Теплопроводность ппу, таблица
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.
Сводная таблица усреднённых параметров основных теплоизоляционных и отделочных материаловТеплоизолирующие 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.
Схема сравнения теплоизолирующих свойств различных строительных материаловШумоизолирующие 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.
Пример защиты фундамента ППУ ниже уровня земли (во влажной среде)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.
Схема работы стенового «пирога» на отвод влагиВажно! 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/м3. Материал с открытыми ячейками обладает более низкой плотностью, чем с закрытыми ячейками.
Плотность различных видов пенополиуретанаСрок 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.
Пенополиуретан не выделяет вредных для организма человека соединенийПоложительные 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.
Способ нанесения пенополиуретанаВажно! 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.
jsnip.ru
Сравнение теплоизоляции из пенополиуретана с другими утеплителями
Самыми популярными теплоизоляционными материалами на российском строительном рынке являются минеральная вата, пенополистирол (ППС) и пенополиуретан (ППУ). На самом деле утеплителей гораздо больше, но на долю вышеперечисленных материалов приходится более 95% рынка. Каждый из этих материалов по-своему хорош, и поэтому для более осмысленного выбора необходимо знать их основные характеристики. С этой целью проведем сравнение теплоизоляции по четырем основным эксплуатационным характеристикам: теплопроводности, влагопроницаемости, сроку эксплуатации и экологичности.
На фото показаны самые распространенные виды теплоизоляционных материалов. Их основными характеристиками является коэффициент теплопроводности, влагопоглощение, срок эксплуатации и безопасность.
Теплопроводность пенополиуретана в сравнении с другими утеплителями Теплопроводность – основной показатель, оценивающий, сколько тепла материал проводит за единицу времени при изменении температуры на его поверхности на 1°С. Теплопроводность пенополиуретана – 0,02 Вт/м·С. По этому показателю ППУ значительно опережает своих конкурентов. Для сравнения теплопроводность ППС и минваты составляет соответственно 0,035 и 0,045 Вт/м·С.
Таким образом, слою ППУ в 50 мм соответствуют:
- ППС – 80 мм;
- минеральная вата – 120 мм.
Принципиальное отличие ППУ от других плитных и рулонных материалов заключается в том, что в утепленных им поверхностях со временем не образуются мостики холода, чего, к сожалению, не скажешь о других материалах, которые со временем стареют и меняют свои эксплуатационные характеристики.
На картинке показан график эквивалентной теплопроводности различных теплоизоляционных материалов. Слою утеплителя толщиной 80 мм из полиуретана по теплопроводности соответствует кирпичная стена толщиной 1,5 метра.
Влагопроницаемость теплоизоляции
Сравнение теплоизоляционных материалов по этому показателю в большей степени указывает на их эффективность. Даже если материал имеет прекрасный показатель по теплопроводности, но с течением времени накапливает влагу, он малоэффективен. Меньше всего поглощает влагу ППУ и ППС. А что касается минваты, то ее способность поглощать воду в 12-15 раз выше. Именно по этой причине минеральную вату защищают паро- и влагозащитными пленками.
Срок эксплуатации
Этот критерий оценивает время эксплуатации теплоизоляционного материала, в течение которого он не меняет свои эксплуатационные характеристики. По этому показателю пенополиуретану нет равных. Заявленный срок службы у этого материала равен 50 годам. При этом он не теряет свои качества при экстремально низких и при экстремально высоких температурах. Кроме этого с течением времени он не дает усадку в отличие от той же минваты. Гарантированный срок эксплуатации ППС – 12-15 лет, минеральной ваты – 3-8 лет.
Пенополиуретан выпускают толщиной от 20 до 100 мм. В отличие от других теплоизоляционных материалов срок службы пенополиуретана составляет более 50 лет.
Экологичность Для гражданского строительства экологичность – очень важный показатель. По санитарным нормам и правилам теплоизоляционные материалы, применяемые в строительстве, должны быть абсолютно безвредны. Тем не менее, практически все материалы излучают какое-то количество химических веществ, но оно настолько мизерное, что не оказывает вредного воздействия на здоровье человека. Пенополистирол и пенополиуретан в сравнении с минеральной ватой выигрывают, так как абсолютно безопасны. В состав минваты входят фенолы и формальдегиды, поэтому ее следует надежно изолировать. Для минимизации вредного влияния утеплителей на здоровье человека их лучше монтировать с наружной стороны здания. Стоит отметить еще одну особенность: если ППУ абсолютно не интересует грызунов, то пенопласт и минеральная вата для них – излюбленная среда обитания.
Таблица теплоизоляционных материалов
Для большей наглядности сведем теплоизоляционные свойства материалов в таблицу:
| Утеплитель |
Плотность, кг/м³ |
Коэффициент теплопроводности, Вт/м С |
Толщина, мм |
Срок эксплуатации, лет |
| Пенополиуретан | 35-160 | 0,02-0,025 | 50 | > 50 |
| Пенополистирол | 15-45 | 0,035 | 80 | 15 |
| Минеральная вата | 15-150 | 0,04-0,045 | 120 | 3-8 |
Проанализировав технические характеристики наиболее популярных утеплителей, и проведя сравнение пенополиуретана с другими утеплителями, становится понятно, что ППУ лучше по многим основным показателям. Благодаря своей универсальности, а утеплять им можно все конструктивные элементы зданий, трубопроводы и запорную арматуру, его доля на рынке с каждым годом увеличивается, и он по праву заслуживает репутацию одного из самых доступных и эффективных материалов.
tmt-ppu.ru
|
В чем же преимущества пенополиуретанов перед традиционными изоляционными материалами? Преимущества пенополиуретана ППУ напрямую вытекают из его свойств. Выборка основных свойств пенополиуретанов представлена в Таблице 1 ниже. Таблица 1
Сравнение теплоизоляционных свойств ППУ с другими изоляционными материалами Возьмем за основу термическое сопротивление изоляционного слоя ППУ толщиной 50 мм с коэффициентом теплопроводности 0,02 Вт/(м×С). Термическое сопротивление данного слоя ППУ составляет – R=2,5 (м2×С)/Вт. Для сравнения возьмем следующие теплоизоляционные материалы: пенополистирол, минеральную вату, пробку и ДВП. Зная коэффициент теплопроводности каждого материала и термическое сопротивление ППУ R=2,5 (м2×С)/Вт, можно определить необходимую толщину изоляционного слоя по термосопротивлению соответствующую слою ППУ в 50 мм по следующей формуле: δ=R×λ где δ – толщина слоя, м; λ – коэффициент теплопроводности, Вт/м×K. Результаты представлены на графике ниже (см. Рис. 1).
Рис.1 Из сравнительной характеристики видно, что теплоизоляционному слою пенополиуретана толщиной 50 мм по теплопроводности соответствует слой полистирола толщиной 80 мм или слой минеральной ваты – 90 мм и т.д. Таким образом можно смело утверждать, что на сегодняшний момент ППУ – самый эффективный и технологичный изоляционный материал, который представлен на нашем рынке. Сравнение пенополиуретана с традиционными теплоизоляторами представлено в Таблице 2. Таблица 2
Сравнительный технико-экономический анализ эффективности использования ППУ изоляции и традиционной минеральной ваты приведен в Таблице 3. Таблица 3
Для примера, если Вы решите утеплить стены дома площадью 500 квадратных метров,
используя плиты из минеральной ваты толщиной 90 мм, Вам потребуется: 0,09×500=45 кубометров данного материала.
Для справки, объем кузова автомобиля типа «Газель» – 9,7 куб.м. То есть для перевозки минваты Вам потребуется пять автомобилей типа “Газель”.
В конечном итоге, чтобы доставить данный объем минеральной ваты на стройплощадку потребуются значительные затраты на транспортировку, проведение погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ, а также потребуется усиление фундамента.
При использовании ППУ толщиной 50 мм общий объем необходимых материалов составит: 0,05×500=25 кубометров, что соответствует примерно 750 кг исходного сырья, которое можно перевезти в одном автомобиле “Газель”. Напыляется пенополиуретан в жидком виде на изолируемые поверхности непосредственно на строительной площадке, материал окончательно отвердевает в течение нескольких минут. По истечению одних суток можно приступать к дальнейшей отделке дома. Изоляция из пенополиуретана гораздо легче теплоизоляционных панелей из минеральной ваты за счет уменьшения толщины и отсутствия металлического каркаса. Также благодаря легкости данной теплоизоляции нагрузка на фундамент более, чем в 100 раз меньше, чем при применении бетона или кирпича. Таким образом, воспользовавшись услугами напыления, вы сэкономите свое временя и материальные средства. На сегодняшний день потенциальный потребитель хочет, чтобы утеплитель обладал следующим набором физико-механических свойств:
Проведенный сравнительный анализ разных видов утеплителей показал, что утеплитель из пенополиуретана соответствует всем вышеперечисленным запросам потребителей. Также рекомендуем ознакомиться со статьей на тему: |
nsfera.ru
горючесть, воспламеняемость и технические характеристики материала
К огромной группе полиуретанов относят полимерные высокомолекулярные соединения, мономеры которых связаны уретановой связью. Среди представителей имеются пластмассы различной плотности: мягкие, средние и очень жесткие.
