На главную Контакты Eng

Статьи

 


Напыляемые пенополиуретаны

(аналитический обзор, составленный сотрудниками предприятия «Владипур» г. Владимир, по публикациям 1975-2000 гг.)

1. Напыляемые ППУ в свете современных требований
До повергшего мировую экономику в шок энергетического кризиса 1970-х годов и последующего за ним стабильного удорожания энергоносителей в строительных конструкциях доминировал принцип естественной вентиляции. К исходу XX века он претерпел радикальный уклон в сторону перехода на обеспечение доступа в помещения кондиционированного воздуха в строго контролируемых объемах за счет перекрытия его утечек.
Ответной реакцией окружающей среды на подобное посягательство на ее «свободу передвижения» явилось ухудшение тяги, что влияет негативно на здоровье, повышает пожароопасность, благоприятствует скоплению влаги, увеличению концентрации пыли, углекислого газа, летучих органических веществ, а также вредных излучений от бытовых приборов. В итоге, по оценке гигиенистов и эпидемиологов, излишняя «упаковка» жилья ухудшает комфортность по сравнению с режимом либерального воздухообмена /1/.
Использование для высокоэффективного бесшовного утепления напыляемых пенополиуретанов (ППУ) с их приемлемой газопроницаемостью позволяет в значительной мере разрубить указанный гордиев узел. В должным образом продуманных конструкциях с участием этих ППУ, в которых паропроницаемость наружных слоев превышает суммарную паропроницаемость всей толщи изоляционного слоя, обеспечивается надлежащая вентиляция воздушных потоков без отсырения холодной поверхности при любом векторе теплопередачи (в условиях перепада суточных и сезонных температур внутри и вне здания). Благодаря содействию напыляемых ППУ удается в известной мере дисциплинировать воздушные «прогулки» через дверные и оконные проемы, иные прорехи, в частности через кровлю.
Тестирование и регулярный ревизионный осмотр более чем тысячи кровель, изолированных напыляемыми ППУ в 6 различных климатических зонах США, доказали наглядно, что на протяжении почти 20 лет этот утеплитель (при толщине порядка 50 мм) являлся эффективным барьером на пути вторжения извне холода (или тепла), снега, инея и иной сверхнормативной влаги /2/. Кроме того, ППУ успешно противостоял напору ветров, агрессии грызунов, плесени и т.п. «непрошенных гостей». Возникшие в некоторых домах мелкие дефекты (механические повреждения) легко реставрировались. Как выяснилось, помимо выполнения прямой функции (изоляция) напыляемые ППУ отлично проявили себя также и как антикоррозионный и гидроизоляционный материал. Немаловажно, что даже в странах с жесткими законодательными нормами к этим ППУ нет серьезных претензий со стороны экологов и пожарников. К примеру, в ФРГ и соседних странах через сито этих «церберов» благополучно прошли испытания около 3 млн.м2 крыш напыленных ППУ /3/.
Во многих применениях (в частности, на транспорте или при наращивании стен на старом фундаменте) ценной оказалась низкая плотность напыляемых ППУ.
Так, при кажущейся плотности 60 кг/м3 квадратный метр ППУ (толщиной 30 мм) весит всего 1,8 кг /4/ и, тем не менее, способен противостоять напору ветров.
Но, разумеется, решающий козырь напыляемых ППУ – это их технологичность. В зависимости от производительности используемого оборудования двое рабочих за смену могут напылить 400-600 м2 изолируемой поверхности /3,5/. Что касается эффективности качественных жестких ППУ, то по части обеспечения энергосбережения (генеральная тенденция XXI века) у них есть лишь единственный достойный конкурент. Это вакуумная изоляция – конфетка весьма дорогостоящая и, в конечном счете, пожирающая едва ли не большее количество энергии на ее поддержание, чем достигаемая экономия.

