеной и на верхней части стены материал только лишь тронут температурным разложением, а ниже – вообще остался в целости. Кроме, собственно, слабой горючести, этому способствовала и крайне низкая теплопроводность материала – он не способствует распространению высокой температуры, необходимой для возникновения пламени.

Итак, в публикации достаточно объективно, с точки зрения автора, были рассмотрены основные свойства пенополиуретана, применяемого в качестве утеплителя. Ознакомившись с достоинствами и недостатками этого материала, изучив возможность приглашения действительно квалифицированных специалистов с качественными компонентными системами и классным оборудованием, просчитав примерно «бухгалтерию» предстоящих работ, можно будет принимать решение. Если доводы кажутся неубедительными – полное право выбрать любой из других утеплителей, подходящих для данной конструкции.

Разнообразие утеплительных материалов
Правильно подобрать вам поможет сравнительный анализ, приведенный в специальной статье нашего портала.

Калькулятор расчёта толщины утеплительного слоя

И еще одно подспорье читателю — быстро оценить и сравнить эффективность утеплителей и достаточно точно просчитать требуемую толщину термоизоляционной прослойки на стене поможет специальный калькулятор, размещенный ниже.

Для пользования им необходимо предварительно найти значение требуемого сопротивления теплопередаче, рассчитанное для конкретного региона. Оно указано на карте-схеме, размещенной ниже. В расчет берутся фиолетовые цифры – для стен и ограждающих конструкций.

После этого останется внести запрашиваемые значения и указать планируемые или существующие параметры стеновой конструкции (если внешняя отделка сделана по принципу вентилируемого фасада — она в расчет не принимается). Все остальные расчеты программа выполнит сама.