Сфера применения полиуретанов широка, определяется структурой и характеристикой отдельных представителей. Большое распространение получила противопожарная полиуретановая пена, используемая повсеместно при выполнении строительных работ; существуют другие популярные виды продукции, свойства которых полезно знать.
Что такое пенополиуретан и как его получают
Корень названия – уреа – знаком всем и вызывает совсем другие, физиологические ассоциации. Известно, что врач-уролог занимается не химией пластмасс. Оказывается, уретановая связь полимера идентична той, которая присутствует в молекуле мочевины. Тогда происхождение названия становится понятным; следует разобраться – чем обусловлено такое разнообразие материалов на полиуретановой основе.
Полимеры уретана имеют разные свойства по следующим причинам:
- различается количество мономеров, молекулярная масса, длина цепи;
- в качестве сополимеров в линейную структуру могут вводить различные компоненты;
- отличаются условия получения полимеров;
- используются разные наполнители, добавляемые в полимеризованный продукт;
- готовые высокомолекулярные вещества могут подвергать или не подвергать вспениванию;
- насыщение пены газами отличается по интенсивности.
В результате образуется большое количество продуктов, отличающихся термостойкими свойствами, другими характеристиками, возможностями применения в различных сферах.
Высоким спросом пользуется эластомер из полимеризованного уретана (ПУ) и вспененный термостойкий полиуретан, который часто обозначают сокращением ППУ (пенополиуритан) (не путать с ППА, ППЕ и пр.) Полимерную продукцию применяют как монтажный, конструкционный, изолирующий материал.
Технические характеристики
Эластомер ПУ имеет разную степень жестокости в зависимости от использованной технологии получения, применяется для изготовления втулок, прокладок, уплотнителей, прокатных валов.
По износостойкости он превосходит все виды резин, каучуков и даже многие металлы.
Полиуретан с термостойкими свойствами применяют в виде плит теплоизоляции или монтажной пены для заделывания полостей, щелей.
Характеристики ПУ и ППУ материалов имеют много общего, тем не менее, присутствуют некоторые отличительные особенности.
Таблица. Физико-механические параметры некоторых типов полиуретана
| Показатель полиуретана | НИЦ ПУ-5 | СКУ-ПФЛ-100 | ТСКУ-ФЭ-4 | Ур-70 В | ПТГФ-1000 | СУРЭЛ-20Ф | СКУ-ПФЛ-100М | Диафор-ТДИ | ЛУР-СТ | ТТ 129/194 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Твердость по Шору, ед. | 88—93 | 95— 98 | 40—90 | 70—80 | 95—98 | 93—97 | 95—100 | 86—88 | 75—85 | 80—100 |
| Предел прочности при растяжении, кгс/см² | 320—450 | 350—400 | 250—350 | 230—390 | 350—420 | 390—500 | 450—500 | 380—460 | 400—470 | 380—520 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 450—580 | 310—350 | 400—550 | 75—100 | 90—110 | 20—30 | 70—80 | 30—45 | 90—110 | 90—110 |
| Условное напряжение при 100 % удлинении, кгс/см² | 75—95 | 130—160 | 25—30 | 20—35 | 130—160 | 140—160 | — | 45—55 | 50—80 | 140—160 |
| Относительное остаточное удлинение после разрыва, % | Не более10 | Не более10 | Не более10 | Не более 8 | Не более 15 | Не более 10 | Не более 10 | Не более 10 | Не более 10 | Не более 10 |
| Температурный диапазон, °С | 50 | 70 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 50 | 50 |
Теплопроводность
В связи с популярностью применения термостойкого полиуретана, как изолирующего материала, большое значение имеют его показатели теплопроводности. В огромной мере способность проводить тепло зависит от плотности материала, его пористости. Значения плотности в линейке полиуретановой продукции изменяется в очень больших пределах от 30 кг/м3 до 300 кг/м3. Способность проводить тепло варьируется в интервале от 0,019 Вт/м×К до 0.035 Вт/м×К.
Чем больше полых ячеек имеется в изолирующем слое термостойкого полиуретана, тем меньше его плотность, больше способность пропускать тепло.
Правомерно обратно утверждение — уменьшение количества полостей, приводит к увеличению плотности, уменьшению способности проводить тепло, повышенной склонности его изолировать.
Горючесть
Потребители и проверяющие организации большое внимание уделяют противопожарным характеристикам всех термостойких и других материалов, применяемых в строительстве или на производстве. Горючесть ППУ и эластомера активно обсуждается в специальной и профессиональной литературе. Термостойким полиуретан можно назвать с натяжкой, так как максимальная температура его применения составляет 80 ℃. Нижний температурный предел достигает -60°.
В целом представляемая информация о термостойких свойствах полиуретана существенно отличается. Самые дешевые виды полиуретана относятся к классу Г4 (горючий), что вполне объяснимо высокой концентрацией воздуха (до 90 %) в материале. Многие производители заявляют о принадлежности их изделий из термостойкого полиуретана к классу Г2. Это возможно только в том случае, когда в состав введены антипирены. Других способов понизить горючесть полимера не существует.
Негорючие ППУ содержат большое количество добавок, что обязательно должно быть указано в сертификате. Введение в полимерную среду антипиреновых веществ может в некоторой мере повлиять на другие характеристики термостойкого полиуретана, поэтому на все показатели нужно обратить внимание.
Для обеспечения безопасности конструкций очень важна их воспламеняемость, которая у термостойкого полиуретана характеризуется как умеренная (В2). Учитывая широту ассортимента, не удивительно, что в линейке имеются трудно воспламеняемые изделия, которые отличаются от остальных составов, наличием добавок, характеристиками.
Различные модификации термостойкого полиуретана значительно отличаются по способности возгораться, гореть, затухать, что очень важно учитывать в момент приобретения, до начала монтажа. К абсолютно безопасным материалам полимер отнести нельзя, но многие его разновидности вполне могут быть использованы, в связи с соответствием нормативным требованиям.
Другие важные свойства
Важным свойством эластомерных продуктов является твердость, которую принято измерять в условных единицах по шкале с фамилией ее разработчика Шора. У различных видов ПУ этот показатель варьируется от 74 до 95 единиц, в то время как у резины он равен максимум 60.
Модуль упругости при растягивающих нагрузках у обычного и термостойкого полиуритана укладывается в диапазон от 40 % до 98 %, при этом параметр может задаваться при технологии производства. Для резины максимальное значение модуля упругости составляет только 75 %.
Физико-химические качества оценивают дополнительно эластичностью по отскоку, которая у ПУ равна 29 %, а для резины 12 %.
Таблица. Поведение полиуретана в различных средах (Ст- стоек, Нт — нестоек)
| 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 |
Впечатляет предел прочности при разрывающих нагрузках, который для полиуретана равен 312 %, в то время как для качественной резины характерен показатель 115 %.
В такой же мере (в 3 раза) у продукции из полиуретана выше коэффициент морозостойкости, чем у резиновых изделий. Стойкость к действию абразивов у полимера в 5 раз превышает аналогичный показатель резины.
Направления использования
Литьевые полиуретаны применяются для производства продукции разнообразных размеров. Из них делают большие шины для большегрузов, детали узлов для перемещения шламов, флотационные агрегаты, трубопроводные комплексы, гидроциклоны.
Литьевой полимер применяют для изготовления ремней, конвейерных полос, уплотнителей, валиков в легкой промышленности.
Для железнодорожного транспорта из полиуретана производят пневматические амортизаторы и уплотнители гидравлических узлов. Полиуретановые материалы незаменимы в автомобилестроении. Из них делают подшипники, элементы подвесок, вкладыши рулевой тяги, уплотнения и клапаны.
На обувных производствах изготавливают полиуретановые подошвы, применяют полимер как искусственную кожу.
ПУ является хорошей связующей добавкой при производстве плит ДСП, полимербетонов, имитаторов древесины из пенопластов, клеев и покрытий. Интересно отметить, что клеевые полиуретановые композиты применяются также в медицине. Еще из полимеров изготавливают протезы.
В остальных отраслях из эластомеров производят опорные элементы; уплотнительные кольца; покрытия для валов, роторов, роликов, барабанов, колес.
90 % полиуретановой продукции составляют пеноматериалы, которые являются разновидностью пенопластов. Пена может форматироваться в изолирующую продукцию разнообразной формы в производственных цехах или на месте, посредством наполнения рабочего пространства. Называется процесс заливкой. Если компоненты смешиваются с воздухом, затем оседают на поверхности, происходит напыление. Таким способом утепляют трубы, другие конструкции и детали.
ППУ используют в автомобиле и авиастроении, в пищевой и мебельной отраслях, при производстве обуви, упаковочных материалов, в строительном деле. Вспененный термостойкий полиуретан применяют как утеплитель теплотрасс, кровельных и других конструкций. Так напыление кровли ППУ экономит 80 % времени, 50 % средств, по сравнению с использованием других материалов.
Полиуретановыми пластинами утепляют вертикальные стены, полы, фундаменты, чердаки. Полимер не гниет, не подвергается разложению, может эксплуатироваться до 30 лет и более.
Термостойкий полиуретан – многофункциональный материал с большими возможностями, которые определяются характеристиками каждого отдельного вида продукции.
protivpozhara.com
Полиуретан: свойства и применение
Полиуретан – прекрасный, современный конструкционный материал. Полиуретан обладает особенными эксплуатационным свойствам, поэтому широко используется в качестве замены резины и резино-технических изделий:
- технической резины
- каучука
- металла
- пластика.
При специальной обработке полиуретан утсанавливает очень прочные связи с поверхностью металлов. Благодаря этим качествам применение полиуретана экономически выгодно в широком спектре отраслей промышленности.
Полиуретан используется при производстве опорных элементов, уплотнительных колец, покрытий валов, колес и роликов, манжет для очистки внутренней поверхности труб нефтегазопроводов, и т. д.
Полиуретан характеризуется высокими физико-химическими и эксплуатационными свойствами. Это позволяет применять полиуретан во многих отраслях промышленности с высокими требованиями к свойствам материала.
Основные свойства полиуретана
Полиуретан характеризуется высокими физико-химическими и эксплуатационными свойствами. Это позволяет применять полиуретан во многих отраслях промышленности с высокими требованиями к свойствам материала.
Термопластичный полиуретан
Различные виды, которые имеет термопластичный полиуретан, появились на мировом рынке относительно недавно. но уже завоевали многочисленное признание. Они являются своеобразным связующим звеном между каучуками и пластмассами.
Важнейшее свойство, которым обладает полиуретан — удивительно высокая износостойкость, которая сочетается с не менее высокой масло-, бензо- и озоностойкостью. Полиуретан так же имеет превосходные демпфирующие, теплофизические и эластичные свойства. Изделия, для которых в процессе производства используют полиуретан, по своим свойствам превосходят аналогичные изделия из высококачественных резин.
Благодаря значительному увеличению долговечности и повышения качества изделий, полиуретан очень экономичен в применении. Изменяя состав компонентов, и применяя различные технологии, можно изготовить полиуретан, обладающий различными свойствами. Посмотрим на характеристики и особенности, которыми обладает полиуретан.
| Показатель | Величина для различных марок полиуретана |
Кажущаяся плотность, кг/м |
18—300 |
Разрушающее напряжение, МПа, не менее |
при сжатии 0.15—1.0, при изгибе 0.35—1.9 |
Теплопроводность, Вт/м·К |
не более 0.019—0.03 |
Количество закрытых пор |
не менее 85—95 |
Водопоглощение, объемные % |
1.2—2.1 |
Горючесть |
ГОСТ 12.1.044 (трудногорючие) |
Полиуретан обладает рядом преимуществ по сравнению с другими теплоизоляционными материалами:
- Полиуретан имеет самый низкий коэффициент теплопроводности из теплоизолирующих материалов;
- Полиуретан может быть напылен одним нанесением слоем от 1 до 12 мм как на поверхности любой сложной конфигурации, так и на вертикальные поверхности;
- Полиуретан имеет свойство электрического изолятора, устойчив к воздействию открытого пламени и теплового излучения;
- Не обледененивает, имеет устойчивость к солям, ультрафиолетовому излучению, химическим соединениям, кроме некоторых растворителей и концентрированных кислот;
- У полиуретана отличные адгезивные свойства;
- Имеет хорошую прочность и устойчивость к деформациям;
- Полиуретан оберегает объекты от действия воды, погоды, образования ржавчины, коррозии, устойчив к действию микроорганизмов, плесени, гниению, может «работать» в грунте;
- Эластичен, не растрескивается, не расслаивается и не отслаивается при температуе от −40 до +100°С;
Благодаря этому, полиуретан применяется во многих производствах, что делает универсальным, многопрофильным материалом с очень большим потенциалом и огромными перспективами использования в будущем.