2. Напыляемые ППУ глазами химика
С точки зрения «генетической», напыляемые ППУ являются не более чем частной разновидностью пенополиуретанового клана. Специфика их проявляется преимущественно в области технологической, ибо для них характерен, в первую очередь, очень короткий старт после смешения исходных компонентов с последующим экспрессным газонаполнением (вспениванием) и структурированием полимерной матрицы (стабилизацией ячеистой структуры и формы полученного ППУ). Почти исключительно напыляемые ППУ изготавливают непосредственно на изолируемой ими поверхности посредством нанесения распылением реакционной системы в виде высоковязкой жидкости, подвспененной массы (так называемой фросинг-пены) или быстротвердеющих дискретных частиц.
Таким образом, при создании системы напыляемых ППУ химик опирается на базовые реакции органических полифункциональных изоцианатов, приводящие к образованию полимерных структур, содержащих, преимущественно, уретановые и изоциануратные связи. Ему остается «только лишь» собрать под эгидой изоцианатного реагента такую сборную команду, которая могла бы совокупно обеспечить безусловное выполнение вышеуказанных технологических требований плюс требований привносимых заказчиком в части удовлетворения его запросов к качеству ППУ.
Рецептуры коммерческих систем ППУ фирмами, естественно, не раскрываются, ибо они составляют коммерческую тайну. Известно, что в них, помимо базовых сореагентов (полиизоцианата и одного или более полиэфир-полиолов), непременно фигурируют газогенерирующий агент, пеностабилизирующее поверхностно-активное вещество и комбинированный катализатор. Под давлением специальных требований к качеству готовых напыляемых ППУ это типовое «меню» может быть обогащено добавками в систему тех или иных «специй». Найдено, в частности, что введение формиата аммония позволяет сократить время старта, желатинизации и вспенивания напыляемых систем /6/, а «подпитка» диэтаноламином является средством улучшения качества поверхности напыленной пены /7/. Уступая прессингу пожарных, многие химики вынуждены усложнять систему добавками фосфор- или/и хлорсодержащих антипиренов. Более приемлемым представляется огневое «бронирование» ППУ посредством обогащения полимерной матрицы ароматическими, изоциануратными или (карбоди)имидными структурами. Иногда полезным оказывается введение в систему красителя.
Из других употребительных «приправ» можно отметить использование в системах, наносимых на вертикальные и потолочные поверхности, тиксотропирующих веществ (чаще всего коллоидального диоксида кремния) или загустителей, а в системах, напыляемых на сельскохозяйственные постройки, - агрохимических препаратов, отпугивающих грызунов, крупных хищников и насекомых – вредителей.
Сжатый воздух в системах напыляемых ППУ является хоть и инертным в химическом отношении, но таким же «штатным» работником, как конвоир при арестованном. Другим действующим лицом, с которым приходиться неизбежно считаться в процессе напыления, является тепло, выделяющееся в ходе образования ППУ. И если разгон реакций на старте (в течение, как правило, не более 10 сек) – это заслуга используемых катализаторов, то лавры завершения процесса вспенивания в сроки не позднее последующих 15 сек принадлежат, по преимуществу, тем калориям, которые выделяются экзотермическими реакциями. Не случайно время достижения максимальной температуры вспениваемой системы (наряду с величиной этого температурного пика) относят к числу важнейших параметров (характеристик) систем напыляемых ППУ.
В свете изложенного предоставляется сомнительным прогресс, ориентирующийся на создание псевдоуниверсальных систем, способных, якобы, напыляться в широком температурном диапазоне, вплоть до минус 40 оС. При ближайшем рассмотрении выясняется, однако, что при их напылении приходиться подогревать не только реакционную смесь, но и изолируемую поверхность.
На наш взгляд, почетного пьедестала заслуживают системы, стабильно (надежно) перерабатываемые напылением в ППУ воспроизводимо высокого качества в температурном диапазоне 20 (± 10) °:С.
И еще один «уклон» не следует, на наш взгляд, принимать априори как наиболее рациональный.
В настоящее время в мировой практике доминирует внешне привлекательный принцип, базирующийся на поставке потребителю напыляемых ППУ стартовых компонентов, распределенных в двух упаковках. Основной аргумент в пользу данного подхода – меньшие затраты на оборудование, связанные с упрощением конструкции последнего. Спору нет, аргумент весьма весомый, поскольку во многих случаях напыление производят на небольших объектах, где предъявляются жесткие требования к габаритам, массе и мобильности установок по напылению ППУ. Однако туз этот легко «убивается» самым маленьким козырем, когда речь заходит о ресурсных возможностях управления процессом напыления, т.е о необходимости гибкого реагирования на изменения температуры и колебания влажности окружающей среды.
Логика диктует, что приоритетной должна стать, в конечном счете, скорее «мобильность» оператора, а это, в свою очередь, ставит в повестку дня ориентацию на трехупаковочные системы, включающие в качестве товарных продуктов:

  • полиизоцианат (или его модификации);
  • полиол или смесь нескольких полиолов;
  • СмАк (смесь активаторную).

В опоре на трехупаковочные поставки перед переработчиком открываются широкие возможности для создания рецептур, наиболее оптимальных для конкретных условий переработки и максимально отвечающих требованиям потребителя к качеству напыляемых ППУ (по плотности, огнезащищенности, и т.д.).
Что касается кажущегося усложнения технологии, то оно легко преодолевается. Достаточно смонтировать промежуточную емкость с простейшим смесителем, (или использовать емкость для полиольного компонента) где можно было бы непосредственно перед переработкой готовить смесь полиола и СмАк в тех количествах, которые потребны для обеспечения напыления ППУ в планируемые ближайшие сроки.

3. Оборудование для напыления ППУ
Общепризнанно, что успешная переработка даже совершенных систем не может быть стопроцентно гарантирована, если в «подручные» им не будет придано надежное сопровождение в лице совместного детища конструкторов и машиностроителей.
Из имеющегося отечественного парка установок для напыления, наибольшим спросом пользуется установка «Пена-9», с распылительным пистолетом от предприятия «Владипур».
При выборе установок данного назначения главными критериями являются: надежность в работе, удобство в обслуживании, компактность и мобильность (транспортабельность). За рубежом, из числа поставщиков оборудования для напыления можно выделить, в частности, фирмы “Binks Manufacturing Co.”, Glas-Craft” и “Graco, Inc (США), “Glas-Mate Kunststoffverarbectungsanladen GmbH” (ФРГ), “Energlasampo OY” (Финляндия). В разработке конструкции пистолетов для напыления ППУ многие годы тон задавала и изрядно в том преуспела фирма “Gusmer”(8,9).
Вне зависимости от технических характеристик (габариты, производительность, потребляемая мощность, давление и расход воздуха и т.п), все установки имеют «сердце» в форме прецизионных дозировочных насосов; артерии-коммуникации, по которым в эти насосы, а затем из них подаются стартовые компоненты; источник (генератор) сжатого воздуха; емкости – поставщики компонентов в дозаторный узел; пистолет – распылитель, принимающий эстафетную палочку на финишном этапе. Прочие элементы можно рассматривать как «архитектурные дополнения». К их числу относятся фильтры, обогреваемые шланги, узел промывки, система рециркуляции, а также механизмы, позволяющие осуществлять бесступенчатое (плавное) варьирование по ходу работы соотношения полиольного и изоцианатного сореагентов в широком диапазоне.
С использованием вышеописанного оборудования осуществляют контрольное напыление при 20 (±1) °С. С учетом прогнозируемых метеоданных эта температурная планка может быть сдвинута в большую или меньшую сторону, с тем чтобы максимально приблизить данный тест к реальным рабочим условиям.
Цель теста двоякая:

  • удостовериться в кондиционности исходных компонентов на стадии входного контроля;
  • профилактически проверить непосредственно перед началом работы возможность получения при сложившихся погодных условиях напыленного ППУ требуемого качества.

