Polyuretanová pěna: technické vlastnosti

Polyuretanová pěna neboli PPU patří do skupiny polymerních tepelně izolačních materiálů s porézní/jemnobuněčnou strukturou. Má nízký koeficient tepelné vodivosti a poměrně vysokou úroveň šetrnosti k životnímu prostředí (i přes jeho syntetické složky). Vlastnosti se však mohou lišit v závislosti na typu/různosti izolace.

Co je polyuretanová pěna – výroba a aplikace

Polyuretanová pěna (PPU) je termoplastický polymerní materiál používaný jako izolace v soukromých domech, venkovských domech, průmyslových podnicích a dalších. Vyznačuje se dobrými tepelně izolačními vlastnostmi, nízkou hmotností, vysokou pevností a odolností proti vlhkosti. Polyuretanová pěna se vyrábí smícháním složek, jako je diisokyanát a polyol (s přidáním katalyzátorů a plniv). Obsah plynných látek ve složení dosahuje asi 85 % i více. Polyuretanová pěna se používá k izolaci stěn, podlah, střech a dalších konstrukcí. Používá se také v automobilovém průmyslu pro výrobu sedadel, panelů a dalších prvků interiéru automobilů.

Druhy polyuretanové pěny

1. Flexibilní polyuretanová pěna – má vysokou elasticitu a pružnost, používá se k výrobě čalouněného nábytku, autosedaček, matrací a dalších výrobků, kde je vyžadován komfort a pružnost. Jediná věc je, že materiál je docela křehký na roztržení. V každodenním životě je známější jako pěnová pryž.
2. Pěnový – má dobrou tepelnou a zvukovou izolaci, používá se k izolaci stěn, stropů, podlah, potrubí a dalších stavebních konstrukcí. Toto je nejoblíbenější PPU.
3. Hustá polyuretanová pěna je vysoce hutný a tvrdý, ale zároveň obtížně ohýbatelný a křehký materiál. Používá se k výrobě dílů pro automobily, lodě, různé nástroje a mechanismy.

Takto vypadá flexibilní nebo elastická polyuretanová pěna:

Podle návrhu může být polyuretanová pěna pěnová nebo tvrdá. První má porézní strukturu s malými buňkami, díky čemuž je lehký a elastický. Slouží k izolaci a zvukové izolaci. Pevná polyuretanová pěna – hustá a tvrdá (plech). Používá se k výrobě nástrojů, dílů zařízení a dalších výrobků, které vyžadují vysokou pevnost a odolnost proti mechanickému namáhání.

Charakteristika a vlastnosti polyuretanové pěny

A nyní technické charakteristiky a vlastnosti izolace – jako je tepelná vodivost, odolnost proti chemickým vlivům a vlhkosti, hustota, protihluková ochrana, životnost atd.

Tepelná vodivost

Tepelná vodivost polyuretanové pěny je poměrně nízká – v rozmezí 0,019-0,035 W/(m K) pro tvrdé podtypy. To znamená, že materiál dobře udržuje teplo a zabraňuje tepelným ztrátám stěn, stropů nebo podlah. V důsledku toho se snižují náklady na vytápění a klimatizaci.

Vlastnosti absorpce vlhkosti

Polyuretanová pěna prakticky neabsorbuje vlhkost (zejména husté poddruhy). A pro zvýšení odolnosti proti vodě jsou do kompozice zavedeny speciální komponenty – odpuzující vodu.

Například ve stavebnictví se polyuretanová pěna používá k izolaci stěn, podlah a stropů. Vytváří jakousi bariéru proti vlhkosti, která pomáhá předcházet plísním a plísním. Polyuretanová pěna je také důležitá při výrobě těsnění a obalových materiálů, kdy je potřeba chránit zboží před vlhkostí.

Schopnost polyuretanové pěny pohlcovat hluk

Elastická polyuretanová pěna výrazně snižuje hladinu hluku a vytváří tak pohodlnější životní a pracovní podmínky. Doporučuje se používat k ochraně před cizími zvuky.

Chemická odolnost

Polyuretanová pěna se může pochlubit vysokou odolností vůči různým chemikáliím. Nebojí se olejů, tuků, solí, zásad, petroleje, alkoholů, benzínu, změkčovadel atd.

Polyuretanová pěna se také nebojí vystavení organickým rozpouštědlům, ketonům, čpavku, acetonu a mnoha dalším chemicky agresivním prostředím. Je však třeba pamatovat na to, že některé součásti mohou stále působit negativně, způsobit deformaci a následné zničení izolace. Proto se před použitím materiálu v podmínkách, kdy bude dlouhodobě v kontaktu s chemikáliemi, doporučuje provést nějaké testování/testování.

Hustota polyuretanové pěny

Hustota polyuretanové pěny závisí na jejím typu a způsobu výroby, ale obvykle se tato hodnota pohybuje od 30 do 80 kg/m3. Díky tomu je materiál užitečný v leteckém a automobilovém průmyslu pro výrobu lehkých a odolných dílů. Používá se také v nábytku, matracích, obalech a sportovních potřebách.

Hořlavost materiálu

Polyuretanová pěna se vyznačuje nízkou hořlavostí a může se vznítit vlivem otevřeného ohně. Spalování polyuretanové pěny vytváří kouř a toxické plyny, proto je důležité při práci s tímto materiálem dodržovat opatření. Pro snížení hořlavosti a zvýšení požární odolnosti izolace je možné použít speciální přísady zpomalující hoření.

Podle stupně hořlavosti se polyuretanová pěna dělí do tří typů – C (samozhášecí), TV (těžko hořlavá) a TS (prakticky nepodléhající hoření).

Bezpečnost životního prostředí

Polyuretanová pěna je považována za jeden z nejekologičtějších materiálů používaných v moderním stavebnictví, výrobě nábytku, automobilovém průmyslu a dalších průmyslových odvětvích. A proč:

1. PU pěna neobsahuje škodlivé chemikálie jako formaldehyd, fenoly, toluen a další toxické sloučeniny, které mohou negativně ovlivnit lidské zdraví.
2. Izolace neabsorbuje vlhkost, díky čemuž je odolná vůči rozvoji houbových a plísňových infekcí.
3. Polyuretanovou pěnu lze recyklovat a znovu použít, což snižuje zátěž pro životní prostředí a pomáhá snižovat množství odpadu.
4. Výrobky vyrobené z polyuretanové pěny mají vysokou tepelnou izolaci, která snižuje spotřebu energie a minimalizuje emise skleníkových plynů.

Zároveň se při spalování uvolňuje oxid uhelnatý a oxid uhličitý.

Trvanlivost

Trvanlivost polyuretanové pěny závisí na provozních podmínkách a kvalitě samotného materiálu. Průměrná životnost je cca 20-30 let i více. Izolace přitom neztrácí své deklarované vlastnosti.

Výhody a nevýhody polyuretanové pěny

Polyuretanová pěna má mnoho výhod, např.

• Dobré lepicí vlastnosti. PPU dobře přilne ke každému povrchu, ať už je to dřevo, cihla, kov, beton nebo sklo.
• Tepelná a zvuková izolace. To umožňuje snížit tepelné ztráty a hlukové vibrace v budovách různého typu/účelu.
• Nízká hmotnost. Lehkost materiálu usnadňuje jeho instalaci a přepravu.
• Výkonové charakteristiky. Polyuretanová pěna má vysokou pevnost a odolnost proti vlhkosti a chemikáliím.
• Trvanlivost. Materiál vydrží dlouho a nevyžaduje častou výměnu.
• Šetrnost k životnímu prostředí. Polyuretanovou pěnu lze recyklovat a znovu použít a navíc neuvolňuje toxické sloučeniny do atmosféry (s výjimkou případů spalování).
• Široká škála aplikací. Pro svou všestrannost a snadnou instalaci se materiál používá ve stavebnictví, výrobě nábytku, balení, automobilovém průmyslu a dalších průmyslových odvětvích.

Navíc zpevňuje a zpevňuje stěny a příčky (kromě svého izolačního účinku).

Nyní přejdeme k nevýhodám:

• Nebezpečí požáru. Ve vzácných případech se může polyuretanová pěna vznítit a hořet.
• Nestabilita vůči ultrafialovému záření. Materiál se při vystavení přímému slunečnímu záření rychle kazí, takže není vhodný pro použití v otevřených prostorách.

To také zahrnuje náklady a náchylnost ke zničení v důsledku mechanického namáhání během instalace a přepravy.

Montážní funkce

Nuance instalace polyuretanové pěny, které je důležité vědět:

1. Příprava povrchu. Před pokládkou polyuretanové pěny je nutné povrch pečlivě připravit – očistit od prachu, nečistot a mastných skvrn a také vyhladit nerovnosti a praskliny.
2. Výběr způsobu instalace. Polyuretanová pěna může být instalována buď ve formě hotových desek, nebo ve formě kapalné kompozice, která se nanáší na povrch a poté se rovnoměrně rozkládá.
3. Výpočet tloušťky izolace. Pro optimální tepelnou izolaci je nutné správně vypočítat tloušťku vrstvy polyuretanové pěny v závislosti na klimatických podmínkách a požadované úrovni tepelné vodivosti. Pomoc profesionálů zde nebude zbytečná.
4. Aplikace hydroizolace. Pro ochranu polyuretanové pěny před vlhkostí se doporučuje používat hydroizolační materiály, které pomohou zabránit pronikání vlhkosti a zvýší životnost izolace.
5. Kontrola kvality. Po instalaci je nutné provést kontrolu kvality izolace, aby bylo zajištěno její správné umístění a absence závad.

Je důležité si uvědomit, že kvalitní montáž polyuretanové pěny při dodržení všech výše uvedených požadavků zaručuje účinnou tepelnou izolaci a zvyšuje energetickou náročnost budovy.

V současné době se ve stavebnictví a průmyslu používá široká škála různých tepelně izolačních materiálů, ale za nejoblíbenější lze právem považovat polyuretanovou pěnu a pěnový polystyren. Tyto materiály se rozšířily díky své nízké ceně, snadnému použití a svým vlastnostem.

Logicky se nabízí otázka: Co si ale vybrat? Který z těchto materiálů je levnější, který má lepší tepelnou izolaci, delší životnost a šetrnost k životnímu prostředí?

Podívejme se blíže na technické vlastnosti a vlastnosti termoizolačních vůdců a vyberte vítěze.

Oblast použití:

Polyuretanová pěna (PUF) a expandovaná polystyrenová pěna (EPS) mají skutečně široké uplatnění: tyto materiály se používají při stavbě silnic, pro izolaci obytných a průmyslových budov, při výrobě sendvičových panelů a chladicích zařízení, potrubí a dokonce i pro obaly elektroniky.

Srovnání polyuretanové pěny nebo polystyrenové pěny

Tyto materiály porovnáme na příkladu výroby průmyslových chladicích dveří a mrazniček. Je zřejmé, že při výrobě takového zařízení jsou důležité všechny vlastnosti tepelně izolačního materiálu bez výjimky:

1. Součinitel tepelné vodivosti;
2. Život;
3. Náklady;
4. pevnost materiálu;
5. Provozní teplota;
6. Hygroskopicita;
7. Požární bezpečnost;
8. Bio- a chemická stabilita;
9. Odolnost vůči změnám tvaru/objemu;
10. šetrnost k životnímu prostředí;

Технические характеристики

Hlavním a nejdůležitějším parametrem tepelně izolačního materiálu (zejména při výrobě chladicích zařízení), jak známo, je jeho tepelná vodivost. Při srovnání polyuretanové pěny a pěnového polystyrenu v tomto parametru bude polyuretanová pěna účinnější, protože její koeficient tepelné vodivosti je 0.019 – 0.028 W/m*K, oproti 0.04 – 0.06 W/m*K u pěnového polystyrenu. Níže uvedená tabulka ukazuje srovnávací technické charakteristiky polyuretanové pěny (PUF) a pěnového polystyrenu (EPS).

Materiál	Hustota (kg / m3)	Součinitel tepelné vodivosti (W/m*K)	Provozní teplota (°C)	Životnost (roky)	Pórovitost
PPU	25 – 750	0.019 – 0.028	-160 . + 150	50	Zavřeno
PPP	40 – 150	0.04 – 0.06	-100 . + 80	15	Zavřeno

Jak je patrné z tabulky, polyuretanová pěna (PUF) má širší teplotní rozsah provozu, což je důležité při použití v chladicích zařízeních (kde je teplota uvnitř místnosti několikanásobně odlišná od teploty venkovní). Také (PPU) má výrazně delší životnost.

Ale to nejsou všechny vlastnosti, kterými lze tyto materiály srovnávat. Podívejme se na fyzikální vlastnosti PUF a PPS.

Fyzikální vlastnosti

Při výrobě chladicích dveří a komor hrají důležitou roli takové vlastnosti, jako je hořlavost materiálu, jeho hygroskopičnost (schopnost absorbovat vlhkost), pevnost a šetrnost k životnímu prostředí. Níže uvedená tabulka ukazuje srovnávací fyzikální vlastnosti polyuretanové pěny (PUF) a expandovaného polystyrenu (EPS).

Vlastnost	Expandovaný polystyren (PPS)	Polyuretanová pěna (PPU)
Požární bezpečnost	hořlavý	Nehořlavý
Šetrné k životnímu prostředí	Při teplotách nad 60°C uvolňuje fenol.	Splňuje hygienické normy, lze bez obav používat při teplotách až 180 °C.
Hygroscopicity	Když se vlhkost dostane na panel, je absorbována a při vystavení nízkým teplotám zmrzne a zničí pěnu.	Nehygroskopický, odpuzuje vodu z povrchu.
Trvanlivost	Křehký, snadno se láme, náchylný k praskání.	Docela odolná, hustota 5krát vyšší než u pěnového polystyrenu.
Bio/chemická odolnost	Vysoká vlhkost může způsobit vznik plísní a plísní na deskách, které způsobí nepříznivé mikroklima v místnosti.	Odolný proti vlhkosti. Nepodléhá hnilobě ani plísni.
Odolnost vůči změnám tvaru/objemu	Postupem času materiál sedá a smršťuje, což negativně ovlivňuje tepelnou izolaci.	Vlastnosti materiálu se po celou dobu životnosti nemění.

Výsledky srovnání polyuretanové pěny a pěnového polystyrenu

Pro usnadnění vnímání jsme výsledky srovnání uvedli v samostatné tabulce.

Parametr	Expandovaný polystyren (PPS)	Polyuretanová pěna (PPU)
Tepelně izolační vlastnosti
Život
Stát
Pevnost materiálu
Provozní teplota
Hygroscopicity
Požární bezpečnost
Bio- a chemická stabilita
Odolnost vůči změnám tvaru/objemu
Šetrné k životnímu prostředí

Na základě výsledků srovnání tedy můžeme s jistotou říci, že polyuretanová pěna (PPU) jako izolační materiál předčí pěnový polystyren (PPS) téměř ve všech vlastnostech.

V souladu s tím je při výrobě průmyslových chladicích dveří a mrazniček (nejen) výhodné použít polyuretanovou pěnu. Jeho jedinou nevýhodou je cena, kterou snadno vykompenzuje životnost a úspora na vytápění/chlazení.

Na závěr bychom rádi poznamenali, že závod Irbis používá při výrobě svých zařízení pouze polyuretanovou pěnu (PPU).

Pokud máte nějaké dotazy nebo si chcete objednat chlazené dveře plněné polyuretanovou pěnou (PPU), volejte: +7 (499) 350-23-95 nebo pište na [email protected]