У сучасних умовах постійного зростання цін на енергоносії, енергозбереження та енергозберігаючі технології стали особливо актуальними. У сфері будівництва це позначилося збільшення попиту ефективні ізоляційні матеріали, дозволяють зменшити втрати тепла (холоду) в побутових і промислових будинках, і навіть трубопроводах, і цим знизити потреба у залученні додаткової енергії. Теплоізоляційні матеріали широко представлені на сучасному ринку, основними з них є: мінеральна вата, блоки піноскла, плити з пінополістиролу, вироби з пінополіуретану (ППУ).
Широкого поширення набули жорсткі ППУ, як найперспективніші з усіх відомих теплоізоляційних матеріалів. Однак існують деякі складності при монтуванні конструкцій із застосуванням листових ізоляційних матеріалів, зокрема: не міцне кріплення до поверхні, необхідність використання спеціальних кріплень та пристроїв, можлива наявність мостів холоду в області стиків. У зв’язку з цим найбільш ефективним способом створення тепло- та гідроізоляційного покриття став метод напилення жорсткого пінополіуретану.
Напилення ППУ – сучасна технологія утеплення та теплоізоляції, яка не має недоліків. Напилення можна здійснювати як стаціонарно, і безпосередньо на об’єкті. В результаті одержують безшовне та однорідне покриття. Безшовне утеплення матеріалом ППУ, який не боїться вологи, це вирішення всіх проблем на будь-яких об’єктах. Крім цього пінополіуретан має цілу низку переваг і переваг перед усіма відомими мінватою, пінопластами та іншими утеплювачами. Технологія дещо схожа з процесом фарбування пульверизатором. Затвердіння покриття відбувається протягом 10 – 40 секунд. Процес ведуть кілька шарів до досягнення заданої товщини.
Напилення матеріалу здійснюється оператором за допомогою пістолета, спрямованого на оброблювану поверхню. Оптимальна товщина шару покриття, що створюється за 1 прохід – 15-25 мм (1.5-2.5 кг/м2). Витрата матеріалів коливаються в залежності від умов роботи (вітру, температури та ін), конфігурації оброблюваної поверхні та вимог до кінцевого результату.
Важливою умовою для отримання якісної теплоізоляції є застосування спеціального обладнання високого тиску.
Трохи про історію ППУ:
У 30-х роках минулого століття в США було проведено дослідження із синтезу полімерів. Керуючись цими дослідженнями, пізніше в Німеччині почалися експерименти зі створення полімерних матеріалів, там же в 1937 році вперше був синтезований поліуретан (ПУ), проте практичне застосування він знайшов лише в 50-ті роки, оскільки до цього часу не існувало обладнання, здатного його переробити.
Пінополіуретан (ППУ) з’явився ще в середині минулого століття в Німеччині завдяки дослідженням вченого-хіміка Отто Байєра. І відразу почав активно застосовуватися в багатьох видах промисловості. До цього дня його можна зустріти в меблях, автомобілях, іграшках, господарських товарах, медицині, приладобудуванні і навіть у ракетно-космічній індустрії. Іншими словами, ППУ застосовується скрізь у тому чи іншому вигляді.
Хоча як утеплювач він став застосовуватися не відразу. Тільки після того, як у 70-х роках у США спалахнула енергетична криза, і виникла гостра необхідність енергозбереження, вчені згадали про характеристики ППУ, які відзначалися низьким коефіцієнтом теплопровідності (0,018 – 0,035 Вт/мК) залежно від щільності. Підрахувавши всі “ЗА” і “ПРОТИ” даного матеріалу, американці почали активно застосовувати пінополіуретан як теплоізоляцію.
Надалі його популярність лише зростала у зв’язку з будівельним бумом. У СРСР також було помічено активне застосування пінополіуретану на промислових об’єктах у 60-70-х роках.
Склад ППУ досить простий: це поліол – компонент «А» та ізоцианат – компонент «В». В результаті хімічної реакції між ними і виходить пінополіуретанова піна, що є газонаповненими і з’єднаними між собою комірками .
Переваги напилення пінополіуретану:
- Безшовність, пінополіуретан не має стиків та швів
- Висока швидкість утеплення (до 3 кв. м за зміну)
- Низький коефіцієнт теплопровідності (0,020 Вт/Мк)
- Після утеплення напиленням ППУ збільшується жорсткість усієї конструкції.
- При напиленні пінополіуретану виключається утворення конденсату, т.к. немає зазору між утеплювачем і поверхнею, що утеплюється.
- Немає містків холоду
- Низька паропроникність
- Не схильний до гниття і розкладання
- Екологічно нейтральний
- Не підтримує горіння
- Прилипає майже до всіх будівельних матеріалів
- Відмінний шумоізолятор
- Термін експлуатації понад 50 років
ППУ пройшов успішно випробування та сертифікацію у багатьох країнах світу. Зокрема, у Європі, США та Канаді. У всіх цих країнах пінополіуретан був визнаний безпечним для здоров’я людини та рекомендований як теплоізоляційний матеріал при проведенні утеплення приміщень та надійного захисту трубопроводів від корозії.
У виробництві пінополіуретану повністю виключено застосування високолетючих ефірних фракцій. Матеріал не містить азбесту, формальдегіду та інших хімічних продуктів. Після напилення пінополіуретану ніякі шкідливі речовини у приміщенні не виявляються. Про це свідчать випробування на токсичність, що проводяться регулярно, як в Україні , так і в інших країнах. Це абсолютно не алергічний матеріал. Завдяки цим властивостям ППУ успішно використовують у будівництві харчової промисловості, дитячих та медичних закладів.
Гігієнічні сертифікати на пінополіуретан містять виключно позитивні оцінки і можна використовувати матеріал без обмежень як ізоляційний засіб нового покоління.
Пінополіуретан має дуже низьку горючість. Як правило, до складу ППУ входять антипірени, тому горить лише там, куди потрапляє полум’я зовнішнього джерела вогню, і горить доти, доки це полум’я є. Якщо прибрати факел – ППУ гасне, не тліє та не димить. Ця властивість ППУ дозволяє використовувати його у виробництві меблів, машино- та верстатобудуванні. У будівництві використовується ППУ різних марок, які належать до різних груп горючості. Розрізняють групи пожежної безпеки «Г1», «Г2», «Г3». Відповідність різних видів пінополіуретану групам пожежної безпеки визначається відповідно до ГОСТу ППУ та ТД з виготовлення продукту.У разі потреби вогнестійкість утеплювача підвищується за допомогою нанесення вогнетривких складів, використання яких не впливає на погіршення експлуатаційних характеристик ППУ.
Результати випробувань, що проводяться в Німеччині та Україні , показали, що тепло-гідро-пароізоляційний шар ППУ, що знаходиться на даху, не змінив своїх властивостей протягом 30 років. Утеплювач зберіг свою структуру, щільність та основні властивості. При цьому тестувалися такі характеристики, як горючість та міцність, після багаторічного використання.
На закінчення слід зазначити, що ППУ відповідає державним стандартам та технічним умовам. Відповідно до цих стандартів пінополіуретан відповідає основним вимогам щодо теплоізоляції, міцності, довговічності, вогнестійкості та впливу на здоров’я людини.
Застосування ППУ:
- утеплення різних об’єктів будівництва (ангарів, будинків, покрівлі, фундаментів, перекриттів, фасадів, басейнів, ємностей тощо);
- теплоізоляція трубопроводів, магістралей;
- у холодильній техніці як для ізоляції самих холодильних приміщень, так і для мінімізації теплових втрат у системах транспортування зрідженого газу;
- у суднобудуванні.