Свойства пенополиуретан: Свойства и технические характеристики пенополиуретана (ппу)

Свойства пенополиуретана (ППУ) | Статьи о теплоизоляции

ППУ обладает, можно сказать уникальными физико-механическими свойствами. Это самый высокоэффективный теплоизоляционный материал. ППУ широко применяется в разных областях строительства, причем затраты на него очень быстро окупаются во время эксплуатации. Теплопроводность ППУ составляет от 0,019 Вт/м К. до 0,023 Вт/м К.

По эффективности ППУ можно сравнить с вакуумной изоляцией, но это очень дорогой и технологически неудобный метод. По теплоизолирующим свойствам 25 мм ППУ приравниваются к 18 см древесины или  51 см красного кирпича. Полиуретановые покрытия очень эластичны, износостойкие, обладают хорошей сопротивляемостью большим деформациям, атмосферостойкие. Получают ППУ непосредственно на месте применения. Свойства материала могут различаться в зависимости от химической природы исходных компонентов.

Особо надо отметить широкий температурный диапазон применения пенополиуретана.

При экстремальных температурах от -60 до +150°С ППУ не расслаивается и не образует трещин. Даже при таких условиях ППУ создает герметичный непроницаемый для воздуха и воды слой, обеспечивает отличную звукоизоляцию.

Кроме всех, перечисленных выше достоинств ППУ, отдельно следует отметить, что он нетоксичен и экологически безопасен. Не раз проведенные испытания гарантировали его безопасность на 100%. ППУ безопасен при применении в качестве теплоизоляционного материала внутри и снаружи помещений.

ППУ нормально хранится под снегом и дождем, его теплопроводность никак не зависит от влажности окружающей его среды, это  еще одно преимущество ППУ по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.

Пенополиуретан можно использовать как кровельный материал, так как у него высокие гидроизолирующие свойства (за счет 95% закрытых пор) и низкий коэффициент теплопроводности (l=0,020 Вт/м°С). ППУ химически нейтрален к щелочным и кислотным средам, обладает повышенной стойкостью к большинству химических соединений.

Как правило, в состав ППУ входят антипирены, поэтому горит только там, куда попадает пламя внешнего источника огня, и горит до тех пор, пока это пламя есть. Если убрать факел – ППУ гаснет, не тлеет и не дымит. Отсюда вывод – компоненты ППУ не поддерживают горение и являются трудно горючими.

Благодаря высокой адгезии ППУ можно напылять на любые поверхности, как-то: стекло, дерево, краска, кирпич, бетон, металл. Та же высокая адгезия позволяет Пенополиуретану одинаково хорошо прилипать и к горизонтальным и к вертикальным поверхностям.  ППУ одинаково успешно может наноситься на пол, потолок и стены. К тому же не требуется специальный  крепеж, потому что ППУ отлично сцепляется с поверхностью любой формы и структуры. Инертность к кислотным и щелочным средам, позволяет использовать ППУ в грунте, в качестве кровельного покрытия или как антикоррозийное покрытие металла. ППУ  плотностью свыше  35 кг/м3  имеет отличные гидроизоляционные характеристики. Слабое место ППУ – ультрафиолетовое излучение.

Защитить его можно  простым и дешевым способом, покрасив краской.

В тех случаях, когда свойства ППУ оказывались неудовлетворительными, как правило, выяснялось, что он изначально был не качественным или же условия эксплуатации были слишком жесткими: постоянный температурный режим выше 150°С, непрерывный контакт  жидкостью или газом под высоким давлением и т.д.

Покрытие ППУ не требует ремонта и обновления. Срок эксплуатации ППУ около 50 лет. Изучив образцы ППУ залитого в 70-е годы, специалисты разных стран (Германии, Швеции, Японии, США) пришли к выводу, что «свойства не изменились». Правильно сделанное  покрытие из ППУ не разрушается, так как более 90% ячеек ППУ замкнуты и заполнены газом, с теплопроводностью ниже, чем у воздуха.

На промышленных объектах ППУ служит уже более 35 лет, так что практические испытания полностью подтверждают лабораторные исследования по изучению свойств пенополиуретана. Таким образом, многолетние испытания подтвердили репутацию ППУ как  лучшего теплоизоляционного материала.

Свойства пенополиуретана. / ППУ XXI ВЕК – Напыление ППУ

Отличные свойства Пенополиуретана известны специалистам различных областей экономики. ППУ, благодаря понижению цен на сырье и развитию технологий, стали применять при ремонте и отделке квартир, балконов, хотя раньше использовали только в индивидуальном и промышленном строительстве.

Пенополиуретан заслуживает множества хвалебных эпитетов, но лучшее представление о нем Вы получите, ознакомившись с подборкой мнений об этом, действительно замечательном материале.

Небольшой экскурс в историю

…ППУ впервые получил господин Байер в 1937 году и уже 1944, там же в Германии, он был внедрен в промышленное производство. В 1967 году в США был разработан более дешевый аналог данного материала. Страны Западной Европы имеют более чем 50-летний опыт использования конструкций теплопроводов с ППУ изоляцией.

Значительная экономия средств и снижение теплопотерь, благодаря технологиям с применением пенополиуретана, помогли западноевропейским странам преодолеть энергетический кризис 70-х.

При том, что в мире ППУ известен и активно применяется уже более чем полвека, для России это достаточно новая технология. Уже сегодня опыт показывает, что пенополиуретан по своим свойствам вне конкуренции. Спрос на различные виды ППУ возрастает из года в год, хотя о массовом его применении пока речь не идет, что, безусловно, вызывает сожаление. На сегодняшний день рост производства ППУ во всем мире значительно опережает уровень производства других теплоизоляционных материалов. Значительно возрос интерес к нему и в России.

Что такое Пенополиуретан…

Предлагаем Вам  некоторые цитаты из аналитических обзоров и научных работ.

«Полиуретаны являются новым классом широко применяемых полимерных материалов».…

«Пенополиуретан является неплавкой термоактивной пластмассой с ярко выраженной ячеистой структурой».…

«Пенополиуретан во всем мире признан полимером №1, он относится к классу газонаполненных пластмасс или как их еще называют пенопластов». …

«Из четырех “гигантов” современной крупнотоннажной индустрии пластических масс – полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола и полиуретана — последний является, безусловно, наиболее универсальным материалом».…

«Пенополиуретаны — легкие и прочные материалы, обладающие своеобразной структурой, подобной застывшей пене»….

«Пенополиуретаны — это уникальный синтетический полимерный материал».…

«Это высокоэффективный, высоко технологичный, высококачественный, доступный по цене и уникальный по своим характеристикам, теплоизоляционный материал».…

«Пенополиуретан является хорошим изоляционным материалом, потому что содержит 92-98% закрытых пор, которые заполнены изоляционными газами, обладающими более низкой теплопроводностью по сравнению с воздухом».…

«Это – высокоэффективный, высоко технологичный, высококачественный, доступный по цене и уникальный по своим характеристикам, теплоизоляционный материал».

Свойства и технические характеристики ППУ

Пенополиуретан (ППУ) – очень удобный материал для эффективной теплоизоляции. Технические характеристики ППУ определяют его свойства, назначение и особенности эксплуатации. Для термоизоляции чаще всего применяется жесткий ППУ. Именно такой пенополиуретан и его свойства мы рассмотрим ниже.

Основные характеристики и свойства пенополиуретана:

Характеристика	Величина
Горючесть	Г2-Г4
Тепропроводность	0.019 – 0.028 Вт/м*К
Влагопоглощение	1- 3% от объема
Количество закрытых пор	85-95%
Плотность	25-750 кг/м3

ППУ имеет вес всего 40-60 кг/м³. Рассмотрим детальнее характеристики изоляции из ППУ.

Теплопроводность ППУ

Теплоизоляционные свойства пенополиуретан проявляет лучше остальных современных утеплителей. Этот показатель составляет 0.019 – 0.028 Вт/м*К. Для сравнения, теплопроводность минваты – 0.045 – 0.056 Вт/м*К, а пенополистирола – 0.04 – 0.06 Вт/м*К. Чем меньшая теплопроводность у изоляционного материала, тем лучше ваш дом сохраняет тепло, и тем меньше самого материала потребуется для утепления.

Влагопоглощение ППУ

Влагопоглощение этого материала составляет 1-3% от изначального объема в сутки. Эта характеристика ППУ также выгодно выделяет его среди других утеплителей. Влагопоглощение зависит от плотности: чем плотнее структура ППУ, тем меньше влаги может поглотить слой термоизоляции. Кроме того, влагостойкость можно повысить добавлением специальных веществ в состав смеси.

Характеристики горючести ППУ

ППУ относится к классу горючести Г2-Г4 (от сильногорючих до умеренногорючих) в зависимости от химического состава. Мы детально рассмотрели пожаробезопасность этого материала и пришли к выводу, что это один из самых пожаробезопасных утеплителей на современном рынке.

Чувствительность к различным химическим средам

Пенополиуретан проявляет хорошую устойчивость к агрессивным веществам – бензин, масла, спирты, кислотные растворы никак не навредят теплоизоляции из ППУ. Далеко не все концентрированные кислоты могут разрушить структуру ППУ. Защитные характеристики изоляции из пенополиуретана предотвращают коррозию металла – под слоем ППУ металл не ржавеет. Единственное, что может ухудшить свойства и структуру пенополиуретанов – прямые солнечные лучи.

Совет от профессионала

При наружном утеплении ППУ нуждается в защите от УФ. Самый простой способ – покраска слоя теплоизоляции. Также от вредного воздействия солнца слой ППУ спасает зашивка сайдингом или другими отделочными материалами (влагостойкая фанера, профлисты, плиты OSB и т. д.). При наружной изоляции промышленных объектов или крыш слой ППУ покрывается мастикой.

Кроме того, пенополиуретан, характеристики которого не меняются в течение всего срока службы, обеспечивает 50 лет полноценной теплозащиты. Именно такой качественный материал используют специалисты нашей компании для выполнения утеплительных работ.

Пенополиуретан: свойства, достоинства и недостатки

Пенополиуретан — это тоже разновидность пенопласта.

Формы выпуска пенополиуретана

Пенополиуретан производится в виде мягких или жёстких плит:

А также в виде пены, наносимой на поверхность утепляемой конструкции специальным пистолетом:

Но это не для самостоятельного применения: оборудование весьма дорогостояще, нужна защитная одежда вплоть до противогаза. Есть и другие недостатки использования жидкого пенополиуретана, о чём ниже.

Свойства пенополиуретана

Если рассматривать пенополиуретан как утеплитель (а как же иначе, тема-то об этом?), то из всех утеплителей этот материал имеет наименьший коэффициент теплопроводности. Другими словами, это лучший теплоизоляционный материал. Эффективней него только вакуумная панель. (Вакуумная панель – это самый лучший теплоизоляционный материал, но и самый «золотой» (по цене). Пенополиуретан – второй по дороговизне.) Толщина пенополиуретана требуется меньше, чем экструдированного пенополистирола. Так, если экструдированного пенополистирола нужно 30 мм, то пенополиуретана там же 18-20 мм. Имеет смысл посчитать затраты на утепление тем и другим материалом, а потом уж выбирать.

По сравнению с другими пенопластами, пенополиуретан характеризуется низкой горючестью, что достигается добавлением в исходную массу специальных компонентов.

Пенополиуретан имеет достаточно хорошую прочность на сжатие, но при утеплении полов нужно делать какие-то слои, которые будут распределять нагрузку. Опять-таки, высокопрочные пенополиуретаны стОят больших денег, имеет смысл просчитать целесообразность покупки такого материала. Он очень удобен при монтаже — можно утеплить полы по лагам напылением:

В общем, там, где нужно задуть, запенить, он идеален.

И ещё раз обобщим плюсы и минусы данного утеплителя.

Достоинства пенополиуретана

• Небольшая масса.
• Простота монтажа (плит).
• Устойчивость к гниению, влаге, химическим воздействиям. В общем-то, пенополиуретан можно не защищать, если поверхность не будет подвергаться механическим воздействиям (ударам).
• Обладает свойствами звукоизоляции.

Недостатки пенополиуретана

Высокая стоимость.

Второй недостаток относится к утеплению пенополиуретаном методом напыления. Поговорим об этом подробней.

При утеплении пенополиуретаном (ППУ) смешиваются два компонента. После смешивания между ними происходит химическая реакция. На то, как эта реакция пройдёт, влияет много факторов: температура воздуха, температура утепляемой поверхности, качество компонентов, качество используемого оборудования… в общем, много чего. Эти компоненты токсичны! Если реакция пройдёт как-то не так, то токсичные вещества мы будем иметь в своём доме.

Вывод: утеплять пенополиуретаном лучше всего там, где не живём: склады, бочки, водопроводы, трубы и т. п.

И ещё: выше я написал, что пенополиуретан не боится влаги. Честно сказать, мне встречалось прямо противоположное утверждение: мол, проблема ПИРа – он достаточно хорошо впитывает влагу, поэтому нужно позаботиться о защите этого материала от влаги. Вот так-то, чему хочешь, тому и верь. Но, возможно, здесь и нет противоречия: может быть, влаги боится плитный пенополиуретан, жидкий же — это та самая монтажная пена, которой герметизируют окна, двери и вообще дырки. Если целостность застывшей пены не нарушать, то влаги она, действительно, не боится.

Является ли пенополиуретан лучшим утеплителем?

Утеплителем — да, несомненно. Если “цена вопроса” для вас не важна. Впрочем, имеются и другие вопросы. Поэтому рекомендую сперва прочитать про все утеплители, а только потом делать выводы и выборы.

пенополиуретан

Что такое пенополиуретан (ППУ)? | Напыление и заливка пенополиуретана в Ростове-на-Дону и ЮФО

Пенополиуретан (ППУ) – это разновидность газонаполненных пластмасс (пенопластов), полученный путем вспенивания и последующего отверждения первоначально жидкой композиции. Структура ППУ представляет собой ячейки, наполненные углекислым газом, воздухом либо другим газом. Одним из главных секретов уникальных теплоизоляционных свойств ППУ является то, что до 98% всего объема материала составляет газовая фаза в виде изолированных ячеек диаметром 0,2-1,0 мм, и только оставшиеся 2% ППУ составляет твердый материал. Получение пенополиуретана происходит на месте выполнения теплоизоляционных работ при тщательном смешивании в определенной пропорции двух компонентов (полиизоцианта и полиола) в жидком виде. При попадании на изолируемую поверхность данный материал через считанные секунды вспенивается и многократно увеличивается в объеме. Расширяясь пенополиуретановая пена заполнет все имеющиеся трещины, пустоты, отверстия и зазоры. Через 15-20 секунд образуется твердый однородный и монолитный теплоизолирующий слой. Пенополиуретановый слой обладает низкой теплопроводностью 0,019-0,03 Вт/(м*С), не пропускает влагу и пар и является дополнительным паро-, гидробарьером. Рис. Напыление пенополиуретана На сегодняшний день, напыляемый пенополиуретан – это самая современная и эффективная тепло-, гидро- и звукоизоляция, получаемая на месте проведения работ. Срок эксплуатации ППУ превышает 30 лет. Пенополиуретаны можно условно разделить на две группы – открытоячеистый эластичный) и закрытоячеистый жесткий) ППУ. Эластичный пенополиуретан – его еще называют открытоячеистым, характеризуется наличием открытой пористой структуры, которая заполнена углекислым газом или воздухом. Рис. Структура эластичного ППУ Количество открытых ячеек в данном виде ППУ достигает до 90% от общего объема.  Открытоячеистый пенополиуретан обладает низким коэффициентом теплопроводности, является паропрозрачным материалом и очень хорошим звукоизолятором. Плотность пенополиуретана с открытыми ячейками – 8÷20 кг/куб.м. Основное направление использования эластичных пенополиуретанов – это мебельная и автомобильная промышленности, а также строительство. Рис. Мебельный “поролон” Жесткий пенополиуретан – характеризуется наличием закрытоячеистой структуры. Около 98% всего объема ППУ составляют закрытые ячейки, заполненные газом и только 3% составляет твердый материал. Рис. Структура жесткого ППУ Закрытоячеистый пенополиуретан обладает высоким коэффициентом теплопроводности, является влаго-, пароНЕпроницаемым материалом. Плотность пенополиуретана с закрытыми ячейками – 25÷750 кг/куб.м. Жесткий пенополиуретан применяют в строительстве, при изготовлении холодильной техники, судостроении. Пенополиуретан широко применяется для тепло- и гидроизоляции всевозможных емкостей, металлических и иных конструкций, а также труб и крыш. Рис. Емкость, изолированная жестким ППУ Свойства ППУ: ППУ обладает очень низкой теплопроводностью (0,019 — 0,03 Вт/(м·С)). Материал Коэффициент теплопроводности Пенополиуретан 0,019 – 0,03 Минвата 0,04 – 0,05 Пенобетон 0,056 – 0,098 Пенополистирол 0,03 – 0,037 Малая паропроницаемость и высокие гидроизолирующие свойства (до 98% закрытых пор), позволяющими использовать ППУ как кровельный материал. Водопоглощение у ППУ не превышает 2 % от собственного объема. Высокая адгезиея ко многим материалам: бумаге, металлу, древесине, штукатурке, рубероиду и многому другому. Пенополиуретан обладает высокой стойкостью по отношению к химическим соединениям. ППУ химически нейтрален к кислотным и щелочным средам. Компоненты ППУ не поддерживают горение и являются трудно горючими (класс горючести Г1-Г3). В состав ППУ входят антипирены, поэтому он горит только при наличии внешнего источника огня. Если убрать источник огня – ППУ гаснет, не тлеет и не дымит. Плотность получаемого напылением покрытия имеет широкий рабочий диапазон от 8 кг/м3 до 750 кг/м3 в зависимости от изолируемой поверхности. Широкий диапазон температур (от -150°С до +150°С). При отсутствии механических повреждений срок службы ППУ не менее 25 лет. Высокая акустическая изоляция. Высокая антикоррозийная защита металлоконструкций. Высокая безопасность и экологичность пенополиуретана подтверждена сертификатами и гигиеническими нормами. По результатам санитарно-эпидемиологических исследований разрешено применение пенополиуретанов в бытовых и промышленных холодильниках. Материал биологически нейтрален, устойчив к микроорганизмам, плесени, гниению. Таким образом, ПЕНОПОЛИУРЕТАН – самый перспективный и экологически чистый теплоизоляционный материал с почти, что нулевой теплопроводностью. Благодаря своим уникальным свойствам, пенополиуретан признан во всем мире полимером №1. Вы также можете ознакомиться со статьей на тему:

ООО «Фармпласт». Теплоизоляция

Пенополиуретан (ППУ) относится к группе газонаполненных пластмасс на основе полиуретанов. В качестве теплоизолятора, как правило, используются так называемые жесткие ППУ.

Пенополиуретан представляет собой ячеистый материал с диаметром ячеек до 1 мм. Ячейки наполнены воздухом или углекислым газом и обеспечивают превосходную теплоизоляцию. Кроме того, данный полимерный материал обладает такими характеристиками как малая паропроницаемость, высокая адгезия ко многим материалам (сталь, древесина, кирпич, рубероид, штукатурка) и превосходные гидроизоляционные качества. Все перечисленные свойства находят отличное применение при строительстве промышленных зданий и индивидуального жилья.

Преимущества пенополиуретана

Чтобы увидеть явные преимущества ППУ по сравнению с другими теплоизоляцонными материалами, давайте рассмотрим подробнее его физические свойства.

Одним из важнейших свойств пенополиуретана является его низкая теплопроводность: 0,019-0,03 Вт/(м•K). Чтобы понять много это или мало, можно сказать, что слой ППУ в 8 см обеспечивает такую же теплоизоляцию, что и кирпичная стена толщиной в 2 метра или бревенчатая стена с толщиной бревен не менее 45 см.

ППУ обладает высоким показателем шумоподавления и защищает металлоконструкции от коррозии.

Пенополиуретан относится к слабогорючим веществам класса Г1-Г3. Так как одним из компонентов ППУ являются антипирены, он не поддерживает горение, а горит только при наличии внешнего источника огня. Как только источник огня убран, пенополиуретан гаснет; при этом он не тлеет и не дымит.

ППУ обладает высокой стойкостью к агрессивным средам и химическим соединениям, за исключением некоторых растворителей и концентрированных кислот. Растворяется только концентрированными серной и азотной кислотами.

С экологической точки зрения пенополиуретан безопасен, биологически нейтрален и не вызывает аллергии. Результаты санитарно-эпидемиологических исследований показывают, что его разрешено применять в бытовых и промышленных холодильниках.

Покрытие из пенополиуретана при отсутствии повреждений прослужит вам более 30 лет! Можно с уверенностью утверждать, что на сегодняшний день — это один из самых долговечных теплоизоляционных материалов.

Напыление ППУ

Утепление пенополиуретаном производится путем его напыления в месте проведения изоляционных работ. При помощи специальной установки высокого давления производится подогрев, дозировка и подача компонентов ППУ-системы через шланги на пистолет-распылитель. Распылитель оснащен специальной камерой, в которой за счет соударения молекул происходит перемешивание компонентов ППУ. После чего оператор установки наносит пенополиуретановую смесь на изолируемую поверхность.

Попадая на изолируемую поверхность, напыляемая смесь равномерно распределяется по поверхности, так как находится в жидком состоянии. Через несколько минут она начинает затвердевать, вспенивается и заполняет мельчайшие трещины и дефекты поверхности. Это позволяет избежать стыков и препятствует возникновению «мостиков холода». В результате образуется жесткое монолитное теплоизоляционное покрытие без швов, обладающее очень низкой теплопроводностью. Пенополиуретан может наноситься на поверхности различной геометрии, на вертикальных и горизонтальных поверхностях, вплоть до потолков.

Важным условием при проведении работ по теплоизоляции пенополиуретаном является температура. Рабочим диапазоном считается температура от 0 градусов по Цельсию. При выходе из данного диапазона начинает увеличиваться расход материалов, так как затрудняется вспенивание компонентов смеси ППУ.

Пенополиуретановое покрытие наряду с высокими теплоизоляционными свойстви, обладает хорошими паро- и гидроизоляционными характеристиками, что делает его еще более привлекательным материалом по отношению к традиционным, которые требуют дополнительных затрат. Подготовка поверхностей для нанесения пенополиуретановой изоляции как правило не требуется. Технология напыления ППУ позволяет выполнять работы по изоляции конструкций при строительстве с нуля, при ремонте и реконструкции, в труднодоступных местах.

Сферы применения пенополиуретана

При строительстве гражданских и промышленных объектов используется для наружной теплоизоляции и гидроизоляции кровли, фундамента, стен.

При проведении различных ремонтных работ в жилых многоквартирных домах, коттеджах, складах, ангарах, производственных цехах, гаражах применяется для внутренней изоляции кровли, изоляции чердаков, подполов, наружных стен, оконных проемов, дверей и т. п. Является дополнительным изолятором акустического шума.

Используется в качестве теплоизолятора в магистральных трубопроводах и городских теплосетях, а также изоляции низкотемпературных трубопроводов химической промышленности.

Для тепловой и холодильной изоляции цестерн, авторефрижераторов, железнодорожных вагонов.

Также используется для термоизоляции бытовых и торговых холодильников и морозильников, складских помещений, предназначенных для хранения продуктов питания.

Напыляемый пенополиуретан (ППУ)

Сегодня жесткие пенопласты являются одними из наиболее распространенных строительных материалов. Эти легкие, но достаточно прочные материалы обладают очень низкой теплопроводностью, малой паропроницаемостью, высокой адгезией к бумаге, металлу, древесине, штукатурке и рубероиду.

Пенополиуретан (ППУ) получают из жидких компонентов, дозировка и смешение которых осуществляется при помощи специального оборудования для напыления пенополиуретана (ППУ). И эти пенопласты с одинаковой легкостью изготавливают как на производственных площадях, так и непосредственно на месте применения. Реакции вспенивания и отверждения протекают настолько быстро, что уже через несколько минут после изготовления изделие готово для дальнейшего применения. Жесткие ППУ плотностью 30-35 кг/куб.м, т. е. имеющие 97% газовой фазы, содержат обычно изолированные ячейки диаметром 0,2-1,0 мм.

Механизм образования пенопласта исключительно сложен, поскольку очень быстро увеличивается в объеме при одновременном повышении температуры и вязкости. Полный цикл вспенивания составляет 10-40 сек., затем подъем пены прекращается, и жидкая фаза переходит в твердую.

 

Свойства и характеристики пенополиуретана (ППУ)

 

Уникальные качества жестких пенополиуретанов:

• наименьший коэффициент теплопроводности,
• высокая адгезионная прочность с основанием,
• экологическая безопасность (по результатам санитарно-эпидемиологических исследований разрешено применение пенополиуретанов в бытовых и промышленных холодильниках),
• долговечность (пенополиуретановые покрытия не подвержены разложению и гниению, не разрушаются под воздействием сезонных температурных колебаний, атмосферных осадков, агрессивной промышленной атмосферы),
• способность к акустической изоляции,
• антикоррозийная защита,
• очень малое водопоглощение (пенополиуретан практически не насыщается влагой, но в тоже время «дышит», т. е. пропускает избыток влаги,
• содержащийся в помещении в окружающую среду),
• имеет оптимальное значение паропроницаемости (благодаря этому нет необходимости в дополнительной пароизоляции),
• механическая прочность,
• не поддерживает горение (трудногорючие, ГОСТ 12.1.044),
• и, наконец, высокая технологичность переработки.

 

Применение пенополиуретана:

 

Сравнительные характеристики теплоизоляционных свойств стройматериалов

ПЕНОПОЛИУРЕТАН
МИНВАТА
ПЕРЛИТОЦЕМЕНТ
ДРЕВЕСИНА
КИРПИЧ
БЕТОН

  

Сравнение пенополиуретана с традиционными теплоизоляторами

Тепло-изолятор	Средняя плотность (кг/м. куб)	Коэф. тепло-проводности (Вт/м х К)	Пористость	Срок эксплуатации (лет)	Диапазон рабочих температур
ППУ жесткий	40-160	0.019-0.040	Закрытая	30	-150…+150
Мин.вата	55-150	0.052-0.058	Открытая	3	-40…+350
Пробковая плита	220-240	0. 050-0.060	Закрытая	3	-30…+90
Пенобетон	250-400	0.145-0.160	Открытая	10	-30…+120

 

Сравнительный анализ технико-экономической эффективности при использовании ППУ-изделий и традиционной мин.ваты

Характеристики	ППУ	Мин.вата
Коэффициент теплопроводности	0. 019-0.040	0.052-0.058
Толщина покрытия	35-70 мм	120-220мм
Возможность использования	Многоразового использования	Одноразовое использование
Эффективный срок службы	25-30 лет	3 года Постепенная потеря теплоизоляционного слоя и теплоизолирующих свойств в следствии осыпания вниз
Производство работ	Круглогодично	Теплое время года, сухая погода
Влага, агрессивные среды	Устойчив	Теплоизоляционные свойства теряются, восстановлению не подлежат
Экологическая чистота	Безопасен. Разрешено применение в жилых зданиях СЭС России	Аллерген
Рабочая температура	-150 …+ 150	350
Производительность Бригада – 3 человека	100-400 кв.м в смену	20-50 кв.м в смену
Фактические тепловые потери	В 1.7 раза ниже нормативных Снип 2.04.14-88	Превышение нормативных после 6 месяцев эксплуатации
Экономика	В следствии низкой теплопроводности позволяет экономить до 30% теплоносителей (газа, мазута)

 

Пожароопасность ППУ. Для определения степени пожароопасности ППУ испытывают на загорание и огне- и теплостойкость, а также находят скорость распространения пламени на поверхности образца.
Отечественный изоцианатуратный пенопласт с высокой тепло- и огнестойкостью получают реакцией тримеризации полиизоцианата в присутствии фреона и активаторов. Пластификация пенопласта обеспечивается гидроксилсодержащими полиэфирами.

Изоцианатуратный пенопласт ППУ можно длительно использовать в качестве теплостойкого, диэлектрика и огнезащитного материала при температурах от —60 до +200°С, а кратковременно – и при более высоких температурах. Он трудно сгораем. При контакте его с открытым пламенем образуется поверхностный слой кокса, защищающий изолированную поверхность от воздействия высоких температур и способствующий гашению пламени.
Так, температура поверхности, изолированной слоем ППУ толщиной 35 мм, не превышает 50°С при воздействии в течение 10 мин температуры 340°С.

Старение. Старение свойственно ППУ так же, как и всем органическим веществам, которые с течением времени изменяют свои свойства под воздействием окружающей среды. Эксплуатационный срок различных материалов определяется стойкостью их к старению, т. е. способностью сохранять свои свойства при эксплуатации на уровне требований технических условий. В связи с этим в течение 5 лет были проведены климатические испытания ряда пенопластов, в том числе и ППУ, в различных Климатических районах : умеренно холодном (г. Владимир), сухом жарком (г. Ташкент), теплом влажном (г. Батуми), очень холодном (Антарктида — станция «Восток»), жарком влажном (в районе экватора). Эти испытания вели в целях изучения более рационального использования пенопластов в различных условиях эксплуатации,определения их гарантийных сроков службы, улучшения эксплуатационных свойств. В результате испытания выявлено влияние на эксплуатационные характеристики пенопластов, химической природы полимеров, ячеистой структуры, видов вспенивающего агента. Установлено, что за указанный срок изменение контролируемых характеристик ППУ было практически невелико и сохранялось на допустимом уровне.

Испытания проводили как на открытых стендах, где образцы подвергались воздействию дождя, ветра, пыли, солнечной радиации, различных температур, так и в складских условиях. Отмечено некоторое деформирование образцов вследствие расширения ППУ, вспененных фреоном, или усадки ППУ, вспененных СО₂. Образцы с естественной коркой более формоустойчивы, чем образцы без корки.

Поскольку в реальных условиях эксплуатации ППУ, получаемые заливкой, чаще всего защищены от непосредственного воздействия окружающей среды, то эксплуатационные условия лучше имитировать при складском хранении. Все исследованные рецептуры ППУ в этих условиях обладали удовлетворительной устойчивостью, стабильностью формы и размеров, а основные физико-механические показатели их практически не изменялись.

В отношении стойкости к старению ППУ следует отметить, что на протяжении почти 15-летнего срока эксплуатации его основные свойства остаются в допустимых пределах. Не обнаружено появление плесени, эрозии, вспучивания покрытия.

Окраска внутри пенопласта практически не изменилась. Цвет наружной поверхности от светло-желтого перешел в темно-коричневый. В местах контакта с металлом отмечено пожелтение слоя ППУ толщиной 5–10 мм. Предел прочности пенопласта при сжатии практически не изменился (при плотности до 80 кг/м3 он составляет 0,45 МПа). Ударная вязкость внутренних слоев увеличилась в 1,5 раза. Коэффициент теплопроводности изменился с 0,033 до 0,041 Вт/(м К). Температура раз-мягчения практически не изменилась (98С), за исключением участков, которые подвергались специальному систематическому воздействию нефтепродуктов; на этих участках температура размягчения снизилась до 65°С, а коэффициент теплопроводности увеличился до 0,046 Вт/(м К). Эти данные хорошо согласуются с расчетными, согласно которым через 30 лет хранения пенопласта коэффициент теплопроводности увеличивается на 15–35°С. Водопоглощение ППУ не превышало 0,15 кг/м кв. Диэлектрические характеристики практически не изменились.

Изменение цвета ППУ (пожелтение) обусловливается наличием свободных аминогрупп в полимере и воздействием света. Интенсивность этого процесса удается снизить изменением рецептур.

Основным фактором, вызывающим разрушение образцов при старении, является ультрафиолетовая радиация. Жесткие ППУ в процессе старения делаются более хрупкими, эластичные — более жесткими (особенно, в начале процесса). Выявлено, что свойства ППУ при старении изменяются главным образом в поверхностном слое при относительной стабильности свойств внутренних слоев.

Токсичность ППУ. В процессе получения ППУ в той или иной степени бывают токсичными, так как этим свойством обладают некоторые из их исходных компонентов, поэтому при получении ППУ нужно строго руководствоваться инструкциями по технике безопасности. После завершения процесса отверждения ППУ нетоксичны.

В результате проведенных исследований выявлено, что при сгорании ППУ выделяются следующие токсичные газы: НСN, угарный газ СО, углекислый газ СО₂.

При отсутствии воздуха заметное количество этих газов выделяется при температуре 500°С, причем НСN адсорбируется частицами дыма. При продувке воздуха через поры ППУ резко (до максимума при температуре 500°С) возрастает выделение и последующее окисление НСN, ускоряются разложение полимера и вывод газообразных продуктов из зоны реакции. При свободном горении НСN образуется в меньшем количестве. По данным исследований с точки зрения выделения НСN по сравнению с азотсодержащими материалами, включая шерсть и шелк, ППУ являются менее токсичными. Причина этого в том, что при размягчении ППУ образуется жидковязкая масса, удерживающая HCN в зоне реакции, благодаря чему он успевает разложиться, а это ведет к снижению токсичности продуктов сгорания ППУ.

Испытания, проведенные на мышах, показали, что токсичность продуктов разложения ППУ значительно ниже токсичности продуктов разложения древесины и каучука в тех же условиях.

По данным зарубежных исследовании («Еuгорiег Ро1уmег» 1974, 10, № 9, р. 871; 1975, 11, № 2, р. 138), содержание окислов азота в продуктах деструкции ППУ при температурах от 600 до 1000°С находится в пределах 0,2–2,0% массы исходного продукта и мало зависит от температуры. При сгорании эластичных ППУ выделяется от 0,7 до 1,6% изоцианата, имеющегося в полимочевине и золе, а концентрация его мало зависит от температуры.

В общем случае токсичность продуктов сгорания ППУ зависит от степени насыщенности данного объема изделия или конструкции пенополиуретанами (в кг/м3) и особенностей использованной марки ППУ. Наличие одновременно и других полимерных материалов, подверженных горению, усиливает степень токсичности, наличие вентиляции снижает ее. Для устранения опасности токсикации при разработке конструкций из ППУ желательно получать консультацию в Институте охраны труда и профзаболеваний АМН России.

Исследования токсикологических свойств ППУ, наряду с разработкой новых нетоксичных марок, продолжаются.Эти исследования включают качественную и количественную оценку загрязнения воздуха в процессе вспенивания, наличия запаха, степени воздействия на организм. На основе полученных результатов уже рекомендовано использовать ППУ при строительстве жилых и общественных зданий, в промышленном строительстве и машиностроении, включая судостроение и авиастроение.

Преимущества полиуретана – Свойства и преимущества уретана

Устойчивость к воде, маслу и жирам
Свойства материала полиуретана останутся стабильными (с минимальным набуханием) в воде, масле и смазке. Полиэфирные соединения могут прослужить много лет в подводных применениях.

Электрические свойства
Полиуретаны обладают хорошими электроизоляционными свойствами.

Широкий диапазон устойчивости
Устойчивость обычно зависит от твердости.Для амортизационных эластомеров обычно используются составы с низким отскоком (т.е. диапазон упругости 10-40%). Для высокочастотных колебаний или там, где требуется быстрое восстановление, используются составы с упругостью 40-65%. Как правило, прочность повышается за счет высокой упругости.

Сильные адгезионные свойства
Полиуретан связывается с широким спектром материалов в процессе производства. Эти материалы включают другие пластмассы, металлы и дерево. Это свойство делает полиуретан идеальным материалом для колес, роликов и вставок.

Работа в суровых условиях окружающей среды
Полиуретан очень устойчив к экстремальным температурам, что означает суровые условия окружающей среды, и многие химические вещества редко вызывают разрушение материала.

Устойчивость к плесени, плесени и грибку
Большинство полиуретанов на основе простых полиэфиров не поддерживают рост грибков, плесени и грибка и поэтому очень подходят для тропических сред. Специальные добавки также могут быть добавлены, чтобы уменьшить это и в полиэфирных материалах.

Цветовые диапазоны
В полиуретан в процессе производства могут быть добавлены различные цветные пигменты. В пигмент можно включить защиту от ультрафиолета, чтобы обеспечить лучшую стабильность цвета при наружном применении.

Экономичный производственный процесс
Полиуретан часто используется для изготовления единичных деталей, прототипов или многократных серийных производств. Диапазон размеров варьируется от пары граммов до деталей на 2000 фунтов.

Короткие сроки производства
По сравнению с обычными термопластическими материалами полиуретан имеет относительно короткое время выполнения заказа при значительно более низких затратах на инструмент.

Физические, морфологические и ранозаживляющие свойства пенополиуретановой повязки | Исследования биоматериалов

Материалы

Medifoam® N был получен от Genewel Co., Корея. Повязка A, B, A1, L, P, S, C, F, T, M, P1 была приобретена у Allevyn (Smith & Nephew Co.), Biatain (Coloplast Co.), Askina (Braun Co.), Lyofoam Extra. (ConvaTec Co.), Permafoam (Paul Hartmann Co.), Suprasorb (Lohmann & Rauscher Co. Ltd.), Cellosorb Adhesive (Urgo Medical Co.), Foam-S.(3 M Co.), Tegaderm (3 M Co.), Mepilex (Mölnlycke Health Care Co.) и Polymem (Ferris Manufacturing Co.) соответственно. PBS (pH 7,4, 0,01 М) с пигментом (SCU656, 0,1%, DaeBo Co. ltd, Кёнгидо, Корея) был приобретен у Gibco (Нью-Йорк, США). Все органические растворители использовали как особо чистые без дополнительной очистки (схема 1).

Наблюдение за морфологией

Морфологию каждой повязки оценивали с помощью автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа (FE-SEM, S-4800, Hitachi, Tokyo, Japan). Для тестирования FE-SEM каждую повязку разрезали на одинаковый размер и затем покрывали платиновым покрытием. Наблюдение проводилось на 25 кВ. При морфологическом анализе измеряли и сравнивали размер пор и однородность размера пор каждой повязки.

Измерения толщины и плотности

Толщина перевязочного материала была измерена с помощью микрометра MDH высокой точности субмикронного дигиматического микрометра (CD-15CPX, Mitutoyo Co. Ltd., Кавасаки, Япония). Толщину измеряли не менее 10 раз на разных образцах, а затем выражали как среднее значение ± стандартное отклонение.

Для измерения плотности измеряли ширину и длину каждой повязки, а затем рассчитывали плотность по следующей формуле: Плотность (г / см ³ ) = вес / ширина × длина × толщина. Плотность каждой повязки измеряли не менее 10 раз с разными образцами и затем выражали как среднее значение ± стандартное отклонение.

Физические свойства повязок

Все физические свойства повязок оценивались в соответствии с методами, описанными в Американском обществе испытаний и материалов (ASTM) или в Европейских нормах (EN) [15–17].

Скорость пропускания паров влаги (MVTR)

Для оценки MVTR использовался метод, описанный Khan et al. [5] с небольшими изменениями. Алюминиевые чашки (диаметр: 62 мм, площадь поглощения: 28 см. ² ) предварительно обрабатывали в сухой печи (100 ° C) за 2 часа до испытания. Затем 20 г CaCl ₂ помещали в эту алюминиевую чашку и затем каждую повязку привязывали к верхней части алюминиевой чашки. Для каждой повязки использовали 10 стеклянных бутылок. За 2 ч до испытания парафин предварительно обрабатывали в сухой печи (100 ° C).В алюминиевой чашке образец устанавливали лицом к CaCl ₂ и мертвой точке чашки для создания концентрического кольца. Расплавленный парафин выливали по краю поглощающей чашки (стакана) для герметизации краев. Остатки парафина вокруг суставной чашки удаляли, а затем измеряли начальный вес суставной чашки (W ₀ ). Соединительный стакан помещают в термогигростат (37 ° C, влажность 75%) на 24 часа, после чего измеряют вес соединительного стакана (W ₂₄ ). 2 / \ mathrm {hrs} \ right) = \ left [\ left ({\ mathrm {W}} _ {24} \ hbox {-} {\ mathrm {W}} _ 0 \ right ) / 0.0028 * \ mathrm {B} \ right] * 24 \ \ mathrm {h} $$

W ₀ : начальный вес образца перед помещением в термогигростат

W ₂₄ : вес образца в термогигростате в течение 24 часов

0,0028: пересчет единиц площади поглощения (см ² → m ² )

B: в реальном времени

Скорость абсорбции и способность удерживать влагу

Скорость абсорбции измеряли следующим образом: все повязки разрезали на (5 × 5) см и взвешивали (W1).Избыточное количество деионизированной воды (в 40 раз больше, чем повязка, 37 ± 1 ° C) добавляли в стакан на 500 мл. Температуру контролировали пиростатом (OF-21E, Jeio Tech, Тэджон, Корея) при 37 ° C в течение 30 мин. После этого повязки подвешивали, а затем взвешивали в течение 30 с (W2). Скорость поглощения рассчитывали следующим образом: [Поглощение (г / см ² ) = (W2-W1) г / Начальная площадь повязки (см ² ).

