Утепление пенополиуретаном: достоинства и недостатки

Описание материала

Пенополиуретан – это одна из многих разновидностей пластмассы. В его составе присутствует газообразное вещество – порой концентрация вещества составляет девяносто процентов. Дело в том, что газом заполняются все крохотные ячейки, каждая из которых надежно изолирована друг от друга. Оставшиеся проценты – это твердая часть или тонкие стенки ячеек.

Заслуга изобретения такого уникального вида утеплителя принадлежит немецким ученым. Когда они впервые получили результаты, то сразу и не поняли, насколько уникальный материал они получили. Только при проведении многочисленный исследований они поняли, что у их изобретения масса возможностей в применении.

Стоит отметить, что виды пенополиуретан бывают различные. И все они пользуются достаточно большим спросом. А все потому, что они просты в изготовлении. Для получения утеплителя смешиваются два компонента, которые вступают в химическую реакцию. Если пропорции будут соблюдены, то синтезируется нужный полимер, который при высыхании образует твердую пену. Если же состав рецепта изменить, то можно получить пенополиуретан с другими свойствами.

Именно методом изменения пропорции составляющих и были получены разные виды пенополиуретана. И некоторые из этих видов отлично подходят для утепления окон, дверей, кирпичный и железобетонных стен, трубопроводов. Из этого можно сделать выводы, что у пенополиуретана множество преимуществ, о которых речь и пойдет далее.

Готовый комплект для напыления полиуретана Foam Kit

Одноразовая система для утепления ППУ, Touch*n Seal Foam Kit производства США представлена в следующей комплектации:

1. 2 баллона, достаточного для частного использования объема, наполненные ППУ.
2. Шланг – 4 м. п.
3. Распылитель – «пистолет».
4. Насадки. 8 штук – по 4, для плоского и круглого напора.

К баллонам, присоединяются шланги, подходящая насадка одевается на пистолет, пистолет монтируется к шлангу. Несколько одноразовых насадок позволяют делать перерывы в работе. Комплект годен к использованию в течение месяца, с первого открытия. Застывание слоя происходит за 1 – 2 минуты. Излишки удалятся после затвердевания.

Утепление жилых домов и построек производственного или коммерческого назначения специалисты рекомендуют обустраивать только снаружи. Однако монтаж утеплителя на внешней стене возможен не всегда.

Причин может быть несколько – от запрета городских властей и до технических сложностей, возникающих во время самого процесса монтажа.

В таких случаях допускается вариант внутреннего утепления при условии выбора правильного материала для утепления.

Среди немногочисленных минусов пенополиуретана чаще всего упоминается высокая стоимость материала, необходимого для выполнения теплоизоляционных работ оборудования и услуг соответствующих специалистов.

Однако при детальном анализе каждый из указанных минусов оказывается только небольшой проблемой, которую можно решить без особых усилий. Так, риск разрушения покрытия под воздействием ультрафиолета устраняется обшивкой с помощью вагонки или гипсокартона.

Затраты на приобретение пенополиуретана и оборудования для напыления окупаются благодаря уменьшению сумм, вкладываемых в оплату счетов и покупку лекарственных препаратов, а также отсутствием необходимости менять утеплитель спустя два или три года после монтажа.

Термоизоляционный слой, полученный благодаря напыляемому пенополиуретану, прослужит не менее пяти десятков лет, а его свойства (высокая прочность, влагостойкость, не токсичность, экологическая чистота), структура и форма остаются такими же, как и непосредственно после монтажа.

В качестве дополнительного плюса стоит упомянуть и существенную экономию пространства, съедаемого при использовании других видов утеплителей. Что касается затрат на услуги специалистов, то и они могут быть устранены, если выполнить утепление своими руками.

Для еще большей экономии, не стоит приобретать баллоны большого объема. Намеренный или вынужденный перерыв в работе, превышающий 1 месяц, приводит к необходимости покупки новой установки для напыления. Аппарат, находившийся в эксплуатации, становится непригодным к использованию.

Характеристика и виды утеплителя

Пенные утеплители представлены в широком ассортименте. Они относятся к группе полимерных смесей, которые в первичном состоянии имеют жидкую консистенцию, а при контакте с воздухом затвердевают. Пена имеет свойство увеличиваться в объеме в 50-100 раз.

Пенные утеплители имеют две разновидности:

• полужесткие и жёсткие маты — характеризуются прочностью, упругостью, стойкость к высоким температурам (предельный максимум +120°С);
• жидкий напыляемый или наливной типы — устойчивы к физическим нагрузкам, повышенным температурам, имеют отличную адгезию к строительным материалам.

Жидкий полиуретан отличается по типу нанесения:

1. Напыляемый — смешивание полиола и изоцианата происходит в жидком виде. В процессе смешивания и последующего контакта с воздухом образуется мелкодисперсный аэрозоль. Полученное средство напыляется на поверхности с помощью пистолета-распылителя или компрессорного оборудования.
2. Заливной — смешивание компонентов происходит в закрытой ёмкости без доступа воздуха. Жидкой смесью заполняют формы и ограниченные плоскости, после чего происходит расширение пены, и она застывает.

Монтажная пена в баллонах — бытовой вариант. Ей можно заполнить небольшие полости и трещины в стенах, использовать такой вариант для обработки стен частного дома нерационально и разорительно для кошелька.

Большие площади изолируют жидким пенополиуретаном. Он двухкомпонентный. В зависимости от целевого назначения подбирается состав, добавки делают ППУ подходящим для теплоизоляции кирпичных стен, некоторые — для труб и железобетона. Выполняя утепление домов напылением  используют специализированные пневмоагрегаты, выдающие жидкую пену под высоким давлением.

Свойства:

• теплопроводность — 0,019 – 0,03 Вт/м∙К;
• паропроницаемость на уровне 0,04 – 0,05 мг/м∙ч∙Па);
• температурный режим эксплуатации — от -80°С до +120°С (составы используемые для авиастроительства);
• плотность — 30 –150 кг/м3.

Теплоизоляция домов полиуретаном — лучший вариант с точки зрения сохранения тепла. Материал имеет длительный срок использования, но затраты на его приобретение и нанесение значительно выше, в сравнении с монтажом аналогичных по теплопроводности утеплителей.

Что это такое

Пенополиуретан – утеплитель, образованный химической реакцией двух основных компонентов, полиола и полиизоцианата, подготавливаемый непосредственно на месте проведения работ. Смесь компонентов с водой и при необходимости с другими катализаторами побуждает химическую реакцию, в ходе которой происходит  пенообразование и полимеризация состава.

Результатом становится пористая или ячеистая структура с различными характеристиками прочности и теплоизоляции в зависимости от дозировки основных компонентов.

Полученный в результате утеплитель не имеет активных растворителей, химически нейтрален и устойчив к механическому воздействию.

Единственное исключение – это вливание ультрафиолета и температуры свыше 180 градусов, при которых происходит постепенное разложение материала на составные полимеры.

Подобные характеристики находят широкое применение в области утепления зданий, помещений, оборудования, такого как холодильные камеры или камеры хранения, где важно поддерживать постоянную температуру. Различают несколько видов пенополиуретана:

Различают несколько видов пенополиуретана:

• Жесткий с закрытой структурой ячеек– с плотностью 30-160 кг/м3 с плотной структурой;
• Полужесткий с открытыми ячейками – с плотностью от 10 кг/м3;
• Мягкий (поролон) – отличается эластичной структурой. Легко поддается сжатию, но при этом возвращает первоначальную форму.

Для утепления зданий востребован жесткий пенополиуретан с закрытыми ячейками плотностью свыше 30 кг/м3. Подготовка смеси выполняется непосредственно на строительной площадке. Раствор наносится на утепляемую поверхность.

Уже после 7-15 секунд раствор вспенивается, начинает затвердевать. После 24 часов полимеризация полностью прекращается, а поверхность остается надежно утепленной.

За счет нанесения раствора на месте и того, что после начала реакции начинается активное пенообразование, образуется неразрывной сплошной слой утеплителя. Смесь компонентов попадает во все щели, проемы и промежутки, или равномерно распределяется по поверхности.

В результате получается сплошной, неразрывный, надежный слой утепления.  В виду высокой адгезии пенополиуретана с любой поверхностью не требуется дополнительный крепеж. Исключением является полиэтилен, с которым вообще практически ничто не склеивается.

Внешняя отделка нужна по определению для защиты слоя от механических повреждений и воздействия УФ-лучей, способных оказать пагубное влияние на утеплитель.

Это может быть практически все, что угодно, начиная от специальных составов, покрывающих пенополиуретан тонкой защитной пленкой, и до вентилируемых фасадов или обшивки листовым отделочным материалом.

Отличие полиуретана и полистирола

Самый близкий аналог пенополиуретана – это пенополистирол, имеющий схожие характеристики, и также применяемый для утепления различных поверхностей.

Пенополистерол относится к группе плитных утеплителей, которые изготавливаются методом вспенивания. Пенополистерол также имеет множество преимуществ, по сравнению со многими другими плитными теплоизолирующими элементами. Но при этом функциональность данного материала немного ограничена, если сравнивать с пенополиуретаном.

Пенополистирол нельзя использовать для напыления труб, вентиляционных каналов и вообще любых элементов, которые имеют сложную геометрию. Но при этом выполнить нанесение данного материала можно самостоятельно, тогда как с пенополистеролом так сделать нельзя.

Для нанесения ППУ пены необходимо использование специального оборудования, которое, как правило, имеется только у строительных бригад рабочих. Конечно, есть вариант с нанесением ППУ с помощью небольших баллонов, но он не будет эффективным при необходимости наносить утеплитель на большую площадь.

Стоимость оборудования для напыления пенополиуретана своими руками

Распространение портативных установок для самостоятельной работы с пенополиуретаном объясняется тем, что в частных домах площадь для утепления может быть совсем небольшой. Бригады профессональных работников с дорогостоящим оборудованием просто не выезжают на такие объекты, так как это невыгодно. В других случаях небольшие работы обойдутся очень дорого из-за продолжительной сборки установок. Одноразовые комплекты разработаны для безопасного использования любителями. На площадях менее 20 м 2 они оказываются выгодными.

Средняя стоимость одноразовой установки — от 16 до 30 тысяч рублей. В ней примерно 1 м 3 пенополиуретана. Такой же объем состава, купленный в специализированной компании, обойдется более чем в 30 тысяч рублей. Выгода самостоятельной работы очевидна.

Уход

Пенополиуретан не требует дополнительно никакого ухода. Материал отлично переносит перепады температуры и отличается долгим сроком службы.

Чтобы не нанести механическое повреждение и уберечь от воздействия ультрафиолетовых лучей, не рекомендуется оставлять пену открытым слоем. То есть, сверху нужно покрыть ее дополнительными панелями, покрасить или нанести шпаклевку.

Как показывает практика, все недостатки или «брак» в работе становится заметен в первый год после утепления. Если же все хорошо, то гарантированно материал продержится без проблем еще около 50 лет.

Делая выводы, необходимо отметить, что пенополиуретан является одним из лучших стройматериалов для внутреннего и внешнего утепления стен.

Плюсы и минусы

Пенополиуретан является современным строительным материалом, который имеет прочную структуру и теплоизоляционные свойства. Область применения пенополиуретана довольно разнообразна и включает в себя множество отраслей производства, таких как строительство зданий, авиация, автомобильная промышленность, изготовление игрушек и мягкой мебели.

Главные положительные стороны материала можно обозначить следующим образом:

• материал не вызывает аллергических реакций;
• в нем не образуются грибок и плесень;
• является устойчивым к перепадам температуры;
• удобный в работе;
• широкий спектр деятельности;
• высокие показатели звукоизоляции.

ППУ для производства мебели не представляет собой благоприятную среду для обитания насекомых

И также его основным плюсом является способность принимать различные необходимые формы, что немаловажно при изготовлении обивок для мебели, сидений и матрасов

Несмотря на существенные плюсы, пенополиуретан имеет и отрицательные стороны.

• Негативное влияние ультрафиолетового излучения способствует быстрому износу. В качестве защиты можно использовать штукатурку или краску.
• Пенополиуретан – это трудносгораемый материал. Большая температура не приведет к возгоранию, однако утеплитель может начать тлеть. Такой процесс можно остановить при охлаждении материала. Поэтому там, где поверхность может начать греться, лучше отказаться от использования ППУ.

Толщина наносимого слоя

Для утепления стены достаточно нанести термоизоляционный слой толщиной 50 мм. Однако, с такой точностью произвести напыление по всей поверхности не получится. Поэтому профессионалы советуют работать в пределах 50-60 мм, где минимальная толщина термослоя 50 мм, максимальная — 60 мм. Сильно выступающую за пределы обрешетки пену срезают ножом. Данные приведены для кирпичной стены в полтора кирпича.

Во всех остальных случаях нужно считать. Для этого можно воспользоваться онлайн-калькулятором (см. здесь) или провести расчеты самостоятельно.

Плотность утеплителя

Регулировать плотность можно одновременно несколькими способами: изменением пропорций компонентов, при этом в пределах сотых процента, скоростью и силой подачи пены. Поэтому для опытного специалиста не составит труда отрегулировать оборудование под требуемую плотность. А она для стен составляет около 40 кг/м3.

Пирог стены

Главным условием нанесения полиуретана является возведение обрешетки из дерева или металлического профиля на поверхности стены. Утеплитель будет наноситься в пространство между направляющими обрешетки. Обрешетка не только создает «ячейки» для нанесения полиуретановой пены, но и выполняет выравнивающую функцию.

Отдельная паро- и гидроизоляция не нужна, если используется пенополиуретан с закрытой структурой, так как его влагозащитные свойства очень высоки. Материал с открытыми ячейками требует установки пароизоляционного слоя.

Стеновой пирог

При внешнем утеплении он устанавливается между теплоизоляцией и конструкцией стены. Самый популярный материал пароизоляции – это полиэтилен, который укладывается с нахлестом под обрешеткой по всей ее площади.

Гидроветроизоляция всегда монтируется между слоем ППУ и внешней отделкой стены.

Технические характеристики пенополиуретана

Утепление ППУ, если судить по отзывам имеет как свои плюсы, так и минусы. К счастью, все их можно устранить, если предпринять правильные действия. Но чтобы это стало возможным, необходимо подробно разобраться в технических свойствах материала.

Весь полиуретан можно условно поделить на жёсткий и мягкий. Для строительных работ в большинстве случаев используют первый, если судить по отзывам. Он отлично подходит для утепления и при этом обладает стойкостью против механических воздействий разного рода.

К важным техническим свойствам материала, судя по отзывам, можно причислить устойчивость к коррозии. Мало того, пенополиуретан не пропускает воду и способен выдерживать влияние агрессивной химической среды.

О теплопроводности пенополиуретана для утепления необходимо узнавать из специализированной литературы, а не из отзывов. Данный параметр напрямую зависит от размеров ячеек, которые составляют основную структуру вещества.

Внимание! Теплопроводность пенополиуретана колеблется в диапазоне от 0,02 до 0,04 Вт/м. Это хороший показатель, если вам нужно провести утепление помещения

Об этом свидетельствуют многочисленные отзывы. Достаточно посмотреть на керамзит, чтобы понять, насколько высоки показатели ППУ. Теплопроводность керамзита около 0,14 Вт/м. У пеностекла она ещё выше. Даже минеральная вата не сравнится с пенополиуретаном

Это хороший показатель, если вам нужно провести утепление помещения. Об этом свидетельствуют многочисленные отзывы. Достаточно посмотреть на керамзит, чтобы понять, насколько высоки показатели ППУ. Теплопроводность керамзита около 0,14 Вт/м. У пеностекла она ещё выше. Даже минеральная вата не сравнится с пенополиуретаном.

Способность поглощать звуки зависит от нескольких параметров:

• эластичности,
• пропускной способности,
• толщины.

Отдельно нужно упомянуть демпфирующие свойства. Эта информация также подтверждается отзывами профессионалов, которые много лет занимаются утеплением помещений и домов при помощи пенополиуретана.

Совет! Лучшим по защите от шума считаете ППУ полуэластичного типа.

Отдельно нужно рассказать о свойствах пенополиуретана, которые проявляются при контакте с химическими веществами. ППУ если верить отзывам экспертов не могут разрушить даже едкие химические реагенты. Мало того, он без проблем переносит влияние бензина, масла, пластификаторов, спирта и кислоты.

Ещё одним немаловажным свойством пенополиуретана, исходя из отзывов, является защита металла от коррозии. Достаточно нанести ППУ на металл, и вы получите не только качественное утепление, но и защитите постройку от разрушения.

Важным свойством пенополиуретана для утепления, судя по отзывам, является низкое влагопоглощение. Показатели этого материала впечатляют. За сутки структура не натянет более трёх процентов влаги. Это хороший показатель.

Внимание! Чем выше плотность пенополиуретана для утепления, тем меньше его водопоглощение. Впрочем, об этом можно узнать из отзывов

Преимущества и недостатки утепления стен изнутри пенополиуретаном

• Пенистый утеплитель имеет превосходное сцепление с материалами стен: бетоном, древесиной, металлом, стеклом и кирпичом. Конфигурация ограждающих конструкций и их механические дефекты в виде неровностей, мелких трещин никакого значения при напылении не имеют. Отличная адгезия пенополиуретана исключает при работе с ним устройство какого-либо дополнительного крепежа и предварительную обработку поверхности перед его нанесением.
• С помощью мобильных аппаратов напыление пенополиуретанового утеплителя можно производить на месте производства работ, используя минимальное количество исходных компонентов. Этот факт является важным преимуществом такого метода обработки конструкций. При этом снижение затрат на доставку, хранение и монтаж пенополиуретана приносит внушительный экономический эффект. Изготавливать пенный утеплитель на месте его использования гораздо выгоднее, чем перевозить далеко «воздух» состоящих почти полностью из газа пенополиуретановых изделий. Кроме того, уменьшаются затраты на крепежные материалы, организацию складирования изолятора и его охрану.
• При утеплении изнутри пенополиуретаном стен методом напыления значительно сокращается время ведения работ за счет высокой технологичности данного способа. Рабочее звено в составе двух человек за одну рабочую смену способно утеплить с помощью мобильной установки площадь стен около 800 м2.
• Срок полимеризации полиуретанового утеплителя может составлять 24-72 часа. Такая высокая скорость твердения пены позволяет эксплуатировать объект практически сразу после завершения теплоизоляционных работ.
• Пенополиуретан является необычайно легким утеплителем, поэтому практически не утяжеляет конструкции и не оказывает нагрузок на фундамент.
• Пенополиуретановому покрытию нипочем сезонные смены температуры воздуха.
• Жидкое напыление утеплителя в отличие от его листовых или плиточных аналогов создает с ограждающей конструкцией монолитное соединение. При этом в теплоизоляции отсутствуют стыки, сквозь которые часто проникает холодный воздух.

1. Утеплитель быстро изнашивается от воздействия солнечных лучей. Поэтому после полимеризации он нуждается в защите, которую можно обеспечить при помощи окрашивания утепленной поверхности, ее оштукатуривания или установки панелей.
2. Применение пенополиуретана ограничивается выбором поверхностей, которые сильно греются или могут загореться. И хотя данный изолятор является негорючим материалом, при большой температуре он может начать тлеть и разрушаться.
3. В число существенных недостатков можно включить относительную дороговизну компонентов пенообразователя и работы по его нанесению мобильными установками.

Утепление мансарды

Утепление дома пенополиуретаном отзывы получило положительные благодаря тому, что материалы можно применять для отделки всего загородного коттеджа. Для снижения уровня теплопотерь чаще всего выполняется отделка мансарды или чердака с помощью ППУ. Чем хорош данный метод? Во-первых, бесшовностью покрытия, что обеспечивается применением аппарата низкого давления, напыляющего смесь на утепляемую поверхность. ППУ застывает на основании в течение 10 минут, при этом операция выполняется в несколько слоев, чтобы достичь ровной и аккуратной поверхности. Наносить материал можно вертикально и горизонтально, при этом он идеально крепится на поверхность из дерева, бетона, металла или пластика. Неслучайно очень часто используется утепление мансарды пенополиуретаном. Отзывы отмечают, что это самый простой и удобный способ обеспечения дополнительной теплоизоляции.

К этому процессу нужно подойти ответственно в первую очередь потому, что мансарда – это жилое помещение, которое соприкасается с холодным воздухом больше, чем остальные помещения. Соответственно, кроме утепления, потребуется еще дополнительная гидроизоляция, выполненная в соответствии с нормами экологичности и пожаробезопасности.

Использование минеральной ваты и иных плиточных материалов – процесс слишком длительный и трудоемкий, поэтому утепление напылением пенополиуретана отзывы получило положительные как раз за простоту и быстроту процесса. С напылением можно справиться и самостоятельно, при этом срок службы покрытия составит около 50 лет.

Как произвести утепление дома ППУ своими руками

Чтобы утеплить дом или квартиру пенополиуретаном, не обязательно быть профессиональным строителем. Достаточно самостоятельно изучить свойства материала, способ его нанесения и особенности эксплуатации.

К примеру, пена наносится легко и быстро. Для этого используется специальный баллон под давлением, в процессе подачи из которого, жидкие компоненты состава между собой смешиваются без участия кислорода. За счет этого и создается непористая, эластичная, прочная и теплоизоляционная поверхность. Раствор обладает высокими адгезийными качествами и надежно сцепляется с любой поверхностью. За счет плотности, пена не стекает и легко наносится как на вертикальные, так и на горизонтальные поверхности. Застывает она не моментально и у работника есть время после нанесения выровнять слой пены, создав нужную толщину.

Пошаговое руководство

Перед нанесением пенополиуретана изнутри необходимо предварительно подготовить поверхность:

1. Демонтаж старого покрытия, очищение поверхности от краски, штукатурки, обоев, пыли и грязи.
2. Выравнивание. Если на стене есть явные изъяны, необходимо воспользоваться штукатуркой. Если же неровности незначительные, тогда выравнивать по уровню стены не обязательно, с этой задачей справится пена.

Далее пошаговое руководство:

При монтаже жидкого ППУ предварительно делается обрешетка, то есть, на поверхность крепятся доски или профиля.
Далее наносится распыляемый пенополиуретан. Необходимо заполнить все щели и пустоты, создавая плотный защитный теплоизоляционный слой

Особое внимание нужно уделить углам.
Для создания ровного слоя и гладкой поверхности можно использовать штукатурную рейку, которая позволит удалить излишки пенополиуретана до того, как он высохнет.

Для монтажа блоков применяют стандартное крепление грибками или дюбелями, которые крепятся по средине листа, и по его 4 углам.

Конечным пунктом будет нанесение отделочных материалов.

На ППУ можно наносить штукатурку, краску, обои и любой другой отделочный материал.

Наносить ППУ нужно аккуратно, чтобы материал не попал на пол или мебель, так как отмыть его практически невозможно даже растворителями.