ПЕНОПОЛИУРЕТАН: Cвойства и Характеристики

При всем многообразии сфер применения, получение пенополиуретана подразумевает 2 технологии: НАПЫЛЕНИЕ или ЗАЛИВКА.

ЗАЛИВКА пенополиуретана реализуется при производстве, в основном, формованных изделий и основана на уникальном свойстве пенополиуретана, когда жесткий пенопласт образуется при смешении двух жидкостей. Если залить смешанную композицию компонентов «А» и «Б» в ограничительную оснастку, то, вспенившись, пенополиуретан заполнит весь объем формы, до мельчайших подробностей повторив рельеф и контуры внутренней полости опалубки.

Наиболее известные аспекты практического применения метода заливки, связаны с производством:

1. теплоизоляционных скорлуп для трубопроводов, теплоизоляционных панелей и конструкций типа «сэндвич»;
2. элементов декора (плинтусы, розетки,..);
3. элементов мебели «под дерево»;.
4. автомобильных бамперов, корпусов яхт, панелей и корпусов приборов;
5. поролона, офисных и автомобильных кресел;
6. ванн и раковин;
7. противорадиационного подбоя и противокумулятивной защиты брони танков;
8. подошв кроссовок и сапог;
9. спасательных жилетов и буйков.

Для выполнения всех этих работ помимо заливочного оборудования требуются качественные формы и другая технологическая оснастка.

В зависимости от того, какое изделие из пенополиуретана необходимо получить, подбирается соответствующее сырье. Выбор композиции определяет параметры (плотность, прочность, эластичность, теплостойкость и т.д.) конечного продукта.

Полуцилиндры из пенополиуретана для теплоизоляции трубопроводов

Наиболее типичным применением технологии заливки является производство теплоизоляционных скорлуп, что объясняется высокой эффективностью пенополиуретана для трубопроводов в которых циркулирует хладоноситель с температурой от минус 100⁰C и теплоноситель до плюс 140 ⁰C.

Для того, чтобы получить пенополиуретановый полуцилиндр, смешанную композицию компонентов «А» и «Б» заливают в ограничительную оснастку. Пресс-форма предварительно смазывается антиадгезионной смазкой.

Форма на «полуцилиндр» для производства пенополиуретановой-скорлупы толщиной 100 мм на трубу 325 мм

После заливки композиция вспенивается, расширяется и твердеет, занимая всё внутреннее пространство пресс-формы. Время выдержки скорлупы в пресс-форме 10-15 минут.Наглядно представить процесс производства скорлуп можно, просмотрев АНИМАЦИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА заливки скорлуп (нажмите сюда).

Основные требования к опалубке - это точное соответствие геометрических размеров формы размерам требуемой детали и высокие прочностные характеристики - пенополиуретан при расширении создаёт избыточное давление внутри формы 3-5 атмосфер.

Следует знать, что при производстве скорлуп требуются существенные затраты на организацию производственного участка, связанные с необходимостью иметь большое количество форм. Рекомендуется иметь, как минимум, 7-8 различных типоразмеров, каждого из которых не менее 6 штук.

         

Теплоизоляционные изделия из пенополиуретана (скорлупы и отводы) могут быть выполнены с дополнительной облицовкой из стеклоткани, фольги и других материалов. Технология производства пенополиуретана методом заливки в форму позволяет в цеховых условиях изготовить требуемое количество теплоизоляционных полуцилиндров для дальнейшей их установки на трубопровод с помощью проволочных или ленточных хомутов или клеевых составов.

При изоляции трубопроводов полуцилиндрами следует обратить особое внимание на антикоррозийную защиту трубопровода, т.к. скапливающийся между трубой и скорлупой конденсат не имеет выхода и активизирует коррозию трубы.

Эксплуатационные качества скорлуп идентичны пенополиуретанам, получаемым методом напыления. Если пренебречь временем, затраченным на производство полуцилиндров в цеху, то можно считать, что производительность труда непосредственно по утеплению трубопровода многократно превышает производительность того же объёма работ при использовании технологии напыления пенополиуретана.