Удерживающую способность измеряли следующим образом: исходный вес (A) и толщину (B) повязок измеряли аналогично исследованию абсорбции.Все повязки прессовали со стандартной массой (111209, Jongro industrial Co., Ltd., Сеул, Корея) на 5 кг в течение 20 секунд, а затем рассчитывали удерживающую массу (D) следующим образом: Удерживающая способность (г / см ^2). ) = D – A / Начальная площадь перевязки (см ² ).

Предел прочности на разрыв

Для измерения прочности на разрыв перевязочные материалы были аккуратно вырезаны в форме собачьей кости (6 мм × 105 мм) с использованием лезвия из дерева. При резке поверхность оставалась невредимой. Предел прочности на разрыв измеряли на машине для испытаний материалов (3343Q9831, Instron Co., Массачусетс, США). Повязки устанавливались в оборудование симметрично по поперечному сечению рукоятки инструмента, а затем повязки извлекались со скоростью 300 мм / мин для измерения прочности на разрыв при защелкивании. Предел прочности на разрыв рассчитывали следующим образом: [Прочность на разрыв (кгс / см ² ) = МАКСИМАЛЬНАЯ прочность на разрыв (кгс) / поперечное сечение образца ( ² мм)]. Удлинение рассчитывали по следующему уравнению: Удлинение (%) = (D2-D1) / D1 × 100. D1: Начальное расстояние между зажимами. D2: Расстояние между клипами при привязке.

Тестирование заживления ран in vivo

Способность повязок к заживлению ран изучали на животной модели ран с использованием крыс Sprague Dawley (SD) (200 ~ 220 г, 8 недель). Во время эксперимента всем крысам бесплатно давали воду и корм, и в каждой группе использовали по 6 крыс. Крысам брили спины и наносили круглые раны диаметром 25 мм с помощью лезвия. Раны обрабатывали поролоновыми повязками, а затем покрывали марлей, чтобы избежать загрязнения, и закрепляли пленочной повязкой (полиуретановая пленка, Opsite, Smith & Nephew, Великобритания).Повязки перевязывали, чтобы крысы не кусали их, и меняли их через 2-3-дневные интервалы. Ежедневно всесторонне наблюдались общие симптоматические свойства, уровень смертности, масса тела, привычки в еде и питье. Эпителизацию ран на спине крыс оценивали на 3, 7, 10 и 14 день путем анализа фотографий. Размеры и скорость восстановления эпидермиса ран измеряли на основе наблюдаемых фотографий. На 7-й день ткани собирали для оценки поврежденных кожных тканей и адаптировали с помощью иммуногистохимии.Все исследования на животных проводились в соответствии с руководящими принципами комитета Genewel Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) (Ref. No.: GAP-AVAL-14021).

Ангиогенез во время закрытия раны оценивали следующим образом. На 14 день ткани собирали и окрашивали (набор для окрашивания гематоксилином и эозином (H&E), American MasterTech, Калифорния, США) для оценки ангиогенеза во вновь формирующейся ткани кожи. Отложение коллагена при уходе за раной оценивали по уровню отложения внутренней кожи и толщине при оценке полного восстановления поврежденной кожной ткани.

Свойства пенополиуретана, выдутого экологически безопасным пенообразователем | Международная конференция по океанической и полярной инженерии

РЕЗЮМЕ

В последнее время из-за разрушения озонового слоя и изменения климата, вызванного глобальным потеплением, интерес к окружающей среде растет. Эта тенденция также влияет на промышленность изоляционных материалов. В прошлом основное внимание уделялось изоляционным характеристикам и механической прочности изоляционного материала.Однако в последние годы большое внимание уделяется минимизации воздействия на окружающую среду в дополнение к характеристикам изоляции и механической прочности изоляционного материала. Одной из наиболее затронутых этой тенденцией является выбор вспенивателей, которые придают пластмассам ячеистую структуру и изоляционную способность.

Хлорфторуглероды (ХФУ, пенообразователи поколения 1 ^st ) и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ, пенообразователи поколения 2 ^и ), которые наиболее часто используются, не должны использоваться в качестве пенообразователей из-за разрушения озонового слоя. Пенообразователи на основе гидрофторуглеродов (ГФУ), разработанные для замены ХФУ и ГХФУ, также способствуют глобальному потеплению (Decaire 1992). В ближайшее время их использование было бы запрещено. Широко продолжаются исследования новых экологически чистых вспенивателей и вспененных материалов. В этом исследовании изучались изоляционные характеристики и механическая прочность пенополиуретана, продуваемого HFO-1233zd, вспенивающим агентом поколения 4 ^th с нулевым потенциалом разрушения озона и низким потенциалом глобального потепления.Кроме того, некоторые добавки использовались для изготовления пенополиуретана, и были измерены изоляционные характеристики и механическая прочность пенополиуретана. Ожидается, что результаты этого исследования помогут построить новую систему смешивания для производства пенополиуретана, которая может использоваться в экстремальных условиях, таких как резервуары для хранения СПГ и танкеры для перевозки СПГ (Duffy, 1967).

ВВЕДЕНИЕ

Пенополиуретан – один из лучших теплоизоляционных материалов. Пенополиуретан не только обладает превосходной адгезией, но также имеет высокую механическую прочность и низкую теплопроводность.Благодаря этим свойствам пенополиуретан широко используется в качестве изоляционного материала в различных отраслях промышленности (David, 2002; Woods, 1990; Oertel, 1993).

Механические и термические свойства жестких пенополиуретанов высокой плотности из возобновляемых источников

Механические и термические свойства жестких пенополиуретанов высокой плотности из возобновляемых источников

• М. Кирплукс ^{1 *} , У. Кабулис ¹ , А.Ивдре ¹ , М. Куранска ² , М. Зеленевская ³ , М. Аугушчик ³

1 Латвийский государственный институт химии древесины, Дзербенес 27, LV-1006, Рига, Латвия
2 Краковский технологический университет, факультет химии и технологии полимеров, 24 Warszawska, 31-155, Краков, Польша
3 Варшавский технологический университет, факультет материаловедения и инженерии, 141 Woloska, 02-507, Варшава, Польша
* Автор, ответственный за переписку:

Аннотация

Наиболее распространенным экологически безопасным решением для полиуретановых (ПУ) материалов является их производство с использованием возобновляемых ресурсов. Полиолы, полученные из биомассы и переработанных полимеров, являются наиболее многообещающим способом сделать это. В этом исследовании сравниваются пять различных экологически чистых полиолов в качестве возможного сырья для производства жестких пенополиуретанов высокой плотности для автомобильной промышленности. Целью нашего исследования было показать, что полиолы на биологической основе являются подходящей заменой полиолов, полученных из нефтехимических продуктов. Исследовано влияние химической структуры полиолов на полимерную матрицу ПУ и свойства пены. Были изучены два источника исходного сырья для полиуретана: растительная биомасса и побочный поток при производстве полиэтилентерефталата (ПЭТ).Были исследованы три различных полиола из возобновляемых источников, а также два ароматических полиэфирполиола. Из этого сырья были разработаны жесткие пенополиуретаны высокой плотности. Это было сделано для того, чтобы выбрать материал, из которого можно будет сделать основу конструктивных элементов легкой техники. Основное внимание уделялось устойчивости и конкурентоспособным свойствам разрабатываемых материалов. Полученные результаты позволили сделать вывод о более высокой механической прочности вторичных ПЭТ-полиолов.Тем не менее, возобновляемые ресурсы очень близки.

Ключевые слова

Возобновляемое сырье, жесткий пенополиуретан

Цитируйте эту статью

Кирплукс, М., Кабулис, У., Ивдре, А., Куранска, М., Зеленевска, М. и др. (2016). Механические и термические свойства жестких пенополиуретанов высокой плотности из возобновляемых источников. Журнал возобновляемых материалов, 4 (1) , 86–100.

Свойства уретановой пены

[Обычное использование пены] [Свойства пенополиуретана] [Статья AMA о токсичности] [Открытые и закрытые ячейки] [Пенообразователь] [Сравнение ГФУ]

Свойства пенополиуретана

Показатель R пенопласта на дюйм выше, чем у других типов изоляции.

• Коэффициент R изоляционных материалов зависит от температуры окружающей среды и ветра.Независимые тесты показывают, что при температуре 18 градусов по Фаренгейту и скорости ветра 15 миль в час теоретическое значение R полиуретановой пены падает. с 19 до 18, а изоляция войлока снижается с 19 до 7.

• При модернизации с меньшими существующими размерами каркаса это означает, что здания все еще могут быть изолированы в соответствии с текущими требованиями норм.

• В новом строительстве это означает, что меньшие размеры каркаса (меньшая стоимость пиломатериалов и большие помещения) все еще могут быть изолированы в соответствии с сегодняшними стандартами энергоэффективности.

• Сантехника может быть установлена ​​в наружных стенах без замерзания, потому что между трубами и внешней обшивкой требуется только тонкий слой пены.

• Это эффективно в отсеках со стальными колоннами, которые имеют очень маленькое пространство для изоляции между сталью и обшивкой.

Пена – хороший герметик

• Утечка воздуха – причина номер один плохих характеристик здания.Дома утепленные пенопластом превосходят дома с традиционной изоляцией без требующие сложных и трудозатратных деталей воздухозаборника.

• Поскольку пена воздухонепроницаема, она лучше работает в ветреную погоду и противостоит потере коэффициента R.

• Изоляция

  Batt практически не обладает способностью к воздушному уплотнению, и для поддержания уровня производительности приходится полагаться на другие компоненты общей тепловой оболочки.

• Утечка воздуха в местах проникновения создает среду для конденсации. Этот влияет на общую производительность и может ухудшить качество воздуха в помещении (насекомые, плесень и гниль). Конденсация также может привести к преждевременное разрушение конструкции в материалах каркаса и обшивки.

• Независимые испытания показывают, что здания с полиуретановой изоляцией могут работать в десять раз лучше, чем сегодняшние энергетические стандарты.

Пена с закрытыми порами имеет очень низкую проницаемость или возможность прохождения водяного пара через него

• Обеспечивает защиту от переноса влаги в изоляцию и связанной с этим возможности конденсации. Пар, который остается внутри (теплая сторона), не вступает в контакт с холодом поверхности, на которых может быть достигнута точка росы.

• Для пен с закрытыми порами дефекты в замедлителях парообразования менее критичны.

• Уровень влажности в помещении легче поддерживать на нормальном уровне, если пар не может выходить в сухую зимнюю погоду.

Полиуретановая пена с закрытыми порами не подвержена повреждениям от кратковременных влажных условий

• PUF не будет поврежден протечками крыши, утечками в фундаменте или конденсацией.

• ППУ можно использовать под землей и в кладке. и не получить повреждений от проникновения воды.

• Герметики

  PUF могут помочь защитить конструкции от проникновения ветрового дождя.

Пена связывается со структурой

• Пена не сжимается и не оседает.

• Пена прилипает к стальному настилу на конструкциях плоских крыш, обеспечивая эффективную изоляцию там, где вентиляция невозможна, и нет полости каркаса для поддержки других типов изоляции.

Пена может иметь структурные преимущества

• Пена помогает противостоять сдвигу ветра.

• Пена

  может служить для усиления внешней обшивки и окон.

• Пенополиуретан используется в конструкционных панелях и других композитных конструкциях.

• Пену

  можно ходить или прибивать гвоздями без ущерба для ее характеристик.Его также можно стирать без повреждений.

Пенные системы хорошо подходят для некоторых типов звукоизоляции

• Пенопласты с открытыми и закрытыми порами обеспечивают хорошую изоляцию от передачи звука по воздуху.

• Пенопласты с открытыми и закрытыми порами обладают хорошими показателями STC в отношении передачи звука по воздуху.

• Ни один из изоляционных материалов с низкой плотностью не эффективен против механического шума. Двухслойные конструкционные системы, упругие конструкционные материалы или массивные конструкции – лучшая защита от структурный звук.

Пенополиуретан – определение, структура, свойства и применение

Полимер, который представляет собой композицию органических элементов, соединенных карбаматными звеньями, называется пенополиуретаном.Большинство полиуретанов не плавятся при нагревании и, следовательно, являются термореактивными полимерами, но также существуют термопластичные полиуретаны.

Эти полимеры обычно и традиционно создаются реакцией ди- или триизоцианата с одним полиолом. Некоторые другие материалы также добавляются для поддержки, чтобы изменить свойства полимера или обработку полимера.

Поскольку пенополиуретаны состоят из двух видов мономеров, которые полимеризуются один за другим, они классифицируются как чередующиеся сополимеры.И полиолы, и изоцианаты, используемые для получения полиуретанов, в среднем содержат две или более двух функциональных групп на каждую молекулу.

На следующем изображении показан синтез полиуретана и полиуретановой структуры:

Изображение будет скоро загружено

Сырье для производства полиуретана

Изоцианаты, широко используемые для производства полиуретана, – это ароматические диизоцианаты, метилендифенилдиизоцианат (МДИ) и толуолдиизоцианат. (TDI).

MDI и TDI дешевле по сравнению с другими изоцианатами и намного активнее.Промышленные MDI и TDI представляют собой просто смеси изомеров, и первые содержат полимерные материалы. Эти соединения можно модифицировать путем их частичной реакции с полиолами или другими материалами, чтобы уменьшить их летучесть (и, следовательно, токсичность), снизить их точки замерзания для облегчения обращения с ними и улучшить характеристики получаемых полимеров.

Полиолы могут быть полиэфирполиолами или полиэфирполиолами. Первый образуется в результате реакции эпоксидов с соединениями, содержащими активный водород, а второй – в результате поликонденсации многофункциональных полигидроксисоединений и карбоновых кислот. Эти соединения могут быть дополнительно разделены на категории в зависимости от их конечного использования. Полиолы с высокой массой (молекулярная масса от 2000 до 10000) используются для создания гибкой полиуретановой пены, а полиолы с низкой массой используются для изготовления жестких изделий.

Кроме того, из-за интереса к «зеленым» продуктам существует спрос на полиолы, изготовленные из растительных масел. Для получения полиолов используются различные виды масел, таких как семена хлопка, клещевины, сои и семян нима. Эти растительные масла созданы для работы по-разному и модифицированы до простых полиэфиров, полиэфиримидов, алкидов и т. Д.Немногочисленные возобновляемые источники для производства полиолов – это жирные кислоты или димеры жирных кислот.

Удлинители цепи (f = 2) и сшивающие агенты (f> = 3) представляют собой гидроксильные соединения с концевыми аминогруппами, которые играют важную роль в морфологии полимеров эластомеров, полиуретановых волокон, адгезивов и специфических микропористых пен и пен для кожи. Природные свойства этих веществ достигаются путем разделения фаз на мягкие и жесткие сегменты сополимера таким образом, что уретановый домен твердой части обеспечивает поперечные связи между аморфным полиэфиром или доменом мягкой части простого полиэфира.

Катализаторы полиуретана можно разделить на две большие категории – кислотные амины и основные амины. Катализаторы на основе третичного амина работают за счет улучшения нуклеофильности диольного компонента. Оксиды, карбоксилаты алкилолова и оксиды меркаптидов действуют как мягкие кислоты Льюиса, ускоряя образование полиуретана.

