Напыляемый пенополиуретан: теплопроводность, теплоизоляция, горючесть и адгезия

Напыляемый пенополиуретан (ППУ) используют для утепления зданий, оконных и дверных проемов, мансард, шумоизоляции полых стен, потолка, межкомнатных перегородок. Исследуем теплопроводность, теплоизоляцию, горючесть и адгезию ППУ производства «Химтраст»: СКН-10 Г3, СКН-20 Г3, СКН-30 Г2, СКН-40 Г1, CКН-30 Г3.

Теплопроводность

Теплопроводность — способность материала передавать тепло от нагретых частей тел к менее нагретым. Коэффициент теплопроводности напыляемого ППУ варьируется от 0,020 до 0,045 ВТ/м°C в зависимости от состава сырья, структуры пены и плотности. Указанные коэффициенты достижимы при общих параметрах: напыляемый ППУ с открытыми ячейками, вспенивающие агенты, установка повышенного давления, следование технологии напыления ППУ.

На рис.1 представлены образцы напыляемого ППУ с плотностью 8–20 кг/м3, компоненты применяются для изоляции межэтажных перекрытий. Дают коэффициент теплопроводности 0,035–0,040 ВТ/м°C. При меньшей плотности количество открытых ячеек увеличивается, ячейки повышают обмен газов с окружающей средой.

Рис.1 СКН-10 Г3 и СКН-20 Г3

Теплоизоляция

Теплоизоляция — это уменьшение передачи тепла. Для теплоизоляции используют ППУ с плотностью 30–40 кг/м3, полимерная сетка и закрытые ячейки удерживают тепло. ППУ легко наносить на сложные конструкции материала, труднодоступные места заливают через отверстия в 10 мм.

Рис.2 СКН-30 Г2 и СКН-40 Г1

Горючесть

Горючесть — способность ППУ к горению с учетом времени самостоятельного горения, потери массы, степени повреждения. После проведения испытаний продукту присваивается группа горючести. Согласно пожарной безопасности горючесть материалов разделяется на следующие группы: Г1 (слабогорючие), Г2 (умеренногорючие), Г3 (нормально горючие) и Г4 (сильно горючие).

Чтобы уменьшить горючесть ППУ, необходимо добавлять антипирены — компоненты органического происхождения, которые обеспечивают огнезащиту. В группах горючести Г2 и Г3 присутствуют антипирены в малом количестве, вследствие чего напыляемый ППУ не распространяет огонь и самозатухает.

Испытания проводились в лабораторных условиях, использовали горелку и секундомер. ППУ закрепляли на металлический штатив, подносили горелку и выдерживали под огнем 60 секунд. Затем визуально определяли степень повреждения поверхности. На испытуемых образцах (рис.3) видно, что ППУ не плавится по сравнению с пенополистиролами. КАН-30 образует плотную поверхностную корку по сравнению с КАН 30 Г2 и  КАН-40 Г1, так как содержание антипиренов минимальное. Потеря массы представленных образцов ППУ после испытаний составила 10 %, что доказывает снижение распространения огня.

Рис.3. Образцы до и после испытания на горючесть

Адгезия

Адгезия ППУ определяется путем напыления на поверхность стройматериалов (бетон, дерево, кирпич, металл и другие поверхности). Происходит сцепление ППУ с поверхностью стройматериала без крепежа и дополнительных адгезивов. Адгезия возникает в результате межмолекулярных взаимодействий (химических, Ван-дер-Ваальсовых, полярных или диффузионных) в поверхностном слое. Адгезия измеряется силой, требуемой для разделения субстратов, на единицу контактирующей площади.

Величины адгезии ППУ к некоторым материалам

Вывод

Системы СКН-10 Г3, СКН-20 Г3, СКН-30 Г2, СКН-40 Г1, CКН-30 Г3 производства «Химтраст» эффективны для утепления зданий, шумоизоляции полых стен, межкомнатных перегородок. Выбирать компоненты следует в зависимости от группы горючести, степени теплопроводности и адгезии.

Напылять ППУ нужно на чистую и сухую поверхность, температура основы не менее +10 ⁰С, так как адгезия ухудшается из-за следов масла и жира, высокой влажности. Если наносить ППУ в соответствии с технологиями, деструкция будет минимальной, материал прослужит 25–30 лет, что значительно превышает срок эксплуатации минеральной и каменной ваты.