Форма на «полный цилиндр» и готовое изделие – скорлупа на трубу 219мм.

Теплоизоляционные скорлупы из пенополиуретана обеспечивают:

1. уменьшение потерь тепловой энергии в трубопроводах в 3-4 раза по срав-нению с нормативными;
2. низкую трудоемкость, сокращение времени монтажа теплоизоляции в 5-6 раз и значительное снижение сроков ввода трубопроводов в эксплуатацию;
3. значительное увеличение срока службы изоляции по сравнению с тради-ционными материалами;
4. независимость монтажа от погоды, возможность демонтажа в любое время года;
5. возможность многоразового использования;
6. быстрый доступ к поврежденным участкам;
7. высокую производительность: 2 человека выполняют до 150 п.м. изоляции за смену.

Плотность теплоизоляционных скорлуп можно варьировать в диапазоне 50-120 кг/м3, а коэффициент теплопроводности, находится в диапазоне 0,025…0,027 Вт/(мК).

Изоляцию паропроводов и труб с температурой более +120 ⁰C рекомендуется проводить в два этапа: снижение температуры поверхности с помощью изоляции фетром или базальтовым войлоком, с последующей изоляцией пенополиуретаном.

Можно с уверенностью утверждать, что с учётом трудоёмкости, долговечности, возможности многократного применения и значительного уменьшения теплопотерь, теплоизоляционные изделия из пенополиуретана экономически выгоднее использования традиционного покрытия трубопроводов минеральной ватой.

Подробную информацию об изготовлении скорлуп можно получить, ознакомившись с бизнес-планом по данному разделу (нажмите сюда).

Плиты из пенополиуретана для изоляции зданий и сооружений

Изготовление ППУ-плит технологически идентично изготовлению ППУ-скорлупам. Плиты могут применяться для утепления полов, стен, чердаков, полов, как в жилищном так и промышленном строительстве.

Для того, чтобы получить пенополиуретановую плиту, смешанную композицию компонентов «А» и «Б» заливают в ограничительную оснастку. Пресс-форма предварительно смазывается антиадгезионной смазкой.

Форма для изготовления ППУ-плит 1200х600х50мм

После заливки композиция вспенивается, расширяется и твердеет, занимая всё внутреннее пространство пресс-формы. Время выдержки скорлупы в пресс-форме 15-25 минут.
Теплоизоляционные плиты могут быть выполнены с одной стороны с дополнительной облицовкой армафола, ЦСП, АСП, металлочерепицы и т.д. В этом случае ППУ плита представляет собой готовый элемент стены (кровли). Для этого лист подложки укладывается на дно формы.

ППУ-плиты могут приклеиваться или крепиться на дюбелях. Наиболее близкими по свойствам монтажа можно назвать плиты из экструзионного пенополистирола.

Подробную информацию об изготовлении плит можно получить, ознакомившись с бизнес-планом по данному разделу (нажмите сюда).

Сэндвич-панели из пенополиуретана для изоляции зданий и сооружений

К настоящему времени известны различные варианты многослойных панелей. Сэндвич-панель представляет облицовку и теплоизоляционный сердечник.

Преимущества сэндвич панелей:

1. Возможность круглогодичного монтажа в любой климатической зоне
2. Использование сэндвич панелей на порядок увеличивает скорость монтажа
3. Сокращение эксплуатационных и накладных расходов на устройство фундамента
4. В половине случаев заказчику нет необходимости делать внутреннюю отделку помещений.

Фирма НСТ представляет Вашему вниманию технологию производства сэндвич-панелей, основанную на рассечении единого объема на несколько изолированных плоскостей.

Подробную информацию об изготовлении сэндвич-панелей можно получить, ознакомившись с бизнес-планом по данному разделу (нажмите сюда).

Фасадные термопанели с утеплителем из пенополиуретана, облицованные клинкерной плиткой.

Это новая продукция, которая появилась в России в 2007-2008 годах. По сути своей такие фасадные термоплиты есть нечто среднее между ППУ-длитой и сэндвич-панелью с ППУ-утеплителем.

Изделие представляет собой ППУ плиту со сформированными по всем торцам разъемами для стыковки термопанелей. С лицевой стороны в ППУ вживлена клинкерная плитка, т.о. утеплитель и облицовка работают совместно. Причем утеплитель и облицовка формируются в единое целое на этапе формования.

Термопанели идеально стыкуются между собой, образуя монолитную теплоизоляционную шубу, защищенную идеально «выложенной кирпичной кладкой». Причем определить места стыков между панелями – практически невозможно.

Подводим 2 термопанели друг к другу

Сводим вместе 2 термопанели – происходит стыковка

Стыковка двух термопанелей на фасаде здания

Подробную информацию о производстве фасадных клинкерных термопанелей можно получить если перейти по ссылке (нажмите сюда).

Декор из пенополиуретана

Использование пенополиуретана позволяет планировать отделку дома на любом этапе строительства и даже после его окончания. Изделия могут быть габаритными, но при этом легкими, соответственно не следует волноваться о дополнительной нагрузке декора на стены и потолки, в отличии от гипсового декора. Установка изделий отличается быстротой, чистотой и легкостью.

Номенклатура декора, изготавливаемого из ППУ весьма различна: Молдинги, Карнизы, Сандрики, Консоли, Камни, Угловые розетки, Угловые панели, Пилястры, Розетки, Плитки потолочные, Балки потолочные, Балки декоративные и многое другое.

Для того, чтобы получить пенополиуретановый декор, смешанную композицию компонентов «А» и «Б» заливают в ограничительную оснастку. Пресс-форма предварительно смазывается антиадгезионной смазкой.

Матрица (пресс-форма) и готовое изделие - потолочная розетка

После заливки композиция вспенивается, расширяется и твердеет, занимая всё внутреннее пространство пресс-формы. Время выдержки в пресс-форме 12-15 минут.

Основные достоинства ППУ-декора:

1. ППУ-декор НЕ ВПИТЫВАЕТ ВЛАГУ. Закрыто-пористая структура пенополиуретана делает лепнину влагостойкой. В процессе использования не будет проникновения и поглощения влаги.

2. ППУ-декор НЕ РАСТРЕСКИВАЕТСЯ. В отличие от дерева, лепнина не подвержена растрескиванию. Если же во время установки нечаянно повреждена поверхность, это быстро и бесследно исправляется с помощью специальной шпаклевки.

3. ППУ-декор НЕ РАЗРУШАЕТСЯ НАСЕКОМЫМИ. Лепнина, изготовленная из пенополиуретана, не подвержена разрушению жучками-древоточцами, при этом является прекрасной альтернативой дереву в любом проекте, где нужно обеспечить абсолютную схожесть с деревом в мельчайших, нужных клиенту, деталях.

Прочный, экологически чистый, легкий полиуретан делает лепной декор максимально приспособленным для украшения интерьера любой сложности. ППУ-лепнина не желтеет со временем, не осыпается, не растрескивается, не утрачивает четкости рельефа, не собирает пыль. Её можно подвергать влажной уборке. В отличие от мягкого полистирола, который также используется в производстве лепных украшений, она при любых условиях сохраняет форму. Традиционные белые украшения сегодня всё чаще подвергают той или иной покраске. Благодаря специальной грунтовке, поверхность ППУ-декора изначально подготовлена к ней. Для этой цели можно использовать любые краски.

Подушки (эластичный пенополиуретан или формованный ППУ)

Изделия из мягкого пенополиуретана (подушки) применяются в мебельной, автомобильной и медицинской промышленности (диваны, кресла). Также используются и при производстве спортивного инвентаря (тренажеры и т.д.).
Для изготовления мебели и матрацев используются марки ППУ имеющие открыто пористую структуру, обладающий хорошими упругими свойствами и восстанавливаемостью.

Тем не менее, для сложных и объемных мягких элементов мебели применяются детали из формован-ного ППУ, изготавливаемые в индивидуальных пресс-формах с высокой точностью и не требующие по-сле этого доработки.

Подушки из пенополиуретана обладают хорошими ортопедическими (т.к. точно повторяют контур тела) и массажными свойствами. Дизайнеры мебели пользуются тем, что эластичный ППУ может принять любую необходимую форму, соответственно появляется возможность разрабатывать новые модели мягкой мебели.
Наиболее популярные модели диванов почти полностью - сиденья, спинка, подушки "подлокотники" (кроме каркаса) сделаны из пенополиуретана.

Мебельный пенополиуретан можно условно классифицировать на два вида - блочный ("поролон") и формованный (эластичный "ППУ").

"Поролоном" принято называть пенополиуретан, получаемый путем свободного вспенивания при смешивании большого количества компонентов. Получаемые блоки сырья в дальнейшем режутся на листы различной толщины или на фигурной резке на готовые детали.

Недостатком поролона является потеря части его первоначальных свойств после восстановления в случаях чрезмерного сжатия при транспортировке или хранении.

Формованный ППУ - это пенополиуретан эластичный, получаемый путем естественного вспенивания тех же компонентов, но в других пропорциях, в готовых формах. В результате получаются идентичные по форме, стандартные изделия, отличающиеся по внешнему виду от "поролона".

Формованный ППУ – это гибкий, эластичный материала, который хорошо сохраняет форму. Такой ППУ делает изделия предпочтительными для людей с большим весом и увеличивает срок службы.

Среди формованных ППУ также имеется определенная градация, например изготовители матрацев указывают три вида: Пенополиуретан (PUR foam), Пенополиуретан повышенной упругости (HR foam) и Memory пенополиуретан (Memory foam, "NASA" foam).

Memory пенополиуретан – высокоэластичный материал с полыми ячейками, которые позволяют матрацу дышать и помогают равномерно распределить давление тела. Материал изменяет свою форму в зависимости от температуры, а значит, обладает способностью точно повторять контуры тела. Он обеспечивает превосходную поддержку спины, что позволяет полностью расслабить мышцы.

Помимо всего прочего, следует отметить, что поролон и изделия из него по прежнему востребованы и находят широкое применение для изготовления элементов мебели (как правило с малой весовой нагрузкой и низкой ценово группой, хотя есть и исключения, например марки поролона 3040, 3530, 3540, 4050, 3020 и 3535).

Тем не менее, для сложных и объемных мягких элементов мебели применяются детали из формованного ППУ, изготавливаемые в индивидуальных пресс-формах с высокой точностью и не требующие после этого доработки.

Плотность деталей из формованного ППУ значительно выше, чем у изготовленных из блочного с аналогичными физико-механическими показателями. А плотность формованной пены для офисной мебели из-за небольшой толщины мягкого элемента и повышенных требований к износостойкости должна быть еще выше - от 55 до 70 кг/м3.

Метод формования дает возможность одновременного использования закладных деталей: металлических рам, пружинных блоков и других конструкционных элементов с образованием долговечного соединения. Их применение упрощает технологический процесс изготовления мягкой мебели, т. к. за одну операцию получают готовую сборочную единицу.

К недостаткам использования формованного ППУ можно отнести тот факт, что для мебельного производства характерна постоянная смена ассортимента и сравнительно малая серийность производства. Это приводит к необходимости смены пресс-форм, цена которой может быть весьма значительной. Этим объясняется, что себестоимость деталей из формованного ППУ выше, чем у изготовленных на основе блочного.

Иное объяснение того, что формованный ППУ дороже блочного в том, что он более долговечный материал. Срок эксплуатации поролона – до 10 лет, а формованного ППУ – не менее 14 лет.