Традиционными катализаторами на основе основных аминов являются триэтилендиамин, диметилциклогексиламин, диметилэтаноламин и т. Д., А дилаурат дибутилолова является классическим кислотным катализатором Льюиса.

Эти составы используются для характерной модификации непененных и пенополиуретановых полимеров.В пенополиуретане поверхностно-активные вещества регулируют размер ячейки, эмульгируют жидкие элементы, стабилизируют структуру ячейки, предотвращая подповерхностные пустоты и разрушаясь.

Изучив сырье, перейдем к свойствам полиуретана.

Свойства полиуретана

Свойства полиуретана можно разделить на физические и химические, и они следующие:

1. Физические свойства пенополиуретана

Полиэфирные и полиэфирные пенопласты обладают высокой прочностью на растяжение. прочность, твердость и удлинение при разрыве.Следовательно, они обладают значительной стойкостью к истиранию. Низкая упругость пен полиэфира также полезна для упаковочных целей.

Эти пены обладают высокой устойчивостью к растворителям, а пены из полиэфира особенно устойчивы к растворителям для химической чистки.

Под воздействием УФ-излучения пенополиуретан может обесцветиться. Степень пожелтения зависит от интенсивности излучения. Но пожелтение полимера не оказывает заметного влияния на физические свойства пенополиуретана.

Кроме того, не желтеющие пены также могут быть изготовлены с использованием алифатических изоцианатов, но они более дорогостоящие, чем обычные.

2. Химические свойства пенополиуретана

При окислении пенополиуретан образует азотную кислоту, диоксид углерода и воду. Взгляните на химическую реакцию ниже:

6C27h46N2O10 + 185O2 🡪 162CO2 + 106h3O + 4HN3

Производство полиуретанов

Эти полимеры получают путем смешивания двух или более чем двух потоков жидкости.Поток полиола включает поверхностно-активные вещества, катализаторы, вспениватели и другие. Вся смесь называется «смесью смол» или «смолой». Добавки к смеси смол могут состоять из сшивающих агентов, удлинителей цепи, поверхностно-активных веществ, вспенивающих агентов, антипиренов, наполнителей и пигментов. Полиуретаны могут иметь различную твердость и плотность, варьируя изоцианаты, добавки или полиолы.

Области применения пенополиуретана

Полиуретан имеет несколько областей применения, в которых три четверти всего мирового потребления приходится на пенополиуретан.

На рынках доступны как гибкие, так и жесткие пеноматериалы. Пенопласт размещается на обратной стороне других материалов, например, гибкие материалы размещаются за обивочной тканью в бытовой и коммерческой мебели.

Гибкие пены создаются путем смешивания диизоцианатов, полиолов, вспомогательных вспенивающих агентов, катализаторов и других добавок и последующего свободного роста пены. Помимо мебели, из них делают ковровые подушки, автомобильные подушки сиденья, набивку матраса и т. Д.

С другой стороны, жесткие пенопласты помещают между пластиковыми листами, металлами, морозильниками и холодильниками.

Использование полиуретанов также увеличивается в швейном секторе. Например, его используют для облицовки чашек пивного бара. Еще одно применение пенополиуретана – это изготовление различных губок для ванной и кухни.

Некоторые другие области применения пенополиуретана:

• Высокоэластичное седло из гибкого пенопласта.

• Жесткий пенопласт для изоляционных панелей.

• Прокладки и уплотнения из микропористой пены.

• Долговечные эластомерные шины и диски.

• Резиновые втулки автомобильной подвески.

• Ковровое покрытие.

Примечание. Гибкий пенополиуретан подлежит вторичной переработке.

Меры безопасности и здоровье

Полностью прореагировавшие полиуретановые полимеры химически инертны. Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA) или Американская конференция государственных промышленных гигиенистов (ACGIH) не установили каких-либо пределов воздействия полимера; OSHA также не регулирует канцерогенность.

Полиуретаны представляют собой горючие твердые вещества и могут воспламениться при воздействии открытого пламени. При разложении в огне он может выделять значительные количества цианистого водорода, монооксида углерода, оксидов азота, изоцианатов и других токсичных продуктов. Поскольку материал легковоспламеняющийся, его необходимо обрабатывать антипиренами (особенно для мебели), потому что все они вредны.

Знаете ли вы?

В Калифорнии был выпущен Технический бюллетень 117 2013, в котором разрешено максимальное количество пенополиуретана для успешных испытаний на воспламеняемость без использования антипиренов.

Тем не менее, Институт политики экологических наук заявил, что не запрещает их использование, хотя новый стандарт может быть соблюден без антипиренов. Потребители могут поискать бирку TB117-2013 на мебели и уточнить у продавцов, не содержат ли продукты антипиренов, если они хотят уменьшить их воздействие в домашних условиях.

Смеси изоцианатов и жидких смол могут содержать регулируемые или опасные компоненты. Известно, что первый вызывает кожные и респираторные аллергические реакции. Кроме того, гликоли, фосфаты и амины, доступные в распыляемой полиуретановой пене, также опасны.

Биоразложение и гидролиз

Полиуретаны могут рассыпаться в результате гидролиза. Пример такой проблемы – обувь, оставленная в шкафу, вступает в реакцию с влагой воздуха.

Песталотиопсис – эквадорский гриб, два вида которого могут биоразлагать полиуретан в аэробных и анаэробных средах, обнаруженных у основания свалок. Также есть сообщения о деградации предметов из полиуретана в музеях.Полиэфирные полиуретаны более склонны к биоразложению под действием грибков, чем полиуретаны полиэфирного типа.

Сделай сам

Выберите правильный вариант относительно следующих предложений –

i) Полиуретан химически инертен.

ii) Полиуретановые полимеры не поддерживают горение.

а) верно и неверно б) оба верны в) оба неверны г) ложно и верно

Пенополиуретан – важный полимер, который имеет множество применений в повседневной жизни. Но вы также должны иметь в виду, что это химическое вещество, которое поддерживает горение и может выделять токсичные газы.Если вы хотите узнать больше о других темах химии, загрузите приложение Vedantu сегодня и получите доступ к учебным материалам и онлайн-руководствам.

Обработка и свойства жестких пенополиуританов на основе биомасел от пиролиза кукурузной соломы с помощью микроволнового излучения – Experts @ Minnesota

@article {acdce4407d0a49ccad4437584a95e551,

title = “Обработка и свойства жестких пенополиуретанов на основе биомасл от пиролиза кукурузной соломы с помощью микроволнового излучения “,

аннотация =” Из масляной фазы биомасла в результате пиролиза кукурузной соломы с помощью микроволнового излучения был синтезирован новый вид жесткого пенополиуретана (ПУ).Рецепты пенополиуретана включали биомасла, богатые полиолом, воду в качестве вспенивателя, полиэтиленгликоль (PEG) в качестве донора полиола и пластификатора, дифенилметан-4,4′-диизоцианат (полимерный MDI) в качестве сшивающего агента, ПАВ на основе кремния и катализатор на основе олова. Механические свойства жестких пенопластов измеряли на универсальной испытательной машине (Instron4206). Было изучено влияние отдельных ингредиентов на физико-механические свойства пен. Было обнаружено, что содержание воды, биомасла и дозировка изоцианата были важными переменными при изготовлении пенополиуретана с точки зрения механической прочности, плотности и ячеистой структуры.В оптимальных условиях прочность на сжатие приготовленных пенополиуретанов достигала 1130 кПа при плотности 152,9 г / л. Результаты показывают, что биомасла являются потенциальными возобновляемыми источниками полиолов для изготовления жестких пенополиуретанов. “,

keywords =” Биомасло, кукурузная солома, микроволновый пиролиз, полиуретан, физические свойства, жесткая полиуретановая пена “,

author =” Цзяньпин Ву, Юаньхуа Ван и Ицинь Ван, и Ханву Лэй, и Фей Ю, и Юхуань Лю, и Пол Чен, и Лижун Ян и Роджер Руань “,

год =” 2009 “,

месяц = ​​декабрь,

день =” 1 “,

doi = “10.