Области применения полиуретана
Полиуретан широко применяется в:
- машиностроение
- пищевая промышленность
- нефтяная отрасль
- горнодобывающая отрасль
- атомная энергетика
- строительство.
Изделия из полиуретана обладают свойствами, недоступными для изделий из обычных резин:
- эластичность, низкая истираемость, высокая прочность
- высокое сопротивление раздиру и многократным деформациям
- возможность работы при высоком давлении
- кислотостойкость и стойкость ко многим растворителям
- повышенная твердость
- температурный интервал от −60°С до +120°С, упругость при низких температурах
- стойкость к микроорганизмам и плесени, вибростойкость и маслобензостойкость
- высокие диэлектрические свойства, озоностойкость, водостойкость.
Волгоградский завод весов предлагает свою продукцию, а именно платформенные весы для взвешивания грузов перевозимых на автокарах. Юстир производит только высокоточные электронные весы.
Интернет-магазин «ЮРМЕТИЗ» – большой выбор болтов, гаек, шурупов и других метизов
poltavhim.pl.ua
Достоинства и недостатки пенополиуретана, характеристики свойства
Утеплитель пенополиуретан или ППУ представляет собой вид материала из группы газонаполненных пластмасс. Он характеризуется высокой степенью жесткости и минимальным показателем коэффициента теплопроводности. Благодаря широкому ряду положительных качеств, куда входят и только что названные свойства, ППУ используется в разных сферах при обустройстве объектов различного целевого назначения.
Более подробно о применении
Характеристики пенополиуретана позволяют задействовать этот материал в автомобильной промышленности с целью звукоизоляции транспорта, а также при производстве практически всех пластиковых элементов: подлокотники, приборная панель, рукоятки. В мебельной, легкой промышленности ППУ задействуют в качестве наполнителя подкладки разнотипной мебели. Этот материал широко применяется в торговой, обувной промышленности.
Структура пенополиуретана разной плотностиОдно из основных направлений – строительство. ППУ может быть задействован при обустройстве крыш, полов, стен, потолков. Его применяют в качестве основного материала при заполнении любых щелей, неплотностей конструкции. Этому способствуют свойства пенополиуретана: низкая паропроницаемость и теплопроводность, а также устойчивость к воздействию жидкостей. ППУ можно использовать в качестве барьера для оттока тепла из помещения, но помимо этого, материал данного вида проявил себя как эффективная звукоизоляция.
ППУ используется практически везде в строительстве, где понадобится утепление: пол, потолок стены.Пенополиуретановая смесь представлена в двух формах: самовспенивающийся состав и жесткие листы. Первый из вариантов содержится в баллонах. Под давлением смесь распыляется на обрабатываемую поверхность. При контакте с воздушной средой ППУ мгновенно затвердевает, образуя непроницаемую оболочку без щелей и, соответственно, мостиков холода. По этой причине самовспенивающийся состав более предпочтителен.
Достоинства и недостатки
Свойства данного материала делают его универсальным, подходящим для отделки практически любой поверхности. Кроме того, отмечаются и другие, не менее значимые положительные особенности:
- Самосхватывающийся состав характеризуется отличной адгезией с любой поверхностью, что усиливает тепло- и звукоизоляционный свойства.
- Повышенная жесткость материала делает его подходящим для отделки конструкций, на которые приходятся большие нагрузки.
- ППУ характеризуется способностью задерживать отток тепла из помещения. Такая возможность обусловлена тем, что теплопроводность пенополиуретана одна из самых низких в сравнении с другими видами утеплителей.
