Пенополиуретан - уникальный теплоизоляционный материал

Пенополиуретан – это неплавкая термореактивная пластмасса с ярко выраженной ячеистой структурой. Только 3% от объема пенополиуретана занимает твердый материал, образующий каркас из ребер и стенок. Эта кристаллическая структура придает материалу механическую прочность. Остальные 97% объема пенополиуретана занимают полости и поры, заполненные газом фторхлорметаном с чрезвычайно низкой теплопроводностью, причем доля замкнутых пор в пенополиуретане достигает 90 – 95%.

Теплоизоляция труб, стен, фасадов зданий, гаражей, оборудования, чердачных помещений, холодильных камер, ограждающих конструкций, крыш и многого другого с помощью пенополиуретана является наиболее дешевым и практичным. Преимущества пенополиуретана по сравнению с другими материалами бесспорны. Пенополиуретан напыляется практический на любые поверхности с любой конфигурации и не требует специальных креплений. Теплоизолирующий материал пенополиуретан обладает самой низкой теплопроводностью среди всех известных теплоизоляционных материалов. Также немаловажен тот факт, что пенополиуретан не горит и не поддерживает горение (класс огнестойкости Г4). Долговечность ППУ оценивается в 25 - 30 лет, но и это не предел. В Германии, США, Швеции, Японии специалисты разбирают конструкции стен, крыш, фундаментов, срезают с труб образцы ППУ, залитого в 70-ых годах прошлого века и корректно формулируют - <свойства не изменились>. Нет химических причин для разрушения правильно сделанного ППУ. Более 90 % ячеек ППУ замкнуты, то есть представляют собой пластиковые капсюли, заполненные углекислым газом. ППУ строительного назначения паро-, газо-, водонепроницаемы. При напылении слой получается целостным, без стыков, по которым происходит со временем разрушение покрытия. При заливке все пространство полости заполняется однородным материалом. Кроме того ППУ покрытие cтойко к кислотным и щелочным средам(природного происхождения), может работать в грунте и использоваться как кровельный материал, служит антикоррозионной защитой металла. Единственное, что требует ППУ - защита от прямых солнечных лучей(окрашивание). ППУ безопасен при применении в качестве теплоизоляционного материала.

Основные теплофизические характиристики ППУ

• класс огнестойкости Г4
• адгезия(прилипание) к любым поверхностям : дерево, стекло, металл, кирпич, бетон, краску ...
• коэффициент теплопроводности: 0,027-0,035 Вт/м*Град
• примениятся в диапазоне: -250 до +180 Град
• биологически нейтрален, устойчив к микроорганизмам, плесени, гниению
• несьедобен для грызунов
• стойкость к водной среде: при влажности 98% за 24 часа - 2г на м2
• высокая акустическая изоляция
• экологически безопасен
• долговечность: срок службы не менее 25 лет
• необходимость защиты от прямых солнечных лучей(краска, сайдинг... )

Пенополиуретан обладает уникальным свойством предотвращения распространения огня: он плавится только там, где на него воздействует открытое пламя. Это свойство активно используется в танках, БТР, БМП, где под броней имеется слой ППУ. Это делается, во–первых, для теплоизоляции (иначе страшно представить, что будет с экипажем, если за бортом –30 оС или +30оС). Во–вторых, ППУ используется как пассивная защита от воздействия зажигательных снарядов. Изоляция оплавится в месте попадания, но распространение огня по плоскости исключено.

Пожароопасность пенополиуретана

Пенополиуретан становится еще и почти пожаробезопасным, если в исходные компоненты для его получения включены антиперены. Материал горит только там, куда попадает открытое пламя, и горит до тех пор, пока оно есть. При отсутствии открытого источника огня пенополиуретан гаснет.

Пенополиуретан по пожаробезопасности значительно безопаснее дерева. Это объясняется тем, что плотность ППУ в десятки раз меньше, следовательно, меньше сгораемого материала в еденице объема. К тому же ППУ благодаря своей низкой теплопроводности и закрытопористой структуре не прогорает сразу на всю свою толщину: под воздействием пламени происходит термическое разложение лишь поверхностного слоя и лишь при его выгорании – продвижение вглубь. Если в компонент «А» были введены антиперены, то время самостоятельного горения – не более 10 секунд., после чего полиуретановая пена даже не тлеет и не дымит. Пенополиуретан при пожаре обеспечивает много меньше количества теплоты, чем дерево. К примеру, деревянная плитка 1000*1000*10 мм при плотности 500 кг/м3, при полном сгорании обеспечивает теплоту сгорания 80 МДж. Теплота сгорания пенополиуретана при плотности 50 кг/м3, но таких же размеров, оценивается в 13,5 МДж, т.е. вклад ППУ в тепловой баланс пожара в 6 раз меньше, чем у дерева. Причем, при уменьшении плотности ППУ, уменьшается и теплота сгорания. Например, при плотности 30 кг/м3, количество выделившийся при полном сгорании ПУ теплоты составляет 8,0 МДж, т.е. в 10 раз меньше, чем у дерева.

Другой фактор опасности при пожаре – дым, образуемый при выгорании материалов. По этому показателю ППУ также менее опасен, чем дерево. Способ проверки – отсчет времени, за которое при воздействии дыма от сгораемых материалов, фиксируются первые симптомы нарушения жизнедеятельности у животных.

Противники пенополиуретанов в качестве самого сильного аргумента указывают, что в «случае пожара пенополиуретаны обильно выделяют синильную кислоту – сильнейший яд, боевое отравляющее вещество». Это – эмоции: исследованиями установлено, что содержание синильной кислоты в продуктах сгорания ППУ не достигает предельных значений, т.е. недостаточно для «боевого» применения, т.к. в 10 раз меньше, чем угарного газа. Именно угарный газ является основным токсическим компонентом продуктов сгорания ППУ. Однако это же вещество выделяется и при горении других материалов, среди которых – древесина, которая не вызывает у обывателя опасений.

Также отметим, что синильная кислота и окислы азота образуется при горении органических соединений, содержащих азот (шерсть, кожа, синтетические ткани). Получается, что гардероб – потенциальный источник опасности, т.к. продукты горения шерсти летальны при прогреве +400 град.С, в то время как аналогичное воздействие продуктов горения ППУ наблюдается при +500 град.С.

Сложившиеся стереотипы позволяют людям думать, что при возгорании деревянного дома шансов спастись больше, чем при пожаре в здании, утепленном пенополиуретаном. Но это не так. Весьма интересен на эту тему опыт по воздействию продуктов сгорания ППУ и древесины, на подопытных крысах. Результат показал, что при горении ППУ крысы способны двигаться не менее 32 минут, причем, если их затем вытащить из испытательной камеры, то все животные выживают. Аналогичный опыт при горении дерева дает более «печальные» результаты: крысы двигаются не более 4 минут, доля выживших животных после прекращения опыта – 10%.

Пенополиуретан не является негорючим материалом. Тем не менее, он не более опасен, чем многие материалы, потенциальная угроза от которых, зачастую не рассматривается. Тем не менее, для снижения пожарной опасности ППУ, рекомендуется придерживаться простых правил, а именно: