Polyuretanová pěna, co to je

Každý, kdo někdy přemýšlel o zateplení svého domova, slyšel o polyuretanové pěně a považoval ji za jednu z možných variant zateplení. Ale co je to za materiál? Má smysl ho používat na zateplení? Jaké jsou výhody a nevýhody polyuretanové pěny? Na tyto otázky odpovíme níže.

Co je polyuretanová pěna

Polyuretanová pěna (zkráceně PUF) je druh plastu s porézní strukturou; ve skutečnosti se skládá z mnoha buněk izolovaných od sebe. Jeho charakteristickým rysem je, že dominantní roli ve složení polyuretanové pěny hraje plynná látka: plyn vyplňuje všechny buňky, jeho celkový podíl na složení materiálu je asi 85–90%. Zbylých 15–20 % zabírá tvrdý plast, který tvoří tenké stěny těchto buněk.

Polyuretanová pěna se objevila jako vedlejší produkt experimentů, které provedli němečtí vědci z laboratoře IG Farben pod vedením Otto Bayera. Při syntéze polyolu a polyisokyanátu získali novou látku s velmi neobvyklými vlastnostmi. Tento produkt si brzy získal oblibu díky jedinečné kombinaci vlastností a snadné výrobě.

Právě díky jednoduchému způsobu výroby je dnes polyuretanová pěna na stavbách velmi žádaná. Chemická reakce, ke které dochází, když jsou tyto dvě látky smíchány, vytváří polymer, což je tvrzená pěna. V závislosti na rychlosti reakce a poměrech smíchaných látek je možné získat polyuretanovou pěnu se zcela odlišnými vlastnostmi (s různou velikostí buněk a tloušťkou stěn mezi nimi). Různé poměry při míchání polyuretanové pěny se používají pro různé úkoly. Některé jsou vhodné pro izolaci domů, jiné – pro izolaci potrubí a další – pro odstranění trhlin a mezer.

Druhy polyuretanové pěny

• Měkká (elastická) polyuretanová pěna – známá pěnová pryž, má hustotu 5–35 kg/m³. Je široce používán díky své měkkosti, elasticitě a prodyšnosti. Používá se jako obalový materiál, podšívka do bot a oděvů, k vycpávání nábytku a hraček a k výrobě houbiček na mytí nádobí nebo těla.
• Tuhá polyuretanová pěna se ve stavebnictví začala používat relativně nedávno. V současné době se aktivně používá asi 30 různých značek tuhé polyuretanové pěny, výběr se provádí v závislosti na stanovených cílech – ať už jde o izolaci nebo například zvukovou izolaci automobilu.

Технические характеристики

• Tepelná vodivost

PPU je jedním z nejspolehlivějších tepelných izolantů. Má nízký součinitel tepelné vodivosti – podle složení materiálu je přibližně 0,020–0,037 W/(m K).

Tento materiál má velmi nízkou úroveň absorpce vlhkosti – izolace absorbuje maximálně 1–3 % vlhkosti za den. Procento závisí na hustotě polyuretanové pěny. Čím vyšší je hustota, tím méně vlhkosti může izolace absorbovat. Kromě toho mohou být přidány další látky pro zlepšení odolnosti vůči vodě. Například použití ricinového oleje při syntéze zvyšuje voděodolnost PU pěny 4x.

Zvukově-izolační vlastnosti materiálů jsou dány několika parametry: prodyšností, elasticitou, vlastnostmi tlumení nárazů a tloušťkou izolace. Pro pohlcování hluku se nejlépe hodí poloelastický typ polyuretanové pěny, která má optimální poměr velikosti buněk a tloušťky stěny nutné pro zpoždění zvuků.

Hustota materiálu se pohybuje od 30 do 80 kg/m³, závisí na podílu polyolu a polyisokyanátu, přítomnosti přídavných látek a rychlosti reakce. Různé druhy práce vyžadují různé hustoty materiálu.

Polyuretanová pěna má nízkou úroveň hořlavosti. Podle třídy patří do jedné ze tří skupin: TV (těžko hořlavá), TC (těžko hořlavá) a C (samozhášecí). Přes zpočátku nízkou úroveň hořlavosti se požární odolnost polyuretanové pěny dále zvyšuje. K tomu se používají dvě metody: změna chemického vzorce a přidání nehořlavých plniv. Vzhledem k tomu, že první metoda je poměrně drahá, častěji se uchýlí k zavedení speciálních přísad do kompozice, aby se snížila úroveň hořlavosti. Mezi tyto přísady patří halogeny a sloučeniny fosforu. Často, aby se snížily náklady na izolaci v požárně nebezpečných prostorách, se na běžnou polyuretanovou pěnu nanáší tenká vrstva ohnivzdorné kompozice obsahující přísady.

Životnost deklarovaná výrobci je 20–30 let. Ale s přihlédnutím k tomu, že továrny postavené v 70. letech používaly polyuretanovou pěnu, která si stále zachovává 90 % svých vlastností, lze tvrdit, že skutečná životnost polyuretanové pěny je mnohem delší, než uvádějí výrobci.

PU pěna je odolnější vůči agresivnímu chemickému prostředí než pěnový polystyren. Nebojí se alkoholů, benzínu, změkčovadel, olejů a zředěných kyselin. Odolný vůči esterům s ketony. A dokonce ani koncentrovaná kyselina není vždy schopna ji poškodit.

Při nanášení hmoty na kovový povrch se nemusíte bát rzi: při nanášení polyuretanové pěny se tvoří ochranné filmy. Jeden z nich bude přiléhat ke kovu, druhý bude v kontaktu s vnějším prostředím. Stupeň ochrany kovu bude záviset na značce polyuretanové pěny.

Materiál se stává absolutně bezpečným po vytvrzení (10–20 sekund po aplikaci). Pokud zahřejete polyuretanovou pěnu na 500 °C, začne se uvolňovat oxid uhličitý a oxid uhelnatý. Laboratorní studie ale dokazují, že dřevo nebo guma zahřátá na stejnou teplotu uvolňuje mnohem více látek nebezpečných pro zdraví.

Výhody polyuretanové pěny

• Má vynikající adhezní vlastnosti. Materiál má vynikající přilnavost při aplikaci a snadno přilne ke všem materiálům (cihla, beton, kov, sklo, omítka, střešní lepenka, dlaždice), díky čemuž je univerzální pro téměř jakýkoli povrch.
• Významným rozdílem od panelové nebo deskové izolace je absence švů a spojů. Do domu izolovaného polyuretanovou pěnou nebude moci foukat vítr, protože materiál se po aplikaci stane jedním.
• Umožňuje snadno izolovat povrchy nejsložitějších tvarů a jakákoliv těžko dostupná místa.
• Vynikající mrazuvzdornost a tepelná odolnost. Teplotní změny pro něj nejsou děsivé. Tato izolace odolává teplotnímu rozsahu od -200 do +200 °C.
• Minimální náklady na dopravu materiálů pro izolaci, protože nádrže s látkou zabírají méně místa než desky z pěnového polystyrenu nebo bloků z minerální vlny. A v případě potřeby lze kompozici vyrobit přímo na staveništi.
• Velmi lehký, téměř nezatěžuje povrch. To je důležité zejména při zateplování střechy.
• Má dobrou požární odolnost.
• Zvyšuje mechanickou pevnost předmětů.
• Na rozdíl od minerální vlny a pěnového polystyrenu, ve kterých snadno žijí hlodavci, nejsou dutiny v polyuretanové pěně vhodným místem pro bydlení z důvodu vzduchotěsnosti a vysoké hydroizolace.

Nevýhody polyuretanové pěny

• Navzdory skutečnosti, že polyuretanová pěna je málo hořlavý materiál, při vystavení vysokým teplotám může začít doutnat. Takže použití polyuretanové pěny na velmi horkých místech se nedoporučuje.
• Podléhá zničení vlivem ultrafialového záření. Při přímém slunečním záření se stává křehkým a křehkým a také začíná podléhat oděru a povětrnostním vlivům.
• Při nesprávném poměru složek nebo porušení technologie nástřiku se výrazně snižuje životnost materiálu. Vyberte si důvěryhodné dodavatele, kteří dodržují správný poměr látek a používají pro danou práci správné vybavení.

Centrum hydroizolací a ochranných nátěrů nabízí služby tepelné izolace z polyuretanové pěny. Stačí si objednat zpětné zavolání nebo zanechat požadavek na našich webových stránkách – manažer společnosti vás bude kontaktovat a zodpoví vaše dotazy.

Aktivní výroba tohoto materiálu začala v 60. letech dvacátého století. S poválečným vzestupem průmyslového sektoru se polyuretanům, zejména polyuretanové pěně, dostalo zvláštní pozornosti. Nejčastěji můžete slyšet o použití tohoto materiálu ve stavebnictví a výzdobě interiérů: izolace stěn vně a uvnitř budovy, tepelná, hydroizolační, zvuková izolace, dekorace, vyplňování dutin atd. Toto však není úplný seznam použití polyuretanové pěny. Používá se také:

— V automobilovém průmyslu;
— Při výrobě nábytku;
— Pro výrobu dětských hraček a upomínkových předmětů;
— V domácích spotřebičích, rádiových zařízeních;
— Pro bezpečnost přepravy;
— Jako izolační materiál pro hlavní potrubí a komunikace;
— K výrobě oděvů, obuvi;
— V oboru strojírenství.

K izolaci potrubí a komunikací se často používá již vytvrzený polyuretan určitého tvaru, který se pro svůj vzhled a účel nazývá plášť z polyuretanové pěny. Tento hotový izolační materiál se snadno instaluje a nevyžaduje další údržbu. Vlastnosti polyuretanové pěny v jakémkoli stavu převyšují analogové materiály. Díky dalším stabilizátorům zavedeným do jeho složení získal odolnost vůči nízkým a vysokým teplotám a poměrně dlouhou životnost.

Oblast použití polyuretanové pěny

Izolace stěn polyuretanovou pěnou vně i uvnitř

Některé parametry ve vlastnostech látky se výrazně liší. To závisí na přísadách přidaných do původní směsi. Zpočátku měl materiál trochu jiné parametry, které se postupem času dostaly na jiného jmenovatele. Například krátká životnost a vysoká hořlavost nebyly vítány při venkovní izolaci stěn, izolaci potrubí a podobně. Vlastnosti a charakteristiky polyuretanové pěny byly neustále zdokonalovány a zdokonalovány. Průměrné statistické charakteristiky polyuretanové pěny jsou dnes konstantní hodnotou.

Fyzikální vlastnosti polyuretanové pěny

Fyzikální vlastnosti polyuretanové pěny

Parametry fyzikálního stavu polyuretanové pěny jsou následující:

— Zdánlivá hustota — 30-100 kg/m 3 ;
— Napětí na přetržení při ohybu — 0,2-1,3 MPa;
— Napětí při přetržení ve stlačeném stavu — 0,15-1,2 MPa;
— Absorpce vlhkosti — 3 % obj. za týden;
— Tepelná vodivost — 0,020-0,035 W/m 0 C.

Interakce polyuretanové pěny s látkami

Polyuretanová pěna interaguje s různými látkami odlišně. V závislosti na prostředí, ve kterém se produkt z polyuretanové pěny nachází, se projeví určité vlastnosti látky. To je třeba vzít v úvahu před nákupem polyuretanové pěny pro použití v konkrétní oblasti. Polyuretanová pěna je zcela odolná vůči následujícím látkám:

1. Voda (obyčejná, mořská, dešťová, destilovaná);
2. Nízká koncentrace alkalického prostředí;
3. Benzen, xylen, benzín, petrolej, toluen;
4. roztok KOH (koncentrovaný);
5. Tuky, oleje rostlinného a živočišného původu.

Při interakci s látkami obsahujícími alkohol a také při vystavení acetonu, styrenu, ethylacetátu, kyselině chlorovodíkové, methylenchloridu, tetrachlormethanu materiál bobtná. Když se objeví v kyselině sírové nebo dusičné, rozpustí se.

Tepelné panely PPU

PPU deska s opláštěním – střešní prvek

Technologie nanášení polyuretanové pěny

Hlavními způsoby aplikace hmoty jsou technologie lití a stříkání. Obě metody využívají speciální vybavení nezbytné pro dodržení technologických norem. Cena zařízení PPU se liší, vše závisí na jeho vlastnostech, možnostech a výrobci.

Aplikace polyuretanové pěny nástřikem

Jedním z hlavních použití tohoto materiálu je jeho použití ve stavebnictví pro tepelnou izolaci budov od fasády, střechy a základů. Izolace polyuretanovou pěnou má mnoho výhod, které jsou důležité pro další provoz budov, z nichž hlavní jsou těsnost a odolnost proti vlhkosti. Materiál se snadno aplikuje pomocí speciálního zařízení na stěny, podlahy a stropy, což umožňuje výrazně snížit tepelné ztráty a eliminovat pronikání vlhkosti.

Nádoby tepelně izolované polyuretanovou pěnou

Pro nástřik se používá jemný aerosol tvořený polyuretanem a vzduchovými bublinkami. Pro aplikaci na povrch použijte PPU stříkací pistoli nebo instalaci se stříkacím zařízením. Technologie připomíná použití stříkací pistole při lakování. Kromě izolace a izolace plochých ploch polyuretanovou pěnou lze stejnou metodou izolovat potrubí, ploty, oblouky, stropy, dokonce i složité a objemné konstrukce. Takové příležitosti poskytuje vysoká přilnavost a lehkost látky.

Tepelné izolace PPU střech, podlah a stěn

Výplň polyuretanovou pěnou

Tato technologie se používá pro výrobu produktů z polyuretanové pěny. Při nanášení hmoty na velké plochy je vhodnější použít metodu nástřiku polyuretanem. Naléváním do speciálních forem vzniká hotový výrobek, takto se vyrábí:

— PPU plášť, který se používá pro potrubí různých průměrů;
— Architektonické a nábytkové dekory;
— Stavební a dokončovací desky, panely, klády;
— Dekorativní povrchy;
— Včelí úly;
— Samostatné prvky ventilačních systémů a mnoho dalších produktů.

skořepiny a desky z PU pěny

PPU plovák a okno – prvek ventilačního systému

Vyplnění polyuretanovou pěnou probíhá následovně. Potřebné množství látky se umístí do připravených forem. Zpravidla je malý, protože polyuretanová pěna se před vytvrzením výrazně zvětší. Směs naplní formu a po 20-25 sekundách ztvrdne. Formy se používají s jakýmkoli, dokonce i velmi složitým a malým reliéfem. Na rozdíl od spreje z polyuretanové pěny je licí směs po vstupu do formy nasycena vzduchem.

Slibným směrem ve stavebnictví je aplikace polyuretanové pěny mezi kulatiny. Hmota nejen utěsňuje spáry, ale také lepí polena dohromady. Cena takových kulatin s polyuretanovou pěnou je o něco vyšší než obvykle, ale výhody jsou nepopiratelné.