основные свойства и характеристики ППУ и полиуретанов
Пенополиуретан (ППУ) вне конкуренции на рынке тепловой изоляции по высочайшим теплоизоляционным свойствам и соответствующим низким показателям теплопроводности. Ближайший по свойствам по данному технологическому параметру экструдированный пенополистирол имеет коэффициент теплопроводности 0,03 Вт/м*град., а аналогичный показатель ППУ составляет от 0,023 до 0,035 Вт/м*град. при плотности полимерного теплоизолятора от 30 до 200 кг/м3.
Отличные характеристики пенополиуретанов и в области стойкости к температурным воздействиям предопределило широкое применение ППУ в области тепловой изоляции теплопроводов систем теплоснабжения и горячего водоснабжения, разных типов криогенных и холодильных систем и установок, нефтепроводов и других. Рабочая температура пенополиуретана для труб тепловых сетей составляет 140 градусов С (с кратковременным повышением рабочей температуры теплоносителя до 150 градусов С), а при низких температурах пенополиуретаны отлично служат при снижении до -180-200 градусов С.
Срок службы ППУ составляет 25 – 30 и более лет, что определено опытным путем в условиях эксплуатации разных объектов с применением ППУ, наносимого разными технологическими способами. Зафиксировано и задокументировано множество фактов вскрытия работающей тепловой изоляции ППУ в Германии, США, Швеции, Японии и других странах, когда нанесенная в 70-х годах пена и в настоящее время используется с сохранением приемлемых физических теплоизоляционных характеристик и показателей.
Жесткий пенополиуретан сохраняет свои теплоизоляционные свойства в ситуациях эксплуатации, когда аналогичные теплоизоляционные материалы впитывают влагу и практически полностью теряют свойства теплоизолятора.
Основные свойства жесткого пенополиуретанового пенопласта (ППУ):
- низкая плотность материала, пластичность и способность заполнять собой объемы и ниши, которые трудно теплоизолировать другим способом;
- низкая теплопроводность теплоизоляционного материала ППУ, высокая энергосберегающий эффект;
- широкий диапазон плотностей материала, позволяющего получать композиции с широким спектром эксплуатационных характеристик;
- малая паропроницаемость и низкое водопоглощение, позволяющая длительное время сохранять высокие теплоизолирующие показатели;
- высокая адгезия к большинству строительных и конструкционных материалов, что позволяет использовать различные технологии нанесения полимера в том числе на сложные для проведения работ поверхности;
- изделия из пенополиуретанового полимера легко поддаются механической обработке, резке, склейке с точным соблюдением заданных размеров;
- высокая химическая стойкость к действию органических растворителей, бензина, растворов солей, разбавленных кислот и щелочей;
- способность к полной десорбции влаги (высыханию попавшей в полимер жидкости) до первоначальных исходных характеристик теплоизоляционного материала;
- постоянная биостойкость — полимер не подвержен воздействию микроорганизмов, плесени, гниению, например, не подвергается поеданию крысами, которые нарушают целостность других полимерных материалов (кабели связи и электропроводки и прочие);
- не является токсичным материалом и не несет опасности для здоровья людей, поэтому эластичные (поролоны) пенополиуретаны используют для производства мебели, а жесткие полимеры ППУ — для теплоизоляции, в том числе кровель, стен, фундаментов, холодильных установок для хранения пищевых продуктов;
- широкий температурный диапазон эксплуатации в интервале от минус 180°С до плюс 150°С;
- физико-механические и пожароопасные свойства ППУ изменяются в широких пределах при изменении соотношения компонентов А и Б.
Отличительной особенностью полиуретанов являются высокие физико-механические свойства, превосходящие по совокупности характеристик большинство типов альтернативных полимерных материалов, таких как резина, каучуков и даже некоторых типов металлов. Повышение твердости, получаемое несколькими видами технологий (например при покрытии фитингов магистральных нефте- газоппроводов) позволяет полиуретанам использоваться в изделиях, подвергаемых особенно сильным механическим нагрузкам, трению и ударным воздействиям (валы холодной прокатки или гибки стали, разные типы опор и другие стальные изделия). Литьевые полиуретаны превосходят резины, пластики и металлы по свойствам износостойкости и абразивной стойкости. При всем этом при повышении прочностных характеристик полиуретан сохраняет высокую эластичность, предел деформации при разрыве достигает 350%, что обеспечивает значение прочности на уровне 50 МПа.
Пенополиуретан характеризуется высокой прочностью, износостройкостью, устойчивостью к набуханию в маслах и растворителях, значительной озоно- и радиационостойкостью. Сочетание в полиуретанах высокой эластичности с твердостью определяет его востребованность в современной промышленности, а теплоизоляционные свойства пенополиуретанов – в системах с повышенными требованиями к уровню тепловой защиты конструкций и сооружений.