Теплопроводность пены монтажной: Монтажная пена: технические характеристики пенополиуретана

Содержание

Теплопроводность пены монтажной

Монтажная пена как утеплитель

Монтажные пены предназначены обычно для герметизации швов при монтаже оконных и дверных блоков и заполнения небольших пустот

[ Нажмите на фото
для увеличения ]

Монтажная пена — однокомпонентный полиуретановый полимер с газом, который вытесняет его из баллона. Монтажная пена как утеплитель используется во многих строительных конструкциях.

Использование теплоизоляционных свойств монтажной пены при монтаже оконных и дверных проемов

После выхода из баллона пена увеличивается в объеме и заполняет предоставленное ей пространство для запенивания. Полимеризация цены происходит за счет контакта с влагой в атмосферном воздухе. Пена имеет открытоячеистую структуру с не более чем 50% закрытых пор. В результате реакции полимера с влагой происходит выделение углекислого газа, которым заполнена половина ячеек пены, а другая половина заполнена воздухом. Коэффициент теплопроводности монтажной пены, как правило, не больше 0,033-0,04 Вт/м*С.

Монтажные пены предназначены обычно для герметизации швов при монтаже оконных и дверных блоков и заполнения небольших пустот.

Традиционно установка окна подразумевает следующее: крепление блока в проем, запенивание шва монтажной пеной, выполнение откосов подоконников и других конструктивных элементов. Нередко бывает, что лишняя пена обрезается для проведения дальнейших работ, например, оштукатуривания откосов, и соответственно значительно увеличивается количество открытых ячеек. Если шов выполнен не по ГОСТу, без необходимой гидро- и пароизоляции, то зимой влажность и пар из помещения будут постепенно замещать воздух в ячейках пены, пар будет диффундировать наружу постепенно и значительно снижая теплоизоляционные свойства пены. Летом процесс насыщения влагой будет продолжаться с другой стороны, со стороны дождя, может прибавиться процесс разрушения пены под влиянием УФ-лучей. В результате шов начнет промерзать и станет мостиком холода.

Для более полного сохранения теплоизоляционных свойств монтажной пены, как утеплителя при установке оконных и дверных блоков, разработаны технологические нормы, регулирующие устройства монтажного шва с использованием монтажной пены. В качестве теплоизолирующего слоя повсеместно сейчас применяется монтажная пена при условии стопроцентного сохранения поверхностного слоя неповрежденным. Иногда допустима срезка излишков, но только с внутренней стороны и только с устройством с этой стороны сплошного контура пароизоляции.

Монтажная пена как утеплитель

Использование монтажной пены как утеплителя — удовольствие дорогое. Существует много теплизолирующих материалов гораздо дешевле по цене, например, экструдированный пенополистирол. В частном домостроении при теплоизоляции небольших участков пену можно использовать, она обеспечивает прекрасное бесшовное, долговечное и монолитное покрытие без мостиков холода, наносить которое к тому же очень просто. Один баллон монтажной пены с выходом 50-60 л утеплит поверхность в 1 кв м толщиной слоя 4-8 см.


Качественное утепление пеной: особенности и преимущества

Утеплять дом пеной достаточно легко и не затратно с финансовой точки зрения Одним из наиболее эффективных способов термоизоляции жилых и производственных помещений считается утепление пеной. Использовать этот способ можно как при строительстве своего дома, так и при обустройстве или ремонтных работах в квартире. Выполнить такую работу можно вызвав специалистов или же своими руками. Главное, правильно подобрать утеплитель.

Распространенный пенный утеплитель: преимущества и недостатки

В огромном разнообразии товаров для теплоизоляции стен, особое место занимают пенные утеплители. Как правило, это специальные полимеры или пластмассы с пористой структурой. Качество такой монтажной пены и ее жесткость в целом зависит от процентного соотношения закрытых и отрытых пор.

Преимущества пенного утеплителя:

  • Экологичность покрытия, без выделения вредных для человека веществ,
  • Отсутствие ограничений по сроку эксплуатации,
  • Выступает в роли антисептика для деревянных поверхностей, защищая их от грибка и гниения,
  • Металлические поверхности становятся защищенными от коррозии,
  • Высокая степень звукоизоляции,
  • Нет необходимости дополнительно заниматься гидро- и пароизоляцией,
  • Обладает хорошей адгезией, независимо от площади и структуры поверхностей,
  • Экономный расход материала, благодаря свойству расширения,
  • «Не боится» огня – только плавится,
  • Низкая теплопроводность,
  • Равномерно ложится, не создавая швов.

Пенный утеплитель можно приобрести в любом строительном магазине

Но, несмотря на все свои положительные свойства, утеплительная пена имеет некоторые недостатки:

  • Использовать такой утеплитель на внутренних поверхностях стен можно только в случае свободного доступа к воздуху, иначе утеплитель не затвердеет,
  • При длительном контакте с водой пеноутеплитель может прийти в негодность,
  • Покрытую пеной поверхность нужно обязательно облицовывать, иначе солнечный свет может разрушить изоляционный слой,
  • Высокая стоимость.

Взвешивая все «за» и «против» можно прийти к выводу, что, несмотря на выявленные недостатки, пенный утеплитель все же обладает большим количеством достоинств, поэтому отлично подходит для теплоизоляции жилых или производственных помещений.

Теплопроводность монтажной пены и другие ее свойства

Теплоизоляционная пена представляет собой некие полимеры, находящиеся в жидком состоянии, которые после взаимодействия с воздухом почти моментально застывают, образовывая надежный теплоизоляционный слой.

Теплопроводность монтажной пены в уже затвердевшем состоянии в несколько раз ниже, чем этот же коэффициент у других утеплителей. Достигается это за счет отсутствия швов и однородной, плотной структуры.

Кстати, паропроницаемость у пенных утеплителей довольно низкая, что может вызвать некий эффект «термоса». Чтобы этого избежать в помещении должна функционировать хорошая вентиляция.

Что касается сохранности тепла и шумоизоляции, пенные утеплители могут «похвастаться» более высокими показателями, чем другие теплоизоляционные материалы.

Самые популярные на сегодня виды пенных утеплителей:

  1. Пенополиуретан (ППУ) – вид пенистого утеплителя, продающегося в баллонах. Напыляется обычно тонким слоем, заполняя все нужные пустоты. Для лучшего утепления можно наносить в несколько слоев. Поверхность для нанесения ППУ в предварительной обработке не нуждается.
  2. Монтажнаяпена – внешне чем-то напоминает полиуретан. Отлично подходит для герметезации трещин кровли, появившихся пустот вокруг труб, а также после установки окон и дверей. Может при необходимости склеивать различные элементы.
  3. Пенобетон – в его состав входит песок, цемент и пенистый преобразователь. Для использования такого утеплителя вначале ставится опалубка, а затем заливается раствор специальным шлангом. Этот материал отлично скрывает звуки, держит тепло и совершенно не боится огня.
  4. Эковата – утеплитель, изготавливаемый из макулатуры и прочих отходов бумажной промышленности. Считается один из самых экологичных утеплителей. По своим свойствам не уступает монтажной пене или другим пенистым теплоизоляционным материалам.

Среди преимуществ монтажной пены стоит отметить длительный срок службы и хорошие теплоизоляционные свойства

Изучив все основные характеристики пенных утеплителей можно выбрать именно тот, который идеально подойдет для утепления конкретного дома, чердака, фасадов, крыши.

Качественный утеплитель в баллонах: особенности полиуретана

ППУ – один из популярнейших видов теплоизоляционных материалов, производимых в баллончиках. Что же нужно еще про него знать?

Особенности и свойства ППУ:

  • Качества этого утеплителя напрямую зависят от его состава и находящихся в нем добавок,
  • С помощью полиуретана можно быстро и без особых сложностей утеплить конструкцию любой конфигурации,
  • Этот материал не боится химического воздействия щелочи или кислоты, способен противостоять сырости, не по зубам насекомым и грызунам.

Стоит иметь в виду, что из-за своей низкой паропроницаемости полиуретановая пена с закрытыми ячейками может привести к появлению сырости на поверхности кровли или стен.

Правда, как вариант можно использовать «Экопен» – один из разновидностей пенополиуретана. С его помощью можно спокойно утеплить стены и кровлю, причем с повышенными показателями паропроницаемости. Эко-пен отлично себя проявит при утеплении потолка, чердачных или межэтажных перекрытий.

Но следует иметь в виду, что применение «Экопена» не предназначено для наружного утепления здания без защитного покрытия, так как это довольно чувствительный материал к воздействию осадков и механическим нагрузкам.

Самостоятельное утепление крыши пеной: способы работ

Качественно выполненная теплоизоляция крыши – это гарантия того, что зимой не придется мерзнуть и использовать дополнительные источники тепла, чтобы согреться.

Перед началом утепления крыши пеной, ее нужно очистить от мусора и пыли

Существуют два способа утепления крыши:

В первом случае жидкий утеплитель, которые заливают в нужные места, можно использовать практически на любой поверхности. Этот метод отлично подходит к проведению работ на кровлях старых домов или в процессе реставрации, когда утепляющий материал не должен много весить. Полиуретан отлично подходит для таких целей.

Теплоизоляция в данном случае получается надежная и прочная, герметизация на высшем уровне. При желании толщину слоя всегда можно отрегулировать.

Второй метод представляет собой напыление пены специальным оборудованием. Иногда нанесенных слоев бывает два. Такая двойная защита обычно применятся для звукоизоляции крыш сложной конфигурации и уменьшения воздействия внешних факторов окружающей среды.

Пенные утеплители прекрасно подходят для блочных или панельных домов. Также их можно использовать для стен из самых различных материалов. Прежде чем определиться с каким-то одним видом пеноутеплителя – лучше изучить характеристики каждого вида и посоветоваться со специалистом. Грамотный выбор пены – половина пути к теплому, надежно защищенному от морозов, дому.


Пена монтажная технические характеристики, применение

Автор: stroitelinfo · Опубликовано 25.07.2015 · Обновлено 11.03.2019

Пена монтажная одно или двухкомпонентный материал

на основе пенополиуретана, используемый для заполнения стыков, швов в монтажно-строительных работах. Выполняет функции герметизации, теплоизоляции, шумопоглощения, фиксирования.

Среди популярных производителей пены монтажной, отличающиеся хорошим сцеплением, однородной структурой, заявленным выходом пены, лидируют европейские бренды.

Финская монтажная пена Макрофлекс является одним из самых известных, универсальных и доступных продуктов. К числу зарекомендовавших себя и качественных марок можно отнести Tytan (Польша), Penosil (Эстония), Soudal (Бельгия).

Пена монтажная: состав

На рынке монтажная пена представлена однокомпонентными и двухкомпонентными смесями. При этом подавляющая его доля принадлежит однокомпонентному герметику. Пена монтажная гост, состав и технические характеристики.

Пена включает в себя две главных составляющих – МДИ и полиолы. Смешиваясь в напорном баллоне, они превращаются в однокомпонентный жидкий преполимер. При выходе из емкости под действием выталкивающего газа (пропеллента), вещество вступает в реакцию полимеризации с молекулами воды, находящимися в естественно влажном воздухе.

Происходит вспенивание, расширение объема массы в 3 и более раз, и образование плотноэластичного прочного вещества пористой структуры – пенополиуретана. Для завершения реакции и полного отверждения потребуется около 24 часов.

В двухкомпонентном составе к основе (преполимер) добавляется активатор. Находясь в одном баллоне, они разделены затвором и не смешиваются. При снятии замка наступает активация и стремительная полимеризация, не зависящая от влажности воздуха. Масса начинает сразу же затвердевать уже в емкости.

Процесс длится от трех до десяти минут. За это короткое время нужно успеть использовать весь состав. До окончательного затвердения пенного наполнителя проходит 4 часа. Учитывая необходимость быстрых умелых манипуляций работать с этим продуктом целесообразно специалистам. Пена монтажная технические характеристики и свойства.

