PPU – mis see on, omadused ja rakendusala

Saksamaa teadlaste rühm Otto Bayeri juhtimisel 1937. aastal lõi multifunktsionaalse materjali – polüuretaanvahu. See võib olla painduv ja vastupidav, kuid rebimiseks ebastabiilne või kõva ja tihe, kuid paindudes habras. PPU masstootmine algas 1960. aastatel. Pärast seda on proove täiustatud, ühendis on ilmunud palju sorte. Mis on polüuretaanvaht, mis tunne see on?

PPU materjal

Polüuretaanvaht on polüuretaanidel põhinev gaasiga täidetud plastik, 85–90% koosneb inertgaasifaasist. Materjal on kõva, pehme, elastne, seetõttu kasutatakse seda kõigis inimtegevuse valdkondades:

• toimib polsterdatud mööbli, turvatoolide, laste mänguasjade, magamistoa aksessuaaride täitematerjalina;
• nõud pesemiseks, tolmufiltrid, värvirullid, polüuretaanvaht, lööke neelavad pakendid ja mitte ainult need.

Tootmine

Polüuretaanvahu toorained – naftakeemiatööstuse tooted: polüisotsüanaadid ja polüoolid. Samuti on polüuretaanvahu komponendid valmistatud taimeõlidest: riitsinus, rapsiseemned, soja ja päevalill. Biogeenseid vahtkomponente ei ole tööstuses rakendatud, kuna need nõuavad märkimisväärseid rahalisi investeeringuid, seetõttu on nende kasutamine piiratud konkreetsete ülesannete ringiga.

Teatud osades segatud naftasaaduste (polüool ja polüisotsüanaat) vahel toimuvad keemilised reaktsioonid. Pärast esimesi muundamisi lisatakse reaktsioonisegule väike kogus vett, süsinikdioksiid hakkab eralduma. Reaktsiooni tulemuseks on vaht, mis on täidetud CO2-ga. Polüuretaani mehaanilised näitajad ja omadused, st tihedus ja struktuur, määravad gaasiga täidetud mikrograanulite ahela suuruse, lähtepolümeeride osakaalu, leegiaeglustite olemasolu.

PPU tüübid ja vabastamisvormid

Polüuretaanvaht jagatakse pehmeks (tihedus 5–40 kg / m3) ja tahkeks (30–86 kg / m3). Esimene rühm on vahtkumm. Keemiatööstus toodab erineva tihedusega vahtkummi:

• standard (ST), maksimaalne koormus 60-100 kg / cm2;
• kõva (HL), 80-120 kg / cm2;
• pehme (HS), 60-120 kg / cm2;
• suurenenud jäikus (EL), 60-100 kg / cm2;
• väga elastne (HR), 100-120 kg / cm2;
• väga elastne, tulekindel, eriotstarbeline (CMHR), 100–120 kg / cm2.

Igasuguse kvaliteediga vahtkumm, välja arvatud CMHR, viitab vastavalt standardile GOST 30244 väga põlevatele ainetele. GOST 30402 määratleb keemilise ühendi tuleohtlikuks ja GOST 12.1.044 suitsu moodustavaks, põlemisel toksiliseks. Pehmet PPU-d ehituses ei kasutata. Selles piirkonnas kasutatakse jäika polüuretaanvahtu – leegiaeglustitega ainet. Soojus- ja müraisolatsioonikihid on valmistatud moodustistest tihedusega 30–70 kg / cm3 või pihustatud toorainest ning vundamentide ja muude pindade hüdroisolatsiooniks kasutatakse ülitihedaid tüüpe (70–86 kg / cm3)..

Keemiatööstus toodab materjali erinevates vormides:

• leht – kõva või pehme, ristkülikukujuline, paksusega 5-1000 mm;
• valtsitud – pehme, keritud erineva laiusega poolidesse, materjali paksus on 2–30 mm, sellel võib olla kanga või sünteetilise aluspind;
• plokk – jäiga mittepoorse koorikuga ristkülikukujulised vahtplokid, mis pärast vahustatud segu jahutamist eemaldatakse täielikult või osaliselt;
• akustiline – üksikuid kujundliku reljeefiga paneele eristab kõrge helineeldumistegur;
• kontuur – joonise alusel teostatakse kumera kujuga osi (istmed, seljatoed, käetoed);
• puru – purustatud suure tihedusega polüuretaanvaht plaatidest või kestadest, fraktsiooni suurus – 10-30 mm;
• vedelikuga pihustatav kate.

Spetsifikatsioonid

Eri tüüpi PUF-id erinevad tehniliste omaduste poolest. Polüuretaanvaht jaguneb kahte rühma:

• Avatud lahter. See koosneb avatud ühendatud rakkudest. Elastne, käsnjas struktuuriga, vahutab kiiresti, suurendab mahtu. Tagab hea heliisolatsiooni. Ebastabiilne, mida iseloomustab kõrge auru läbilaskvus, niiskuse imendumine. Ei soovitata välisisolatsiooniks. Ehituses kasutatakse eriti madala tihedusega (8-10 kg / m3) avatud lahtriga jäika polüuretaanvahtu.
• Suletud lahter. See koosneb gaasiga täidetud suletud lahtrite süsteemist. Gaasi soojusjuhtivus on madalam kui õhul. See teeb PPU-st kõige tõhusama soojusisolaatori. Materjalil on kõrge tugevus ja hea tihedus. See on kerge ja kõva, madala auru läbilaskvusega, madala soojusjuhtivusega. Suletud lahtriga ühendus kleepub kindlalt paberi, metalli, puidu, krohvi jms külge..

Tabelis on esitatud kahte tüüpi peamised tehnilised omadused:

Rakendus

Universaalset materjali kasutatakse peaaegu kõigis tööstusharudes:

• Autod: turvatooli täidis, sõiduki salongi isolatsioon.
• Masinaehitus: külmutusagensi isolaator kodumajapidamises ja kaubanduses kasutatavates külmikutes, suurtes külmutuskambrites, transpordikülmimisseadmetes, meditsiiniseadmetes.
• Transport: põhitorustike soojusisolaatorid, keemiatööstuse madala temperatuuriga torustike isolaatorid.
• Jalats: kaaretoe ja muude jalatsitootmise tootmine.
• Mööbel: Pehme mööbli täitematerjalina kasutatakse pehmeid polüuretaane.
• Kerge: PPU-täiteainet kasutatakse pehmete mänguasjade, madratsite, patjade, mannekeenide õmblemisel.
• Ehitus: sandwich-paneelid, heliisolatsioon, hüdroisolatsioon, soojusisolatsiooni toorained elu- ja tööstusruumide, ladude, garaažide, angaaride jaoks. Pragude sulgemiseks kasutatakse lahtiste osade vahelist ruumi, uretaanpuusepatööd..

PPU ainult kaunistamiseks

Keemiline ühend on vedrude tehnoloogiline analoog. Valmistamine on jõudluse poolest lihtsam ja odavam, see ei jää maha ega ületa paljudel juhtudel isegi vedrusid. Mööbli polüuretaanvaht on saadaval erinevates vormides:

• Võileib või plokk. See on suurte tellistega “tellis”. Tootmisprotsessi käigus lõikasid mööblivabriku töötajad selle erineva kuju ja paksusega kihtideks. Seejärel ühendavad eksperdid kõvad ja pehmed kihid, voldides need istmeteks, selga.
• Valatud. See on valmistatud mööblivabrikus. Lokkis toorik täidetakse vedela seguga, selles toimub keemiline reaktsioon ja polüuretaanvaht kõveneb rõhu all. Lõpptoode valib diivanipadi või istme täpse suuruse ja kuju. Plussid – sissekandeid pole, miinus – ploki pinnale moodustub koorik, mis ei lase õhul läbi pääseda. Valatud PPU-ga diivanite hind on kõrgem kui plokkvoodriga mudelitel.

Mööbli jaoks kasutatakse pehmet polüuretaanvahtu tihedusega 30–40 kg / m3. Mida kõrgem on indikaator, seda jäigem ja vastupidavam on toode. Madala tihedusega polüuretaanvaht (kuni 25 kg / m3) sobib dekoratiivpatjadeks. Polüuretaanvahtpõhjaga materjale on mitut sorti: lokfoam, vibrofoam, Fomex (USA), moltoprene (Saksamaa), allofoam (Kanada). Nende omadused on sarnased kodumaise PPU-ga.

Eriti tähelepanuväärsed on mäluefektiga ühendid (memoform, memorix). Tänu spetsiaalsetele lisanditele on materjal väga elastne. Ta teab, kuidas hoida istuva inimese kuju, kohandub ideaalselt keha painutustega. Kui inimene tõuseb, sirgub memorix kiiresti. Algselt töötati NASA jaoks välja mäluvahtpolüuretaan, kuid sai seejärel kergetööstuses populaarseks..

Tootja lubab mugavat und, sest Memorix ümbritseb keha õrnalt, ilma veresooni pigistamata. Ülimalt elastsel polüuretaanvahul on ka puudusi ja olulisi. Pärast lahtipakkimist tunnevad kliendid mürgist lõhna, mis ei kao alati isegi nädala pärast. Ökoloogia ja terviseohutus on välistatud, sest pärast memorixi proovis uurimist leiti toksiine, mis põhjustavad allergiat, astmat, silmade ärritust, peavalusid. Süsivesinikud eraldavad mõru-magusat lõhna, mõjutavad närvi- ja immuunsussüsteemi.

Tõhustatud keskkonnaohutuskontrolliga lääneriikides ei sisalda Memorix ohtlikke keemilisi komponente. SRÜ riikide sanitaarnormid pole nii ranged. Mõni inimene on valmis patju ja madratseid ostma. Memorix on väga kallis, talub ebameeldivat aroomi, sest pärast und läbivad nad valu seljas ja kaelas. Võrgus on mälestusmärgi kohta arvukalt ülevaateid – kvaliteetsete kaupade ostjad on ostuga väga rahul.

Vahtpolüuretaanist isolatsioon

Mis tahes tüüpi konstruktsioonide isoleerimiseks kasutatakse vedelat segu. Seda kantakse pihustamise teel. Spetsiaalsete seadmete abil pihustatakse seinale, vundamendile, katusele või erinevatele anumatele polüuretaanvaht, mis kohe suurendab mahtu, täidab õõnsusi ja lõhesid. Kompositsioon kõveneb 5-10 minuti pärast. Monoliitne poorne “kate” kleepub kindlalt pinnale, sellel pole õmblusi ja liigeseid, seetõttu kaitseb see usaldusväärselt lekke või kuumuse tungimist (tegelikult suvel, kui kliimaseade töötab).

Suletud lahtrite arv on enam kui 92% ja parimate proovide korral – 97-98%. Soojusjuhtivus ulatub 0,019-0,035 W / m · ° C. See indikaator on madalaim teiste kütteseadmete hulgas – vahtpolüstüreen, vahtpolüstüreen, polüetüleenvaht. Soojusisolatsiooni PPU-d iseloomustab hea niiskuskindlus. Hügroskoopsuse vähendamiseks sisestatakse kompositsiooni lisaained. Kastoorõli vähendab hüdrofiilsust 4 korda. Polüuretaanvaht on aluseliste keemiliste ühendite suhtes vastupidav: bensiinis, diislikütuses lahustumatu. “Karvkatte” kasutusiga on 20-30 aastat.

Soojendamiseks kasutatakse endiselt valmistermoisolatsioonivahtpolüuretaanvahtdetaile: plokke, paneele, poolsilindreid (torude kest), kuid need kaotavad vedelale PPU-le nõudluse. Viimast rakendatakse mitte ainult katmata pindadele, vaid see on ka vahekihina võileivapaneelides. Aine põlemisklass on G2 ja G3. Ühend ei ole aktiivne põlemisallikas; tule kustutamisel see kustub kohe..

PPU plussid ja miinused

Tehnilised omadused määravad polüuretaanvahu eelised. Keemiatööstuse toote eelised:

• Suurepärane nakkuvus – hea nakkuvus teiste materjalidega. Pinna kuju ja kõverus ei oma tähtsust. Polüuretaanvaht ei vaja täiendavaid kinnitusvahendeid ja spetsiaalset pinnatöötlust.
• Soojusisolatsioonkate ei koorma seinu ja katuse jaoks eriti oluline sarikasüsteem tugevdab pindu, hoiab ära nende hävimise, kaitseb metalle korrosiooni eest.
• See talub suurt temperatuurivahemikku: vahemikus -100 kuni +150 ° C. Ei hävitatud tuule ja sademete poolt.
• Seda iseloomustab bioloogiline vastupidavus: PPU ei mõjuta hallitust, materjal ei huvita närilisi – nad ei tee soojusisolatsiooni kattesse urgu.
• Mööbli täiteainena on materjalil ka palju eeliseid. See ei kogune tolmu, on hüpoallergeenne, hea hingavusega, elastsusega, taastab kiiresti oma algse kuju.

Ligi 70% PPU puudustest sõltub tooraine kvaliteedist ja paigaldustöödest, ülejäänud 30% on materjali enda omadused. Lühidalt erineva tihedusega polüetüleenvahu negatiivsetest külgedest:

• Päikesevalgus on kahjulik soojusisolatsioonivahule. UV-kiirguse mõjul hävitatakse “karvkate”, seega tuleb see katta värvikihi, krohvi või esipaneelidega.
• PPU pihustamine ei sobi kõigile pindadele, näiteks ärge kasutage seda värsketel puidust palkmajades. Niiskus pole neist veel välja tulnud ja “karvkate” hoiab sees vett – see suurendab mädanemisprotsesside riski.
• Kui inimene tellis polüuretaanvahtu liiga odavalt, kuulub see suure tõenäosusega G4 põlemisklassi. See põleb hästi ja seda pole kerge välja panna.
• Madala kvaliteediga pehme materjal, mida kasutatakse mööblitööstuses, kiiresti langeb, deformeerub.
• Lastele ei soovitata liiga pehmet PUF-i – täiteaine võib põhjustada selgroo kumerust.

Ohutus

Nad ütlevad materjali keskkonnasõbralikkuse kohta, kui soojusisolatsiooni katte valamisel kasutati ainult kvaliteetseid komponente ja professionaalseid seadmeid. Sama oluline on, et pritsimist teostaks kvalifitseeritud käsitööline – see, kuidas ta komponente segab, mõjutab katte ohutust. Polüuretaanvahu toorained kuuluvad 2. ja 3. ohuklassi ning pärast tahkestumist moodustub materjal, mida iseloomustab inertsus.

Kui lähtekomponentide proportsioonid on valitud valesti või vedelsegu valmistamise tehnoloogia on häiritud, ei reageeri kemikaalid täielikult. Tulemuseks on terav mürgine lõhn, mis on halva ilmaga ja põhjustab halba enesetunnet. Kogenud käsitööline ei luba plekki, mille tõttu kate on keskkonnasõbralik, mittepõlev.

Toorainete segamise käigus moodustuvad toksilised formaldehüüd, benseen, fenool ja tolueendisotsüanaat. Pärast “karvkatte” pealekandmist aurustuvad need päeva jooksul ega erine enam polüstüreenist või mineraalvillast. Keemilise ühendi vastased keskenduvad aine hävitamisele põlemisel. Nad väidavad, et temperatuuril 180 ° C eralduvad etüleen, formaldehüüd, lämmastik ja süsinikoksiidid ning isotsüanaadid. Tegelikkuses pole sellised temperatuuritingimused inimese eluga ühilduvad, seega ei ole vaja kahjudest rääkida.

Mõõdukalt tuleohtlikku, kergestisüttivat materjali iseloomustab madal suitsu moodustumisvõime. Vaadake fotot söestunud, kuid mitte läbi põlenud toast. Ülemisel korrusel oli tulekahju, kuid pritsitud PUF lükkas tulekahju edasi madala soojusjuhtivuse ja tulekindluse tõttu. Selliseid omadusi ei oma mitte ainult tahked ühendid, vaid ka kvaliteetsed pehmed. Elastsel PPU-l põhinevad diivanid ja padjad ei põle, ei eralda kahjulikke aineid, ei põhjusta allergiat, arstid ei keela nende kasutamist. Vahtkummi odavad kaubamärgid ei erine selliste omaduste poolest.

Kuidas valida polüuretaanvahtu

Kui soovite teha “karvkatte”, peate hoolikalt valima spetsialiste. On oluline, et käsitöölised kasutaksid head varustust – kvaliteetsed seadmed töötavad kõrge rõhu all ja see säästab materjali. Kogenud spetsialist määrab isolatsioonikihi paksuse sõltuvalt kliimatingimustest ja töödeldud pinna omadustest. Parimad kõrge kvaliteediga tooteid tootvad kaubamärgid:

• Basf (Saksamaa) on keemiatööstuse liider. Ettevõte toodab materjali, mida saab kasutada madalal temperatuuril..
• Baymer, Covestro (Saksamaa) – spetsialistide valik, ettevõte on end kasutajate seas sisse seadnud.
• Synthesia (Hispaania) – Venemaa turul tutvustatakse laias valikus ettevõtte tooteid, mida müüakse reaalsetes ja veebipoodides.
• Huntsman-NMG (Holland) – ettevõte toodab tugevaid, elastseid ja pihustatud polüuretaanvahtusid. Järgib demokraatlikku hinnapoliitikat, levitab oma tooteid mitte ainult Moskvas ja Peterburis, vaid kogu Vene Föderatsioonis.
• Izolan (Venemaa) – toodab suurepärase kvaliteediga tooteid, mis konkureerivad Euroopa ettevõtetega. Lavastuses kasutatakse kaasaegseid seadmeid, arenenud tehnoloogiat. Tehas asub Vladimiris.

Kui vajate vahtkummist mööblit, pöörake tähelepanu tiheduse indikaatorile. Madalad väärtused näitavad, et iste kaotab kiiresti kuju ja müüb. Pöörake tähelepanu indikaatoritele alates 30 kg / m3. Kihi paksus peaks olema 4 cm. Täiteaine, mille kõrgus on 2-3 cm, ei ole mugav. Valatud mööbel on parem kui üksikutest lehtedest.

PPU hinnad

Materjali maksumus sõltub konstruktsioonist ja kujust. Mõne näidise ligikaudne hind: