Pur материал что это

В последнее время на отечественном строительном рынке получили значительное распространение сравнительно новые для России теплоизоляционные материалы из пенополиуретана (PUR или ППУ) и полиизоцианурата (PIR). В статье рассмотрены основные свойства утеплителей, сэндвич-панелей с PIR/PUR, их отличительные особенности на примере конструкций кровель, применяемых на плоских и скатных крышах.

Пенополиуретан (PUR или ППУ) и в особенности полиизоцианурат (PIR) можно назвать инновационным материалом, который значительно превосходит по своим характеристикам многие традиционные теплоизоляционные материалы. Появившаяся PUR и PIR теплоизоляция, плиты, сэндвич-панели с PIR и PUR утеплением выводят строительную отрасль на новый, более высокий уровень стандартов качества. Крупнейшие отечественные производители ввели в строй новые предприятия по их выпуску: в Щелково, Рязани, Саратове, Волгограде, Туле, Невинномысске и других городах. Известные компании, которые ранее специализировались на выпуске других теплоизоляционных материалов, теперь активно продвигают PIR и PUR утеплители, сэндвич-панели на их основе на практически всех крупнейших строительных выставках в России, различных конференциях по теплоизоляции, других строительных мероприятиях. В чем причина роста популярности PUR и PIR теплоизоляции? Попробуем ответить на этот вопрос.

Для профессионала-строителя наряду с высокими качественными характеристиками используемого строительного материала всегда важна скорость выполняемых работ, оптимизация всех технологических процессов, а в случае применения утеплителей – теплотехнические характеристики строения и, безусловно, экологичность и долговечность. Изделия из PIR и PUR в полной мере отвечают данным требованиям рынка.

Все познается в сравнении. В нашем случае есть смысл сравнить их с другими теплоизоляционными материалами. Но прежде немного об особенностях PUR, PIR теплоизоляции.

Пенополиуретан и полиизоцианурат – это два родственных класса полимеров, имеющих закрытую ячеистую структуру. Ячейки наполнены вспенивающим агентом (газом) с крайне низкой степенью теплопроводности. В итоге теплопроводность ППУ 0,022 Вт/(м·K) даже ниже, чем теплопроводность воздуха – 0,025 Вт/(м·K). Так как система замкнутых сферических ячеек в материале закрыта, то она не выпускает газ, поэтому, а также благодаря применению пароводонепроницаемых облицовок, утеплитель со временем не теряет своих теплоизолирующих свойств. Для сравнения: изоляция из полиуретана толщиной 1,6 см так же сохраняет тепло, как и бетонная стена толщиной 1,34 м.

Эти свойства PUR и PIR и предопределяют основные характеристики плиты PIR/PUR (табл. 1): низкую горючесть (Г1); высокую теплосберегающую способность – коэффициент теплопроводности 0,022 Вт/(м·K). Следует отметить, что материал – легкий и прочный, со структурой из мелких закрытых ячеек. Только 3% от его объема занимает твердый материал, образующий каркас из ребер и стенок. Эта кристаллическая структура придает материалу механическую прочность. Остальные 97% объема занимают полости и поры, заполненные вспенивающим газом с крайне низкой теплопроводностью, что обуславливает низкий коэффициент теплопроводности и самое малое водопоглощение в сравнении с другими ТИМ. Прочность на сжатие – более 120 кПа – обеспечивает высокое сопротивление пешеходной нагрузке в составе систем плоских кровель.

Еще для наглядности сравним коэффициенты теплопроводности PUR и PIR с другими теплоизоляционными материалами (табл. 1).

40±2 кг/м 3 для панелей

30±2 кг/м 3 для плит

Некоторые производители, применяя различные технологические способы, достигают еще более низких показателей теплопроводности, чем 0,022 Вт/(м·K). Благодаря особенностям производства, а также использованию паронепроницаемых облицовок (фольги, стального профилированного листа) данный показатель теплопроводности сохраняется на протяжении всего периода эксплуатации утеплителя. Поэтому для обеспечения одних и тех же характеристик тепловой защиты строения требуется более тонкий слой PIR/PUR теплоизоляции, чем у других утеплителей. Эта особенность имеет большое значение при утеплении помещения изнутри (мы не увеличиваем толщину утеплителя, а значит, сохраняем полезную площадь комнаты) в случае теплоизоляции пола (расстояние до потолка ограничено) или балкона (небольшая площадь помещения, поэтому нет возможности наращивать слой утеплителя). Кроме этого, благодаря применению более тонкого материала экономятся средства на доставке и материалоемкости возводимых зданий, так как на стены для достижения нормируемого значения теплосопротивления ограждающей конструкции (зависит от региона строительства) монтируется слой утеплителя меньшего веса и толщины. Согласитесь, характеристики существенны и дают конкурентные преимущества перед другими ТИМ, обусловливая их популярность на мировом строительном рынке.

Коэффициент теплопроводности

Если сравнивать PIR – продукты нового поколения – с традиционными PUR системами, то PIR наполнители обладают пониженной горючестью. Температура эксплуатации PIR доходит до 140°C, тогда как PUR можно использовать только при температурах ниже 100°C. Иными словами, PIR – это более огнестойкая разновидность PUR. Под воздействием пламени происходит обугливание наружного слоя материала, образуется углеродная матрица, которая служит защитой внутренних слоев, препятствуя горению дальнейших слоев полимера. Благодаря данному факту PIR используется повсеместно в качестве пассивной защиты от зажигательных снарядов в бронетехнике. Материал при воздействии пламени моментально коксуется и препятствует распространению огня. Это обеспечивает высокие пожарно-технические показатели как самого материала (группа горючести Г1), так и конструкций, где он используется. В случае применения утеплителей в конструкциях достигаются показатели К0 по классу конструктивной пожарной опасности, в случае использования сэндвич-панелей – К1. То есть материал по своим показателям занимает среднюю нишу между минеральной ватой (НГ, К0) и пенополистиролом (Г3-Г4, К0-К3). Данные показатели особенно актуальны при обустройстве кровель, так как в случае применения пенополистирола на кровлях необходимы дополнительные противопожарные рассечки и даже целые насыпи. В случае применения PIR в соответствии с СП 17.13330.2011 «Кровли» никаких дополнительных противопожарных мероприятий не требуется.

Также материал имеет высокие прочностные характеристики. Это важно в случае применения PIR для утепления плоских кровель, так как жесткость основания является ключевым параметром сохранения эксплуатационных качеств гидроизоляционного кровельного материала.

Использование неправильно подобранных теплоизоляционных материалов, которые в процессе эксплуатации теряют свои эксплуатационные характеристики (в том числе жесткость), приводит к неизбежному сокращению срока службы всей кровельной системы.

Кроме того, следует отметить влагоустойчивость PUR и PIR теплоизоляции и способность сохранять свои геометрические размеры и однородность. Это важные параметры, ведь при перенасыщении утеплителя водой увеличивается коэффициент теплопроводности материала, что в итоге приводит к уменьшению термического сопротивления ограждающей конструкции. А если утеплитель со временем усядет (потеряет жесткость и несущую способность), как часто бывает с волокнистыми материалами, и сползет вниз, то верхняя часть ограждающих конструкций в случае сэндвич-панелей останется вообще без утепления.

Ко всему прочему полностью отвержденный полиизоцианурат является химически стабильным и инертным материалом, практически не теряющим своих механических и теплофизических свойств с течением времени. Материал не гниет, влагоустойчив, не разлагается, не подвержен влиянию грызунов, химически стабилен и безопасен для окружающей среды.

Тренд рынка – применение сэндвич-панелей с PIR и PUR утеплением

Сегодня абсолютно все ведущие производители сэндвич-панелей, которые ранее производили сэндвич- панели исключительно с минераловатным наполнителем, поставили себе либо отдельные, либо комбинированные линии, способные выпускать сэндвич-панели с PIR/PUR теплоизоляцией.

Конструктивно сэндвич-панель с PIR и PUR утеплением – это трехслойный композитный строительный материал, каждый слой которого выполняет определенную функцию. Между двух слоев обшивки сэндвич-панели находится слой утеплителя, в качестве которого может использоваться пенополиуретан (PUR) или пенополиизоцианурат (PIR).

В качестве же обшивки утеплителя могут использоваться профилированные или плоские стальные листы, то есть сэндвич-панель одновременно является теплоизоляционным и конструкционным материалом, сберегающим тепло и играющим роль внешней и внутренней обшивки, которая не требует отделки.

Поскольку сэндвич-панели – промышленного производства, они имеют четко заданные геометрические размеры, что ускоряет процесс возведения здания. Сами панели имеют сравнительно небольшой вес. Это снижает нагрузку на фундамент, сокращает транспортные расходы и упрощает все технологические операции. При необходимости здание из сэндвич-панелей можно демонтировать и перевезти на другое место. Также на стройплощадке отсутствует строительный мусор. При монтаже сэндвич-панели соединяются с металлическим, железобетонным или деревянным каркасом с помощью открытой или скрытой системы крепления.

Сэндвич-панели могут применяться как ограждающие и самонесущие конструкции при строительстве зданий и сооружений каркасно-панельным способом, или как облицовочный материал при реконструкции фасадов. Также сэндвич-панели могут служить звуко- и теплоизоляционными перегородками в зданиях коммерческого и промышленного назначения.

Российские производители сэндвич-панелей с наполнителем PIR/PUR еще несколько лет назад в основном основывались на опыте западных компаний, используя уже давно проверенные за рубежом конструкции и состав сис- тем для наполнителя. Сейчас крупнейшие производители разработали собственные конструкции сэндвич-панелей, включая замок и виды накаток. Последним трендом на рынке сэндвич-панелей является разработка собственных рецептур, которые позволяют получить продукты с повышенными эксплуатационными характеристиками в российских условиях.

Следует заострить внимание на особенностях производства сэндвич-панелей и PIR теплоизоляции. Технологический процесс требует, чтобы ППУ напылялся между двух облицовок, а так как нет склейки (полиуретан обладает повышенной адгезией к облицовкам), получается прочное соединение. В случае применения сэндвич-панелей в качестве облицовок используется металлический лист, а в случае PIR плит существует множество вариантов. Комбинируя различные варианты подложки (используя стеклохолст, фольгу и т.п.), получают материал с различными свойствами и областью применения.

Например, существует облицовка с огнезащитным графитовым покрытием, которое расширяется при воздействии пламени. Или – стеклохолст (для утепления внешних стен по системе «мокрого фасада»), а также специальное покрытие для наплавления гидроизоляции огневым способом.

Еще один важный нюанс – наличие замкового соединения типа «шип-паз». Но прежде чем говорить об особенностях данного соединения, небольшая ремарка: логотип НАППАН, Национальной ассоциации производителей панелей из ППУ, напоминает замковое соединение. Именно такое замковое соединение, по мнению Фаусто Бальдино, эксперта ассоциации НАППАН, представителя компании – производителя сэндвич-панелей, имеет немаловажное значение в понимании сути использования PIR и PUR утеплителей: «Замки типа «шип- паз», лабиринтное и пазовое соединения сэндвич-панелей обеспечивают создание сплошной поверхности, повышают несущую способность и сопротивление нагрузкам. Это значительно ускоряет и упрощает процесс монтажа конструкций».

Алексей Горохов, исполнительный ди- ректор НАППАН: «При возведении энергоэффективного здания важно обеспечить замкнутый теплоизоляционный контур и убрать все мостики холода. При соединении «шип-паз» в случае применения теплоизоляции ППУ (PUR, PIR) соединение панелей происходит «по пене».

Добавлю, что, например, для теплоизоляции скатных кровель замковое соединение вкупе с высокими прочностными характеристиками позволяет выполнить теплоизоляцию кровли поверх обрешетки, что позволяет полностью избавиться от мостиков холода (дерево обладает достаточно высокой теплопроводностью).

Информация для размышления

По данным нового исследования экспертов INFOLine «Рынок сэндвич-панелей РФ. Итоги 2015 года. Прогноз до 2018 года», несмотря на общее сокращение объемов потребления сэндвич-панелей продолжается тенденция к увеличению использования доли полимерных наполнителей, таких как пенополиуретан и пенополиизоцианурат. По данным специалистов агентства, доля сэндвич-панелей с этими вариантами наполнителей на рынке достигает уже почти 30%. В то же время доля минераловатных панелей сократилась до уровня ниже 65%.

Как показали результаты исследования, рост доли сэндвич-панелей с PIR и PUR наполнителем связан не только с ростом числа производителей и популяризацией данного товара на рынке, но и с изменением в отраслевой структуре потребления сэндвич-панелей. Так, в настоящее время на фоне кризиса в строительной отрасли наиболее стабильным оказался сегмент строительства сельскохозяйственных объектов, где PIR и PUR панели широко используются благодаря своим уникальным характеристикам.

И опять используем сравнение. Доля теплоизоляционного материала из жесткого пенополиизоцианурата (PIR) для теплоизоляции плоских кровель на рынке США составляет 76% (по данным NRCA, 76,4% в конструкциях плоских кровель). В Европе – примерно 40%. В России – около 2%. Почему такая у нас с ними разница? Почему у них материалы PIR/PUR востребованы, а мы только начинаем их догонять? Вопрос, как говорится, поставлен ребром. А ответ придется искать и производителям, и Национальной ассоциации производителей панелей из ППУ, и наконец, Минстрою РФ. Ведь это ведомство устанавливает правила игры на рынке.

Редакция планирует посвятить ряд статей теме PIR/PUR изоляции. И учитывая схему распространения наших изданий во все 85 регионов РФ (конкретным лицам: руководителям строительных организаций, технологам, снабженцам), главам администраций регионов (их заместителям по строительству), наряду с распространением материалов в Интернете, редакция ждет откликов на новые PIR/PUR изоляционные материалы, возможно, об уже полученном опыте их практического применения в строительной отрасли.

А вторая статья из этой серии расскажет об испытаниях на долговечность продукции из PIR/PUR.

P.S. Редакция благодарит ассоциацию НАППАН (www.nappan.ru), любезно предоставившую материалы своей библиотеки для подготовки данной статьи.

И.А. КОПЫЛОВ, обозреватель

Источник:

Источник

Техническая информация

ВИДЫ УТЕПЛИТЕЛЕЙ СЭНДВИЧ ПАНЕЛЕЙ

МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА

ПЕНОПОЛИСТИРОЛ

Пенополистирол – это газонаполненный материал, получаемый из полистирола и его производных, а также из сополимеров стирола. Обычная технология получения пенополистирола связана с вспениванием гранул полистирола и выпекания блоков. Готовые блоки, выгруженные из блок-формы, складируют в отдельной части цеха с целью охлаждения, снижения влажности и устранения внутренних напряжений. На последнем этапе производства такие выдержанные пенополистирольные блоки будет разрезаны на листы.

Данный материал по теплотехническим характеристикам значительно превосходят традиционные материалы, мало весит, долговечен и биологически устойчив.

ПЕНОПОЛИУРЕТАН (PUR)

Пенополиуретан (PUR) – материал, процесс производства которого предусматривает смешение двух жидких компонентов – изоционата и полиола. В результате реакции происходит вспенивание и увеличение в объеме полученной смеси. После остывания образуются вещество, состоящее из микроячеек, заполненных воздухом.

Технология производства пенополиуретана подразумевает соблюдение нескольких параметров. Это соотношение компонентов, температура компонентов и окружающей среды, а так же качественное смешение. Любое незначительное отклонение хотя бы одного из параметров приводит к браку.

Кроме того, пенополиуретан стоек к влаге и имеет гарантированный срок службы до 30 лет.

ПЕНОПОЛИИЗОЦИАНУРАТ (PIR)

Полиизоцианурат (PIR) – это полимер, родственный пенополиуретану (PUR). Как и PUR, он получается в результате реакции изоцианурата и полиола в соотношении 2:1, а полимеризация происходит при более высокой температуре. Избыточный изоцианурат вступает в реакцию с самим собой, образуя особые сетчатые структуры. В результате получается другой материал – полимеризованный изоцианурат, армированный полиуретаном.

Особенностью этих дополнительных структур является то, что их обугливание при горении или воздействии пламени происходит с образованием «пористой» углеродной матрицы. Данная матрица служит защитой внутренних слоев и препятствует горению полимера.

Таким образом, PIR-панели отличаются более высокими огнестойкими качествами, чем PUR- панели.

Температура эксплуатации PIR-панелей доходит до 140°С, тогда как PUR-панели можно использовать только при температурах ниже 100ºС.

ВИДЫ ЗАЩИТНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ СЭНДВИЧ ПАНЕЛЕЙ

Полиэстер (PЕ) – недорогое, наиболее распространенное покрытие. Толщина 25 мкм. Отлично выдерживает любые особенности российского климата, т.к. устойчив к атмосферным и механическим воздействиям. Имеет высокие показатели гибкости и устойчивости к выцветанию.

Пурал (Pural) – более современный вид покрытия, которое изготавливается на основе полиуретана. Данное покрытие высоко ценится, поскольку обладает хорошими эксплуатационными качествами при резких колебаниях температуры. Большая толщина (50 мкм) гарантирует высокую антикоррозийную устойчивость и эффективную сопротивляемость агрессивным химическим воздействиям.

Поливинилиденфторид (PVDF) – наиболее прочное, износостойкое покрытие. Применение данного покрытия оправдало себя в условиях южной территории страны, потому что оно хорошо переносит воздействие ультрафиолетового излучения и практически не меняет цвет.

Пластизоль (PVC200) – является достаточно толстым покрытием, толщина 200 мкм. Вещества, входящие в состав, обеспечивают устойчивость к химическим и механическим воздействиям. Тиснение поверхности «под кожу» позволяет маскировать царапины. А само покрытие незаменимо там, где существует повышенное загрязнение окружающей среды.

ЦВЕТА RAL

Источник

Сравнение плит LogicPIR, напыляемого пенополиуретана и вспененного фольгированного полиэтилена

Плиты LogicPIR

Изначально PIR разрабатывался для военно-космической отрасли путём модификации полиуретана. Именно этим материалом были изолированы топливные баки ракет, а сегодня PIR применяется для утепления кровель, стен, полов, потолков, лоджий, бань и не только.

PIR-плиты устойчивы к динамическим нагрузкам и «вытаптыванию», плотно стыкуются и благодаря очень малому весу не оказывают повышенных нагрузок на несущие узлы здания. Особенно актуально это качество при реконструкции эксплуатируемых кровель. Кроме того, возможно сокращение затрат на логистику и подъем плит утеплителя на кровлю именно благодаря их небольшому весу.

Монтаж PIR-плит возможен в любое время года, в отличие от напыляемого полиуретанового утеплителя, который наносится строго в температурном интервале от +5°С до +35°С, и о котором пойдет речь далее.

Утеплитель PUR

PUR — пенополиуретановый утеплитель на основе изоцината и полиола (синтетические волокна из этих компонентов были разработаны еще в 1937 году Отто Байером). Теплоизоляционную пену наносят на утепляемые поверхности либо используют для заполнения пустот в кирпичных и деревянных стенах, за гипсокартонными перегородками и и.п. PUR-утеплитель вводят через небольшие высверленные отверстия, заполняя люфты и полости.

Пена стекает до самого дна, постепенно расширяясь, в результате образуется бесшовный паронепроницаемый слой без мостиков холода.

Пенополиуретан сохраняет теплосберегающие свойства в течение 40 лет и более. Эта способность подтверждена обширным практическим опытом. Но в случае неполного заполнения пеной полостей при утеплении стен/кровли, КПД утепления снижается вдвое и больше, соответственно, весь процесс утепления становится напрасной тратой средств.

Главные положительные качества напыляемой PUR-теплоизоляции:

Пенополиуретаны относятся к самозатухающим материалам. Но если сравнивать утеплители PIR и PUR, то у первого степень огнестойкости выше. Группа горючести PIR-плит Г1-Г2, группа горючести напыляемого полиуретана Г3-Г4.

Вспененный фольгированный полиэтилен

Мягкий и легкий материал, относящийся к группе отражающей теплоизоляции в соответствии с ГОСТ Р 56734-2015. Впрочем, отражающие свойства намного ниже, чем у PIR-плит, это напрямую связано с качеством каширующей облицовки.

Если плиты Logicpir с обеих сторон облицованы качественной алюминиевой фольгой толщиной 50 мкм, то утеплитель на основе вспененного полиэтилена лишь с одной стороны покрыт лавсановой пленкой с металлизированным покрытием — аналогом фольги.

Доступный диапазон толщин утеплителя от 2 до 20 мм. Для полноценного утепления стен дома или кровли этого недостаточно, но в качестве подложки под напольные покрытия, в том числе при обустройстве теплых полов материал используется достаточно часто.

Вспененный фольгированный полиэтилен оптимально использовать в комплексе с другими утеплителями, чтобы повысить срок службы всего пирога утепления, защитить конструкции от влаги и улучшить шумоизоляционные свойства.

Вспененный фольгированный полиэтилен, несмотря на ряд существенных недостатков, имеет и положительные качества, такие как:

Материал легко режется острым строительным ножом, а по стыкам проклеивается алюминиевым скотчем.

Укладку можно производить даже при минусовых температурах, главное, чтобы при эксплуатации материал не нагревался выше +100°С.

Сравнение материалов

Выбрать лучший из трех представленных утеплителей не сложно, достаточно просто сравнить технические характеристики материалов.

Теплопроводность

Характеристика, показывающая количество проходящей за единицу времени (секунду) через 1 квадратный метр материала количества теплоты при единичном температурном градиенте.

Сравнение коэффициентов теплопроводности утеплителей:

Теплопроводность PIR сопоставима с PUR-изоляцией и намного ниже, чем у прочих теплоизоляционных материалов. У вспененного полиэтилена теплоизолирующие свойства вдвое ниже, чем у PIR и PUR.

Чем ниже теплопроводность материала, тем, соответственно, лучше показатели теплосбережения или энергоэффективности.

Используя для утепления дома, бани или другого помещения утеплитель с рекордно низкой теплопроводностью, можно сэкономить свободное внутреннее пространство за счет уменьшения толщины материала. Кроме того, энергоэффективный утеплитель быстро окупает себя в финансовом плане, так как существенно снижаются расходы на отопление и кондиционирование комнат.

Благодаря кашированию ПИР-плит паронепроницаемой алюминиевой фольгой, рекордно низкий показатель теплопроводности сохраняется на протяжении всего срока службы материала.

Прочность на сжатие и жесткость

Жесткость, прочность, отсутствие деформации при высоких нагрузках позволяют использовать материал не только для утепления полов под тяжелые мокрые стяжки, но и на эксплуатируемых кровлях, в том числе в регионах с высокими снеговыми нагрузками.

Прочность на сжатие при 10% деформации у плит PIR составляет 150 кПа или 15 тонн на 1 кв. метр. Пенополиизоцианурат не сминается и не крошится в течение всего срока службы, геометрические размеры стабильны даже при высоких нагрузках.

У вспененного полиэтилена прочность на сжатие в 4 раза ниже и составляет всего 35 кПа.

Walkability (вытаптываемость) — термин, используемый в Европе и означающий способность теплоизолирующего материала стабильно сохранять свойства под воздействием переменных нагрузок. Благодаря высокой устойчивости к вытаптываемости PIR плиты позволяют продлить срок эксплуатации гидроизоляционного ковра и всей кровли в целом.

Жесткость материала не менее важна при утеплении стен. Если изолятор сомнется в течение периода эксплуатации, верхняя часть стен останется неутепленной, что повлечет ряд проблем, одна из которых — существенное увеличение затрат на отопление помещений.

Утеплитель может потерять жесткость под воздействием влаги, плесени, вредителей и других факторов. Отсюда следует вывод — качественный материал, такой как Logicpir, отличается не только жесткостью, но и биологической стабильностью, минимальным процентом влагопоглощения, биологической и химической инертностью.

Пожаробезопасность

Пенополиизоциануратные утеплители (PIR) относятся к группе горючести Г1. Высокие пожарно-технические характеристики как непосредственно самих плит, так и утеплённых конструкций достигается благодаря теомореактивности полимера.

Под воздействием пламени верхний слой утеплителя коксуется то есть превращается в обугленную корку (пористую углеродную матрицу), препятствующую дальнейшему распространению огня.

Вспененный полиэтилен назвать пожаробезопасным материалом нельзя. Этот материал относится к реактопластам — химическим полимерам, которые под воздействием пламени превращаются в горящий расплав.

Сравнив утеплители, не сложно понять, почему именно PIR-плиты настолько востребованы в мире. Полиизоциануратными плитами утеплено уже более 40% кровель в Западной Европе и более 76% в Северной Америке.

Технические характеристики материала близки к идеалу, это делает его востребованным в жилом, коммерческом, промышленном строительстве, сельском хозяйстве (при возведении агропромышленных и животноводческих комплексов).

Источник