Пенополиуретан может быть как открытоячеистым, так и закрытоячеистым. Чем один вид ППУ отличается от другого и какой из них используется для теплоизоляции труб? Рассказываем в этой статье.
Пенополиуретан получают путём смешивания двух компонентов — полиола и изоцианата. Вступая в реакцию, они выделяют газ, благодаря которому полиуретан вспенивается и увеличивается в размерах. Внутри материала образуются миллионы пузырьков (ячеек), которыми он наполнен примерно на 97% — такая структура придает ППУ отличные звуко- и теплоизоляционные свойства.
В зависимости от пропорций основных компонентов и наличия дополнительных, таких как стабилизаторы, вспениватели и катализаторы, можно получить ППУ с разными заданными характеристиками — мягкие или жесткие пенополиуретаны.
Мягкие ППУ в своей структуре имеют открытую ячейку, жесткие — закрытую. Материалы обладают разными коэффициентами плотности, паропроницаемости и влагопоглощения, поэтому сферы их применения отличаются.
Открытоячеистый ППУ
Мягкий ППУ с открытой структурой ячеек имеет плотность от 6 до 20 кг/м³ и может содержать менее 20% закрытых ячеек. Расширяется в 70–150 раз и даёт в три раза больше пены, чем закрытоячеистый вид. Полиуретановая пена с открытой ячейкой получается мягкой и податливой.
Материал ценится своими звукоизолирующими свойствами. Хорошо впитывает влагу, поэтому не подходит в качестве наружного теплоизоляционного материала. Характеристики теплопроводности сравнимы с минеральной ватой.
ППУ с открытой ячейкой разрабатывался для защиты хрупких грузов при их транспортировке. Самым известным примером открытоячеистого ППУ является поролон, из которого изготавливают наполнители для мягкой мебели и автомобильных сидений, накладки на микрофоны и наушники, губки для мытья посуды и т.д. Часто используется для шумоизоляции.
Стоимость вспененных полиуретанов с открытой ячейкой ниже, чем у материала с закрытой ячейкой. Материал не предусматривает воздействие значительных перепадов температур и высокую влажность, поэтому от давления, морозов, жары и влаги используются закрытоячеистые ППУ.
Закрытоячеистый ППУ
Закрытоячеистый пенополиуретан — твердый, прочный и легкий материал. Его структура напоминает закрытые изолированные пузырьки, плотно прилегающие друг к другу, благодаря чему материал не пропускает влагу, пар, воду и воздух.
Закрытоячеистый ППУ расширяется в 30–50 раз от первоначального объема и превращается в плотную твердую массу. Плотность может варьироваться от 25 до 300 кг/м³. Имеет самый низкий показатель теплопроводности среди других теплоизолирующих материалов — всего 0,019–0,03 Вт/(м·К).
Для получения закрытоячеистого ППУ с высокими теплоизоляционными показателями используется фреон, который удерживает тепло лучше, чем углекислый газ, образующийся с помощью водного вспенивания в открытоячеистых ППУ.
Пенополиуретан с закрытой ячейкой подходит для утепления любых помещений и конструкций, в том числе и для морских судов. Его применение целесообразно там, где при максимальном уровне теплоизоляции требуется небольшая толщина материала.
ППУ для утепления труб
Для теплоизоляции предизолированных труб ГОСТ 30732-2020 предписывает использовать ППУ с полностью среднего слоя не менее 60 кг/м3, то есть закрытоячеистый тип.
ППУ с плотностью 60–80 кг/м³ — прочный материал, который выдерживает значительные механические нагрузки. Имеет высокие гидроизоляционные и теплозащитные свойства, устойчив к утечкам воздуха и водяного пара.
ППУ высокой плотности используется для мест с постоянной высокой влажностью, в том числе в качестве дополнительной гидроизоляции. Его используют в качестве теплоизоляторов в охлаждающих установках любых типов, для испарителей и труб теплоснабжения.
Подведем итоги
ППУ с открытой и закрытой ячейкой значительно отличаются своими итоговыми характеристиками — чем выше плотность материала, тем тяжелее и прочнее будет пена.
Применение того или иного вида ППУ зависит от свойств выбранного материала, а также от конкретных целей, которых необходимо добиться. Факторами при выборе ППУ могут являться тип утепляемого объекта, материал поверхности, наличие агрессивных сред, атмосферное воздействие и назначение выполняемой изоляции.
Для труб, теплоизолированных вспененным полиуретаном, применятся материал высокой плотности, который обеспечивает максимальное снижение теплопотерь и защиту стальных труб от влаги, а, значит, и от коррозии.
Если вы до сих пор думали, что ППУ — это дорого, вредно, недолговечно и пожароопасно, то рекомендуем ознакомиться со статьёй «Пенополиуретан ППУ: топ-5 заблуждений и мифов».