Пенополиуретан среди теплоизолирующих материалов обладает наиболее низким коэффициентом теплопроводности (l=0,019 Вт/м°С) и высокими гидроизолирующими свойствами (до 99% закрытых пор), позволяющими использовать его даже как кровельный материал.
Пенополиуретан химически нейтрален к кислотным и щелочным средам. Класс горючести Г2. Пенополиуретан обладает высокой стойкостью по отношению к химическим соединениям.
Одно из основных применений жестких пенополиуретанов — технология использования в качестве теплоизоляционного слоя строительных стеновых и кровельных сэндвич-панелей, продиктованная такими уникальными качествами, как:
- Самый низкий коэффициент теплопроводности (0,019-0,025 Вт/М*К); - Низкая плотность (40-50 кг/куб.м); - Высокая адгезионная прочность; - Нет необходимости в крепежных элементах; - Высокая акустическая изоляция; - Отсутствие мостиков холода; - Возможность изоляции конструкций любой конфигурации и размеров; - Долговечность покрытий — не подвержены разложению и гниению, не разрушаются под воздействием сезонных температурных колебаний, атмосферных осадков, агрессивной промышленной атмосферы; - Высокая экологичность получаемого материала — по гигиеническим нормам разрешено применение в холодильной технике для продовольственных продуктов.
Методом заливки пенополиуретана в пресс-форму можно получать формованные теплоизоляционные блоки («скорлупы» для трубопроводов, плиты, сэндвич-панели и т.д.).
Сохранение эксплуатационных характеристик при старении (долговечность) является одним из важнейших показателей любого материала, предназначенного для использования в строительстве.
Хотя жесткие пенополиуретаны применяют в этой области сравнительно недавно, уже сегодня имеются надежные данные о поведении этих материалов в течение 20 лет эксплуатации. Кроме этих данных есть результаты лабораторных испытаний на ускоренное старение, которые дополняют и подтверждают данные натурных испытаний.
Жесткий пенополиуретан способен сохранять «равновесную» теплопроводность не менее 50 лет, а может быть, и значительно дольше. Если изделие имеет толстое сечение и доступ воздуха к нему ограничен, то можно гарантировать сохранение эксплуатационных свойств в течение очень длительного времени.
Результаты промышленной эксплуатации подтверждают поведение пенополиуретана в лабораторных условиях. Доказательством высокой долговечности жесткого пенополиуретана служат многочисленные примеры, когда на промышленных объектах этот пенопласт «работает» уже более 15 лет, и за это время никаких нареканий потребителей не было.
Результаты натурных испытаний вновь подтвердили высокую репутацию пенополиуретана у строителей.
Двадцатилетний опыт успешной промышленной эксплуатации жесткого пенополиуретана позволил выявить не только пределы возможностей, но и дополнительные достоинства этого материала, к числу которых относится, прежде всего, способность сохранять низкую теплопроводность в течение длительного времени. К тому же было установлено, что во всех случаях, когда пенополиуретан вел себя неудовлетворительно, он или имел с самого начала низкое качество, или слишком жесткими были условия эксплуатации (температура выше 100°С; постоянный контакт с жидкостью или газом, подаваемыми под высоким давлением, и т.п.).
Коэффициент теплопроводности применяемых теплоизоляционных материалов
Пенополиуретан
0,019-0,025
Пенобетон
0,056-0,098*
Минвата
0,04-0,045*
Пенополистирол
0,03-0,037
Основные свойства пенополиуретанов
№ п/п
Наименование показателей
Величина для различных марок ППУ
1
Кажущаяся плотность, кг/м.
18..300
2
Разрушающее напряжение, МПа, не менее
при сжатии 0,15..1,0 при изгибе 0,35..1,9
3
Теплопроводность, Вт/м*К
не более 0,019..0,03
4
Кол-во закрытых пор,
не менее 85..95
5
Водопоглощение, % объема
1,2..2,1
6
Горючесть
ГОСТ 12.1.044 (трудногорючие)
Сравнение ППУ с традиционными теплоизоляторами
Теплоизолятор
Степень плотности (кг/м.куб)
Коэфф. теплопроводности (Вт/м*К)
Пористость
Срок эксплу-атации (лет)
Диапазон рабочих температур
ППУ жесткий
40-160
0,019-0,025
закрытая
30
-180.. +180
Минеральная вата
55-150
0,052-0,058
открытая
5
-40..+120
Пробковая плита
220-240
0,050-0,060
закрытая
3
-30.. +90
Пенобетон
250-400
0,145-0,160
открытая
10
-30.. +120
Сравнительный анализ технико-экономической эффективности при использовании ППУ — изделий и традиционной минваты
Теплоизоляционные свойства теряются, восстановлению не подлежит
Экологическая чистота
Безопасен! Разрешено применение в жилых зданиях Минздравом РСФСР № 07/6-561 от 26.12.86
Аллерген
Рабочая температура
от −80°С до +85°С
от –65 до +600°С
Фактические тепловые потери
в 1,7 раза ниже нормативных СниП 2.04.14-88 Энергосбережение, № 1,1999 г.
Превышение нормативных после 12 месяцев эксплуатации
Технологические преимущества
переход на бесканальную прокладку тепловых сетей СНиП 2.04.07-86 (тепловые сети) СНиП 2.04.17-88 (тепловая изоляция оборудования и трубопроводов) ТУ 00012262-181-94 «Изделия из пенополиуретанов» СНиП 11-3-79 (Строительная теплотехника) ТУ 3497-44406476001-99
нет
Приведенные данные являются ориентировочными. При проектировании нужна проверка данных с учетом комплексного воздействия нагрузок (включая климатические).