Помимо основы и смеси сжиженных газов (пропан-бутановой), для придания определенных свойств (огнестойкости, усиления адгезии) в состав пены вводят различные добавки: стабилизаторы, пластификаторы, ПАВ и другие.

Эксплуатационные свойства

Монтажная пена: первичное расширение

Это полезное увеличение объема после нанесения вспененной массы в зазор. Благодаря наличию расширения, специалисты рекомендуют заполнять стыки и швы на треть.

Увеличившийся объем займет все пространство и уплотнит саму пену, создавая ей свойства надежного фиксатора и демпфера.

Монтажная пена: вторичное расширение и усадка

Негативными последствиями можно считать вторичное расширение или усадку после полимеризации верхнего слоя.

Качественная монтажная пена после завершения полимеризации поверхностного слоя в идеале представляет собой стабильную инертную массу постоянного объема. На деле часто из-за нарушений технологии применения (увеличение температуры среды, неочищенная поверхность, постороннее физическое воздействие) и некачественного состава может произойти вторичное изменение объема — либо его последующее увеличение, либо усадка.

Монтажная пена вторично расширяется за счет распирающего давления на конструкции может деформировать, изменить геометрию оконных блоков, дверных коробок, перегородок. Усадка даст негерметичное заполнение щелей и слабое уплотнение, что потребует повторных работ по изоляции. Коэффициент усадки для лучших образцов близок к 5%.

Скорость полимеризации

Высыхание поверхностного слоя при относительной влажности 65% и температуре 20°С наступает через 20 мин., то есть за это время происходит набор полезного объема выпущенной пены. Через 4 часа герметик можно обрезать. На полное отвердение пенополиуретана понадобится до 24 часов.

Адгезия

Характеризуется отличным сцеплением с большинством строительных поверхностей: деревом, бетоном, металлом, стеклом, камнем, ПВХ. Пена монтажная прекрасно держится на плоскостях с любой шероховатостью и кривизной. Однако отсутствуют адгезивные свойства с инертными и маслянистыми основами – полиэтиленом, силиконом, а также льдом.

Теплостойкость

Обычная отвердевшая монтажная пена, относящаяся к классу В3 по немецкому стандарту DIN 4102, спокойно выдерживает температуры от -40° до 90°С, кратковременно 130°С.

Образцы, маркированные классом В2, самозатухающиеся, не горят.

Класс В1, к которому относится огнестойкая монтажная пена, является устойчивым к возгоранию. Такой материал огнестоек до 240 минут.

Боязнь УФ-лучей

Полиуретановая основа пены устойчива к воздействию многих химических веществ, влаге, гнилостным бактериям, но под действием ультрафиолетового излучения быстро темнеет и разрушается.

Поэтому требует защиты в виде нанесения слоев грунтовки, покраски, другим способом, исключающим прямой контакт полимера с солнечным светом.

Пена монтажная: виды

По способу исполнения монтажные пены делятся на:

профессиональные,

стандартные (бытовые).

Профессиональный образец снабжен клапаном и кольцом, конструкция которого позволяет работать используя специальный пистолет для монтажной пены. Это устройство может регулировать выход пенного состава, проникать в труднодоступные места, экономя расход сырья. Баллоны выпускаются емкостью 1000 мл для больших объемов проводимых работ. Структура застывшего полимера мелкоячеистая, однородная, вторичное расширение либо отсутствует, либо очень мало. В отличии от бытовой пены является более плотной, следовательно более качественная работа стыка, по этому профессиональные установщики используют именно профессиональную пену.

Бытовые экземпляры комплектуются пластиковой трубкой с рычагом, открывающим клапан. Производятся меньшей емкости, стоят значительно дешевле, просты в использовании. Неизрасходованный полностью состав пригоден в течение месяца.

Случается, что производитель предъявляет меньшие требования к этому виду продукта. Вследствие этого у застывшего герметика данного вида можно наблюдать образование раковин, неоднородность, значительное вторичное расширение.

По применению в зависимости от температуры окружающей среды выделено три вида изоляционного материала:

  • летние с диапазоном температур от +5°C до +30°C,
  • зимние, от -18°C до +25°C,
  • всесезонные, от -10°C до +25°C.

Соблюдение этих температурных режимов при использовании каждого вида герметика позволит получить большой выход монтажной пены и быстрое отверждение.

Монтажная пена — существуют специальные виды с улучшенными свойствами:

  • пена монтажная огнестойкая — пожаростойкий (класс B1 DIN 4102),
  • с универсальной системой нанесения (пистолет плюс трубка),
  • с усиленной крепежной функцией (пена-цемент).

Как утеплить дом монтажной пеной? Советы от профессионалов

Утепление монтажной пеной используется уже давно. Метод не нов. Хорошо изучена технология, апробированы материалы. Известны достоинства и недостатки. Преимуществ больше, потому данным способом утепления пользуются в строительстве и при ремонте.

Утепление дома монтажной пеной: плюсы и минусы

1. Такой утеплитель – биологически чистый материал. Он ничего вредного в атмосферу не выделяет.

2. При утеплении стен, пола, потолка монтажной пеной не нужно тратиться на дополнительные гидроизоляционные материалы.

3. Пенистый утеплитель долгие годы сохраняет свои технические характеристики. Срок эксплуатации исчисляется десятками лет.

4. Монтажная пена имеет высокие показатели адгезии к различным материалам. Нанесенная на деревянные поверхности, она еще и защищает их от гниения и грибкового поражения. Металл, покрытый пенистым утеплителем, устойчив к коррозийным процессам.

5. Теплопроводность монтажной пены в застывшем состоянии ниже в несколько раз, чем теплопроводность других утеплителей. Швов в пенистом покрытии нет. Структура плотная и однородная. Потому потери тепла минимальны.

6. У пенных утеплителей высокие показатели шумоизоляции.

Теперь о недостатках:

1. Утепление стен монтажной пеной внутри помещения должно производиться в условиях свободного доступа воздуха. В некоторых случаях обеспечить выполнение данного требования сложно.

2. Пенный утеплитель необходимо закрывать каким-либо облицовочным материалом. А это — дополнительные траты.

3. Монтажная пена стоит недешево. Для утепления придется купить не один баллон.

Выполнение работ

Каждая строительная манипуляция начинается с подбора материалов и инструментов. В принципе, может подойти любая монтажная пена в качестве утеплителя. «Любая» — это качественная, профессиональная. Возиться с бытовыми баллончиками не имеет смысла на больших участках работы.

Но при выборе материала важно учитывать особенности здания, которое планируется утеплить. К примеру. Если нужно обрабатывать стену, межэтажное перекрытие или потолок в месте выхода печной трубы, дымохода, то покупаем термостойкую монтажную пену. Это обязательное условие.

Инструменты

Еще раз повторимся: с помощью баллонов утеплять нет смысла. Никто этим не занимается. Даже пистолеты для монтажной пены не подойдут. Нужно специальное устройство для распыления вещества.

Стоит оно дорого. Для утепления многочисленных домов заказчикам (за деньги) его желательно приобрести. Для выполнения одноразовой работы – можно взять в аренду.

Устройство для распыления монтажной пены подает продукт в распылитель под давлением. Оттуда – на поверхность. Интенсивность подачи контролируется пользователем (переключатель находится около сопла). Потому перед применением рекомендуется апробировать машину, настроить удобный уровень распыления.

Этапы работ

Утеплять здания монтажной пеной рекомендуется в защитных костюмах, перчатках и масках, в хорошо проветриваемых помещениях. Участок работы все-таки большой. А выделяемые пеной летучие вещества опасны для органов дыхания.

1. Подготовка поверхности.

Удаляем всю грязь, пыль. Чистую поверхность увлажняем. Для хорошей адгезии монтажной пены нужна высокая влажность. Для увлажнения можно воспользоваться грунтовкой, разбавленной водой в пропорции 1:1.

Рекомендуется также прибить к поверхности рейки с определенным шагом. Так легче контролировать количество наносимой пены. А у самого монтажного герметика будет больше площадь для адгезии.

2. Нанесение пены.

Монтажную пену распыляют порционно, тщательно заполняя все полости, стыки. Работа ведется в направлении снизу-вверх.

Когда вещество полностью отвердеет, поверхность считается утепленной.

3. Финишная обработка.

Отвердевшую монтажную пену в открытом виде оставлять не рекомендуется. Ее нужно зашить или зашпаклевать.


Монтажная пена «Макрофлекс» — технические характеристики

Строительная индустрия не стоит на месте, выпускаются более совершенные и универсальные материалы, призванные заменить устаревшие технологии. К таким материалам относится и монтажная пена, которая пришла на смену различным шовным заполнителям и смесям. С ее помощью удается быстро и надежно произвести монтаж очень многих строительных конструкций, чего невозможно было бы добиться путем применения других компонентов.

Среди множества разновидностей монтажной пены, выпускаемой различными производителями, следует особо выделить пену Макрофлекс 750 мл, характеристики которой не позволяют усомниться в ее высоком качестве. Учитывая также ее доступную стоимость, можно заключить, что данный продукт является одним из лидеров по популярности среди множества подобных брендов. Рассмотрим характеристики, особенности, методы использования и сферы применения пены Макрофлекс 750 мл более подробно.

Назначение пены Макрофлекс

Полиуретановый герметик, как еще можно назвать монтажную пену, выпускается в баллонах различной емкости. Составные части герметика — предполимер и вытесняющий газ (пропеллент). При выходе предполимера из баллона происходит его застывание в результате взаимодействия с воздухом. Результатом застывания является образование достаточно жесткого пенополиуретана, проникшего в щели, углубления, отверстия. Отсюда вытекает и назначение пены Макрофлекс:

  1. Герметизация стыков, щелей, отверстий.
  2. Заполнение пустот в материале.
  3. Склеивание между собой нескольких материалов.
  4. Теплоизоляция и звукоизоляция различных поверхностей и помещений.

Существует несколько разновидностей пены Макрофлекс. Пена для бытового использования имеет присоединяемую пластиковую трубку, через которую осуществляется ее выход из баллона. Профессиональный вариант имеет специальный выход для присоединения монтажного пистолета. Кроме того, у профессиональной пены больший выход готового состава, и стоит она дороже.

Свойства пены Макрофлекс

Можно выделить такие свойства и особенности пены Макрофлекс 750 мл:

  • Прекрасная адгезия с любыми твердыми материалами. Лучше всего жидкий состав взаимодействует с бетоном, кирпичом, деревянными поверхностями, стеклом, пластиком, металлом, ячеистыми бетонами.
  • Для получения максимально надежного соединения желательно обеспылить рабочую поверхность. Например, смочить ее. Однако наличие на поверхности льда или инея отрицательно скажется на качестве соединения.
  • Любые атмосферные воздействия не могут причинить вреда застывшей пене Макрофлекс. Отрицательно на нее действует лишь УФ-излучение, под действием которого пенополиуретан постепенно разрушается и начинает крошиться. Отсюда исходит обязательное условие, которое следует соблюдать при монтаже наружных конструкций. Застывшие швы необходимо закрыть каким-либо материалом. Это могут быть металлические, деревянные, пластиковые наличники или углы, а также штукатурка, цементный раствор или краска.
  • Использовать Макрофлекс рекомендуется для заполнения щелей, не менее 0,5 см и не более 8 см. В слишком узкие щели состав может не проникнуть на нужную глубину, а стенки слишком широких щелей не смогут удержать тяжелую вязкую массу.
  • Жидкая, только нанесенная пена, имеет несильный запах полиуретана. После застывания запахи отсутствуют.
  • Застывшая масса чувствительна к высокой влажности. Водопоглощение Макрофлекс 750 мл составляет 10 %. То есть, при длительном нахождении в воде материал напитывается водой, которая постепенно проникает в ячейки и разрушает их.
  • Застывшая пена Макрофлекс не является токсичной и вредной для человека. Посторонние выделения с ее поверхности отсутствуют.