- Дополнительная звукоизоляция.
- Неподверженность воздействию повышенных и низких температур.
- Легкий вес ППУ исключает вероятность утяжеления обрабатываемой конструкции.
- При использовании самосхватывающегося состава готовый теплоизоляционный слой не будет содержать мостики холода.
Жидкий ППУ можно длительно использовать в качестве теплостойкого, диэлектрика и огнезащитного материала при температурах от —60 до +200°СНо, как и любой прочий материал, ППУ кроме положительных качеств, также имеет недостатки. В первую очередь нужно отметить высокую стоимость утеплителя. При работе с большой площадью поверхности цена такой отделки будет довольно высокой.
Но, помимо этого, есть и более серьезные недостатки, в частности, подверженность возгоранию. Если материал будет постепенно нагреваться, начнется процесс его тления, однако, до фазы активного горения не дойдет. Категория горючести пенополиуретана – Г2.
Но и это не все недостатки, так как прямое воздействие на пенополиуретан солнечных лучей приводит к изменению основных свойств материала. По данной причине его нужно защищать, используя отделочные материалы (штукатурка, цементная стяжка, лакокрасочные составы, лицевые панели и пр.).
Обзор характеристик
Чтобы подобрать марку пенополиуретана, необходимо изучить его технические характеристики. Наиболее существенные из них:
- уровень выдерживаемых нагрузок на изгиб и сжатие, соответственно: 0,35-1,9 МПа; 0,15-1,0 МПа;
- теплопроводность варьируется между значениями 0, 19 и 0,03 Вт/(м*К) – это минимальные показатели в сравнении с другими разновидностями утеплителей;
- уровень влагопоглощения: 1,2-2,1%;
- устойчивость к таким веществам, как бензин, толуол, керосин, бензол, мыльный раствор и различные по составу жиры;
- при контакте со спиртом и ацетоном пенополиуретановый состав набухает;
- под воздействием азотной и серной кислот материал растворяется.
Однако не все технические характеристики самовспенивающегося состава превосходят возможности других утеплителей. Например, по влагостойкости ППУ значительно хуже популярного сегодня пеноплекса, который задерживает влагу не более чем на 0,4% при контакте с водой на протяжении суток.
Сравниваем с другими утеплителями
Для сравнения можно взять некоторые из популярных сегодня утеплителей: ППУ, минераловатные плиты, пробка. Если рассмотреть основные технические характеристики этих материалов, то окажется:
Срок службы
Срок службы ППУ – порядка 20 лет, диапазон рабочих температур от -200 до +200 градусов, показатель теплопроводности – не более 0, 03 Вт/(м*К). При этом плотность состава лежит в пределах 30-150 кг/куб. м. Структура пенополиуретана – пористая закрытая.
Плотность утеплителя
По плотности пробка превосходит выше рассмотренный материал (до 400 кг/куб. м), ее структура также пористая закрытая, но при этом срок службы всего 3 года. Такой материал эксплуатируется при температуре от -30 до +90 градусов, его теплоизоляционные свойства намного хуже (0,6 Вт/(м*К)).
Теплопроводность
Технические характеристики минеральной ваты: плотность на уровне ППУ (55-150 кг/куб. м), показатель коэффициента теплопроводности ближе по значению к свойствам пробки (0,058 Вт/(м*К)). Служит минеральная вата 5 лет и характеризуется открытой пористой структурой. Диапазон температур: от -40 до +120 градусов.
Как видно, из рассмотренных материалов, недостатки проявляются, скорее, у всех прочих разновидностей. ППУ же проявил себя как наиболее подходящий по свойствам утеплитель.
Нюансы процесса напыления
Пенополиуретан содержится в баллонах и распыляется под давлением, что требует определенных навыков при работе с ним. Наносить материал рекомендуется в несколько слоев, толщина которых лежит в пределах от 10 до 20 мм.
Разные марки этого состава характеризуются различной плотностью (от 15 до 70 кг/куб. м). Чем выше значение данного параметра, тем прочнее будет прослойка теплоизоляционного слоя.
Учитывая, что данного вида материал представляет категорию горючести Г2, не рекомендуется использовать его на поверхностях, которые будут подвергаться нагреву при эксплуатации. Один из недостатков ППУ – высокая стоимость.
Оценка статьи:
Загрузка…Поделиться с друзьями:
unasbalkon.ru
таблица сравнения с другими материалами и расчет толщины слоя утеплителя в зависимости от теплопроводности
В технической литературе пенополиуретан описывается как материал с самой низкой теплопроводностью в списке стандартных термоизоляционных материалов. Пенополистирол и жесткий пенополиуретан с низкой плотностью (от 20 до 50 кг/м3) по праву стали самыми используемыми материалами для промышленных холодильных и морозильных камер и других систем, где требуется повышенная термоизоляция. В этом заслуга низкой теплопередачи. Для сравнения теплопроводность жесткого пенополиуретана в разы ниже теплопроводности минеральной ваты и всех других популярных утеплителей.
Коэффициент теплопроводности жесткого пенополиуретана и других материалов
Именно низкая теплопроводность делает ППУ оптимальным материалом для термоизоляции. Коэффициент теплопроводности жесткого пенополиуретана составляет 0,019 – 0,028 Вт/м*К. Этот показатель определяет количество теплоты, которая проходит сквозь куб материала со стороной в 1 м за 1 секунду при единичном изменении температуры в 1 Кельвин. Низкая теплопроводность позволяет обеспечить необходимую теплоизоляцию при минимальном слое покрытия. Например, теплопроводность пенопласта составляет 0,04 – 0,06 Вт/м*К, т.е. понадобится в 2-3 раза более толстый слой пенопласта, чем пенополиуретана. В видео ниже поясняется понятие теплопроводности и его применение в строительстве:
Совет от профессионала
Если вы хотите сравнить теплопроводность различных строительных материалов, необходимо поделить их коэффициенты теплопроводности. К примеру, теплопроводность минваты и ППУ соотносятся как 0,052/0,019=2,74. Это означает, что слой пенополиуретана в 10 см равен 27,4 см слою минеральной ваты по своим утепляющим свойствам. Если брать теплопроводность керамзита и ППУ, то соотношение будет 0,18/0,019=9,47. То есть слой керамзита должен быть почти в 10 раз толще.
Ниже приведена теплопроводность строительных материалов в таблице
|
Материал |
Коэффициент теплопроводности (Вт/м*К) |
|
Жесткий пенополиуретан |
0.019 – 0.028 |
|
Пенополистирол (пенопласт) |
0.04 – 0.06 |
|
Минеральная вата |
0.052 – 0.058 |
|
Пенобетон |
0.145 – 0.160 |
|
Пробковая плита |
0.5 – 0.6 |
*Цифры могут изменяться в зависимости от производителя, погодных условий, точного состава.
Как рассчитать необходимую толщину слоя ППУ-утеплителя?
Для расчета необходимого количества материалов для утепления дома или другой постройки необходимо обратиться к нормативам СНиП 23-02-2003 и рассчитать следующие параметры:
Rreq = a*Dd + b
Dd = (Tint – Tht)*Zht
Δ=Rreq*λ
Rreq – сопротивление теплопередачи
a и b – коэффициенты из таблиц СНиП
Dd – градусо-сутки отопительного сезона
Tint – внутренняя температура помещения, которую необходимо поддерживать
Tht – средняя температура воздуха снаружи помещения
Zht – длительность периода отопления
Δ – искомая толщина слоя ППУ-утеплителя
Λ – теплопроводность
Сопротивление теплопередачи рассчитывается для цельной конструкции, поэтому для расчета сопротивления теплопередачи ППУ необходимо вычесть из общего показателя сопротивления теплопередачи других составных материалов покрытия (например, для стены нужно также учитывать теплопроводность штукатурки и кирпича).
Для примера, возьмем минимальную теплопроводность ППУ, равную 0,019. Используя данные из СНиП для стандартных стен жилого дома – Rreq=3,279 рассчитаем толщину теплоизоляционного покрытия из ППУ – Δ = 3,279*0,019= 0,0623 м (т.е. 6,23 см). Если вам посчастливится приобрести самый термостойкий пенополиуретан с таким низким коэффициентом теплопроводности, достаточная толщина термоизоляционного слоя всего 6 см.
В сравнении с другими утеплителями наиболее тонкий слой утепления дает именно пенополиуретан, теплопроводность которого ниже, чем у любого другого материала. Поэтому нередко утепление ППУ обходится дешевле, чем использование менее совершенных вариантов теплоизоляции.
moteplo.ru