Что такое пенополиуретан

Пенополиуретан — далеко не новый материал. Основные компоненты, необходимые для его синтеза, известны уже почти 150 лет. Первые исследования свойств пенополиуретана начались в 30-х годах прошлого века, и спустя несколько лет в Германии запустили промышленное производство ППУ для нужд различных отраслей. После открытия более простых и дешевых технологий синтеза пенополиуретан нашел широкое применение по всему миру, и мы постоянно с ним сталкиваемся, даже если и не подозреваем об этом.

Пенополиуретан получают, смешивая два компонента: полиол и полиизоцианат (иногда используются катализаторы и другие добавки). При смешивании происходит реакция, в результате которой материал вспенивается и быстро расширяется, многократно увеличиваясь в объеме. Как это происходит, можно наблюдать на примере обычной монтажной пены, которая является одним из многочисленных видов пенополиуретана.

Виды пенополиуретана

Смешивая компоненты в разных пропорциях при определенных условиях, можно получить пенополиуретаны, которые различаются по структуре, плотности и физико-механическим свойствам.

• Жесткий пенополиуретан отличается закрытоячеистой структурой. Он на 98% состоит из закрытых «пузырьков», заполненных воздухом или газом. Благодаря такой структуре он является отличным теплоизолятором и не пропускает влагу и водяные пары. Поэтому его используют для утепления стен и крыш, а также для производства бытовой техники (жестким ППУ заполнены стенки электрических бойлеров и морозильных камер).
• Эластичный пенополиуретан (более известный под устоявшимся названием «поролон») — это материал, в котором более 90% ячеек — открытые. Его пористая структура — мягкая и воздухопроницаемая. Поэтому эластичный ППУ не отличается высокими теплоизоляционными свойствами, зато он может принимать нужную форму и отлично «дышит». Благодаря эластичности мягкие марки пенополиуретана используются как набивка для мягкой мебели и матрасов. ППУ с открытыми ячейками также можно применять для звукоизоляции.

Самые важные свойства и характеристики пенополиуретана

Широкому распространению пенополиуретана поспособствовало уникальное сочетание свойств и характеристик, которого нет у других материалов.

• Низкая теплопроводность. Коэффициент теплопроводности жесткого ППУ, в зависимости от марки и состава, составляет от 0,02 до 0,04 Вт/(м·К). То есть слой жесткого пенополиуретана толщиной 25 мм обеспечивает такую же теплоизоляцию, как плита минеральной ваты толщиной 125 мм или кирпичная стена толщиной 900 мм.
• Технологичность. Изготавливать изделия из пенополиуретана или наносить покрытие из ППУ очень просто. Его можно заливать в формы, чтобы сформировать предметы или блоки заданных размеров, или распылять на горизонтальные и вертикальные поверхности, получая сплошное бесшовное покрытие нужной толщины.
• Небольшой вес. Удельная плотность поролона лежит в пределах от 5 до 20 килограммов на кубометр, а плотность жестких марок — от 25 кг/м? и больше. Благодаря малому весу он практически не создает дополнительной нагрузки на конструкции, которые утепляют или звукоизолируют с помощью ППУ.
• Химическая инертность. Жесткие и эластичные марки ППУ — это химически инертные материалы с высокой стойкостью к различным веществам и соединениям. Пенополиуретан полностью нейтральный к кислотным и щелочным средам.
• Биологическая инертность. Пенополиуретан примечателен тем, что совершенно не интересен грызунам, насекомым, птицам, бактериям и микробам. Поэтому в слое теплоизоляции или пенополиуретановой набивке мягкой мебели не заводятся вредители и нежелательные формы жизни, вроде грибка или плесени.
• Пожаробезопасность. Современные пенополиуретаны принадлежат к трудногорючим материалам. В зависимости от вида антипиренов, которые входят в состав ППУ, пенополиуретаны имеют класс горючести от Г3 до Г1 (максимальная пожаробезопасность). Они оплавляются и горят только в открытом пламени. Если убрать источник огня, то ППУ мгновенно гаснет и не тлеет.
• Экологичность и безопасность. Пенополиуретан — материал, безопасный для человека и природы. Он соответствует гигиеническим нормам и санитарным требованиям. Поэтому ППУ используют в мебельной промышленности, из него изготавливают мягкие детские игрушки и предметы интерьера, его без опаски