Технические характеристики Макрофлекс 750 мл

Перечислим характеристики, соответствующие монтажной пене Макрофлекс 750 мл:

  1. Применение Макрофлекса ограничивается температурным режимом. Рекомендуется использовать пену, если температура воздуха составляет не менее +5 градусов. Можно использовать специальный состав для зимних работ, но нужно учитывать, что при низких температурах Макрофлекс долго застывает и заполняет собой меньший объем.
  2. Максимальное время полного застывания нанесенного состава — 24 часа. При температуре более +20 градусов время застывания может сокращаться до 1,5 ч.
  3. Термостойкость пены — 55 +100 градусов.
  4. Плотность затвердевшего состава — 25-35 кг/кубометр.
  5. Температура горения Макрофлекс — 400 градусов.
  6. Огнестойкость застывшего пенополиуретана — В3 (по DIN 4102).
  7. Выход пены — 20-50 л, в зависимости от веса содержимого. Подсчитано, что, при равных характеристиках, продукция Макрофлекс способна обеспечить выход пены на 10 % больше, чем у подобных продуктов других фирм.
  8. Прочность на растяжение и сжатие — 3 Н/см².
  9. Срок хранения в баллоне — не более 15 месяцев. Хранить пену рекомендуется только в вертикальном положении во избежание потери баллоном герметичности. Температура хранения не менее +5 градусов. Запрещается хранение баллонов под прямыми солнечными лучами.

Где применяется Макрофлекс

Среди областей применения Макрофлекс 750 мл следует отметить такие направления:

  • Заделка пустот и углублений на стеновых поверхностях в процессе выполнения ремонта помещений.
  • Герметизация пустот при монтаже канализационных, водопроводных и климатических систем, установке новых окон, подоконников и дверей.
  • Заполнение швов при кровельных и штукатурных работах.
  • Утепление поверхностей, так как застывший пенополиуретан является пористым материалом с низкой теплопроводностью.

Как использовать пену Макрофлекс

Приведем некоторые рекомендации по практическому применению пены Макрофлекс 750 мл:

  • Если предполагается использовать пену при отрицательных температурах, необходимо занести баллон в теплое помещение для его согревания.
  • Перед использованием баллон следует хорошо взболтать для равномерного распределения состава внутри емкости.
  • Поверхности, на которые будет наноситься пена, желательно увлажнить водой посредством распылителя.
  • На носик баллона надевается трубка, после чего баллон переворачивается вверх дном. В таком положении осуществляется работа. Если используется монтажный пистолет, то баллон вставляется в него также вверх дном.
  • При заполнении вертикальных щелей вести баллон следует снизу вверх, а щели заполнять на треть от их глубины. Макрофлекс в процессе расширения заполнит их полностью.
  • После заделки всех пустот и щелей необходимо дать составу время для застывания. Летом процесс твердения проходит в несколько раз быстрее, нежели зимой.
  • После окончательного застывания производится обрезание излишков пенополиуретана. Делается это с помощью острого ножа. Если в процессе обрезания внутри твердой массы будет обнаружен незастывший состав, то это свидетельствует о неоконченном процессе полимеризации. Необходимо дождаться его полного затвердевания.

По своим техническим характеристикам и возможностям пена Макрофлекс 750 мл способна обеспечить высокое качество любых строительных и монтажных работ. При правильном использовании ее свойства сохраняются неизменными на протяжении многих лет.


адгезия, теплостойкость, параметры по ГОСТу

Большинство современных строительных работ осуществляется с использованием монтажной пены. Это универсальное вещество может быть использовано в конструкциях любого типа для герметизация швов и стыков, повышения шумо- и гидроизоляционных свойств. Технические характеристики монтажной пены во многом влияют на качество результата. Поэтому так важно разбираться в разновидностях и свойствах материала.

Состав монтажной пены необходимо подбирать, опираясь на тип проводимого ремонта, личные навыки работы с веществом. Разделить все многообразие веществ можно на 2 основных группы:

  • Однокомпонентные – чаще всего этот вид представляет собой полиуретановую структуру. Продается смесь готовой к использованию, так как уже находится под давлением.

однокомпонентная монтажная пена

  • Двухкомпонентные составы подходят для осуществления работ профессиональными работниками в промышленных масштабах. Залогом успешного использования такой пены является соблюдение пропорций при смешивании.

двухкомпонентная монтажная пена

Большим спросом пользуется первая группа, со смесями можно работать сразу же после приобретения. В составе можно найти такие вещества:

  • Предполимеры, выступающие основой в виде изоцианата, полиола.
  • Вытеснительный газ.
  • Присадочные вещества, обеспечивающие оптимальное образование объемов пены и повышающие степень сцепления.

Эксплуатационные свойства

Эксплуатационные свойства

Рабочие свойства строительного материала одновременно являются его особенностями и плюсами:

  • Высокий уровень сцепления с практически любыми поверхностями: камень, металл, полимеры, пластик, дерево.
  • Устойчивость к перепадам температур, способность сохранять первоначальные свойства в диапазоне от -5 до +90 °C.
  • Вещество является диэлектриком.
  • Максимально быстрое схватывание и застывание от 8 минут до одних суток, после завершения полимеризации не выделяет токсины.
  • Некоторые разновидности монтажной пены являются негорючими, отличаются повышенной влагостойкостью.
  • Звукопоглощающие и звукоизоляционные характеристики.
  • В жидком виде имеет упругую и эластичную консистенцию, которая позволяет заполнять даже труднодоступные выемки и щели, защищает от разрушений вследствие разрыва.
  • Обладает низкой теплопроводностью.
  • Даже за весь длительный период эксплуатации дает минимальную усадку в размере 5%.
  • Высокая устойчивость к воздействию вредных химических веществ.
  • Отличается повышенной прочностью.

Отличительной особенностью и признаком качества пены считается светлый с зеленцой или желтоватый оттенок.

Основные технические параметры

Большинство перечисленных свойств производители обычно указывают на упаковке строительного материала. Некоторые параметры строительной смеси позволяют выявить ее качество.

Первичное расширение

Первичное расширение

Расширение пенной смеси при монтаже оказывает влияние на ее заполняющее свойство, надежность готового шва, его прочность и упругость. Пена меняет свой объем сразу же после надавливания на рычаг пистолета. То есть, ложиться в щели или на поверхность материала она уже будет, проходя первичное расширение. Состав увеличит свой объем в несколько раз.

Вторичное расширение и усадка

Вторичное расширение и усадка

Под этим параметром подразумевается дальнейшее увеличение объема смеси после первичного расширения до момента полного застывания, в зависимости от марки продукции. Этот параметр может отличаться или варьироваться в пределах 15-100%. Однако, чем ниже этот показатель, тем для материала лучше. Так как из-за неправильного расчета количества вещества можно с легкостью деформировать и даже сломать конструкции, такие как деревянные окна или ПВХ-системы.

Скорость полимеризации

Скорость полимеризации

Если учитывать условия эксплуатации с температурой 20 °C и влажностью 65%, высыхание верхнего слоя наступает, в среднем, спустя 3 часа. То есть, за этот период времени пена уже набирает свой полезный объем. Через 4 часа застывшую смесь уже можно обрезать. Чтобы герметик полностью застыл, должно пройти до одних суток времени. Способствует скорейшей полимеризации строительной смеси обычная вода. После нанесения вещества на него можно разбрызгать небольшое количество жидкости.

Адгезия

способность монтажной пены к сцеплению

Адгезия – это способность монтажной пены к сцеплению с разнородными поверхностями. Она с легкостью сцепляется с любым материалом, но не сможет справиться с силиконом, льдом, маслом, тефлоном, полипропиленом и полиэтиленом. Это список самых очевидных и не предназначенных для склейки материалов.

Теплостойкость

Теплостойкость монтажной пены

Существует класс В3, где после затвердевания, отвердения и застывания монтажная пена будет выполнять свои функции в пределах от -40 до +90 °C. В непродолжительных промежутках времени до 130 °C.

Разновидности с пометкой B2 являются невоспламеняемыми и самозатухающими.

Назначение класса В1 – негорючесть пены. Ее огнестойкость длится до 4 часов.

Боязнь ультрафиолетовых лучей

Боязнь ультрафиолетовых лучей

Основа пены из полиуретана наделена нужными для эксплуатации свойствами, но для чего она непригодна, так это для нахождения под воздействием УФ. Под влиянием УФ лучей материал начинает менять цвет на более темный и постепенно терять прочность, разрушаться. Для защиты необходимо нанесение слоя грунтовки, чтобы исключить прямой контакт пены с солнцем.

Основные виды монтажного вещества

Основные виды монтажного вещества

Все виды монтажной пены делятся на несколько крупных групп.

По способу применения различают:

  • Вещество профессионального назначения.
  • Стандартную или полупрофессиональную пену.

Пена для профессионального использования помещена в особый строительный пистолет, оснащенный кольцом и клапаном. Благодаря этим деталям, можно регулировать объем выходящей из баллона смеси. Устройство позволяет помещать состав в самые труднодоступные места и обеспечивает экономию расходования. Обычно баллоны профессионального назначения представлены в виде емкостей 1000 мл и предназначены для осуществления больших объемов работ. Застывшая пена имеет однородную мелкоячеистую структуру, без повторного расширения, либо с очень низким, а также существенное отличие от бытовой в виде высокой плотности.пена помещена в особый строительный пистолет

Разновидности для бытового использования оснащены специальной пластиковой трубкой и рычагом, который позволяет открывать клапан и выдавать смесь наружу. Обычно выпускается стандартная смесь в меньших емкостях, имеет более доступную цену, проста в эксплуатации. Основным плюсом стандартного образца является возможность использования неизрасходованных остатков из баллончика в течение месяца. Подходит такой бытовой вид больше для решения незначительных бытовых и ремонтных проблем.пена помещена в особый строительный пистолет

В зависимости от времени года, когда проводится ремонт, различают такие виды монтажной пены:

  • Летние – подходят для диапазона от + 5 до +35 °C.
  • Зимние – могут выдержать холод до -18 °C, а плюсовую температуру выдерживают до +35 °C.
  • Универсальные – подходят для применения в диапазоне температур от -10 до +35 °C.

Очень важно знать, что указанная температура актуальна не для воздуха, а для поверхностей, с которыми будет осуществляться работа при помощи монтажной пены. Также температура будет влиять и на расход смеси. Чем ниже будет этот показатель, тем, соответственно, и меньше будет выход монтажной смеси, и наоборот.

Степень горючести – это ещё один критерий для классификации:

  • В1 – огнеупорный материал.
  • В2 – самозатухающий.
  • В3 – горючая смесь.

Часто при выборе нужного вида монтажной пены стоит обращать внимание на имя производителя и страну-изготовителя. МакрофлексМакрофлекс– это финская монтажная пена, которая находится в числе самых эффективных и популярных продуктов. Является универсальной находкой для новичков и профессионалов. Также к качественным торговым маркам относятся польский Tytan, эстонский Penosil и бельгийский Soudal.

На видео:  отличие бытовой и профессиональной монтажной пены

Параметры по ГОСТу

Основные параметры:

  • Плотность вещества 25-30 кг/м³.
  • Прочность на растяжение 0,12 Н/мм².
  • Прочность на разрыв и изгиб 12, 17 кг/см² соответственно.
  • Устойчивость в объеме 7%.
  • Сила склеивания и компрессии при минимальных величинах 3 N/см³.
  • Теплопроводность монтажной пены (коэффициент) 0,032 Вт/(м*К).
  • Класс огнеупорности В3 DIN 4102.
  • Стандартная теплоустойчивость — 40 + 90 °C, кратковременный показатель -55, +130 °C.
  • Температура возгорания 400 °C.

Можно ли использовать просроченную монтажную пену

можно ли использовать просроченную монтажную пену

В среднем, срок годности монтажной пены не превышает 18 месяцев, дата окончания пригодности указывается на упаковках. Просроченная монтажная пена уже не будет соответствовать всем изначально заявленным характеристикам, но эксплуатироваться всё же может. Чем больше времени стоит баллон, тем более вязким становится состав внутри него. Если пена просрочена, используя ее, будет сложно добиться качественного результата. Специалисты и вовсе рекомендуют не только не использовать такой состав, но и не обеспечивать хранение баллона у себя дома. Необходимо правильно утилизировать баллоны с пеной в специальных пунктах, не стоит бросать с силой тубы на землю, или тем более в огонь.

Применение материала: правила и уместные случаи

Каждая упаковка пены имеет стандартную инструкцию к применению, используется на каждом из этапов строительных работ. При ремонте дома или квартиры состав часто выполняет функции герметика. Если рассматривать конкретное применение смеси, то актуальными будут такие случаи:

Особенности использования базируются на соблюдении таких основных правил:

  1. Предварительно нужно подготовить площадь, подлежащую обработке пеной, очистить от грязи, пыли или других веществ.Предварительно нужно подготовить площадь
  2. Обеспечить рукам защиту, надев резиновые перчатки, так как пену очень сложно отмывать с кожи. Обеспечить рукам защиту, надев резиновые перчатки
  3. Обязательно необходимо изучить рекомендации производителя, указанные на упаковке. изучить рекомендации производителя, указанные на упаковке.
  4. Поместить баллон пены в пистолет, после этого направить трубочку в нужную щель или поверхность.Поместить баллон пены в пистолет
  5. Швы заполняются на одну треть от всего объема, чтобы ускорить процесс затвердевания нужно сбрызнуть массу водой. Под влиянием влаги полимеризация вещества происходит быстрее.Швы заполняются на одну треть от всего объема
  6. Через 15-30 минут можно заметить, что полное расширение пены закончено. Если в проемах не хватает вещества, можно добавить дополнительно немного смеси.Через 15-30 минут можно заметить, что полное расширение пены закончено.
  7. После этого нужно оставить вещество на 24 часа для полного застывания.оставить вещество на 24 часа для полного застывания.
  8. В завершении процедуры, нужно избавиться от излишков материала. Можно использовать для этого острый нож, что поможет идеально выровнять слой.нужно избавиться от излишков материала.

Меры предосторожности

Во время ремонта и при эксплуатации вещества, необходимо учитывать не только свойства монтажной пены, плюсы и минусы, но также соблюдать меры предосторожности. Основные из них:

  • Использовать смесь нужно в хорошо проветриваемых помещениях, так как при ее полимеризации выделяется бутан и углекислый газ, токсичные для человека.
  • Осуществлять работу нужно в специальной одежде и перчатках, прикрывать глаза специальными очками. При попадании монтажной пены на одежду или кожу, необходимо постараться сразу же устранить ее, пока она находится в жидком состоянии, так как после затвердевания она плохо поддается очистке.осуществлять работу нужно в специальной одежде и перчатках, прикрывать глаза специальными очкам
  • Сам баллон с пеной необходимо хранить в темном месте, избегать попадания на него солнечных лучей, беречь его от огня. баллон с пеной необходимо хранить в темном месте

 

Монтажная пена – это очень нужная и полезная вещь при ремонте, строительстве, монтаже конструкций. Она может выполнять функции герметиков, обеспечивать хорошую защиту от шума, удерживать тепло. Поэтому, к выбору вещества необходимо подходить правильно и осознанно, покупать только качественную продукцию. Очень важно соблюдать правила применения, чтобы обеспечить качество и надежность работы.

Особенности и применение монтажной пены (2 видео)

 

Особенности использования и технические характеристики монтажной пены ( 24 фото )

О влиянии воды на теплопроводность монтажной пены

Разумеется, попадание в монтажную пену 1 миллиграмма воды вряд ли приведет к нарушению теплозащиты помещения. Однако определенное критическое значение влагонакопления для монтажной пены все же существует. Сколько оно составляет, мы найти в результатах исследований монтажных или межпанельных швов не смогли, поэтому была вероятность, что для существенного изменения теплотехники необходимо промочить пену таким количеством воды, которого она никогда не наберет в реальных условиях. Целью описанного далее исследования как раз и являлась проверка этого факта.

Так как проверка с помощью расчета сложна и потому вряд ли будет интересна широким массам Читателей, мы приведем описание эксперимента, который позволил ответить на поставленный вопрос.

Суть проведенного эксперимента состояла в том, что образец монтажной пены промочили путем моделирования самого простого способа, по которому вода может попасть в пену – путем дождевания. Далее, этот образец пены помещался над источником «холода» - над емкостью со льдом, охлажденным до температуры -20°С. Через 1 час выдержки над источником холода с помощью тепловизора определялась температура поверхности монтажной пены с обратной от источника холода стороны. Для того чтобы можно было сравнить значения температуры промокшей и сухой пены, половина образца во время дождевания была закрыта гидроизоляционной пленкой. С видео эксперимента Вы можете ознакомиться ниже.

Как можно увидеть, температура сухой и промоченной монтажной пены отличается на 12,5°С. Много ли это или мало? Оценить это можно следующим образом. Средняя температура на внутренней поверхности монтажной пены зимой составляет в районе 10…15°С. Уменьшение температуры на 12,5°С означает, что температура будет составлять -2,5…2,5°С, что практически гарантированно приведет к конденсации влаги на поверхности монтажной пены и в приграничной с внутренней поверхностью области. В свою очередь это приведет к смещению изотерм внутрь здания и дальнейшему промоканию, а затем и промерзанию монтажного шва.

Отметим, что падение температуры на 12,5 °С произошло при влагонакоплении, равном 16,8%. Подобные эксперименты, проведенные в разное время, показали, что в среднем падение температуры на 10°С (которую мы лично для себя определили как существенное) происходит при влагонакоплении, равном 13%. Такое количество воды может попасть в монтажную пену не только во время дождя, но даже за счет конденсации потока влажного воздуха, проходящего сквозь шов изнутри помещения наружу. Таким образом, мы однозначно определили, что даже небольшое влагонакопление в монтажной пене приводит к резкому снижению ее теплотехнических свойств.


* Коэффициент теплопроводности характеризует способность вещества проводить тепло. Например, если материал имеет низкий коэффициент теплопроводности, то он плохо пропускает сквозь себя тепло или холод. Поэтому материалы с низкой теплопроводностью (например, минеральная вата или пенобетон) используют для теплоизоляции.

О влиянии воды на теплопроводность монтажной пены

Разумеется, попадание в монтажную пену 1 миллиграмма воды вряд ли приведет к нарушению теплозащиты помещения. Однако определенное критическое значение влагонакопления для монтажной пены все же существует. Сколько оно составляет, мы найти в результатах исследований монтажных или межпанельных швов не смогли, поэтому была вероятность, что для существенного изменения теплотехники необходимо промочить пену таким количеством воды, которого она никогда не наберет в реальных условиях. Целью описанного далее исследования как раз и являлась проверка этого факта.

Так как проверка с помощью расчета сложна и потому вряд ли будет интересна широким массам Читателей, мы приведем описание эксперимента, который позволил ответить на поставленный вопрос.

Суть проведенного эксперимента состояла в том, что образец монтажной пены промочили путем моделирования самого простого способа, по которому вода может попасть в пену – путем дождевания. Далее, этот образец пены помещался над источником «холода» - над емкостью со льдом, охлажденным до температуры -20°С. Через 1 час выдержки над источником холода с помощью тепловизора определялась температура поверхности монтажной пены с обратной от источника холода стороны. Для того чтобы можно было сравнить значения температуры промокшей и сухой пены, половина образца во время дождевания была закрыта гидроизоляционной пленкой. С видео эксперимента Вы можете ознакомиться ниже.

Как можно увидеть, температура сухой и промоченной монтажной пены отличается на 12,5°С. Много ли это или мало? Оценить это можно следующим образом. Средняя температура на внутренней поверхности монтажной пены зимой составляет в районе 10…15°С. Уменьшение температуры на 12,5°С означает, что температура будет составлять -2,5…2,5°С, что практически гарантированно приведет к конденсации влаги на поверхности монтажной пены и в приграничной с внутренней поверхностью области. В свою очередь это приведет к смещению изотерм внутрь здания и дальнейшему промоканию, а затем и промерзанию монтажного шва.

Отметим, что падение температуры на 12,5 °С произошло при влагонакоплении, равном 16,8%. Подобные эксперименты, проведенные в разное время, показали, что в среднем падение температуры на 10°С (которую мы лично для себя определили как существенное) происходит при влагонакоплении, равном 13%. Такое количество воды может попасть в монтажную пену не только во время дождя, но даже за счет конденсации потока влажного воздуха, проходящего сквозь шов изнутри помещения наружу. Таким образом, мы однозначно определили, что даже небольшое влагонакопление в монтажной пене приводит к резкому снижению ее теплотехнических свойств.


* Коэффициент теплопроводности характеризует способность вещества проводить тепло. Например, если материал имеет низкий коэффициент теплопроводности, то он плохо пропускает сквозь себя тепло или холод. Поэтому материалы с низкой теплопроводностью (например, минеральная вата или пенобетон) используют для теплоизоляции.

О влиянии воды на теплопроводность монтажной пены

Разумеется, попадание в монтажную пену 1 миллиграмма воды вряд ли приведет к нарушению теплозащиты помещения. Однако определенное критическое значение влагонакопления для монтажной пены все же существует. Сколько оно составляет, мы найти в результатах исследований монтажных или межпанельных швов не смогли, поэтому была вероятность, что для существенного изменения теплотехники необходимо промочить пену таким количеством воды, которого она никогда не наберет в реальных условиях. Целью описанного далее исследования как раз и являлась проверка этого факта.

Так как проверка с помощью расчета сложна и потому вряд ли будет интересна широким массам Читателей, мы приведем описание эксперимента, который позволил ответить на поставленный вопрос.

Суть проведенного эксперимента состояла в том, что образец монтажной пены промочили путем моделирования самого простого способа, по которому вода может попасть в пену – путем дождевания. Далее, этот образец пены помещался над источником «холода» - над емкостью со льдом, охлажденным до температуры -20°С. Через 1 час выдержки над источником холода с помощью тепловизора определялась температура поверхности монтажной пены с обратной от источника холода стороны. Для того чтобы можно было сравнить значения температуры промокшей и сухой пены, половина образца во время дождевания была закрыта гидроизоляционной пленкой. С видео эксперимента Вы можете ознакомиться ниже.

Как можно увидеть, температура сухой и промоченной монтажной пены отличается на 12,5°С. Много ли это или мало? Оценить это можно следующим образом. Средняя температура на внутренней поверхности монтажной пены зимой составляет в районе 10…15°С. Уменьшение температуры на 12,5°С означает, что температура будет составлять -2,5…2,5°С, что практически гарантированно приведет к конденсации влаги на поверхности монтажной пены и в приграничной с внутренней поверхностью области. В свою очередь это приведет к смещению изотерм внутрь здания и дальнейшему промоканию, а затем и промерзанию монтажного шва.

Отметим, что падение температуры на 12,5 °С произошло при влагонакоплении, равном 16,8%. Подобные эксперименты, проведенные в разное время, показали, что в среднем падение температуры на 10°С (которую мы лично для себя определили как существенное) происходит при влагонакоплении, равном 13%. Такое количество воды может попасть в монтажную пену не только во время дождя, но даже за счет конденсации потока влажного воздуха, проходящего сквозь шов изнутри помещения наружу. Таким образом, мы однозначно определили, что даже небольшое влагонакопление в монтажной пене приводит к резкому снижению ее теплотехнических свойств.


* Коэффициент теплопроводности характеризует способность вещества проводить тепло. Например, если материал имеет низкий коэффициент теплопроводности, то он плохо пропускает сквозь себя тепло или холод. Поэтому материалы с низкой теплопроводностью (например, минеральная вата или пенобетон) используют для теплоизоляции.

