Основы распыляемой полиуретановой пены (SPF)

Распыляемая полиуретановая пена (SPF) — универсальный и высокоэффективный изоляционный и герметизирующий материал, широко используемый в строительстве, автомобилестроении, судостроении и промышленности. Его уникальность заключается в том, что он наносится в жидком виде, а затем расширяется, образуя бесшовный монолитный слой пены.

SPF создается на месте путем смешивания двух жидких компонентов, обычно называемых стороной «А» и стороной «В», в распылительной насадке:

• Сторона «А»: В основном состоит из изоцианаты, чаще всего метилендифенилдиизоцианат (МДИ) и полимерный МДИ (пМДИ).
• Сторона «Б»: Смесь полиолы и различные добавки, включая катализаторы (для контроля скорости реакции), вспенивающие агенты (для создания структуры пены), поверхностно-активные вещества (для стабилизации ячеек) и антипирены.

При смешивании и распылении этих двух жидкостей происходит быстрая химическая реакция. В результате смесь значительно расширяется и затвердевает, образуя жёсткую или полужёсткую пену. Благодаря этому расширению SPF-средство заполняет неровности, щели, трещины и углубления, создавая непрерывный барьер.

Два основных типа SPF классифицируются по структуре и плотности клеток:

1. Распыляемая пена с открытыми ячейками (ocSPF):
   • Плотность: Низкая плотность (0,4–1,2 фунта/фут³).
   • Структура: Состоит из мельчайших ячеек, которые не полностью закрыты, что означает, что воздух может проникать в пену.
   • Значение R: Обычно ниже (около R-3,5–R-4,0 за дюйм).
   • Характеристики: Более мягкий, гибкий и пропускает некоторое количество влаги. Он также отлично поглощает звук.
   • Приложения: Часто используется в пустотах внутренних стен, на чердаках и потолках, где звукопоглощение и экономическая эффективность являются приоритетными. Он выполняет преимущественно функцию воздухонепроницаемого, но не пароизоляционного барьера.

1. Спрей-пена с закрытыми ячейками (ccSPF):
   • Плотность: Более высокая плотность (1,75–2,25 фунта/фут³ для стандартного, до 3 фунтов/фут³ для кровельного).
   • Структура: Состоит из плотно упакованных, полностью инкапсулированных ячеек, внутри которых находится газ (часто вспенивающий агент).
   • Значение R: Значительно выше (обычно R-6,0–R-7,0 на дюйм), что обеспечивает превосходную теплостойкость.
   • Характеристики: Более жёсткий, прочный и выполняет функции пароизоляции, а также воздухонепроницаемого барьера. Он также устойчив к водопоглощению.
   • Приложения: Идеально подходит для наружного применения, крыш, подвальных помещений, подвалов и мест, где решающее значение имеют контроль влажности, структурная целостность и максимальная изоляция. Он может значительно повысить прочность стеновых систем.с

Изоляция зданий: Стены, крыши, чердаки, подвальные помещения, подвалы в жилых, коммерческих и промышленных зданиях.

  Кровля: В качестве основного кровельного материала (часто с защитным покрытием) для плоских или малоуклонных крыш, обеспечивающего изоляцию и гидроизоляцию.

  Герметизация воздуха: Герметизация окон, дверей, труб, электропроводок и других мест проникновения для предотвращения утечек воздуха.

  Звукоизоляция: Специально разработанная пена с открытыми ячейками для снижения передачи шума между помещениями или снаружи.

  Холодильное хранение: Теплоизоляция холодильных складов, морозильных камер и перерабатывающих заводов.

Общие свойства пенополиуретана:

  Низкая плотность: По сравнению со многими другими материалами, особенно металлами.

  Тепло- и звукоизоляция: Как гибкие (с открытыми ячейками), так и жесткие (с закрытыми ячейками) пены обладают значительными изоляционными свойствами.

  Механические свойства: Может значительно различаться в зависимости от рецептуры, включая прочность на сжатие, прочность на растяжение, сопротивление разрыву и эластичность.

  Долговечность: В целом это прочный материал, который не подвержен существенному ухудшению свойств с течением времени.

  Универсальность: Может изготавливаться в широком диапазоне твердости и гибкости и использоваться в различных формах (пены, эластомеры, покрытия, клеи, герметики).

  Химическая стойкость: Может быть разработан таким образом, чтобы быть устойчивым к различным химикатам, маслам и растворителям.

  Водостойкость: Жесткие пены с закрытыми ячейками особенно хорошо противостоят водопоглощению.

Пожарная безопасность — важнейший фактор при использовании пенополиуретана, особенно в строительстве и автомобилестроении. Полиуретан — органический материал, горючий. Однако в состав пенополиуретана добавляют антипирены для соответствия определённым стандартам пожарной безопасности и строительным нормам.

Воспламеняемость: Немодифицированный пенополиуретан будет гореть при воздействии достаточного количества тепла.

Антипирены: В процессе производства в пену вводятся добавки, повышающие ее устойчивость к возгоранию и снижающие скорость распространения пламени.

Строительные нормы и правила: Строительные нормы и правила устанавливают требуемые показатели пожарной безопасности для изоляции и других применений пенопласта, часто предписывая использование противопожарных барьеров (например, гипсокартона) в сочетании с пенопластом для достижения необходимого уровня пожарной безопасности.

Важное примечание: Огнезащитные пены более устойчивы к возгоранию и горению, чем немодифицированные пены, но они не являются огнестойкими. Правильное проектирование и монтаж системы, включая использование предписанных противопожарных барьеров, имеют решающее значение для обеспечения пожарной безопасности.

Удивительная универсальность пенополиуретана напрямую обусловлена его способностью создавать различные формы с широким спектром свойств. Классификация пенополиуретана по его фундаментальной структуре (открытоячеистый или закрытоячеистый), гибкости (гибкий или жёсткий), способу производства и ключевым свойствам, таким как плотность и огнестойкость, даёт чёткую основу для понимания этого сложного материала. Разобравшись в этих классификациях, как специалисты, так и потребители смогут ориентироваться в обширном ассортименте пенополиуретанов и выбрать идеальный тип для своего проекта или продукта.