Утепление пенополиуретаном

2 Технические характеристики ППУ

Как уже было сказано, по эффективности теплоизоляции, утепление пенополиуретаном с пароизоляцией Изоспан В не имеет аналогов среди широко распространенных утеплителей.

Выделяют два вида ППУ утеплителей – с закрытой и открытой ячеистой структурой. Количество закрытых ячеек в закрытоячеистом ППУ составляет 92%, в ППУ с открытыми ячейками – 50%. Данные материалы разнятся не только по плотности и прочностным характеристикам, но и в плане технических свойств.

Рассмотрим основные технические характеристики ППУ утеплителей с закрытыми ячейками:

• Коэффициент теплопроводности – 0,019 – 0,025 Вт/мк;
• Коэффициент паропроницаемости – 0,04 мг/мчПа;
• Плотность – от 18 до 300 кг/м³, в зависимости от технологии нанесения;
• Влагопоглощение от объема при полном погружении в воду на 24 часа – 1%;
• Класс горючести – Г2 (трудно горючие материалы);
• Температурный режим от -180 до +130 градусов.

Напыляемая открытоячеистая ППУ пена обладает следующими техническими характеристиками:

• Коэффициент теплопроводности – 0,025 – 0,03 Вт/мк;
• Коэффициент паропроницаемости – 0,08 мг/мчПа;
• Плотность – от 8 до 20 кг/м³;
• Влагопоглощение от объема при полном погружении в воду на 24 часа – 15% как у жидкой теплоизоляции.

Класс горючести и температурный режим открытого ППУ аналогичен закрытоячеистому утеплителю.

Утепление каркасного дома пенополиуретаном

Как вы видите, фактически по всем техническим характеристикам ППУ с закрытыми ячейками лучше, чем  открытоячеистый ППУ. Ввиду этого, открытый ППУ в теплоизоляционных целях используется крайне редко.

Единственным преимуществом материала с открытыми ячейками являются высокие шумоподавляющие свойства, благодаря которым такой ППУ пользуется популярностью в звукоизоляции жилых и производственных помещений.

2.1 Преимущества и недостатки

Как свидетельствуют отзывы, напыляемая теплоизоляция обладает лишь одним существенным недостатком – высокой стоимостью, который ограничивает рост популярности данного материала в частном утеплении.

Среди неоспоримых преимуществ пенополиуретановой теплоизоляции, оправдывающих высокие затраты на утепления деревянного, либо кирпичного дома, можно выделить следующие факторы:

1. Эффективность – по данному параметру утепление ППУ существенно лучше, чем теплоизоляция любым другим материалом;
2. Минимальный вес – масса одного кубометра ППУ пены составляет порядка 50 кг, такой утеплитель не оказывает на несущую конструкцию кровли деревянного дома серьезной нагрузки, что позволяет использовать его для утепления старых домов;
3. Надежность сцепления с поверхностью – адгезия ППУ со стенами деревянного дома составляет 1.5 кг/см², с бетонными стенами – 2.5 кг/см². Этот показатель свидетельствует о том, что скорее разрушиться каркас, который удерживает минвату, чем от стены отвалится пенополиуретановое утепление;
4. Простота монтажа как в случае с жидкими утеплителями Астратек – напыляемая технология гораздо проще и быстрее, чем приклеивание, либо монтаж утеплителя в несущий каркас;
5. Влаго- и паронепроницаемость – после засыхания пенополиуретановая пена образует монолитный материал, который не имеет ни стыков, ни микротрещин, такой утеплитель не пропускает пар и не впитывает влагу даже при долговременном погружении в жидкость;
6. Универсальность – с помощью ППУ можно выполнить утепление поверхностей любой формы — труб, фасадов, стен деревянного каркасного дома;
7. Долговечность – пенополиуретан является химически устойчивым материалом, он прочен, и не боится грызунов и микроорганизмов, что обуславливает свыше 30-ти летний ресурс службы такой теплоизоляции.

Структура пенополиуретана разной плотности

Что это такое

Пенополиуретан – утеплитель, образованный химической реакцией двух основных компонентов, полиола и полиизоцианата, подготавливаемый непосредственно на месте проведения работ. Смесь компонентов с водой и при необходимости с другими катализаторами побуждает химическую реакцию, в ходе которой происходит  пенообразование и полимеризация состава.

Результатом становится пористая или ячеистая структура с различными характеристиками прочности и теплоизоляции в зависимости от дозировки основных компонентов.

Полученный в результате утеплитель не имеет активных растворителей, химически нейтрален и устойчив к механическому воздействию.

Единственное исключение – это вливание ультрафиолета и температуры свыше 180 градусов, при которых происходит постепенное разложение материала на составные полимеры.

Подобные характеристики находят широкое применение в области утепления зданий, помещений, оборудования, такого как холодильные камеры или камеры хранения, где важно поддерживать постоянную температуру. Различают несколько видов пенополиуретана:

Различают несколько видов пенополиуретана:

• Жесткий с закрытой структурой ячеек– с плотностью 30-160 кг/м3 с плотной структурой;
• Полужесткий с открытыми ячейками – с плотностью от 10 кг/м3;
• Мягкий (поролон) – отличается эластичной структурой. Легко поддается сжатию, но при этом возвращает первоначальную форму.

Для утепления зданий востребован жесткий пенополиуретан с закрытыми ячейками плотностью свыше 30 кг/м3. Подготовка смеси выполняется непосредственно на строительной площадке. Раствор наносится на утепляемую поверхность.

Уже после 7-15 секунд раствор вспенивается, начинает затвердевать. После 24 часов полимеризация полностью прекращается, а поверхность остается надежно утепленной.

За счет нанесения раствора на месте и того, что после начала реакции начинается активное пенообразование, образуется неразрывной сплошной слой утеплителя. Смесь компонентов попадает во все щели, проемы и промежутки, или равномерно распределяется по поверхности.

В результате получается сплошной, неразрывный, надежный слой утепления.  В виду высокой адгезии пенополиуретана с любой поверхностью не требуется дополнительный крепеж. Исключением является полиэтилен, с которым вообще практически ничто не склеивается.

Внешняя отделка нужна по определению для защиты слоя от механических повреждений и воздействия УФ-лучей, способных оказать пагубное влияние на утеплитель.

Это может быть практически все, что угодно, начиная от специальных составов, покрывающих пенополиуретан тонкой защитной пленкой, и до вентилируемых фасадов или обшивки листовым отделочным материалом.

7 Процесс напыления

Если вы заключили договор с какой-то кампанией, в назначенное время приезжает микроавтобус. В нем установлено оборудование для напыления. Для работы аппарата высокого давления необходимо напряжение 380 В. Если у вас только 220 В, обычно запускают генератор, который выдает требуемое напряжение. От сети 220 В может работать аппарат низкого давления, но, как говорили ниже, качество теплоизоляции будет значительно хуже.

Обычно в дом или вокруг дома тянут только шланги, по которым в пистолет подаются компоненты для образования пены. Это удобно. Работники, которые производят напыление теплоизоляции, одеты в защитные костюмы, на них надеты респиратор, перчатки и очки. Респиратор необходим, так как до твердения компоненты пены токсичны, а все остальное — чтобы защитить кожные покровы от попадания ППУ, который потом отодрать невозможно.

Пену наносят снизу-вверх, небольшими порциями. Заливают все, без пропусков, стараясь не допустить образование раковин. По мере расширения пены, следят за тем, чтобы толщина слоя была не менее требуемой. После застывания пены излишки можно будет срезать, а недостаток ничем не восполнишь.

Рейтинг напыляемых полиуретановых утеплителей от 200 рублей

Teplis (302065), 1000 ml

Назначение продукции – утепление веранд, мансард, лоджий, фасадов, подвалов, чердаков, инженерных коммуникаций, трубопроводов. Используется в качестве теплоизоляционного материала для обработки фургонов – термосов, складских и гаражных ворот, помещений производственного типа. При изготовлении используются специальные полимерные материалы. Отличается идеальной адгезией. Нет необходимости предварительно выравнивать поверхность, проводить герметизацию, устанавливать каркас. Дополнительные инструменты и материалы для работы не понадобятся. Теплопроводность на низком уровне. Влагостойкость на высоте. Работу может осилить даже дилетант в строительном деле.

Консистенция – стабильная пена. Основной компонент – полиуретан. Цвет состава – голубоватый. Структура равномерная, средне-мелкая. Одного баллончика хватит, чтобы нанести слоем в 2 мм на площадь в 3 кв.м. Полная полимеризация наступает за 60 минут. Дополнительный слой можно наносить по истечению 20 минут после первого шара. Сохраняет свои первоначальные свойства на протяжении полувека. Отлично прилипает как к чугуну и алюминию, так и к дереву, бетону, кирпичу и фанере.

Средняя цена – 365 рублей.

напыляемый полиуретановый утеплитель Teplis (302065), 1000 ml

Достоинства:

• недорогой;
• изоляция бесшовная;
• мостики холода не возникают;
• отличный вариант для труднодоступных участков;
• заполняет собой щели и стыки;
• функциональность;
• простота нанесения;
• долгий срок службы;
• практичность.

Недостатки:

Vasmann Thermofoam

Бюджетная продукция от отечественного производителя. Объем баллончика – 890 мл. Можно использовать при температуре от +5 до +35 градусов. Покроет 2,5 м поверхности. Приобретается для утепления производственных и жилых строений, фундаментов и крыш, а также стен. Продукцией можно утеплять системы отопления, водоснабжения и водоотведения, а также трубопроводы. Подходит для изотермических фургонов и легковых авто. Качественно покроет труднодоступные участки и щели.

Реализуется в аэрозольной упаковке. Состав однокомпонентный, полиуретановый. Полностью готов к использованию. Подходит для внутреннего и наружного утепления. Наносится методом напыления при помощи пистолета с распылительной насадкой. Под воздействием влаги происходит затвердение. Озоноразрушающие вещества в составе отсутствуют. Можно приобретать как оптом, так и в розницу. Оптимальная толщина нанесения – 2 см.

напыляемый полиуретановый утеплитель Vasmann Thermofoam

Достоинства:

• отличные теплоизоляционные и адгезионные свойства;
• соотношение цены и качества;
• можно наносить как горизонтально, так и вертикально;
• оптимальное расходование;
• функциональность.

Недостатки:

Goldifoam (GFFI)

Товар от отечественного производителя. Выпускается из баллона посредством профессионального пистолета. Относится к категории однокомпонентных.  Изготавливается в виде спрея. Основа полиуретановая. Главное назначение – утепление хозяйственных, бытовых и иных строительных конструкций. Наносится на любые поверхности, в том числе вертикальные и наклонные (скаты кровли). Приобретается для работы на небольших площадях. Можно использовать как дополнительную изоляцию при неправильных геометрических и слишком неровных поверхностях, а также в тех случаях, когда листовую теплоизоляцию уложить не представляется возможным.

Подходит для наружных и внутренних работ. Наносится слоем в 2,5 см. Можно уложить несколько шаров. Обладает мелкоячеистой структурой. Используется при температуре от -10 до +35 градусов, при этом температура баллона не должна быть меньше 15 – 35 градусов тепла. На протяжении полувека сохраняет свои первоначальные качества, вне зависимости от условий температурного режима. Выдерживает жару до 90 градусов и морозы до 40 градусов. Полное отверждение слоя происходит за 12 часов. По окончанию полимеризации ядовитые соединения не выделяются, химически нейтрален.

Цена приобретения – 285 рублей.

напыляемый полиуретановый утеплитель Goldifoam (GFFI)

Достоинства:

• отличный тепловой барьер;
• устойчивость к плесени и грибкам;
• идеальная адгезия с различными поверхностями, в том числе и с фторопластом;
• отсутствие озонирующих соединений и растворителей;
• универсальность;
• практичность;
• может применяться в качестве вспомогательного изделия;
• идеальный материал для геометрически неправильных поверхностей;
• может применяться в комплексе с монтажной пеной для изоляции стыков, щелей;
• долгий срок службы;
• простота в использовании;
• безопасность;
• приемлемая цена.

Недостатки:

Борьба с влажностью

Мы не напрасно акцентируем ваше внимание на влажности поверхности. При наличии избыточной влаги, происходит образование кратеров в свеженанесенном полиуретане

Ведь температура полимеризации двухкомпонентной смеси ППУ составляет порядка 120 °С, и вполне естественно, что при этом вода превращается в пар и прорывается сквозь толщу пенополиуретана.

Если бетон «молодой» или относится к газо- или пеносиликатам, то такой материал обладает повышенной гигроскопичностью. Снизить гигроскопичность можно с помощью грунтования специальными праймерами. Грунтовка пригодится и в случае, когда основание имеет глубокие дефекты, нуждающиеся в предварительной заделке. Праймер также будет препятствовать проникновению влаги к утеплителю при эксплуатации. Так что в любом случае, процедура грунтования лишней не будет. Влажность бетона не должна превышать 4% и поэтому в летнее время рекомендуется производить теплоизоляционные работы вечером.

Плюсы и минусы

Идеальных теплоизоляционных материалов нет, и не может существовать. В каждом отдельном случае от утеплителя требуется различный набор свойств в зависимости от целевого использования помещения или утепляемого оборудования.

Всегда следует взвешенно подходить к выбору утеплителя, в поисках варианта максимально удовлетворяющего требованиям и так, чтобы недостатки или особенности попросту не были существенными.

Среди неоспоримых преимуществ пенополиуретана важно отметить:

• Практически абсолютную химическую стойкость материала. Не существует растворителей, способных даже за долгое время воздействия разложить пенополиуретан;
• Паронепроницаемость, полная герметичность ячеистой структуры утеплителя;
• Высокие звукоизоляционные характеристики;
• Хорошая адгезия с любым материалом, применяемым в строительстве, кроме полиэтилена;
• Способность заполнять даже самые малые зазоры и трещины в утепляемом основании;
• Бесшовный слой утепления, не требующий дополнительного крепления;
• Подготовка и нанесение материала непосредственно на строительной площадке. Платить предстоит только за израсходованный материал, без излишков и остатков;
• Надежное утепление конструкций и объектов сложной формы;
• Не пылит и не крошится в течение всего срока эксплуатации;
• При наличии оборудования работы по утеплению дома могут занять всего одну смену.

Технология нанесения полиуретановой пены

Напыляемый состав является двухкомпонентным. В отдельных емкостях поставляются полиолы и изоцианураты. Большинство установок нанесения ППУ имеют следующую рабочую комплектацию:

• Нагнетающий компрессор. Создает избыточное давление в рабочих емкостях.
• Рабочие емкости. В зависимости от поставщика компонентов. Обычно это стандартные стальные бочки 150 — 200 л.
• Аппарат подготовки смеси. Состоит из двух насосов и центрального пульта, где происходит смешивание компонентов и (при необходимости) их нагрев до требуемой температуры.
• Пистолет для нанесения и комплект гибких трубопроводов.

Оборудование для нанесения ппу

Кроме того, операторы установки должны быть облачены в защитные костюмы, очки и респираторы. В процессе полимеризации выделяются опасные для здоровья газообразные вещества.

Физические свойства изолирующего слоя зависят от множества факторов: пропорции смешивания компонентов, температуры смеси, давления смеси на выходе, температуры и влажности окружающей среды, теплопроводности утепляемой поверхности. Таким образом, получение изоляции с соизмеримыми характеристиками требует оперативной настройки параметров при переходе нанесения смеси с бетона на металл или при изменении погоды.

Поверхность фундамента зачищается от загрязнений и краски. Рыхлые фрагменты удаляются. В зависимости от квалификации мастеров и применяемой технологии может потребоваться просушка.