На наш взгляд, в ходе осуществления технологической пробы не лишне оценить также влияние на качество напыления некоторых потенциально варьируемых факторов: соотношения компонентов, колебаний давления воздуха и температуры, толщины разового, напыляемого за один проход слоя пены, расстояния от пистолета до изолируемого пеной субстрата и т.п.
Что касается техники проведения контрольного напыления, то она ничем не отличается в принципе от рабочего режима. Исходные компоненты дозируются и смешиваются в предписанной взаимной пропорции, после чего реакционную смесь под рекомендуемым давлением и при оптимальном расходе воздуха напыляют на поверхность образца того именно субстрата (и с тем же подслоем), который предстоит в дальнейшем изолировать ППУ на рабочем объекте. Толщина напыляемого слоя также должна быть той же, что и на этом объекте, причем количество проходов также должно соответствовать «операционным».
Рекомендуется измерять и фиксировать в ходе проведения технологической пробы время старта и отверждения (обычно они находятся на уровне 1- 8 сек и 3-25 сек, соответственно), а также время достижения пеной максимальной температуры (5-6 мин до 120-160 °С). Потребителю важно также оценить по итогам проведения контрольного теста реологические характеристики пены (распыляемость, растекаемость по поверхности), точку желатинизации пены, качество поверхности, формоустойчивость, адгезию к субстрату и среднюю плотность готового ППУ.
Последнюю рассчитывают по формуле:
1 – М) : V,
где: М1– масса (вес) субстрата с ППУ,
М - масса субстрата (до напыления),
V - объем ППУ (определяется гидростатически, исходя из объема вытесненной воды).
Понятно, что каждая напыляемая система требует индивидуального подхода, и все же для большинства их, при всем отличии в нюансах, можно рекомендовать следующие оптимальные параметры процесса /1,10/: температура реакционной смеси 18 – 25 °С, температура изолируемой поверхности не ниже 10 °С, давление воздуха 3-5 МПа (атмосфер, бар), расстояние от пистолета до субстрата 0,2–0,4м. Угол струи (факела) пены к напыляемой поверхности может варьироваться от 0 до 70°, причем для распыления может использоваться подогретый воздух /11/. Определенные затруднения могут возникнуть при напылении в среде с относительной влажностью выше 80 % и при силе ветра более 10 м/сек /1/.
Для большинства современных конструкций требуемое строительными нормами термическое сопротивление достигается при толщине напыляемых ППУ и полиизоциануратных пен порядка 50 мм. За один проход рекомендуется напылять ППУ слоем не менее 12,5 и не более 25 мм. Желательно наносить каждый последующий слой пены с минимальным интервалом во времени от предыдущего и при максимально близких температурно-влажностных условиях, поскольку при этом достигается высокая адгезия в пограничных областях, а также минимальный разброс в физико-механических свойствах ППУ, входящих в составные слои изоляции. В отдельных случаях эти слои могут наноситься с разной скоростью (первый – с наименьшей). Более того, составы пенопласта в слое, прилегающем к субстрату в поверхностном слое изоляции, могут различаться. Требования к качеству поверхности первого (и последующего промежуточного) слоя либеральны: ее «холмистость» благоприятна с точки зрения улучшения сцепления одного слоя с другим.
Анализ мирового опыта свидетельствует, что наиболее характерными и частыми отклонениями от нормального хода процесса напыления являются: стекание подаваемой из пистолета жидкой вспениваемой системы или медленно твердеющей пены с вертикальной, наклонной или потолочной поверхности, технологическая усадка (а иногда и коллапс, полное разрушение ячеистой структуры), локальное растрескивание, неоднородная структура пены. Все эти болезненные аномалии обусловлены, как правило, сбоями в работе тех или иных ключевых узлов оборудования либо резкими (скачкообразными) изменениями условий напыления (дождем, градом, порывами ветра, уносящими летучие ингредиенты системы и тем самым нарушающими «сбалансированную» химиками рецептуру).
В подобных ситуациях рекомендуется тотчас же приостановить напыление, быстро удалить бракованный материал с поверхности механически или/и с использованием подходящих смывок: водных растворов анионных или неионогенных поверхностно-активных веществ (стиральных порошков), в которые может быть добавлен растворитель полиуретанов (метиленхлорид, этилацетат, метилэтилкетон, диметилформамид, тетрагидрофуран, диоксан, g - бутиролактон). Такие составы хорошо удаляют также и асфальт, нередко использовавшийся в старых кровлях. Для растворения при 20 °С требуется от 5 до 60 мин.
В качестве пожаробезопасной и экологически безвредной смывки предложена смесь (рН 7-8 отрегулирована добавками щелочи) равных частей (по массе) 40 %-ного водного раствора гидросульфита натрия и низкомолекулярного простого полиэфира (т.е полиола).

4. Напыляемые ППУ глазами технолога
Иметь под рукой добротную систему вместе с надежным оборудованием – значит располагать отличными предпосылками для успеха по напылению ППУ. Технология напыления ППУ хотя и проста, но и не примитивна.
Однако потребители часто грешат пренебрежением к подготовительным стадиям, без чего немыслимо достижение высокого качества работ при минимальных потерях сырья.
Подготовительные операции включают:

  1. Проверку готовности оборудования
  2. «Инвентаризацию» вспомогательных материалов и средств
  3. Подготовку напыляемой поверхности
  4. Анализ производственных (операционных) условий, стартовых и прогнозируемых
  5. Проведение контрольного напыления (технологической пробы) с тестированием полученного напыленного ППУ.

Наиболее часто напыляют ППУ на такие субстраты, как металл (сталь, алюминий, оцинкованное железо), (газо)бетон, дерево, кирпич, фанера, асбоцемент, каменная кладка.
Общие требования: поверхность их должна быть очищена от мусора, грязи, краски, ржавчины, масел, смазок, плесени, а также не иметь прорех (отверстий, щелей, трещин и т.п), чей размер превышает 6 мм. Для очистки используют бензин «Галоша», тринатрийфосфат (удаление масел), хромат цинка (удаление ржавчины), детергенты. Напротив, на участки поверхности, напылению не подлежащие, укладывают разделительный материал (бумагу, полимерную пленку) или наносят смазку типа ЦИАТИМ-221.
Место возможной протечки конопатят, либо заделывают скотчем или эластомерным герметиком.
Как правило, рекомендуется предварительно обработать напыляемую поверхность праймером для ее выравнивания и повышения тем самым адгезии ППУ к субстрату (см.раздел 5.1.). Попутно может быть достигнуто некоторое повышение огнезащищенности конструкции и нивелирование (амортизация) сдвиговых усилий, возникающих между субстратом и ППУ в условиях колебаний температур (вследствие различий в величине коэффициентов линейного термического расширения этих разнородных материалов).
В отечественной практике предпочтение отдавалось грунтовкам на основе битума, фенольных (ФЛ-03К, ФЛ-086) или более дорогостоящих диановых эпоксидных смол. Поскольку они не имеют никаких преимуществ, а в чем-то даже и проигрывают полиуретановым аналогам, на наш взгляд, рациональнее было бы использовать подслой на основе тех же полиол / изоцианатных компонентов, которые применяют для напыления. Для этого необходимо напылить тонкий слой компонентов, желательно с уменьшенным количеством катализаторов.
Наконец, кардинальное требование:
Во время напыления изолируемая пеной поверхность должна быть СУХОЙ, вне зависимости от того, имеет она подслой или нет. Этот императив сохраняет актуальность и в случае нанесения полиуретанового клея. Желательно, чтобы температура изолируемой поверхности отличалась от температуры напыляемой смеси компонентов не более чем на (± ) 10 °С.

5. Сопутствующие материалы
5.1. Клеи

Выше уже отмечалась важность обеспечения надежного закрепления напыляемого ППУ на изолируемом субстрате, во-первых, для фиксации месторасположения наносимой изоляции, а, во-вторых, для исключения локальных воздушных прослоек между ППУ и субстратом. Как показал мировой опыт, гарантированное сцепление напыляемых ППУ практически невозможно обеспечить без клеев. Роль клеевого подслоя – посредника особенно возрастает при напылении на холодную и/или на влажную поверхность.
Клея, способного претендовать сегодня на роль «панацеи» на мировом рынке, пока не создано. Отсюда многообразие субъективных пристрастий в выборе адгезии для конкретных условий и объектов, в которых задействуют напыляемые ППУ.
К числу дешевых принадлежат клеи на основе 40-50 %-ный акриловых эмульсий, отверждаемые при 20 °С (или при слабом нагревании) в присутствии бикарбоната натрия (питьевой соды, NaHCO3). Их недостаток: наличие воды и NaHCO3 (веществ, не инертных по отношению к напыляемой пене), поэтому нанесение клеевого подслоя и напыления ППУ должны быть неизбежно разнесены во времени. Этого недостатка лишены водные (~ 75%) эфиракрилатные дисперсии, быстро схватывающиеся и набирающие прочность.
При напылении ППУ на алюминиевые и стальные субстраты рекомендуют эпоксидные клеи, хорошо зарекомендовавшие себя при эксплуатации в условиях знакопеременных температур и повышенной влажности.
В технологическом плане привлекательны клеевые составы на основе изопренового или хлорпренового каучука, поскольку их можно рачительно наносить напылением с удельным расходом порядка всего лишь 100 г/м2.
На наш взгляд, предпочтительны полиуретановые клеи, пригодные для технологического нанесения напылением, в частности те же самые компоненты, которые используются для напыления.
5.2. «Кольчужки» (защитные покрытия)
Первоочередные требования к покрывному слою для напыляемых ППУ, работающих «лицом к лицу» с окружающей средой: предохранение изоляции от деструктивного воздействия на нее ультрафиолетового облучения и влаги во всех ее обличиях (туман, дожди, град, лед).
Как правило, толщина покрытия составляет 0,25-1,0 мм, поэтому предпочти-тельны системы, наносимые напылением. При выборе учитываются также следующие рекомендации практиков: готовое покрытие должно иметь разрывное удлинение не менее 100 % и коэффициент линейного температурного расширения порядка 6 мм/(м.°С) /1/.
Дешевы одноупаковочные многоцветные системы на основе акриловых латексов, имеющие хорошую адгезию к напыленным ППУ. Такие покрытия эластичны при низких температурах, наносятся при температурах выше 10 °С напылением, валиком, кистью. Их серьезный недостаток: высокое водопоглощение и чрезмерная для некоторых применений паропроницаемость /1,12/. Однако, с учетом высокой УФ- и износостойкости акриловых покрытий, можно пойти на вариант «прикрытия» указанной слабости посредством сочетания их с тем или иным паронепроницаемым материалом типа бутилкаучука или асфальта.
Впрочем, покрытия на основе бутилкаучука хороши и сами по себе: они паро- и водонепроницаемы, рассчитаны на многолетнюю эксплуатацию в температурном диапазоне от –40 до 95 °С и имеют хорошую адгезию к ППУ. За рубежом поставляют на выбор двухупаковочные системы, образующие покрытия черного, серого или желтовато-коричневого (как у дубовой коры) цвета. Рекомендуемая толщина 0,25-0,5 мм. Они могут сочетаться с силиконовыми, уретановыми и гипалоновыми (Hypalon- торг.марка хлорсульфонированного полиэтилена). Наружными покрытиями. Отверждаются за 1-6 часов (в зависимости от погодных условий).
Самую высокую защищенность от воздействия УФ-лучей обеспечивают силиконовые покрытия, отверждаемые при нормальных условиях за 1-2 часа. Однако они довольно дороги. Эти покрытия относятся к категории «паропроницаемых» и погодостойких /1,13/.
Особняком стоят изолируемые напыляемыми ППУ объекты, к которым предъявляются повышенные противопожарные требования (часто противоречащие здравому смыслу, если говорить об удельном вкладе ППУ в полыхающую топку). В этих случаях дополнительный балл получают покрывные «рубашки», выполняющие также и огнезащитную функцию.
Отчасти этот плюс присущ вышеупомянутым силиконовым покрытиям. Иногда строители прибегают по традиции к испытанным средствам: сухой штукатурке /14/ и цементным составам. В частности, высокую огнестойкость напыленной изоляции из ППУ обеспечивает цементное покрытие, содержащее добавки оксихлорида магния и минерального волокна /15/.
Среди рекомендуемых /1, 16,17/ в качестве высококачественных фигурируют и напыляемые уретановые покрытия. Действительно, полиуретановые покрытия отличают образцовая износостойкость, способность работать во всех климатических зонах, гладкая блестящая поверхность, благодаря чему они, несмотря на относительно высокую стоимость, успешно применяются для антикоррозионной и гидроизоляционной защиты мостов, стен зданий и кровли, ванных комнат и палуб судов, кузовов автотранспорта, футеровки трубопроводов и т.п /18/.
Так, напыляемое без растворителя полиуретановое покрытие марки Vibraspay 80 (фирмы “Uniroyal Corp.,” США) имело прочность при растяжении н/м 176 кг/см2 (17,5 МПа), удлинение при растяжении н/м 400 %, твердость по Шору А ок.80, износостойкость (по Таберу) н/б 500 мг, предельную рабочую температуру не ниже 90 °С (кратковременно 115 °С).
Близкие свойства имеет корковый слой, образующийся при напылении ППУ с плотностью 200-400 кг/см3.

6. Ключевые свойства напыляемого ППУ
Традиционно поставщики системы представляют клиентам сертификаты на исходные компоненты (содержание изоцианатных групп в полиизоцианате, гидроксильное число полиольного компонента, вязкость, плотность, внешний вид и т.п.). Оговариваются также допустимые пределы отклонений готового ППУ по плотности и по величинам коэффициента теплопроводности.
Зарубежные стандарты предписывают применять для утепления кровель напыляемые ППУ с средней плотностью не ниже 45 кг/м3, при которой достигается тот ресурс прочности изоляции, при котором она выдерживает вес рабочего, т.е ресурс, гарантирующий безопасность при проведении на ней последующих работ, включая ремонтные. В тех объектах, где напыленный ППУ не подвергается прямому механическому воздействию (например, при заполнении им полых кирпичных стен), оптимальной считается средняя плотность его на уровне 35 кг/м3, ибо при такой ее величине закрытоячеистые пенопласты имеют минимальный коэффициент теплопроводности (l): 0,025 – 0,03 Вт/м °С.
Что касается приводимых в иных рекламах номинальных значений l, то подходить к их оценке следует весьма и весьма критически. Дело в том, что l зависит, как известно, от температуры и влажности материала (уменьшается с их понижением), характера (качества) ячеистой структуры и теплопроводности находящегося в ячейках газа, плотности ППУ и некоторых других факторов.
Наблюдения за поведением напыленных ППУ в строительных конструкциях в условиях эксплуатации показали, что в них изоляционный слой подвергается воздействию преимущественно сжимающих и сдвиговых (в ламинатных структурах) нагрузок и в меньшей мере – изгибающих и ударных нагрузок. Найдено также, что при традиционных для строительных объектов условиях эксплуатации почти у всех «новоиспеченных» ППУ ключевые прочностные характеристики в первый год работы повышаются на 30-50 %, затем практически стабилизируются, а через 10 лет находятся на уровне не хуже, чем в «младенчестве». Поскольку по истечении 10 лет безупречной службы термоизоляционная эффективность напыленных ППУ не выходит за рамки, предопределенные теплофизиками, то напыляемые ППУ, можно уверенно «нанимать» на службу в строительстве как минимум на 10 лет (с последующей переаттестацией и возможным продлением контракта). Среди наиболее часто отмечаемых дефектов в этот период выделяют возникновение трещин в поверхностном слое ППУ, лишенном погодостойкого покрытия. «Волосяные» микротрещины допустимы, важно лишь, чтобы они в дальнейшем не расширялись или не углублялись.
Сквозные расщелины (изломы), в коих может скапливаться и замерзать вода, требуют оперативной заделки гидроизоляционным герметиком.
Как и все жесткие ППУ, их напыляемые собратья не способствуют, но и не препятствуют размножению и росту грибковых микроорганизмов (плесени), поэтому в рецептуру системы напыляемых ППУ, которым предстоит работать на объектах в жестких температурно-влажностных условиях, рекомендуется вводить добавку фунгицидного агента. Надо также учесть, что хотя крысы не пожирают ППУ даже под угрозой голодной смерти, они легко прогрызают ходы в нем. Во избежание неприятностей следует либо оперативно латать подобные прорехи, либо ввести в систему подходящую «пилюлю».
Растрескивание изоляции присуще в особенности ППУ, напыленным при низких температурах /19/. Кроме того, такие пены склонны к ускоренному снижению прочности при изгибе (охрупчиванию) под влиянием погодных факторов.
Особого обсуждения заслуживает проблема выработки огневого «противоядия» для ППУ вообще и для напыляемых ППУ в частности, которые в силу своей органической природы подвержены горению в условиях огневого воздействия.
Поэтому на огневые испытания рекомендуется предоставлять не «голенький» ППУ, а фрагмент конструкции (сэндвича, многослойного ламината и т.п.).
Проблема официального допуска напыленных ППУ решена положительно. В этом отношении ППУ вне конкуренции по сравнению с часто противопостав-ляемым ему пенополистиролом, который плавится и полностью выгорает при пожаре, тогда как ППУ, обугливаясь (коксуясь), сохраняют свой скелет. Кроме того, напыленные ППУ имеют существенно меньшее, чем пенополистирол, водо- и влагопоглощение при работе изоляции в режиме «замораживание/оттаивание».
Убедительным и честным жестом, по отношению к покупателю систем напыляемых ППУ, со стороны их поставщика является предоставление ему наглядного «удостоверения личности» – образца напыленного (в ходе проведения технологической пробы) ППУ с использованием поставляемых клиенту исходных компонентов. В деловой практике российского купечества это именовалось «товар лицом».
Такого рода паспорт с конкретизацией условий, при которых был напылен «эталонный» образец ППУ, снимает многие взаимные претензии обеих сторон, способствует созданию благоприятного имиджа фирмы-поставщика и сокращению брака у потребителя.
При проведении контрольного теста «на входе» потребителю будет наглядно видно, на что ему следует равняться. При осуществлении технологической пробы непосредственно перед началом работ по напылению эталонный образец поможет ему определиться, какие коррективы следует внести с учетом отклонений реальных температурно-влажностных условий от оптимальных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Напыляемые ППУ – высокоэффективные и технологичные изоляционные материалы. Имеющийся мировой опыт многообразного использования этих ППУ, в первую очередь в практике строительства, не дает ни малейших оснований предрекать, что в обозримом будущем напыляемая изоляция будет отправлена на пенсию. Более того, убедительные данные, касающиеся обеспечения как минимум 50 %-ного снижения теплопотерь благодаря грамотному применению напыляемых ППУ в стеновых и кровельных конструкциях, позволяют весьма и весьма оптимистично оценивать перспективность их в России XXI века.
По вопросу приобретения компонентов «Владипур» для напыления и покровного слоя (корки) обращаться по адресу: г. Владимир, ул. Б. Нижегородская, 102, тел. (4922) 21-47-42, 41-15-29, 41-15-31, Е-mail: info@vladipur.ru.

ИСТОЧНИКИ ЦИТИРУЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ

  1. Bomberg M.T., Lstiburek J.W., “Spray Polyurethane Foam in external Envelopes of Buildings”, Techmomic Publ.Co, 339p. (1998).
  2. Kashiwagi D., Moor W.C., J.Therm, Insul., 1986, 10, Oct.91-110.
  3. Kunststoffberater, 1979, 24, № 5, 192.
  4. Decker H., Plastverarbeiter, 1982, 33, № 1, 59-60.
  5. Katzeler J., Hydzocarbon Process, 1980, 59, № 5, 197-198
  6. Пат.США 5286758 (1994)
  7. Пат.США 4381353 (1983)
  8. Plast.Technol., 1981, 27, № 5, 25
  9. Mod.Plast.Int., 1985, 15, № 4, 53
  10. Шибанова Н.А. и др., Пласт.массы, 1979, № 8, 34-35
  11. Пат.заявка ФРГ 3502938 (1986)
  12. Mod.Paint & Coatings, 1984, 14, № 10, 164-170.
  13. Cell.Polym., 1986, 5 , № 2, 151.
  14. Mod.Plast.Int., 1979, 9, № 10, 32.
  15. Plast.World, 1976, 34, № 11, 11
  16. Mod.Plast.Int.1978, 8, № 9, 75.
  17. Plast.Engng.1978, 34, № 9, 49
  18. Kunststoffe, 1986, 76, № 1, 76
  19. Давыдова Н.Н. и др., «Неметаллич.материалы и конструкции для условий Севера», RAH.СО.Якут.научн.центр.ин-т немет.матер., Якутск, 1993, 51-56.

А также литература:

  1. Urethane Technology, 1989, 6, № 3, 30
  2. Пат.ФРГ 2119722 (1976)
  3. Europ.Plast.News, 1984, 11, № 5, 22
  4. Plast.Technol., 1978, 24, № 12,118
  5. Пат.США 5318637 (1994)
  6. Mod.Plast.Int., 1993, 23, № 6, 22
  7. Europ, Plast, News, 1980, 7, № 1, 38.
  8. Materials Engineering, 1977, 85, № 2, 40-43
  9. Kolakowski R.A. e.a., “Soc.Plast.Eng. 35th Annu. Techn.Conf:Montreal, 1977”, p.171-173 (РЖХим, 1980, 13ТS15
  10. Никитина Л.М. и др., «8-я конф. По старению и стабилизации полимеров. Душанбе, 10-13 окт.1989,» Черноголовка, 1989, с.141.
  11. Дементьев А.Г, Заломаев Ю.Л., Пласт.массы, 1982, №7, 57-58.

« назад
© ВЛАДИПУР®, 1990-2017

600016, г. Владимир,
ул. Большая Нижегородская, д. 102
(4922) 21-99-67, 41-14-54
Дизайн-студия «Реарт»