Просто «космический» материал: почему PIR – отличная теплоизоляция для строительства. Пенополиизоцианурат что это такое

Пенополиизоцианурат что это такое - Влияние конденсата вспенивателя на теплопроводность Минеральная вата Технические характеристики PIR плит Заключение Особенности монтажа

Каменная вата на основе расплавленного базальта используется в трехслойных сэндвич-панелях. Этот твердый минерал расплавляют в печи и вытягивают в тонкие нити. Затем волокна помещаются в форму, прессуются и запекаются. В результате получается плотный материал, состоящий из микроволокон.

Области применения сэндвич-панелей с пенополиизоциануратом

При строительстве и отделке здания необходимо решить несколько важных задач, чтобы обеспечить безопасность, эстетику и долговечность конструкции, не забывая об энергоэффективности. Во многих случаях вопрос энергоэффективности решается путем использования сэндвич-панелей, изолированных пенополиизоцианатной пеной.

Пенополиизоцианурат (или PIR) появился на строительном рынке некоторое время назад и не так широко используется, как пенополиуретан или другие подобные материалы, применяемые для изоляции сэндвич-панелей. Однако свойства PIR в основном такие же, а в некоторых случаях превосходят их.

Пенополиизоцианурат используется в качестве изоляционного материала при производстве стеновых и потолочных сэндвич-панелей.

Состав

Пенополиизоцианурат — это улучшенная форма пенополиуретана. Он обладает лучшей устойчивостью к химическим, физическим и другим внешним факторам и воздействиям.

Материал образуется в результате реакции полиолов и изоциануровой кислоты в соотношении 1:2. Полимеризация происходит при высоких температурах. Это обеспечивает достаточную плотность PIR.

Толщина материала панелей варьируется до минимального значения 40 мм. Теплопроводность пенополиизоцианурата составляет k = 0,022 Вт / м 2*K. Это означает, что панели PIR являются одними из лучших с точки зрения теплоизоляции.

Пенополиизоцианурат является лишь одним из трех слоев строительной конструкции. Это изоляция между двумя внешними слоями сэндвич-панели. Эти слои могут быть изготовлены из оцинкованной стали или других материалов. Они могут быть гладкими или иметь рельефный профиль.

Где применяются

Сэндвич-панели из пенополиизоциануровой пены — это универсальные конструкции, которые можно использовать в жилых и промышленных сооружениях. Они используются при строительстве следующих объектов

  • Дома и магазины.
  • Промышленные здания,.
  • Холодильные и морозильные камеры,.
  • Спортивные и торговые центры; и
  • выставочные центры; и
  • Автозаправочные станции и автостоянки, складские помещения для
  • Склады для хранения химических веществ; и
  • Прочие сборные и передвижные здания.

Сэндвич-панели PIR могут использоваться для теплоизоляции фундаментов и полов зданий, а также внутренних и наружных стен. Кроме того, эти панели можно использовать для размещения наклонных или скатных крыш и потолков между этажами.

Изоляция PIR является одной из самых эффективных, безопасных и долговечных. Он давно известен во всем мире не только как строительный, но и как космический материал, способный выдерживать большие нагрузки и условия. Например, он использовался для изготовления деталей для ракет «Энергия» и космических кораблей «Блан».

Какие свойства у PIR

PIR, или полиизоцианурат, — это полимерный материал с пористой внутренней структурой. Катализаторы и добавки при высоких температурах образуют внутри него самостоятельные пузырьки, которые заполнены постоянными газами с низкой теплопроводностью.

Просто

По этой причине теплопроводность PIR рекордно низкая — 0,022 Вт/м-К, что делает его не только самым эффективным изоляционным материалом, но и тонким и очень легким.

Этот материал также более прочен благодаря своей микросемейке — жесткому каркасу из стен и реберных костей из твердого материала. При этом плиты тонкие и легкие, так как опухоли не влияют на их теплоизоляционные свойства и жесткость.

PIR не горит и не поддерживает горение — даже если материал подвергается открытому воздействию тепла, внешний слой просто карбонизируется — образуется углеродная матка, которая удерживает пламя и защищает другие слои.

А если вы хотите увидеть своими глазами, как PIR может бороться с огнем, посмотрите это видео

У PIR очень долгий срок службы — производитель гарантирует, что они прослужат более 50 лет.

Материал также имеет высокий коэффициент отражения 95-98%, что означает, что поглощение очень низкое, а радиационная составляющая теплопередачи к строительной конструкции, изолированной листами PIR, значительно снижена.

Почему PIR считают космическим материалом

Когда началась эра освоения космоса, инженеры сразу же обратили свое внимание на легкие, прочные материалы с беспрецедентно низкой теплопроводностью. Он идеально подходит для экстремальных температур открытого космоса, где наблюдаются экстремальные колебания от +120°C до -150°C.

Просто

Один слой PIR толщиной 1,6 см обеспечивает такую же теплоизоляцию, как, например, бетонная стена толщиной 1,5 м. Благодаря высокой прочности и минимальному поглощению материал смог выдержать суровые условия механических перегрузок на борту.

Также важно не перегружать ракету-носитель или корабль лишним весом, а PIR очень легкая. Кроме того, в случае пожара материал был безопасен и мог проявиться в любой момент и погубить всю космическую операцию.

Как используют PIR при строительстве

Сегодня PIR используется в жилых, промышленных и общественных зданиях. Он идеально подходит для строительства систем напольного отопления. Он прост в монтаже, не «съедает» высоту пространства в зоне теплоизоляции, не требует дополнительного парового слоя и сам по себе тонкий.

Просто

PIR также используется для теплоизоляции стен, потолков, ванн и балконов. Материал предотвращает замерзание пространства, влагу и плесень. Он также используется для изоляции окон и проемов, чтобы минимизировать потери тепла в зданиях.

Информация! По индивидуальным заказам пластины могут быть изготовлены на внешней стороне материала по желанию заказчика.

Пенополиизоцианурат

Состав

Трехслойные сэндвич-панели, заполненные пенополиизоциануратом

Полиизоциануанформ (PPI, PIR) — это синтетический материал. Он представляет собой плотную пену, состоящую из множества мелких ячеек. Он заполнен пентаном. Это инертный газ, который переносит сильное тепло.

Преимущества сэндвич-панелей с наполнителем из пенополиизоцианурата

  • Водонепроницаемость. EPS фактически не впитывает влагу. Коэффициент поглощения не превышает 1%.
  • Отличное теплосбережение. Полиизоциануановая пена примерно в два раза теплее минеральной ваты. Это означает, что у вас есть возможность выбора оттенков (по сравнению с каменной ватой). Это важно, когда полезное пространство в доме ограничено.
  • Устойчив к агрессивным мерам. Пенополиизоциануан не боится щелочей, кислот, хлоридов и фосфатов.
  • Биомедицина. Плесень не будет расти в ядре полиизоциануанфоама.
  • Пожарная безопасность. Полиизоциануанфоам является самодостаточным материалом, относящимся к группе горючести G1 (слабовоспламеняющийся). Контакт с открытым огнем не вызывает ожогов. Стальная футеровка TSP также защищает пожарный наполнитель от возгорания.
  • 軽さ。 Вес трехслойных сэндвич-панелей, заполненных пенополиуретаном, примерно на 40% меньше, чем вес ТСП, заполненных минеральной ватой. Это связано со структурой материала. Пенополиизоцианурат состоит из заполненных газом ячеек. Такие ЭПС не создают лишней нагрузки, а значит, можно сэкономить на фундаменте и каркасе дома. Доставка легких материалов также будет дешевле.
  • Устойчивость к деформации. Сэндвич-панели с наполнителем из ППИ и стальными облицовками способны выдержать серьёзные механические воздействия. Для примера возьмём материал со следующими характеристиками:
    • Толщина заполняющего материала составляет 150 мм.
    • Толщина стальной футеровки — 0,7 мм.
    • Длина панели — 6 м.

    Сферы применения

    Пенополиизоцианурат устойчив к воздействию влаги, поэтому он идеально подходит для помещений с высоким уровнем влажности. ТСП с таким наполнением используется для внешней и внутренней отделки складов, морозильных камер и т.д.

    Также пенополиизоцианурат устойчив к химическим веществам, поэтому его выбирают для сельскохозяйственных объектов с агрессивной средой — птичников, коровников, овощехранилищ и т.д. TSP с таким наполнителем невосприимчив к аммиачным фосфатным удобрениям и отходам животных и птиц.

    Толщина

    Толщина трехслойных сэндвич-панелей, заполненных пенополиуретаном, составляет 30, 50, 60, 80, 100, 120, 150, 200, 220 мм.

    Толщина сэндвич-панелей зависит от многих факторов: климата, особенностей конструкции и т.д. Более толстые панели обычно выбирают для наружных стен и потолков, а более тонкие — для потолков или внутренних перегородок.

    Эксперт поможет вам определить точную толщину TSP.

    Вывод

    Роквул и пенополиизоцианурат — это современные технологичные материалы. Они безопасны и экологичны, выдерживают нагрузки и обеспечивают отличную защиту от холода и шума. Их можно использовать в любых климатических условиях.

    Они отличаются тем, что ППИ теплее, более влагостойкий, устойчивый к агрессивным средам и легкий, а минеральная вата более огнестойкая (хотя ППИ тоже огнестойкий).

    Они также имеют различные области применения:

    • для помещений с агрессивной средой и высокой влажностью выбирайте TSP с наполнителем PPI,
    • для объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности мы рекомендуем трехслойные сэндвич-панели, заполненные минеральной ватой.

    Мы не рекомендуем самостоятельно выбирать толщину сердечника — предоставьте эту задачу профессионалам. Они посоветуют вам лучший вариант для вашего проекта.

    Для начала реакции между MDI и полиолом требуется более высокая температура, чем для производства пенополиуретана, что улучшает условия за счет использования катализатора MDI. Пенополиизоцианурат первоначально вступает в реакцию с самим собой, образуя кольцевую молекулу с повышенной жесткостью.

    Виды PIR плит

    Изоляция PIR обладает высокой липкостью, независимо от типа поверхности, поэтому в процессе производства в сопло встраивается полиэтиленовый ковш для предотвращения разбрызгивания пены. Капли затвердевшего жидкого компонента трудно удалить, но для приклеивания к облицовке это как раз то, что нужно. Так называемые пенопластовые пробки могут быть изготовлены из различных материалов, в зависимости от области применения изолятора. Толщина лайнера варьируется в пределах 50-100 мкм.

    imgonline-com-ua-Resize-djV5vdnDSxJ5UI

    Тип материала, выбранного в качестве ограничителя, определяет тип изоляционной плиты.

    — Стекловата — используется для отделочных работ внутри и снаружи (тип «мокрый фасад»),

    — Крафт-бумага — используется в качестве подложки для дальнейших отделочных работ,

    — Алюминиевая фольга — материал, состоящий из нескольких слоев алюминиевой фольги и используемый в различных системах изоляции (от крыш до фундаментов),

    — Стекловолокно с битумной пропиткой — благодаря битумному матрасу изоляция приваривается непосредственно к уплотнению и используется в основном для крыш.

    imgonline-com-ua-Resize-mU8YNsBwF10hV

    — Противопожарное покрытие — графитовая основа защищает полимер от прямого воздействия внешних факторов, особенно при длительном открытом огне.

    Информация! По индивидуальным заказам пластины могут быть изготовлены на внешней стороне материала по желанию заказчика.

    Еще один вид полиизоциануратной теплоизоляции — сэндвич с профильными листами. Этот материал используется для строительства каркасов, по сути, отдельных огражденных конструкций. Толщина металлического листа составляет от 0,3 до 1 мм.

    Широкий изоляционный материал включает тонкие плиты толщиной до 20 мм и имеет алюминиевое покрытие. Продукт в основном используется для прямоугольных проводников.

    imgonline-com-ua-Resize-WZ2C1nLXEVR4ra9

    Сэндвич-панели из пенополиизоциануровой пены — это универсальные конструкции, которые можно использовать в жилых и промышленных сооружениях. Они используются при строительстве следующих объектов

    Как получают «материал будущего»

    Сегодня PIR относится к категории газоголосования и является кульминацией технологической эволюции пенополиуретана, который впервые был создан около 60 лет назад. Его уникальность заключается в том, что он изменяет соотношение двух основных химических веществ, участвующих в реакции (всего участвует более 12 реагентов), что может привести к получению широкого спектра материалов с различными физическими свойствами для различных применений.

    Сырьем для производства PIR и пенополиуретанов в настоящее время являются продукты нефтехимической промышленности — полимерные органические соединения и многоатомные спирты. В качестве альтернативы можно использовать растительные масла, такие как касторовое, соевое, рапсовое и подсолнечное. Однако это сырье стоит гораздо дороже.

    Состав и свойства пенополиуретанов

    Реакции полимеризации основаны на взаимодействии двух основных реагентов, известных как «компонент А» и «компонент В».

    1. Компонент А представляет собой полиол: многоатомный спирт с несколькими гидроксильными группами. Эта группа соединений включает этиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин и сорбитол.
    2. Компонент В представляет собой эфир полиизоцианатов: органических соединений, содержащих функциональные группы — N = c = o. В частности, при производстве полиуретановых и PIR-пенопластов используется полимер 4,4 метиленэлодидиенэйаноцианат или PMDI, производимый компаниями BASF, Covestro, Huntsman и Dow.

    Реакция может быть описана как взаимодействие полиола с дицианом для образования полиуретана в присутствии катализатора (обычно группы аминов). Перед началом реакции в смесь добавляется эмиссионный агент, который заполняет пористую структуру полиуретана, заполняет герметичную структуру полиуретана и превращает его в материал, называемый пенополиуретаном.

    Помимо вышеперечисленных реагентов, в составе участвуют еще около 10-13 веществ: катализаторы, стабилизаторы и различные добавки, влияющие на конечные свойства материала.

    Вскоре после производства пенополиуретанов химики поняли, что свойства пены зависят от соотношения полиола и изоциановых компонентов и длины цепи микрокока-карги, которая определяется функциональностью и молекулярной массой самого полиола. В результате такого изменения пропорций получились совершенно разные свойства. От мягкой губки (например, поролон, наполнители для современных слоев, некоторые виды изоляции для одежды) до жестких материалов из пенопласта высокой плотности, используемых в строительстве, в качестве изоляции промышленных холодильников и морозильников, начинки сэндвич-панелей, изоляции воздуховодов и производства жестких отопительных плит. .

    PIR: особенности и отличия

    Полиизоциановая пена была впервые создана в 1960-х годах. Технология его производства отличается от технологии производства «классических» пенополиуретанов. Во-первых, соотношение компонентов А и В в реакционной смеси.

    Доктор Владимир Шалимов, руководитель технической службы по полимерным мембранам и PIR компании ТехноНИКОЛЬ КМС: «В обычной полиуретановой пене применяется классическая молекула 1:1. То есть, молекула полиола является изоциановой молекулой. Реакция приводит к. многосторонняя молекула. В составе полиизоцианатов это соотношение зависит от различных факторов (молекулярной массы и функциональности полиола, содержания изоциановой NCO-группы и ее типа) и должно быть не менее 1:2. Это соотношение составляет не менее 1:3. Это означает, что каждой молекуле полиола соответствуют три молекулы изоциана, две из которых свободны. Сильные соединения: трехсторонние. Полиизоцианиновая пена представляет собой тримеризованный изоцианин. Поскольку полиизоциануан предотвращает разложение полимерной структуры, пенополистирол является химически и термически (включая воздействие открытого пламени) более стабильным материалом. Распад изоциануриковых связей начинается при температуре выше 200°C, тогда как пенополиуретана — при 100°C при температуре около 200°C.

    Другим существенным отличием является использование других средств вытеснения. До 2011 года в производстве ПИР использовался фреон -11, а после его запрета в соответствии с Климатическим соглашением мы стали использовать пентан. Это низкотемпературный газ, относящийся к классу Arcania с ограниченными группами углеводородов. Пентан остается запечатанным в закрытых ячейках PIR (изоляционные плиты после вспенивания дополнительно запечатываются алюминиевыми пароизоляторами). Благодаря этому методу теплопроводность имеющихся изоляционных материалов является самой низкой из когда-либо зарегистрированных.

    Всё начиналось с ремонта обуви

    Как и многие великие открытия, которые впоследствии изменили мир, изобретение пенополиуретана произошло случайно. В 1930-х годах у немецкого химика Отто Байера появился гибкий материал для ремонта обуви — герметик для подошв. В то время никто не знал, что протекающая в процессе полимеризация дискоциановой кислоты откроет новую эру промышленного производства, и что полимеры Bayer вскоре заменят резину, сталь, дерево, традиционную изоляцию и многие курсовые материалы.

    Интересно, что Отто Байер много лет работал в компании Bayer AG, но не был связан с семьей основателя. Однако на самом деле можно сказать, что полиуретан и аспирин появились под одной крышей.

Оцените статью
ВСЁ О БАЛКОНЕ