Ряд специалистов считают необходимым нанесение гидроизоляционной битумной мастики перед работами. Однако, в этом нет насущной необходимости: сама пена обладает гидроизолирующими свойствами. В отдельных случаях, при значительной пористости основы имеет смысл предварительное грунтование с целью уменьшения расхода полимеров.

Смесь наносится в жидком виде на поверхность сплошным слоем, либо производится заполнение ячеек имеющейся обрешетки. Состав расширяется примерно в 100 раз при полимеризации. Поэтому для получения слоя, близкого по толщине к требуемому, необходим определенный опыт.

Толщина пенополиуретана 3 — 5 см считается минимальной базовой. Если необходима более существенная изоляция, производится нанесение второго слоя.

Во время работы с пенополиуретаном нужно использовать защитный костюм

Если вы вызвали бригаду для теплоизоляции фундамента напыляемым ППУ, следует подготовить условия работы:

• Траншея, обнажающая поверхность, должна быть шириной не менее 70 см.
• Поверхность должна быть очищена и высушена.
• Подвод электроэнергии должен обеспечивать не менее 5 кВт мощности.
• Иметь материал для укрытия полученной поверхности от воздействия uv — излучения.

Самостоятельное применение описываемой технологии не имеет особого смысла по многим причинам. Во-первых, необходимо иметь комплект дорогостоящего оборудования. Аренда, соответственно, тоже будет не из дешевых. Во-вторых, требуются профессиональные навыки, которые не приобретаются за счет нескольких квадратных метров пробного нанесения. В третьих, базовое количество полимера, находящееся в двух бочках, составляет около 300 кг, а на изоляцию мелкозаглубленного ленточного фундамента дома площадью около 100 кв. м. уходит, в среднем, не более 40 — 50 кг. Существуют компактные наборы для ремонтной изоляции, но стоимость материала в них на порядок выше, а качество получаемого утепления оставляет желать лучшего.

Чистота основания — залог качественного напыления

На первом месте по важности подготовительных работ при нанесении ППУ на бетон стоит очистка поверхности. Пыль, масла, известковое молочко и другие разделяющие вещества не дают пенополиуретану вступать в непосредственный контакт с бетоном

Эти соединения выступают в роли своеобразной прокладки, к которой и прилипает ППУ. Соответственно, при застывании полиуретановой пены, в тех местах, где не было надежного контакта с основанием, возникнет отслоение утеплителя. А это приведет к образованию мест выпотевания конденсата, мостиков холода и других явлений, ухудшающих теплоизоляционные характеристики.

Удаление жирных пленок и пятен можно осуществить с помощью растворителей. Выбор этих веществ достаточно широк, но перед покупкой необходимо узнать, не оставляет ли сам растворитель следы

Устранений солевых отложений на поверхности крайне важно, поскольку они по закону осмоса вызывают диффузию влаги из толщи бетона наружу

Обеспыливание производится двумя способами: протиранием влажной губкой или сдуванием горячим воздухом. На небольших площадях и при наличии достаточного времени можно использовать первый способ. Однако после промывания поверхности нужно будет подождать, пока основание просохнет. Напыление ППУ в промышленных масштабах требует обеспыливания сжатым воздухом. При этом одновременно и удаляется излишняя влага.

В каких случаях предпочтительней утепление фундамента ППУ

С точки зрения энергоэффективности пенополиуретановые пены превосходят полистиролы, однако, более низкая цена последних позволяет компенсировать свойства слоя за счет наращивания его толщины. С другой стороны, существуют определенные технологические факторы, делающие целесообразным использование ППУ.

Фундамент, утепленный ппу

Сложный рельеф фундамента

Одним из недостатков теплоизоляции фундамента с помощью плитных материалов является образование пустот между утеплителем и монтажной поверхностью. Велика вероятность попадания влаги в эти полости и образования неучтенных мостов холода. Кроме того, значительные перепады плоскостности делают невозможной облицовку некоторых поверхностей без крепления сложных обрешеток. К таким объектам относятся каменные фундаменты старых зданий. Особенное значение приобретают вопросы утепления, если по своему статусу строения относятся к памятникам архитектуры. Внутреннюю и наружную изоляцию таких объектов проводят с привлечением технологий напыления ППУ.

Значительные площади изоляции

Чем сложнее проконтролировать целостность изоляционного слоя, тем более актуальным становится применение материалов с высокой адгезией, заполняющих все стыки и пустоты. Представьте себе ленточный фундамент с площадью поверхности в несколько сотен кв. м. Гарантировать на 100% герметизацию всех сочленений при облицовке такой поверхности плитами ЭППС или пенопласта практически невозможно. Кроме того, большие объемы работы позволяют снизить расценки на утепление ППУ на 10% — 15%.

Лимитированное время проведение работ

Бригада из двух человек в течение одной рабочей смены способна нанести ППУ на площадь 400 — 500 кв. м. Если учитывать высокую скорость окончательной полимеризации материала и проветривания помещений (максимум — несколько часов), то способ идеально подходит для экстренного проведения работ. Для многих коммерческих объектов время остановки эксплуатации или частичного ухудшения условий обслуживания клиентов является критическим параметром.

Важность звукоизоляции

В тех случаях, когда борьба с шумом является не менее важной, чем энергосбережение, применение пенополиуретанов становится приоритетным. Подавление звуковых волн в среде ППУ происходит не только за счет пористости, но и по причине того, что покрытие работает в качестве массивной цельной демпфирующей оболочки

Плитные утеплители из пенополиуретана

Плита RIP — готовый пенополиуретан

Информация об утеплении фундаментов с помощью ППУ была бы неполной, если бы мы не упомянули об утепляющих плитах PIR. Они похожи на ЭППС: те же толщины, та же монтажная выборка «в четверть». Характерным отличием PIR является облицовка слоями алюминиевой фольги. За счет нее огнестойкость материала повышается до категории «негорючий». Плиты PIR идеально подходят для внутренней теплоизоляции фундаментов, обеспечивая максимально возможное теплосбережение при минимальных толщинах покрытия. Пожаробезопасность материала актуальна для отделки эксплуатируемых подвалов. Кроме того, алюминиевая фольга для ряда помещений может считаться достаточной в плане эстетики и не требовать дополнительных финишных покрытий.

Сравнение ППУ с другими теплоизоляторами

По теплопроводности (0,021 — 0,029 Вт/(м·K)) пенополиуретановая пена уступает только аэрогелям. Но область применения аэрогелей пока ограничена преимущественно экзотическим высоконаучным хай-теком. Показатели ближайшего реального конкурента — экструдированного пенополистирола (ЭППС) — в среднем на 20% хуже (Kt = 0,029 — 0,032 Вт/(м·K)).

Что касается других физических свойств ППУ, важных в строительной практике:

Прочность на сжатие составляет до 120 — 150 кПа. Соответствует маркам пенопласта средней плотности, уступает ЭППС.
Влагопроницаемость — не более 1%. Полиуретановая пена накапливает больше влаги, чем ЭППС, но значительно меньше, чем остальные строительные термоизоляторы.
Химическая инертность. Стоек к воздействию всех видов органических растворителей, а также кислот и щелочей низкой и средней концентрации.
Степень адгезии с утепляемым основанием. Исключительно высокое сцепление с поверхностью за счет особенностей напыления

Что особенно важно — не зависит от формы, степени шероховатости и типа материала поверхности.
Степень пожарной опасности. От Г1 до Г4 в зависимости от добавления антипиренов

Однако, противопожарные добавки снижают энергоэффективность и временной ресурс пенополиуретанового утеплителя.
Стоимость. Цена напыления пенополиуретанового покрытия толщиной 50 мм в областных центрах РФ составляюет $ 10,5 — $ 13,5 за 1 кв. м. в зависимости от плотности ППУ (речь идет о материале с закрытыми порами). Это значительно дороже стоимости плит ЭППС (примерно в 3 раза) и пенопласта. Однако, сравнивать экономическую эффективность работ необходимо с учетом стоимости всех связанных операций.
Требует защиты от uv — излучения. Не рекомендуется выдерживать под солнцем без укрытия более 3 — 4 дней.