Жесткий пенополиуретан - что это такое? Характеристики и Возможные области применения

Матрас вреден или нет?

Конечно, матрас не может нанести серьезного ущерба вашему здоровью. Но для правильного положения тела, а в частности позвоночника стоит покупать модели, соответствующие требованиям вашего организма. Говорить о потенциальном вреде матраса стоит только в разрезе – правильное ли положение принимает тело во время сна. Современные пружинные модели соответствуют требованиям безопасности. Если вы имеете крупное телосложение – то берите более жесткую модель. Пружинные ортопедические матрасы сохраняют форму и позволяют человеку в любом положении комфортно себя чувствовать. Стремясь купить недорогой матрас, помните о его безопасности.

Области использования пенополиуретана

ППУ широко используется в следующих отраслях промышленности:

– строительстве, помимо теплоизоляции и трубопроводов это – производство быстровозводимых зданий и сооружений из сэндвич-панелей и т.п.;

– машиностроении, в том числе в автомобиле- и самолетостроении;

– мебельной индустрии;

– в пищевой промышленности;

– в упаковочных материалах;

– в обувной и спортивной промышленности;

– при производстве морозильной и холодильной техники и помещений;

– в электротехнике;

– в легкой промышленности для выпуска тканей и материалов;

– прочие возможности использования, множество специальных применений.

Рис.2. Панели для термоизоляции

Жесткий ППУ или изолон: технология напыления

Современный строительный рынок может предложить своим потребителям не только материалы, имеющие многолетнюю историю применения и устоявшуюся репутацию, так и большой состав полимеров, которые пришли на рынок достаточно недавно, и постепенно завоевывающие признание покупателей. К этой группе и относится пенополиуретан.

Область применения пенополиуретана широка и разнообразна. Его применяют в строительстве, медицине, машиностроении, автомобилестроении, в системах вентелирования, кондиционирования и холодильных установках. Однако частые споры по поводу, того, причиняет ли пенополиуретан вред для здоровья, сопровождают его с момента «рождения». К самым обсуждаемым из этих вопросов считается мнение о том, что ППУ вреден как наполнение поролон-ormafoam для матрасов, на которых человек проводит много времени в беззащитном состоянии, после чего возникает аллергия. Но считается, что ППУ, как потенциальный вредоносный материал можно считать только во время его горения, когда материал выделяет токсические вещества. Некоторые в категорию риска заносят подушки и обувь, в которых имеется ППУ. Но токсичность и вредность данного материала не доказана, и эти предметы не опасны.

Отзыва свидетельствуют о том, что полиуретановые изделия обладают следующими уникальными качествами:

Высокой адгезией со множеством поверхностей;
Возможностью производить монтаж без крепежных элементов;
Отсутствием «мостиков холода» при выполнении бесшовной теплоизоляции;
Антикоррозийной защитой труб и металлоконструкций;
Возможностью изготовления теплоизоляционных «скорлуп» нужной формы, производимых путем прессования мягкого ППУ;
Работой в температурном диапазоне от -190 до +199оС;
Инертностью к большинству кислот и солей, как щелочных;
Жидкий вязкоэластичный пенополиуретан дает возможность заполнять трещины и другие пространства, где нет возможности проложить другую изоляцию. укрепляет их.

К минусам данного материала можно отнести тот факт, что его формула и состав разрушаются под действием ультрафиолета, что требует изоляции его от солнечных лучей. К тому же ППУ горит, и при его эксплуатации необходимо соблюдать правила пожарной безопасности.

Напыление пенополиуретана

В случае, если компоненты ППУ в процессе впрыска перешиваются не только между собой, но и с воздухом, происходит процесс напыления пенополиуретана. В процессе смешения получается аэрозоль, состоящая из микрокапель, она попадает на поверхность и ложится слоем ППУ.

В отличие от напыления, при заливке ППУ компоненты смеси перемешивают только между собой, без воздушной среды.

Для получения тепло- и гидроизоляционных покрытий напыление вспененного полимера является одной из лучших технологий. Пенополиуретан может образовывать покрытия на поверхностях любой формы, он прекрасно ложится на различные материалы и дает возможность работы с разными задачами и разными исходными элементами конструкции зданий и сооружений.

Жесткость

Пенополиуретановый наполнитель отличается плотностью. Чем она выше, чем жестче и долговечнее матрас. Условно все разновидности наполнителя можно разделить на три категории:

дешевые – модели, практически не имеющие жесткости, рассчитанные максимум на 3 года службы при максимальной весовой нагрузке 90 кг;
бюджетные – среднежесткие и умеренно-жесткие варианты, отличающиеся небольшой эксплуатацией (5-7 лет), предусматривающие весовую нагрузку до 110 кг;
качественные аналоги с высокой плотностью (умеренно-жесткие и жесткие), чаще выполненные на пружинной основе с системой «Мультипакет» (множество мелких пружин независимого типа), подразумевающие 10-летнюю эксплуатацию при весе до 140 кг.

Дешевые конструкции из ППУ называются поролоновыми (по имени торговой марки Porolon). Пенополиуретан с высокой степенью эластичности и небольшой латексной добавкой принято называть матрацами из искусственного латекса.

Наматрасник пенополиуретанового блока всегда натуральный, его изготавливают из бязи, жаккарда, сатина. В тонких моделях чехол может быть многослойным, дополненным объемной набивкой для варьирования степени жесткости.

Технические характеристики утеплителей на основе полиуретана

Полиуретановый утеплитель своими изоляционными свойствами превосходит многие популярные материалы. Его ячеистая структура обеспечивает коэффициент теплопроводности в пределах 0,019-0,035 Вт/м*К. Для сопоставления аналогичный показатель пенопласта0,037-0,043 Вт/м*К, минеральной ваты — 0,045-0,055 Вт/м*К. Пористая структура обеспечивает блокировку акустических сигналов.

Водопоглощение материала зависит от его плотности, но все жесткие пенополиуретаны с закрытыми ячейками отличаются низкой впитывающей способностью, составляющей около 3% от объема.

Высокая адгезия с различными поверхностями — одна из особенностей ППУ. Его напыляют на металл, бетон, дерево, кирпич. В результате образуется монолитный слой толщиной в 5-7 см, не имеющий швов и стыков.

Самоотвердевающий состав обладает существенной прочностью, его способность к расширению обеспечивает заполнение всех щелей и отверстий. Приготовление пенополиуретана происходит на строительной площадке. В специальном оборудовании выполняется смешивание ингредиентов в точной пропорции. Готовый состав подается на утепляемую поверхность из пистолета.

Плотность полимера контролирует оператор, для кирпичных стен она составляет 70-75 кг/м3, а для деревянных достаточно 50-60 кг/м3. Отвердение происходит через 15-20 сек, полученный материал выдерживает резкие колебания температуры, гарантированно служит 30 лет, является экологически безопасным. ППУ не привлекает грызунов, не является средой для роста плесени и грибков.

Свойства и технические характеристики листового полиуретана

Полиуретан обладает большим набором физических свойств, выгодно отличающих его от конкурентов. Эластомер обладает такими физическими характеристиками:

высокие прочностные показатели и сопротивляемость разрыву;
высокие показатели диэлектрических свойств;
материал не впитывает влагу, стоек к воздействию атмосферных осадков;
стоек к воздействию растворителей и масел;
стоек к воздействию радиоактивного излучения;
материал обладает хорошей эластичностью при различных показателях твердости, начиная с 40 и заканчивая 97 единицами Шора;
при деформации полиуретан восстанавливает свои начальные геометрические характеристики (обратная деформация);
листовой полимер выдерживает давление до 100 МПа;
полиуретан сохраняет свои технические характеристики при эксплуатационной температуре до 120 градусов Цельсия. Нижний рабочий предел температуры полиуретана составляет минус 70 градусов;
полиуретан биологически инертен, не поддерживает рост плесени и грибка, не гниет и может сам выступать в роли антикоррозионной защиты.

Химические свойства полиуретана характеризуются высокой стойкостью материала к некоторым агрессивным веществам. В частности, полиуретан может находиться в контакте с растворителями и маслами. Материал стоек к различным нефтепродуктам и может использоваться в работе с горюче-смазочными материалами.

Отлично проявляет себя в соленых средах и в условиях повышенной влажности, а также не разрушается и не меняет своих физико-механических свойств под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Из отрицательных свойств материала можно отметить его неустойчивость к воздействию азотной, фосфорной и муравьиной кислот, а также химически активных сред с высоким содержанием соединений хлора и ацетона. Материал может подвергаться разрушению при продолжительном контакте со щелочами в условиях высоких температур. При эксплуатации полиуретана за пределами рабочего диапазона температур возможны случаи изменения его физико-механических свойств.

Использование пенополиуретана

Область применения ППУ широка

Так как по экологическим и техническим характеристикам после застывания это самый безопасный и экологичный материал.

Обратите внимание, что при первичном использовании такого необычайного по структуре материала планировали использовать пенополиуретановые изделия для интерьера, и не было никаких серьезных планов на будущее. К достоинствам в плане технических характеристик можно отнести и то, что материал обладает отличной способностью «прилипать» к любой поверхности, причем это не зависит от материалов, из которых их сделали, и формы покрытия

Благодаря свойствам напыляемого пенополиуретана можно наносить его на любые материалы – дерево, бетон, стекло, металл и неважно, как расположена конструкция – вертикально или горизонтально. Помимо этого, пенополиуретан имеет высокую адгезию и удобен в применении, его не нужно будет закреплять на поверхности и обрабатывать перед тем, как наносить на поверхность. К достоинствам в плане технических характеристик можно отнести и то, что материал обладает отличной способностью «прилипать» к любой поверхности, причем это не зависит от материалов, из которых их сделали, и формы покрытия

К достоинствам в плане технических характеристик можно отнести и то, что материал обладает отличной способностью «прилипать» к любой поверхности, причем это не зависит от материалов, из которых их сделали, и формы покрытия

В отличие от других утеплителей (листовых или панельных) пенополиуретан не образует щелей и швов, которые нужно заделывать. Он отлично заполняет пространство вокруг конструкции, которую утепляют, и дает возможность все загерметизировать, в том числе и те места, которые неудобно заделывать остальными материалами.

При хранении и транспортировку ППУ обходится дешево, так как для его изготовления используют компактные исходные элементы. По своим характеристикам пенополиуретан отлично подходит для мягкой мебели, и его часто используют при создании наполнителя для диванов, кресел и подушек. Последнее время поролон стали применять намного чаще, чем хлопковую набивку и вату. Этот материал знает каждый, и его можно применять для разных бытовых нужд.

Негативные стороны ППУ

Но, идеального материала не существует, во всяком случае, пока что. Помимо достоинств, у жестких пенополиуретанов есть и некоторые недостатки:

Материал неустойчив к действию УФ лучей, требуется использовать штукатурку или окрашивание стен, иногда используют закрытие панелями.
Ограничение использования в тех местах, где может быть чрезмерное нагревание поверхности или высокий шанс возгорания.
Высокая стоимость при напылении.

Технические характеристики ППУ дадут возможность использовать его и дальше во многих сферах деятельности человека.

Производство, стоимость и размеры листового полиуретана

Основная часть листового полиуретана производится методом литья. Применяется как высокотемпературная технология литья в пресс-формы под давлением, так и способ разливания расплавленного сырья в открытые матрицы без воздействия температуры и давления. Технология экструзии для производства листового полиуретана применяется реже.

В настоящее время на рынке конструкционных материалов представлен широкий выбор полиуретана листового типа, как отечественных производителей, так и зарубежных. Среди иностранных производителей материала наибольшей популярностью пользуются компании США, Германии, Италии и, конечно же, Китая.

Среди отечественных производителей наибольшее распространение получили листы полиуретана модификаций СКУ7Л, СКУ-ПФЛ100. Марки отличаются друг от друга по следующим показателям:

твердость в единицах Шора;
прочность на раздир;
сопротивляемость сжатию и растяжению;
способность к восстановлению формы.

В зависимости от марки, толщины, габаритов листа и фирмы-производителя, на полиуретан листовой цена может изменяться в значительной степени. Стоимость полиуретановых листов типа СКУ7Л размером 0,5х0,5 м и толщиной 5 мм начинается с 1100 рублей, а стоимость материала модификации СКУ-ПФЛ100 таких же габаритов составляет 1300 рублей и выше. Цена листового материала с аналогичными техническими характеристиками, но импортного производства, обычно, в полтора-два раза выше.

Каждая фирма-изготовитель листового материала имеет свою линейку стандартных габаритов. Толщина листов полимера начинается с 2 мм и может доходить до 40 мм. Форма листов может быть квадратной размерами 400х400 мм, 500х500 мм, 1000х1000 мм, 1200х1200 мм и прямоугольной размерами 800х1000 мм, 800х1200 мм, 2000х3000 мм.

Встречаются листы полиуретана длиною до 8 м и шириною до 2,5 м. Как правило, при оформлении заказа на изготовление материала у официальных представителей заводов существует возможность выпуска партии продукции с индивидуальными габаритными размерами. В этом случае максимальный размер листов ограничивается только техническими возможностями заводского оборудования.

Вреден или нет пенополиуретановый матрас?

ППУ (пенополиуретан) – это синтетический материал, который применяется вместо поролона. Это современный материал, он сохраняет ортопедические свойства матраса на протяжении всего срока эксплуатации. Демократичные модели матрасов зачастую изготавливаются из наполнителя пенополиуретана. ППУ абсолютно безвреден для организма. Он не содержит опасных летучих соединений. Все матрасы из пенополиуретана проверяются и имеют гигиенический стандарт качества. Что же касается ортопедических свойств. То таким матрасам можно поставить твердую четверку. По соотношению цена-качество они являются достойными моделями.

Разновидности

В зависимости от характеристик ППУ делится на пять основных видов: жесткий, эластичный, ретикулированный, интегральный, вспененный. Они имеют различные области применения, технологию нанесения.

Классифицировать пенополиуретан ППУ можно по форме выпуска. Он производится в листах, рулонах, блоках, баллонах. Существует также акустический материал. Он имеет определенный рельеф, повышающий его шумопоглощающие характеристики.

Жесткий

Особенностью жесткого ППУ является закрытоячеистая структура. Благодаря этому повышаются его теплоизоляционные свойства. Материал имеет высокую плотность.

Его используют для утепления конструкций, шумоизоляции помещений. Из него также изготавливают упаковочные материалы для транспортировки хрупких предметов, предметы интерьера и многое другое.

Жесткий ППУ в форме листов разных размеров применяется для ровных поверхностей. Он легко обрабатывается. Из него несложно вырезать кусок любой формы. Крепится он при помощи клея или дюбелей.

Для изоляции трубопроводов применяется скорлупа из ППУ. Она представляет собой полуцилиндр, цилиндр или небольшой сегмент. Чаще имеет дополнительное покрытие из фольги для защиты от неблагоприятных условий среды. Крепится при помощи клея, металлических или пластиковых стяжек или вязальной проволоки.

Цены на листовой ППУ зависят от его толщины. 1м2 самого тонкого материала обойдется в 550 — 600 рублей. Плиты толщиной 100 мм стоят 1700 – 2000 рублей. Цены на скорлупу без покрытия варьируются от 150 до 7000 рублей в зависимости от диаметра.

Ретикулированный

Современным ученым удалось ретикулировать ППУ. Этот процесс сравним с контролируемым взрывом, в итоге которого происходит разрушение мембран материала. Получается структура с открытой формой ячеек.

Ретикулированный ППУ используют в системах фильтрации воды и воздуха, а также для создания звукоизоляции. Из него также изготавливают упаковочные материалы, бытовые мелочи: губки, мочалки и прочее. Установка материала на стены производится при помощи клея.

Стоимость 1 м2 ретикулированного ППУ колеблется от 850 до 1200 рублей. Цена зависит от толщины материала, марки пористости.

Эластичный

Отличительной чертой эластичного ППУ становится его устойчивость к перепадам температур, воздействию химикатов. Материал не теряет свойств спустя десятки лет эксплуатации. После механического воздействия быстро восстанавливает первоначальную форму.

Этот вид пенополиуретана широко применяется в мебельном производстве, автомобилестроении. Из него выполняют обивку мебели, подлокотники, подушки и прочее. Строители используют его для создания тепло- и звукоизоляционного покрытия. Его часто применяют в качестве демпферов при укладке пола или труб.

Эластичный ППУ легко монтируется при помощи универсального клея на поверхность любой конфигурации. Цена такого покрытия колеблется около 500 – 800 рублей за 1 м2.

Интегральный

Интегральным называют ППУ, имеющий структуру сэндвича. Он представляет собой газонаполненный материал, заключенный в плотную оболочку. Сочетает эластичность и стойкость к механическим воздействиям. Он обладает виброизоляционными свойствами.

Такой ППУ широко применяется при производстве мебели, элементов кузовов автомобилей, спортивного инвентаря. Из него также производят элементы фасада и предметы интерьера.

Вспененный

При производстве такого материала химические компоненты смешивают в вакуумном пространстве. Образуется пена. Ее можно наносить на поверхности любой конфигурации. После высыхания образуется стойкое плотное покрытие, обладающее отличными теплоизоляционными свойствами.

Может быть интересно

Вспененный ППУ применяется, как наполнитель шумопоглощающих перегородок, при изготовлении противовибрационных амортизирующих вставок для технологического оборудования. Наиболее востребованным он стал при создании теплоизоляции мансарды, фундамента, кровли, стен, полов. Его также разрешено использовать для формирования гидроизоляционного покрытия.

Достоинства ППУ как наполнителя для мягкой мебели

Современная промышленность использует полимеры в самых разных сферах, начиная от строительных блоков и изоляции салонов автомобилей, и до наполнения детских игрушек. Не обошло это веяние стороной и мебельное производство. Наполнитель ППУ широко используется в изготовлении мягкой мебели. Так что же это такое в диване?

Лист пенополиуретана

Пенополиуретан (другое название – ППУ) – это синтетическое пористое вещество, которое состоит из толстостенных ячеек, наполненных воздухом. В зависимости от своих характеристик он может быть изготовлен в виде мягких и тонких листов (поролон) или достаточно жестких и толстых плит (собственно ППУ).

Плюсы пенополиуретана состоят в его надежности и долговечности – этот материал способен восстанавливать свою форму легче, чем все другие, при этом правильное использование продлит срок его службы на долгие годы.

Еще одно достоинство – несколько вариантов жесткости. В зависимости от марки он выдерживает нагрузки от 60 до 100 кг, а наиболее плотные образцы, часто используемые в современной мебели, годятся и для людей большего веса. Поэтому, выбирая такое наполнение как пенополиуретан, имеет смысл дополнительно уточнить показатель плотности, который должен быть свыше 30 кг/м3. Эти сведения можно получить, тщательно изучив паспорт понравившейся модели.

Варианты плотности ППУ

В мебельном производстве используются, в основном, два типа такого материала – литой и блочный:

для дивана, наполненного блочным ППУ детали вырезаются из больших листов разной степени плотности и склеиваются таким образом, чтобы сверху оказывался наиболее мягкий материал, а основа была более твердой;
литой же пенополиуретан изначально находится в жидком состоянии, его отливают в формы, из которых под давлением и температурным воздействием выходит твердый блок, в точности повторяющий форму необходимых частей. Такой способ позволяет добиться особенной плавности форм мягкой мебели.

Литье изделий

В создании изделий из данного полимера методом литья применяются три технологии: ротационное литье, свободное литье в форму и литье под давлением.

Ротационное литье применяется для покрытия полиуретаном больших площадей и деталей цилиндрической формы. Полимер наносится специальным оборудованием на вращающийся вал, всю процедуру контролирует компьютер. Ротационное литье проводится без нагрева, является малоотходным производством и позволяет полностью подстроиться под задачи клиента.

Свободное литье применяется для создания сложных форм, в некоторых случаях готовое изделие может весить полтонны. Благодаря компьютерному управлению литье в форму проходит под точным контролем дозирования полимера, его температуры и давления, под которым он поступает. Это позволяет производить изделия высокого качества.

Литье под давлением позволяет ускорить производство, оно необходимо для создания больших партий. Этот метод подходит не только для полиуретана, но и других полимеров.

Особенности и интересные факты

Впервые полиуретан был получен в 40-х годах в Европе. В ходе долгих лабораторных исследований известный химик, ученый и технолог Байер Отто Георг Вильгельм получил ранее неизвестный материал с ошеломляющими техническими свойствами.

В этом же году был создан первый завод, и новый полимер был выпущен на рынок. Но широкое применение он нашел только через 20 лет, когда его стали повсеместно использовать в различных отраслях промышленности. Американские компании Union Carbide и Mobay Chemical Corporation были первыми, кто начал производить полиуретан и изделия из него.

Сравнительный анализ технико-экономической эффективности при использовании ППУ – изделий и традиционной минваты

показатели пенополиуретан мин. вата Коэффициент теплопроводности 0,019-0,025 0,05-0,07 Толщина покрытия 35-70 мм 120-220 мм Объёмность перевозок на 100 куб.

м. Учитывая коэффициент регенерации ~25 100:20 = 5 куб. м.

Учитывая коэффициент потерь 1,1 100*1,1 = 110 куб. м. Площадь склада на 100 куб.

м. 5 куб. м.

110 куб. м. Эффективный срок службы 25-30 лет 5 лет Производство работ от 5°С до 30°С от 5°С до 30°С Влага, агрессивные среды Устойчив Теплоизоляционные свойства теряются, восстановлению не подлежит Экологическая чистота Безопасен ! Разрешено применение в жилых зданиях Минздравом РСФСР №07/6-561 от 26.12.86 Аллерген Рабочая температура от -80°С до +85°С 350°С Производительность бригада – 3 человека 200-400 кв.

м в смену 20-50 кв. м в смену Фактические тепловые потери в 1,7 раза ниже нормативных СниП 2.04.14-88 Энергосбережение, №1,1999 г. Превышение нормативных после 12 месяцев эксплуатации Технологические преимущества переход на бесканальную прокладку тепловых сетей СНиП 2.04.07-86 (тепловые сети) СНиП 2.04.17-88 (тепловая изоляция оборудования и трубопроводов) ТУ РБ 00012262-181-94 “Изделия из пенополиуретанов” СНиП 11-3-79 (Строительная теплотехника) ТУ 3497-44406476001-99 нет

Свойства жесткого пенополиуретана листового: его характеристики? Обзор