О влиянии воды на теплопроводность монтажной пены

Разумеется, попадание в монтажную пену 1 миллиграмма воды вряд ли приведет к нарушению теплозащиты помещения. Однако определенное критическое значение влагонакопления для монтажной пены все же существует. Сколько оно составляет, мы найти в результатах исследований монтажных или межпанельных швов не смогли, поэтому была вероятность, что для существенного изменения теплотехники необходимо промочить пену таким количеством воды, которого она никогда не наберет в реальных условиях. Целью описанного далее исследования как раз и являлась проверка этого факта.

Так как проверка с помощью расчета сложна и потому вряд ли будет интересна широким массам Читателей, мы приведем описание эксперимента, который позволил ответить на поставленный вопрос.

Суть проведенного эксперимента состояла в том, что образец монтажной пены промочили путем моделирования самого простого способа, по которому вода может попасть в пену – путем дождевания. Далее, этот образец пены помещался над источником «холода» - над емкостью со льдом, охлажденным до температуры -20°С. Через 1 час выдержки над источником холода с помощью тепловизора определялась температура поверхности монтажной пены с обратной от источника холода стороны. Для того чтобы можно было сравнить значения температуры промокшей и сухой пены, половина образца во время дождевания была закрыта гидроизоляционной пленкой. С видео эксперимента Вы можете ознакомиться ниже.

Как можно увидеть, температура сухой и промоченной монтажной пены отличается на 12,5°С. Много ли это или мало? Оценить это можно следующим образом. Средняя температура на внутренней поверхности монтажной пены зимой составляет в районе 10…15°С. Уменьшение температуры на 12,5°С означает, что температура будет составлять -2,5…2,5°С, что практически гарантированно приведет к конденсации влаги на поверхности монтажной пены и в приграничной с внутренней поверхностью области. В свою очередь это приведет к смещению изотерм внутрь здания и дальнейшему промоканию, а затем и промерзанию монтажного шва.

Отметим, что падение температуры на 12,5 °С произошло при влагонакоплении, равном 16,8%. Подобные эксперименты, проведенные в разное время, показали, что в среднем падение температуры на 10°С (которую мы лично для себя определили как существенное) происходит при влагонакоплении, равном 13%. Такое количество воды может попасть в монтажную пену не только во время дождя, но даже за счет конденсации потока влажного воздуха, проходящего сквозь шов изнутри помещения наружу. Таким образом, мы однозначно определили, что даже небольшое влагонакопление в монтажной пене приводит к резкому снижению ее теплотехнических свойств.


* Коэффициент теплопроводности характеризует способность вещества проводить тепло. Например, если материал имеет низкий коэффициент теплопроводности, то он плохо пропускает сквозь себя тепло или холод. Поэтому материалы с низкой теплопроводностью (например, минеральная вата или пенобетон) используют для теплоизоляции.

Мифы о пенополиуретане (ППУ) | Утепление дома

 

В этой статье мы попробуем развеять некоторые из наиболее типичных и распространенных мифов о пенополиуретане (ППУ), как теплоизоляционном материале. Такое количество заблуждений может быть частично связано с тем, что существует большое количество типов и разновидностей ППУ, которые с каждым годом, в силу своих непревзойденных характеристик и свойств становятся все популярнее и популярнее на рынке теплоизоляционных материалов, а также в сфере утепления жилых и промышленных зданий и сооружений.

МИФ №1. ППУ – «новичок» в теплоизоляции.


Пенополиуретан был открыт в 1937 году немецким ученым-химиком Отто Байером и его командой.

Рис. Профессор Отто Байер

Благодаря работам профессора Отто Байера в 1940-х в Германии пенополиуретан (ППУ) начали использовать в военной и авиационной промышленности. Как только полиизоцианат (один из компонентов для производства ППУ в заливочных и напыляемых системах) стал коммерческим продуктом, а это произошло в 1952 году, началось массовое использование ППУ в качестве теплоизоляционного материала.
В 60-х годах 20 века ППУ стали использовать в качестве изоляции холодильных и морозильных камер. А в конце 60-х начале 70-х годов в Германии ППУ стали использовать для внешней теплоизоляции стен и крыш жилых зданий и сооружений.

Таким образом, ППУ, как продукт, известен уже более 70 лет, а как эффективный утеплитель - уже  более полвека.


МИФ №2. По поверхности, покрытой ППУ, нельзя ходить.


По поверхности, покрытой ППУ, ходить МОЖНО (даже если вы не ниндзя, которые способны пройти и по рисовой бумаге). Тут необходимо иметь в виду изоляционный слой из жесткого закрытоячеистого пенополиуретана плотностью более 25 кг/м3. Покрытие ППУ вполне способно выдержать вес среднестатистического человека. Просто не стоит делать это в обуви с каблуками.   Мы советуем обувь с мягкой подошвой, потому что любые твердые и острые предметы могут проткнуть и тем самым повредить поверхность ППУ.

Рис. Рабочий на крыше, покрытой ППУ

Если же Вы все-таки умудрились повредить изоляционный слой из ППУ, то поврежденный участок необходимо вырезать и заново запенить. Целостный покров ППУ может прослужить Вам минимум 30 лет, если защитить пенополиуретановый слой от негативного воздействия ультрафиолетовых лучей, например покрыв, обычной фасадной краской или полимерной мастикой или полимочевиной.

 

МИФ №3. Жесткий ППУ – это что-то вроде материала, из которого делают матрасы.

Рис. Матрас, наполнитель из эластичного пенополиуретана


Пенополиуретан, из которого делают матрасы и подушки (так называемый матрас или подушка с эффектом памяти или мемори-эффектом – то есть, способные принимать и сохранять очертания Вашего тела или же обычный "поролон") имеют мало общего с тем ППУ, которым мы изолируем поверхности.

Рис. Подушка с эффектом памяти

Хотя бы из тех соображений, что в качестве наполнителя матраса или подушки используется легая и эластичная пена с открытоячеистой структурой. Жесткий ППУ, используемый в качестве теплоизоляционного материала несоизмеримо прочнее, плотнее и более износостойкий, чем пена с мемори-эффектом.

 

МИФ №4. Жесткий ППУ – это то же самое, что и обычная монтажная пена.

Рис. Баллончик с монтажной пеной

Монтажная пена в специальных баллончиках, даже если она носит гордое название "профессиональной" монтажной пены также имеет мало общего с напыляемым или же заливочным жестким пенополиуретаном (ППУ), который используют при теплоизоляции. Монтажная пена - это однокомпонентный полиуретановый предполимер и газ, вытесняющий его из баллона. После выхода из баллона жидкий полиуретановый предполимер начинает многократно увеличивается в размере и таким образом плотно заполняет предоставленный ему зазор. Полимеризация монтажной пены происходит за счет реакции с влагой, присутствующей в атмосферном воздухе. В большинстве случаев монтажная пена имеет открытоячеистую структуру с количеством закрытых пор не более 50%, хотя многие производители и заявляют около 80% закрытых пор. Данная открытоячеистая структура монтажной пены заполнена наполовину углекислым газом СО2, который образовался в результате реакции предполимера с влагой и наполовину воздухом. Коэффициент теплопроводности у лучших образцов монтажной пены может достигать 0,033-0,04 Вт/(м*°С).

Рис. Напыление жесткого ППУ

Жесткие пенополиуретаны наносятся методами напыления или заливки - это всегда двухкомпонентные системы с количеством закрытых ячеек более 92%. У лучших ППУ-систем количество закрытых пор достигает 97-98%. Полимеризация двухкомпонентных жестких ППУ-систем происходит за счет реакции компонентов друг с другом. Получившийся изоляционный слой из жесткого ППУ имеет закрытоячеистую структуру. В каждой закрытой ячейке жесткого ППУ содержится, образовавшийся в результате реакции двух компонентов (полиола и полиизоционата) газ, с теплопроводностью гораздо ниже чем у воздуха. Коэффициент теплопроводности жесткого ППУ при этом достигает недостижимого значения для всех остальных изоляционных материалов - 0,019 Вт/(м*°С).

По своему назначению монтажные пены предназначены прежде всего для герметизации швов и зазоров при монтаже дверных и оконных блоков, заполнения небольших полостей и пустот в строительных конструкциях. В то время как жесткие ППУ предназначены для выполнения теплоизоляционных работ любого масштаба от утепления балконов и лоджий до изоляции складов и ангаров, промышленных морозильных камер и холодильников.

 

МИФ №5. ППУ – это дорого!

Возможно, утепление дома пенополиуретаном обойдется немного дороже традиционных способов утепления, однако выгоду вы почувствуете в ближайшие 2-3 года. ППУ наносится на изолируемую поверхность методом напыления или же заливается в полость, образованную "колодцевой" кладкой в виде жидкой композиции. Изоляционный слой равномерно распределяется по всей поверхности, затем происходит вспенивание и многократное увеличение пены в объеме. Пенополиуретановый слой создает прочную монолитную "скорлупу" без швов, стыков и зазоров, что в свою очередь исключает появления мостиков холода и возможных утечек драгоценного тепла. Напыляемый полиуретан является идеальным решением для самых разнообразных поверхностей и геометрических форм, потому что материал  обладает высокой адгезией к большинству строительных материалам, повторяет и адаптируется любые поверхности и сложные профили без образования стыков и зазоров.

Надежная и качественная теплоизоляция ППУ полностью исключает инфильтрацию и эксфильтрацию воздуха – все это значительно уменьшает затраты на отопление дома зимой и кондиционирование воздуха летом (как правило, минимум на 30%).

Если вы намереваетесь прожить в своем доме долго и счастливо, забыв при этом о проблемах с холодными стенами, то, конечно, более эффективным и действенным способом из всех ныне существующих будет выбрать утепление дома пенополиуретаном (ППУ). Изоляционный слой ППУ не деформируется и не трескается, а также не имеет усадки с течением времени. В этом случае вам не придется менять изоляционное покрытие в течение довольно длительного срока –  более 30 лет, и это не предел. Никакой традиционный способ теплоизоляции не даст таких гарантий и не будет столь выгоден.

 

МИФ №6. Теплоизоляция из ППУ недолговечна.

Если спросить у простого обывателя, какой материал для теплоизоляции он считает долговечным, то, увы, пенополиуретан – это последнее, что придет ему в голову. Однако, крыши, покрытые ППУ более 50 лет назад в Германии,  и до сих пор благополучно функционируют, вопреки бытующим мифам.  Теплоизоляция ППУ выдержала длительный тест временем – это факт. А значит, при надлежащем и довольно простом уходе, вполне сможет служить на протяжении всего срока эксплуатации дома.

Туфли с полиуретановой подошвой. Полиуретан – очень прочный материал. Благодаря своей износостойкости, часто используется в обувной промышленности для создания прочных подошв.

 

МИФ №7. Пенополистирольные плиты – это не менее качественный способ изоляция, чем ППУ.

Рис. Пенополистирол

Это не совсем так. Неважно, проводите ли вы работы по укладке пенополистирольных плит сами или с помощью специальной бригады, все равно не удастся добиться такого высокого качества, как при использовании пенополиуретана. Теплоизоляционное покрытие ППУ изготавливается, можно сказать, прямо на месте и идеально ложится на изолируемую поверхность со всеми ее трещинами, изгибами, впадинами и прочими неровностями, создавая надежный монолитный барьер. Пенополистирольные плиты, при всех стараниях, невозможно подогнать друг к другу и положить так, чтобы не оставалось ни единого зазора, а это значительно снижает надежность и качество изоляции. К тому же по теплопроводности пенополистирол значительно уступает пенополиуретану.

Рис. Сферическая крыша, покрытая ППУ

 

МИФ №8. ППУ токсичен.

Еще один ни на чем не основанный миф в нашем списке. На самом деле ППУ – это просто видоизмененный пластик с миллионами крошечных пузырьков воздуха. И хотя формула ППУ разработана специально для теплоизоляции, сочетая в себе все лучшие для этого характеристики, такие как термостойкость, износостойкость, прочность и т.д., однако исходный материал тот же, что используется в большинстве холодильников и ортопедических матрасах. ППУ – абсолютно инертный материал, и является не более токсичным, чем мягкое сиденье  дивана или кресло вашего автомобиля.

Рис. Мягкое сидение дивана из эластичного ППУ

Сегодня на все используемые для теплоизоляции виды ППУ имеются необходимые гигиенические сертификаты и санитарно-эпидемиологические заключения, свидетельствующие о соответствии ППУ санитарным нормам и правилам, а также о безопасности пенополиуретана для здоровья человека.

 

МИФ №9. ППУ впитывает влагу.

Действительно эластичные ППУ впитывают влагу. Это обусловлено их открытоячеистой структурой. Поэтому изоляцию из открытоячеистого ППУ не рекомендуется использовать при наружном утеплении без дополнительного гидроизоляционного слоя. Жесткие ППУ - это плотный материал с «закрытыми порами». Другими словами, это пластик с миллионами крошечных замкнутых ячеек, не пропускающих влагу. Если бросить в воду кусок жесткого ППУ, он останется на поверхности воды, и ни одна капля не проникнет внутрь материала. По этой причине ППУ используют в сооружении флотационных доков и теплоизолируют корпусы морских судов.

Рис. Корпус катера, утепленного ППУ

Жесткий ППУ, используемый в теплоизоляции, исключает впитывание влаги и протечки, в противном случае, такой материал не может классифицироваться как жесткий ППУ. Если покрытие ППУ действительно поглощает влагу, то проблема не в качестве материала, а в качестве нанесения или оборудования, с помощью которого он наносился.

 

МИФ №10. ППУ является пищей для насекомых и грызунов.

То что изоляция из ППУ является пищей для насекомых и грызунов - самый распространенный миф о ППУ. Для развенчания этого мифа стоит сказать, что ни насекомые, ни грызуны не любят есть пенополиуретан. Более того ППУ - химически стойкое соединение, которое не растворяется даже в концентрированной соляной кислоте, а лишь набухает. Грызуны просто не смогут переварить ППУ в своих желудках. Если же Ваше жилище находится в опасной близости к местности, где обитает много грызунов, то существует реальная угроза проникновения в Ваш дом мышей и крыс.

Дело в том, что плохо утепленный дом всегда теряет тепло через малейшие зазоры и щели в конструкции. Это могут быть трещины в фундаменте, отверстия в стене для труб и электрической проводки, дверцы для домашних животных и многое другое. Мыши и крысы всегда чувствуют это тепло и идут на него в поисках более теплого и уютного жилища. К тому же вместе с теплом из дома доносятся ароматы приготовленной пищи и продуктовых запасов, перед которыми не устоит ни один грызун.

Если использовать в качестве теплоизолятора пенополиуретан, то после нанесения образуется бесшовный, монолитный изоляционный слой, который заполняет мельчайшие щели и трещины и надежно препятствует утечкам тепла из дома наружу. Помимо использования изоляции из ППУ для создания надежного барьера против крыс и мышей рекомендуется придерживаться простых правил:

1) Заполнить все имеющиеся полости, отверстия и щели стальной ватой или залить жестким пенополиуретаном.

2) Закрыть проходы, через которые могут проникнуть грызуны в дом мелкой алюминиевой или стальной сеткой.

3) Убрать от грызунов в зону недосягаемости пищевые продукты. Поместить продукты в герметичные, закрытые контейнеры.

4) Хранить бытовые отходы в стальных контейнерах с крышкой.

5) Ликвидировать в доме возможные места гнездования грызунов. Не оставляйте одежду скомканной на полу и в углах. Не оставляйте игрушки и обувь нагроможденные в кучи. Все эти места могут быть облюбованы грызунами.

И заведите наконец в доме кошку! 😉

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В течение последних нескольких десятилетий популярность ППУ значительно выросла и его стали широко использовать для утепления различных промышленных и жилых сооружений. Все больше и больше сознательных потребителей останавливают свой выбор на ППУ в пользу экономии электроэнергии, жилого пространства и времени. Однако из-за ошибочных обывательских мнений и глупых мифов ППУ по-прежнему не очень распространен, особенно в России. Наверное, трудно поверить в то, что существует идеальный материал, включающий в себя все самые лучшие  теплоизоляционные качества и характеристики, при этом абсолютно безопасный и экологичный, а главное доступный! ППУ – действительно высококачественный продукт, и нам бы хотелось, чтобы в этом смог убедится каждый на личном опыте.

Мы искренне надеемся, что эта статья поможет многим отделить факты от вымысла и сделать правильный выбор.

 

Эффективная теплопроводность сборок из купра и полиэфирных волокон при низкой объемной доле волокна

1. Введение

В этой главе предлагается метод оценки теплоизоляционных свойств сборки из штапельного волокна для использования ватина. Волоконный узел с низкой объемной долей волокна - это система, которая состоит из большого количества воздуха и небольшого количества волокна, и предполагается, что ее механизм теплопередачи включает конвективную и лучистую теплопередачу в дополнение к кондуктивной теплопередаче.Поэтому использование теплопроводности для оценки теплофизических свойств волоконной сборки не подходит. Вместо этого концепция эффективной теплопроводности подходит для оценки теплофизических свойств волоконной сборки, которая может включать в себя различные типы механизмов теплопередачи, такие как теплопроводность, конвекция и излучение. В этой главе эффективная теплопроводность используется для оценки теплоизоляционных свойств волоконной сборки при низкой объемной доле волокна Φ для использования ваты.Кроме того, предлагается модель для объяснения механизма теплопередачи внутри волоконной сборки.

Эффективная теплопроводность измеряется методом защищенной горячей плиты (GHP) с использованием прибора KES-F7II Thermo Labo II (Kato Tech Ltd.). Образец волокна равномерно помещается в рамку для образца из пенополистирола. При измерении система образцов, состоящая из волоконной сборки и рамки образца, помещается между пластиной источника тепла и радиатором, и измеряется тепловой поток для поддержания постоянной температуры источника тепла.

Используемые образцы представляют собой комплект из штапельного волокна из полиэтилентерефталата и купра. Эффективная теплопроводность измеряется при различной толщине образца и объемной доле волокна. Результаты анализируются на основе метода нелинейной регрессии, и обсуждается механизм теплопередачи внутри волоконной сборки на основе результатов анализа. Наконец, исследуется создание теплоизоляционных материалов на основе волоконных сборок.

2. Предпосылки

Исследования теплопроводности волоконной сборки были проведены Nogai et al.[1, 2], Fujimoto et al. [3] и Ohmura et al. [4] в Японии. Ногай и др. провели теоретическое и экспериментальное исследование механизма теплопередачи полиэфирного волокна [1, 2]. Fujimoto et al. исследовали эффективную теплопроводность материалов одежды для защиты от холода [3]. Ohmura et al. исследовали эффективную теплопроводность волокнистых теплоизоляционных материалов для строительства [4].

Во всех документах подтверждается, что кривая эффективной теплопроводности-объемной доли волокна при низкой объемной доле волокна (<10%) имеет форму выпуклости вниз.Тот факт, что эффективная кривая теплопроводности имеет минимальное значение, является причиной того, что волоконные сборки широко используются для теплоизоляционных материалов. Минимальное значение на кривой эффективной теплопроводности было объяснено увеличением радиационной теплопередачи через поровое пространство с увеличением пористости на основе экспериментальных и теоретических результатов и модели теплопередачи. Ногай и др. [1, 2] получили эти факты на основе модели одноосно-ориентированной сборки волокна с учетом проводимости в волокне и радиационной теплопередачи.Fujimoto et al. [3] получили эти факты на основе последовательно-параллельной модели теплопередачи, которая состоит из волокна и поровой части, включая радиационную теплопередачу.

В данном исследовании эффективная теплопроводность волоконной сборки при низкой объемной доле волокна анализируется с использованием эмпирического уравнения методом нелинейной регрессии [4, 5, 6, 7]. Причина, по которой волоконная сборка использовалась для теплоизоляционных материалов, дополнительно исследуется путем разделения теплопередающей компоненты эффективной теплопроводности.

3. Метод

3.1. Материалы

Четыре вида волокнистых материалов, использованных в этом эксперименте, такие как медное волокно (CU), полиэфирное волокно с круглым сечением (RPE), полиэфирное волокно с гетероморфным (W-образное) сечение (WPE) и волокно из политриметилентерефталата (PTT). тонина и длина волокна почти одинаковы. Полотно после процесса вскрытия и кардочесания выдерживается при температуре 20 ° C и относительной влажности 65% в течение 24 часов. Сборка волокна после кондиционирования служит образцом.Подробная информация об образцах волокна приведена в таблице 1.

Таблица 1.

Подробная информация об образцах волокна для использования ваты.

Основным параметром для измерения эффективной теплопроводности в данном эксперименте является объемная доля волокна. Теплофизические свойства различных волокнистых материалов с разным удельным весом сравниваются при одинаковой объемной доле волокна. Объемная доля волокна определяется как отношение объема волокна к кажущемуся объему сборки волокон. Объемная доля волокна Φ рассчитывается с использованием следующего уравнения.

Φ = Wρfdh3E1

где W - вес образца (г), ρf - удельный вес волокна (н.о.), h - длина стороны нагревательной пластины (см), а d - толщина образца (см). Образец штапельного волокна (W г) равномерно заполняют пространство, окруженное стенкой из пенополистирола, внутренний размер которого составляет 5 квадратных см и постоянную высоту (2, 3 и 5 см). На рис. 1 показан образец рамы, заполненной волоконной сборкой. На рисунке 2 показан план образца рамы.

Рисунок 1.

Принципиальная схема заливки образца волокна в каркас из пенополистирола.

Рисунок 2.

Рама из пенополистирола (а) вид сверху и (б) вид снизу.

В этом эксперименте исследуется влияние объемной доли волокна и толщины образца на эффективную теплопроводность сборки волокна. Объемная доля волокна изменяется на пять стадий, таких как 0,001, 0,005, 0,010, 0,025 и 0,030. Толщина образца изменяется в три этапа: 2, 3 и 5 см. Поэтому один вид волокна измеряется в 15 условиях. Вес образца для каждого волокна в различных условиях показан в таблице 2.

Таблица 2.

Вес образца для каждого условия измерения (единица измерения: G).

3.2. Метод измерения

Эффективная теплопроводность измеряется с помощью прибора KES-F7II Thermo Labo II (Kato Tech Ltd.) [8]. Тепловой поток, который течет через образец ткани от пластины источника тепла (BT-Box) к теплоотводу, измеряется методом защищенной горячей пластины (GHP). Принципиальная схема измерительной части (разреза) представлена ​​на рисунке 3. Образец волокна равномерно укладывают в каркас из пенополистирола, внутренний размер которого составляет 5 см квадрат и постоянная толщина.Узел волокна с рамкой для образца помещается между пластиной источника тепла и радиатором, и выполняется измерение теплового потока. Эксперимент проводится в помещении с контролируемой средой, температура которого составляет 20 ° C, а влажность составляет 65% относительной влажности.

Рисунок 3.

Измерение теплопроводности.

Температура источника тепла (BT-Box) установлена ​​на 30 ° C, а температура радиатора установлена ​​на 20 ° C, поэтому разница температур составляет 10 ° C. Пластина источника тепла расположена на верхней стороне образца, а радиатор - на нижней стороне, таким образом, направление теплового потока совпадает с направлением ускорения свободного падения.Верхняя сторона радиатора выполнена из металлической пластины, а температура радиатора регулируется на уровне 20 ° C с помощью охлаждающего устройства, приводимого в действие элементом Пельтье.

При измерении узел волокна с рамкой для образца помещается между пластиной источника тепла и радиатором, и измеряется электрическая мощность (Вт), чтобы поддерживать постоянную температуру источника тепла. Выходной сигнал электроэнергии регистрируется регистратором данных, подключенным к выходному зажиму. Выходной сигнал записывается с интервалом в 1 с по истечении времени.Пример измерения показан на рисунке 4. Электрическая мощность регистрируется в зависимости от времени от контакта между источником тепла и образцом до установившегося состояния. Электрическая мощность Q (Вт) получается из среднего значения между 4 и 5 мин. Эффективная теплопроводность λ (Вт / мК) рассчитывается по следующему уравнению:

λ = QdAΔTE2

где Q - электрическая мощность для поддержания устойчивого состояния (Вт), d - толщина образца (м), A - площадь пластина источника тепла, а ΔT - разница температур между пластиной источника тепла и радиатором (K).

Рисунок 4.

Способ получения теплового потока в установившемся режиме.

В этом эксперименте измеряется небольшой поток тепла через изоляционный материал. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы измерительная часть (BT-Box и радиатор) не подвергалась воздействию неожиданного воздействия тепла, вызванного конвективной и радиационной теплопередачей. Что касается лучистой теплопередачи, то панель из пенополистирола устанавливается в передней, правой и левой сторонах измерительной части, чтобы заблокировать лучистую теплопередачу от оператора.Что касается конвективной теплопередачи, желательно, чтобы устройство, которое может вызывать конвекцию, было удалено с места, где проводится эксперимент.

4. Результаты

Эффективная теплопроводность штапельного волокна измеряется при трех различных толщинах и пяти различных объемных долях волокна. Результаты, полученные в результате измерения, исследуются в связи с объемной долей волокна, толщиной образца, материалами волокна и так далее. В этом эксперименте для каждого условия было выполнено три измерения, и были получены среднее значение и стандартное отклонение.

Прежде всего, связь между эффективной теплопроводностью и объемной долей волокна исследуется в зависимости от материала волокна. На рисунках 5–7 показаны результаты между эффективной теплопроводностью и объемной долей волокна. На рисунках 5–7 показаны результаты для толщины 2, 3 и 5 см соответственно. На каждом графике ордината обозначает эффективную теплопроводность (Вт / мК), а абсцисса обозначает объемную долю волокна (н.о.). Наблюдается тот факт, что уровень величины теплопроводности увеличивается с увеличением толщины, и это будет обсуждаться позже.Здесь мы концентрируемся на соотношении между эффективной теплопроводностью и объемной долей волокна для результата толщины 5 см. Сравнивается величина эффективной теплопроводности при постоянной толщине. CU является самой крупной, за ней следует группа полиэфирных волокон (RPE, WPE, PTT). Существенной разницы между RPE, WPE и PTT в пределах диапазона этого метода нет.

Рис. 5.

График зависимости теплопроводности от объемной доли волокна при толщине образца 2 см.

Рис. 6.

График зависимости теплопроводности от объемной доли волокна при толщине образца 3 см.

Рис. 7.

График зависимости теплопроводности от объемной доли волокна при толщине образца 5 см.

Затем исследуется влияние материала волокна на соотношение между эффективной теплопроводностью и объемной долей волокна. Для каждого материала форма кривой теплопроводности выпуклая вниз. Характеристика кривой для каждого волокнистого материала заключается в следующем.

Для CU минимальное значение теплопроводности находится в районе φ = 0,005, а теплопроводность увеличивается с увеличением φ. Для RPE, WPE и PTT минимальное значение теплопроводности находится в районе φ = 0,01, а теплопроводность немного увеличивается до φ = 0,03. Для CU теплопроводность немного увеличивается при уменьшении φ от 0,005 до 0,001. Для RPE, WPE и PTT теплопроводность немного увеличивается при уменьшении φ с 0,01 до 0,001. При уменьшении толщины с 3 до 2 см уровень теплопроводности уменьшается, а форма кривой становится более плоской.

На рисунке 8 показана зависимость между эффективной теплопроводностью и толщиной образца для φ = 0,01. Ордината обозначает эффективную теплопроводность, а абсцисса обозначает толщину образца. Ясно, что теплопроводность линейно увеличивается с увеличением толщины для всех образцов.

Рис. 8.

График зависимости теплопроводности от толщины при объемной доле образца 0,01.

Эффективная теплопроводность, полученная в этом разделе, является ориентировочной величиной, включая утечку тепла через боковину.В следующем разделе будет обсуждаться разделение эффективной теплопроводности на элементарный процесс теплопередачи. Зависимость эффективной теплопроводности от толщины, показанная на рисунке 8, будет исследована после обсуждения компонента теплопередачи разделения.

5. Анализ

5.1. Анализ с помощью модели нелинейной регрессии

Поскольку пористость волоконной сборки в этом исследовании очень велика (97–99%), предполагается, что на механизм теплопередачи внутри волоконной сборки очень сильно влияет эффект, происходящий от пористой структуры.Механизм передачи тепла в волоконной сборке состоит из теплопроводности в волокне, излучения в порах между волокнами и газовой проводимости (воздуха), когда принудительная конвекция не возникает. Здесь предполагается, что тепло протекает через параллельную модель, состоящую из трех упомянутых выше компонентов теплопередачи. Измеренное значение эффективной теплопроводности λ (Вт / мК) выражается следующим уравнением как функция объемной плотности ρ (кг / м 3 ) [4, 5, 6, 7]:

λ = Aρ + B / ρ + C.E3

где A (Wm 2 / Kkg) и B (Wkg / m 4 K) - постоянные коэффициенты, а C (W / mK) - постоянная величина.Первый член справа обозначает кондуктивную теплопередачу в волокне, второй член обозначает лучистую теплопередачу, а третий член означает кондуктивную теплопередачу через газ (воздух) в порах. (Детали параметров A, B и C показаны в Приложении.)

В данном исследовании объемная плотность ρ в уравнении. (3) заменяется на объемную долю волокна φ следующим образом:

λ = Aφ + B / φ + C.E4

Это потому, что φ играет эквивалентную роль ρ, которая выражает количество волокна.Результаты эффективной теплопроводности волоконной сборки анализируются методом нелинейной регрессии на основе уравнения. (4). Нелинейный регрессионный анализ проводится с использованием R (версия 3.1.1).

Расчетные значения параметров A, B и C, полученные с помощью нелинейного регрессионного анализа, показаны в таблице 3, где A - коэффициент теплопроводности в волокне, B - коэффициент лучистой теплопередачи, а C - кондуктивный теплоперенос в газе (константа ). Расчетные значения эффективной теплопроводности с использованием расчетных значений A, B и C показаны на рисунках 9–12.На рисунках 9–12 показаны результаты толщины 2, 3 и 5 см для волокна CU, RPE, WPE и PTT соответственно. На каждом графике ордината обозначает эффективную теплопроводность λ (Вт / мК), а абсцисса обозначает объемную долю волокна (н.о.). Символы (○, △, □) и сплошная линия показывают измеренные значения, а пунктирная линия показывает кривую регрессии с использованием оценочных значений A, B и C. Как показано на рисунках, согласие между измеренными и рассчитанными кривыми эффективной теплопроводности очень хорошее. ,

Таблица 3.

Список коэффициентов A, B и константы C.

Рисунок 9.

Сравнение расчетных и измеренных значений для CU. Символы ○, □, △ и прямая линия: измеренные значения; пунктирная линия: расчетные значения, полученные с помощью нелинейного регрессионного анализа.

Рисунок 10.

Сравнение расчетных и измеренных значений WPE. Символы ○, □, △ и прямая линия: измеренные значения; пунктирная линия: расчетные значения, полученные с помощью нелинейного регрессионного анализа.

Рисунок 11.

Сравнение расчетных и измеренных значений для RPE. Символы ○, □, △ и прямая линия: измеренные значения; пунктирная линия: расчетные значения, полученные с помощью нелинейного регрессионного анализа.

Рисунок 12.

Сравнение расчетных и измеренных значений для PTT. Символы ○, □, △ и прямая линия: измеренные значения; пунктирная линия: расчетные значения, полученные с помощью метода нелинейного регрессионного анализа.

5.2. Анализ компонентов теплопередачи

Расчетные кривые разделения компонентов с использованием расчетных значений A, B и C показаны на рисунках 13–16.На рисунках 13–16 показаны результаты толщины 3 см для волокна CU, RPE, WPE и PTT соответственно. Ордината обозначает эффективную теплопроводность λ (Вт / мК), а абсцисса обозначает объемную долю волокна φ (н.у.). Пунктирная линия показывает составляющую проводимости в волокне, Aφ, штрихпунктирная линия показывает составляющую лучистой теплопередачи, B / φ, двухточечная цепная линия показывает составляющую проводимости газа, C, а сплошная линия показывает измеренное значение эффективной теплопроводности. , На основе этих графиков соотношение каждого компонента к эффективной теплопроводности и влияние пор в волокнистой сборке можно обсудить для каждого волокнистого материала.Ясно, что соотношение между Aφ, B / φ и C различается для разных волокнистых материалов.

Рис. 13.

Разделение компонентов теплопередачи с помощью нелинейного регрессионного анализа для CU.

Рис. 14.

Разделение компонентов теплопередачи методом нелинейного регрессионного анализа для WPE.

Рис. 15.

Разделение компонентов теплопередачи методом нелинейного регрессионного анализа для РПЭ.

Рис. 16.

Разделение компонентов теплопередачи методом нелинейного регрессионного анализа для PTT.

Сначала исследуется составляющая проводимости в волокне Aφ. Физический смысл A - увеличение скорости проводимости волокна относительно φ. Как показано в таблице 3, коэффициент A зависит от волокнистого материала. CU имеет большое значение A по сравнению с полиэфирными волокнами (RPE, WPE, PTT), и увеличение скорости проводимости в волокне также велико. В результате отношение Aφ к эффективной теплопроводности CU составляет 30 процентов при φ = 0,03. Напротив, отношение Aφ WPE составляет менее 20% при φ = 0,03. Большой коэффициент проводимости в волокне и большой коэффициент увеличения φ являются особенностью волокна CU по сравнению с волокнами из полиэстера.

Во-вторых, исследуется составляющая лучистой теплопередачи B / φ. Как правило, отношение B / φ к эффективной теплопроводности для всех образцов пренебрежимо мало. Вклад B / φ немного заметен ниже φ = 0,005. Замечено, что составляющая лучистой теплопередачи увеличивается с уменьшением объемной доли волокна φ от 0,005 до 0,001. В этом исследовании коэффициент лучистой теплопередачи очень мал по сравнению с предыдущими результатами, полученными Ногаем и Фудзимото [1, 2, 3].Это может происходить из-за разницы в степени ориентации волокон в сборке волокон. В то время как Ногай и Фудзимото [1, 2, 3] рассматривают сборку волокон с высокой степенью ориентации волокон, мы концентрируемся на сборке волокон со случайной ориентацией. Поскольку частота столкновений между тепловым излучением и волокном очень велика для сборки волокон с произвольной ориентацией, затухание энергии излучения из-за поглощения может стать большим.

5.3. Анализ газовой проводимости

В этом разделе исследуется составляющая газовой проводимости C.Глядя на рисунки 13–16, кажется, что компонент газовой проводимости C во многих случаях занимает доминирующую роль в эффективной теплопроводности. Поэтому физический смысл газовой проводимости C обсуждается ниже. Расчетные значения C для образцов толщиной 2, 3 и 5 см показаны в нижней части таблицы 3. Кажется, что значения C для каждой толщины имеют почти постоянное значение, несмотря на разные образцы. С другой стороны, значение теплопроводности воздуха λ air в этих условиях измерения (25 ° C, 1 атм) равно 2.62 × 10 −4 (Вт / мК) в поз. [9]. Принимая во внимание, что параметр C имеет одинаковое значение для той же толщины и C должен включать теплопроводность воздуха λ air , предположим, что выполняется следующее соотношение:

C = λair + C′E5

где C ′ - постоянная не зависит от объемной доли волокна, φ. Средние значения каждой толщины, C , среднее значение , теплопроводность воздуха, λ воздуха, и C ', показаны в таблице 4 для обсуждения в этом разделе. Кажется, что C 'увеличивается с увеличением толщины.Связь между C 'и толщиной анализируется методом линейной регрессии. Результаты показаны на рисунке 17. C 'и толщина d имеют хорошую корреляцию, и уравнение регрессии имеет следующий вид:

C' = 0,9325d-0,0425R2 = 0,996.E6

Толщина (см) C среднее λ воздух C ′
2 4,495 × 10 −2 2.62 × 10 −2 1,875 × 10 −2
3 5,19 × 10 −2 2,62 × 10 −2 2,57 × 10

14 −2

5 7,33 × 10 −2 2,62 × 10 −2 4,71 × 10 −2

Таблица 4.

Рисунки для калибровки утечки тепла.

Рисунок 17.

Функция калибровки утечки тепла.

Поскольку пересечение почти равно 0, C 'может быть приблизительно выражено как линейная функция от d:

C' = kdk: constant E7

С другой стороны, функция, которая выражает утечку тепла от боковой стенки рамы, получается из другая точка зрения. Поскольку длина внутренней стороны рамки для образца составляет 5 см, общая площадь боковой стенки A выражается следующим уравнением:

A = 4 × 5 × dcm2. E8

Здесь для упрощения не учитывается температурный градиент вдоль направления толщины.Таким образом, утечка тепла на единицу площади в горизонтальном направлении считается постоянной. Суммарная утечка тепла от боковой стенки Q 'пропорциональна общей площади боковой стенки, которая выражается следующим образом:

Q′∝A∝dE9

Это уравнение предсказывает, что общая утечка тепла от боковой стенки пропорциональна толщине d, и равно 0 при d = 0. Это свойство совпадает с выражением C ′ = kd в уравнении. (7). Подводя итог вышеизложенному, C 'можно рассматривать как полную утечку тепла от боковой стенки.

Основываясь на вышеизложенном, общая утечка тепла C 'может быть исключена из значения C. Здесь значения C на рисунках 13–16 можно заменить на λ воздух (= C-C ′). Результаты показаны на рисунках 18–21, где абсцисса обозначает истинную эффективную теплопроводность. Сделан вывод, что большую часть эффективной теплопроводности волоконной сборки составляет теплопроводность воздуха (неподвижного воздуха) λ воздух . Следует отметить, что воздух задерживается небольшим количеством волокна (φ <0.03). (Объяснение этого эффекта приведено в Приложении.)

Рисунок 18.

Расчетные значения эффективной теплопроводности и ее составляющей (образец: CU, d = 3 см).

Рисунок 19.

Расчетные значения эффективной теплопроводности и ее составляющей (образец: WPE, d = 3 см).

Рисунок 20.

Расчетные значения эффективной теплопроводности и ее составляющей (образец: РПЭ, d = 3 см).

Рисунок 21.

Расчетные значения эффективной теплопроводности и ее составляющей (образец: PTT, d = 3 см).

Вклад материала волокна в эффективную теплопроводность выражается через A - коэффициент проводимости в волокне. Физический смысл A - увеличение скорости проводимости в волокне, и он состоит из двух частей, а именно теплопроводности через волокно и теплопроводности в точке контакта между волокнами. Предполагается, что величина A зависит от контактного эффекта между волокнами по сравнению с проводимостью через волокно. В этом измерении компонент Aφ медного волокна (CU) относительно велик, а компонент полиэфирных волокон (RPE, WPE, PTT) относительно невелик.Полиэфирные волокна имеют преимущество в качестве теплоизоляционного материала, поскольку составляющая Aφ мала в широком диапазоне объемной доли волокна.

На основе модели нелинейной регрессии измеренное значение эффективной теплопроводности можно разделить на три составляющие, такие как проводимость в волокне, радиационная теплопередача и газовая проводимость. Принципиальная схема модели показана на рисунке 22. Важнейшую роль в теплоизоляционных свойствах играет проводимость газа, которая связана с неподвижным воздухом, захваченным волокнистой сеткой.Компонент проводимости в волокне имеет вторичный вклад в теплоизоляционные свойства, особенно в диапазоне более высокой объемной доли волокна. Хотя радиационная теплопередача незначительно проявляется в низком диапазоне объемной доли волокна, вклад радиационной теплопередачи в эффективную теплопроводность волоконной сборки со случайной ориентацией пренебрежимо мал. Предполагается, что относительное соотношение каждого компонента теплопередачи зависит от материала волокна и влияния структуры пор.Эти результаты будут основной информацией для разработки теплоизоляционного материала на основе волоконных сборок.

Рисунок 22.

Механизм теплопередачи в волокнистой сборке.

6. Заключение

В этом исследовании измеряется эффективная теплопроводность сборки штапельного волокна для использования ватина. Используемые образцы представляют собой четыре вида волокнистых материалов, таких как медное волокно (CU), полиэфирное волокно с круглым сечением (RPE), полиэфирное волокно с гетероморфным сечением (WPE) и волокно из политриметилентерефталата (PTT).

Измеряется эффективная теплопроводность при пяти различных объемных долях волокна, и получается кривая эффективной теплопроводности. Кривая эффективной теплопроводности анализируется с помощью эмпирического уравнения, учитывающего разделение составляющей теплопередачи. Результаты анализируются методом нелинейной регрессии. Измерение проводится с учетом утечки тепла от боковой стенки рамы для образца. Калибровка утечки тепла выполняется после разделения компонента теплопередачи с помощью нелинейного регрессионного анализа.Необходимо следить за тем, чтобы измерительная система не была нарушена радиационным и конвективным переносом тепла из внешней среды. Полученные результаты следующие.

  1. Форма кривой эффективной объемной доли теплопроводности волокна выпуклая вниз. Для волокна CU минимальное значение эффективной теплопроводности составляет около φ = 0,005. Для полиэфирных волокон (RPE, WPE, PTT) минимальное значение составляет около φ = 0,01.

  2. Эффективную теплопроводность можно разделить на три компонента, такие как проводимость в волокне, Aφ, радиационная теплопередача, B / φ, и газовая проводимость, C.

  3. Устранение утечки тепла достигается после разделения компонента C на теплопроводность воздуха λ , воздух и утечку тепла через боковую стенку, C ′.

  4. Теплопроводность воздуха λ воздух имеет большой вклад в общую эффективную теплопроводность, а проводимость в волокне Aφ следует в диапазоне более высокой объемной доли волокна. Вклад лучистой теплопередачи в это измерение ничтожно мал.

  5. Эффективная теплопроводность CU самая большая, за ней следуют у полиэфирных волокон (RPE, WPE, PTT).

  6. При уменьшении толщины форма кривой эффективной теплопроводности становится более плоской, и разница между волокнистыми материалами становится небольшой.

Точное определение значения C требуется для точного измерения эффективной теплопроводности. Эти результаты будут базовой информацией для разработки теплоизоляционных материалов на основе волоконных сборок.

.

Эффективная теплопроводность пенобетона разной плотности

Прочность бетона

Strength of Concrete Прочность бетона При проектировании и контроле качества бетона обычно указывается прочность. Это связано с тем, что по сравнению с большинством других свойств испытать прочность относительно легко.Кроме того,

Дополнительная информация

Глава 8 Проектирование бетонных смесей

Chapter 8 Design of Concrete Mixes Глава 8 Проектирование бетонных смесей 1 Основная процедура расчета бетонных смесей применима к бетону для большинства целей, включая тротуары. Бетонные смеси должны встречаться; Технологичность (оседание / вебе) на сжатие

Дополнительная информация

Пожарные и бетонные конструкции

Fire and Concrete Structures Пожарные и бетонные конструкции Авторы: Дэвид Н.Билоу, P.E., S.E., директор по проектированию конструкций, Portland Cement Association 5420 Old Orchard Road, Skokie, IL 60077, телефон 847-972-9064, электронная почта: [email protected]

Дополнительная информация

1.5 Бетон (Часть I)

1.5 Concrete (Part I) 1.5 Бетон (Часть I) В этом разделе рассматриваются следующие темы. Составляющие бетона Свойства затвердевшего бетона (Часть I) 1.5.1 Составляющие бетона Введение Бетон - композитный материал

Дополнительная информация

Всасывание почвы.Полное всасывание

Soil Suction. Total Suction Всасывание почвы Полное всасывание Полное всасывание почвы определяется в терминах свободной энергии или относительного давления пара (относительной влажности) влажности почвы. Ψ = v RT ln v w 0ω v u v 0 (u) u = частичное

Дополнительная информация

Фильтр вспомогательной фильтрации

Filter Aid Filtration Вспомогательная фильтрация Фильтрация Фильтрация - это отделение твердых частиц от жидкостей путем принудительного протекания жидкости через пористую среду и осаждения твердых частиц на ней.Фильтрующее средство (мелкодисперсный материал

Дополнительная информация

Устойчивая теплопроводность

Steady Heat Conduction Устойчивая теплопроводность. В термодинамике мы рассматривали количество теплопередачи, когда система претерпевает процесс перехода из одного состояния равновесия в другое. Гермодинамика не показывает, как долго

Дополнительная информация

Свойства свежего бетона

Properties of Fresh Concrete Свойства свежего бетона Введение Потенциальная прочность и долговечность бетона данной пропорции смеси во многом зависит от степени его уплотнения.Поэтому жизненно важно, чтобы

Дополнительная информация

ИНЖЕНЕРНЫЙ КВАРЦЕВОЙ КАМЕНЬ

ENGINEERED QUARTZ STONE ИНЖЕНЕРНЫЙ 2 КВАРЦЕВОЙ КАМЕНЬ 18 ХОРОШИЕ ОТРАСЛЕВЫЕ ПРАКТИКИ 2 ИНЖЕНЕРНЫЙ КВАРЦЕВОЙ КАМЕНЬ Натуральные камни, особенно гранит, использовались для изготовления полов и материалов столешниц в элитных домах из-за их красоты и

Дополнительная информация

2. ПОДГОТОВКА ИСПЫТАНИЙ.

2. PREPARATION OF TEST SPECIMENS Выщелачивание цементной футеровки в недавно проложенных водопроводах (Часть II) Онг Туан Чин и др.Школа гражданского строительства и окружающей среды им. Вонг Сук Фан, Технологический университет Наньян, 5 Наньян-авеню, Сингапур

Дополнительная информация

Североамериканский нержавеющий

North American Stainless Североамериканский плоский прокат из нержавеющей стали Лист нержавеющей стали 310S (S31008) / EN 1.4845 Введение: SS310 - это высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь, предназначенная для работы при повышенных температурах.

Дополнительная информация

ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ КОММЕРЧЕСКОГО ЗДАНИЯ

COMMERCIAL BUILDING APPLICATIONS РАСШИРЕННЫЙ ПОЛИСТИРОЛ ДЛЯ КОММЕРЧЕСКОГО ЗДАНИЯ www.falconfoam.com Изоляция из вспененного полистирола для коммерческих зданий. Компания Falcon Foam является лидером отрасли коммерческого строительства, предлагая продукцию

Дополнительная информация

Лекция 9, Тепловые заметки, 3.054

Lecture 9, Thermal Notes, 3.054 Лекция 9, Тепловые заметки, 3.054 Тепловые свойства пен Пенопласты с закрытыми ячейками, широко используемые для теплоизоляции Аэрогели (как правило, хрупкие и непрочные) и вакуумные

только материалами с более низкой проводимостью. Дополнительная информация

Внутренняя система предотвращения плесени

Mold Preventing I nterior System Внутренняя изоляция и ремонтные панели Система компонентов, которые были разработаны для идеальной работы вместе для устранения повреждений, вызванных плесенью.Система состоит из досок, изоляционных клиньев, откос

Дополнительная информация

Затвердевший бетон. Лекция № 14

Hardened Concrete. Lecture No. 14 Лекция по затвердевшему бетону № 14 Прочность бетона Прочность бетона обычно считается его наиболее ценным свойством, хотя во многих практических случаях и другие характеристики, такие как долговечность

Дополнительная информация ,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *