Нанесение и напыление пенополиуретана (ППУ)

Благодаря универсальным свойствам, вспененный пенополиуретан или ППУ находит широкое распространени и в нашей повседневной жизни: создание мягкой мебели, наполнителей детских игрушек, производство хозяйственных губок, различных спальных принадлежностей, утеплителей и т.д. Однако наибольшую популярность пенополиуретан (ППУ) приобрел в строительстве, где он используется в качестве отличного теплоизоляционного материала. Основным сырьем, из которого делают основу пенополиуретан, выступает нефть. В качестве вспенивателей, создающих уникальную пенообразную структуру пенополиуретана, применяют специальные жидкости с низкой температурой кипения. Всего около 3-5% объема ППУ состоит из полиуретана, остальное - это пустотелые ячейки (полости и поры) или полимерные капсулы, заполненные углекислым газом с очень низкой теплопроводностью. Такие пластиковые капсулы паро- и газонепроницаемы, а доля замкнутых пор может достигать в них 90-95%. Благодаря такой структуре, пенополиуретан или ППУ - легкий и прочный материал с высокими теплоизолирующими свойствами.

Первое применение ППУ в качестве изоляционного материала было зафиксировано в 1970-х годах в США. С тех пор производство пенополиуретана неуклонно росло, и в 1975 году объем производства ППУ достиг 160000 тонн. Около 80000 тонн при этом потреблялось строительным сектором. Наряду с «индексом Биг-Мака», который неофициально определяет паритет покупательной способности населения, можно также вывести «индекс напыляемого пенополиуретана». На одного человека в США производится 5 кг ППУ, в Японии – 4 кг, Азии – 0,6 кг, Европа, Средний Восток и Африка вместе взятые – 1,8 кг. Что касается самой Европы, цифры варьируются в пределах 4 кг, если взять Россию, то этот показатель не достигнет и 1 килограмма, что открывает огромные возможности для бизнеса в области нанесения пенополиуретанов.

Долговечность покрытия пенополиуретана – 25-30 лет. Сегодня в США, Японии, Германии происходит демонтаж стен, фундаментов, крыш, на которые в начале 70-х годов был нанесен ППУ – при этом структура его оказались неизменной.

Чтобы получить качественный пенополиуретан необходимо, произвести химическую реакцию синтеза полимера и его вспенивание, которое происходит под воздействием газовой среды, испаряющейся в ходе самого процесса. Таким образом, производится материал, применяемый для теплоизоляции труб, жилых помещений, а также в судостроении и холодильной технике. Для нанесения пенополиуретана (ППУ) применяются две основные технологии, к которым относятся напыление и заливка. Пенополиуретан наносится двумя способами – методом распыления и методом заливки. Несмотря на значительные различия в данных технологиях, основные принципы создания пенополиуретана в обоих случаях остаются похожими: два компонента в заданной пропорции хорошо перемешиваются, а далее распыляются на нужную поверхность как аэрозоль, или выливаются в заранее подготовленную пресс-форму.

Технология напыления ППУ применяется для обработки вертикальных и горизонтальных поверхностей, включая потолки. Метод напыления пенополиуретана схож с окрашиванием с использованием обычного пульверизатора. Предварительно обрабатываемая поверхность очищается от имеющейся на ней грязи, ржавчины и возможной краски, а затем нанесение пеонополиуретана осуществляется посредством оборудования высокого давления с помощью распылительного пистолета со смесительной камерой или с помощью оборудования низкого давления с помощью распылительного пистолета со статическими смесителями. Жидкие реагенты смешиваются друг с другом, после чего распыляются на изолируемую поверхность. За один проход толщина пенополиуретанового покрытия не должна превышать 5-10 миллиметров. Скорость же отверждения составляет всего порядка 30-40 секунд. Процесс продолжают до тех пор, пока не будет нанесено нужное количество слоев. Для большинства систем можно рекомендовать следующие параметры процесса: расстояние от пистолета до субстрата 0,2-0,4 метра, давление воздуха 3-4 МПа, температура реакционной смеси 20-25°С, температура поверхности, на которую наносится теплоизоляционное пенополиуретановое покрытие, не ниже 10°С. Угол струи (факела) пены к поверхности, на которую происходит напыление, может варьироваться от 0 до 70 градусов, при этом для распыления пенополиуретана может использоваться сухой нагретый воздух. Возможные затруднения могут возникнуть при напылении ппу в среде с относительной влажностью выше 80 % и при силе ветра более 10 м/сек.

Перед нанесением пенополиуретана на кровлю, стены, полы и т.д., все отслаивающиеся элементы старого покрытия и дефектные участки поверхности изделия - должны быть тщательно зачищены или удалены. Особое внимание следует уделять примыканиям – пола или стен с парапетами, местам сопряжения плоской поверхности кровли, вентиляционными и прочими трубами, стенами, фонарями, антеннами и т.п. В этих местах старое покрытие подлежит обязательному и полному удалению до основания.

Старое кровельное покрытие, как правило, содержат чрезмерное количество влаги. Поэтому, несмотря на паропроницаемость пенополиуретана, возможно образование вздутий на новом кровельном покрытии. В таких случаях необходима установка аэраторов кровли для облегчения выхода водяных паров в атмосферу. Монтаж аэраторов в радиусе шести метров друг от друга позволяет не только избежать вздутий, пузырей, кратеров. Из тонны исходных компонентов ППУ получается около 20 кубометров теплоизоляции плотностью 50 кг/м³. Минимальная толщина напыляемого пенополиуретана, достаточная для теплоизоляции – 25 мм. Пенополиуретан, как правило, не наносят толщиной более 100 мм. Покрытие из ППУ плотностью свыше 50 кг/м³, помимо высоких теплоизоляционных характеристик обладает и хорошими гидроизоляционными свойствами. При кажущейся плотности 60 кг/м³ один квадратный метр ППУ толщиной 30 мм весит всего 1,8 кг и способен противостоять напору сильного ветра. Нанесение пенополиуретана на кровли и другие поверхности, находящиеся на открытом воздухе таит в себе большой риск в виде такого природного явления, как дождь. При выпадении осадков на незакрытую пену высыхание происходит очень медленно, поскольку пенополиуретан (ППУ) практически не нагревается на солнце. В этом случае все последующие операции и сдача объекта в целом откладываются на непредсказуемый срок до полного высыхания пенополиуретана.

При наличии у компании-подрядчика единственного оборудования, на которое возлагаются функции напыления как ППУ, так и например, полимочевины или полиуретана, сначала, на всю площадь кровли следует нанести ППУ, затем промыть оборудование, нанести мастичную грунтовку, а только затем, после высыхания пенополиуретановой пены, можно наносить покрытие на основе полимочевины или полиуретана.