Propiedades y características de la espuma de poliuretano, sus ventajas y desventajas.
Hoy, no solo los constructores profesionales han escuchado sobre la espuma de poliuretano, sino la espuma de poliuretano. Quizás cualquiera que pensó en calentar sus propios hogares, consideró este material como una de las buenas opciones. Después de todo, no solo es efectivo, sino que también es muy conveniente para la instalación: es suficiente rociarlo en el lugar correcto. Y la larga vida útil y la excelente calidad de la espuma de poliuretano ya la han convertido en un estándar entre los calentadores. Descubriremos por qué la espuma de poliuretano es tan notable, consideremos sus características, enumeremos las ventajas y también descubriremos si tiene alguna deficiencia.
¿Qué es la espuma de poliuretano y para qué sirve?
Este material es una de las variedades de plástico. Tiene una estructura celular espumosa, y una sustancia gaseosa predomina en la composición de espuma de poliuretano, del 85 al 90 por ciento. Numerosas pequeñas células aisladas entre sí están llenas de gas. El pequeño porcentaje restante del volumen cae en la parte sólida: las paredes delgadas de estas células.
Inventado por espuma de poliuretano, científicos alemanes de la compañía IG Farben, liderados por el famoso Otto Bayer. Sin embargo, en aquellos días este nombre aún no sonaba. Entonces, después de una serie de experimentos, se obtuvo un nuevo material en el laboratorio de la ciudad de Leverkusen, cuyas propiedades resultaron ser únicas. Quedó claro que esta sustancia está esperando muchas posibilidades de uso.
Varios tipos de espuma de poliuretano tienen una gran demanda hoy en día porque es muy simple hacerlos, y de inmediato en el sitio de construcción. En este caso, dos componentes líquidos, mezclados, entran en una reacción química. Sujeto a las proporciones requeridas, se sintetiza un polímero, que es una espuma endurecida. Al modificar la receta, puede obtener espumas de poliuretano que difieren en propiedades entre sí. Algunos de ellos son adecuados para el aislamiento térmico de ventanas y puertas, otros, para calentar casas de ladrillo u hormigón armado, y otros, para una variedad de tuberías.
Video El proceso de producción de espuma de poliuretano.
Entonces, dependiendo de la proporción de los materiales de partida, obtenemos espumas de poliuretano con celdas de varios tamaños, cuyas paredes tienen diferentes grosores y, en consecuencia, resistencia. No enumeraremos todos los tipos de PUF que se pueden obtener cambiando la receta. Detengámonos en los dos materiales más populares de este grupo.
1. La gomaespuma familiar, científicamente llamada espuma de poliuretano elástica, tiene una densidad de 5 a 35 kilogramos por metro cúbico. Encontramos este material a diario en forma de paños y esponjas, el relleno de sillas y sofás, el forro de zapatos y ropa, así como el embalaje a prueba de golpes.
2. La espuma rígida de poliuretano se utilizó recientemente en trabajos de construcción. Pero hoy, los científicos ya pueden decir lo que le sucederá en 30 o 50 años: el material se investiga y se prueba. Además, se realizaron experimentos en algunos laboratorios en los que el PUF se sometió a envejecimiento artificial. Y esos y otros resultados fueron los mismos. Es seguro decir que a la espuma de poliuretano aislante no le gusta el contacto con ácidos minerales y solventes orgánicos. Pero no le tiene miedo al agua ni a los productos derivados del petróleo.
En nuestro país, se usa una cantidad bastante grande de marcas de PPU duro, aproximadamente 30. Se usan tanto individualmente como en varias combinaciones entre sí. Todo depende del propósito de la aplicación: puede ser el aislamiento del hogar, protegerlo del ruido y crear una capa aislante en el equipo de refrigeración. Este material ha recibido amplias posibilidades de aplicación debido a sus maravillosas propiedades.
Pulverización de espuma de poliuretano sobre la superficie aislada.
Sobre las características técnicas de PPU
Hablaremos de espumas rígidas de poliuretano: se usan durante los trabajos de construcción. Mantienen perfectamente el calor, prácticamente no pasan vapor y agua, no temen la corrosión, la radiación y el entorno químico agresivo. Además, son muy duraderos, soportan grandes temperaturas extremas y desastres climáticos.
Conductividad térmica
Las propiedades de la espuma de poliuretano como aislante térmico dependen del tamaño de sus células constituyentes. La conductividad térmica de las espumas rígidas de poliuretano varía de 0.019 a 0.035 vatios por metro por Kelvin. Para dejar en claro que este es un excelente indicador, damos ejemplos de comparación. Para grava de arcilla expandida, este parámetro es de 0.12 a 0.14 vatios por metro por Kelvin, y para vidrio de gas y vidrio de espuma, hasta 0.84 vatios por metro por Kelvin. La lana mineral con conductividad térmica de 0.045-0.056 vatios por metro por Kelvin es inferior a la espuma de poliuretano.
Capacidad de absorción de sonido de PPU
La absorción de ruido por un material está determinada por varios parámetros: elasticidad, capacidad de pasar aire, y también el grosor del aislamiento y sus propiedades de amortiguación. Entonces, para la espuma de poliuretano, la capacidad de retener los sonidos depende de qué tan rígido es el marco del material y cuál es la frecuencia de las vibraciones del sonido. La fuerza de fricción que surge durante la transferencia de partículas entre células adyacentes, así como la absorción de ondas de sonido por el aire de las células, también es importante. A través de experimentos, se descubrió que protege mejor el piso del tipo elástico del ruido.
Actitud química
En relación con los productos químicos agresivos, la espuma de poliuretano es más estable que el poliestireno expandido. El PPU no puede destruir los vapores químicos corrosivos (cuya concentración no excede lo permitido). Este calentador no teme a la gasolina, aceites, alcoholes, ácidos diluidos y plastificantes. Es bastante resistente a los éteres con ketoks. Incluso el ácido concentrado no siempre puede dañarlo.
Si aplica una capa de PPU sobre una superficie metálica, entonces no se oxidará. De hecho, en este caso, la triple protección funcionará, tanto el poliuretano como las dos películas, por dentro y por fuera, que surgen de la polimerización del material. Una de las películas se adherirá al metal y la segunda entrará en contacto con el entorno externo. Dependiendo de la marca de PPU, la capa protectora puede ser más o menos efectiva.
Absorción de humedad de PPU
La absorción de humedad por este material es una de las más bajas: en un día puede alcanzar del 1 al 3 por ciento del volumen original. Este indicador depende de la receta para cocinar espuma. Cuanto más denso es el aislamiento, menos agua puede absorber. Y también aumentan la resistencia al agua de sustancias especiales introducidas en la composición de espuma de poliuretano. Uno de estos repelentes de agua, que reduce la absorción de humedad en 4 veces, es el aceite de ricino común.
Inflamabilidad de la espuma de poliuretano
Las espumas de poliuretano pueden pertenecer a tres grupos: C (autoextinguible), TS (ignífugo) y TV (ignífugo). Como puede ver, la inflamabilidad de la espuma de poliuretano es bastante baja. Y aumentar su resistencia al fuego ayuda a la introducción de aditivos especiales o a un cambio en la fórmula química de la receta. La segunda opción es costosa, por lo que el método de introducción de rellenos se usa con mayor frecuencia. Estos pueden ser compuestos de fósforo, así como halógenos. Es posible aplicar solo una capa delgada de espuma de poliuretano resistente al fuego que contiene aditivos a la espuma de poliuretano común. En locales industriales, donde el peligro de incendio es grande, tal recubrimiento aplicado desde dos capas será bastante apropiado.
Video ¿Quema la espuma de poliuretano? Prueba de combustibilidad
Densidad de PPU
La densidad de este aislamiento varía de 30 a 80 kilogramos por metro cúbico. Este indicador depende directamente de qué tecnología se utilizó en la producción del material. En principio, esto no es malo: al aislar, puede requerir materiales más rígidos y más blandos. Todo depende de la tarea específica. Por lo tanto, a veces es posible obtener ahorros significativos usando PPU más barato de menor densidad.
Durabilidad de PPU
La vida útil de la espuma de poliuretano es declarada por los fabricantes no menos de 20-30 años. Pero ya hay evidencia de que los números reales son mucho mayores. En las ciudades estadounidenses, alemanas, suecas y japonesas, se están desmantelando edificios que se construyeron en los años setenta del siglo pasado. Durante su construcción, se usó espuma de poliuretano para el aislamiento. Después de estudiar sus muestras tomadas de tuberías, paredes y techos, los expertos concluyeron que el material permaneció sin cambios en todos los aspectos. Nueve décimas de todas las células permanecen aisladas, lo que permite un buen almacenamiento de calor. El estado químico tampoco ha cambiado. Pruebas industriales y de laboratorio al unísono lo confirman.
Seguridad ambiental e impacto humano
Después de 10 a 20 segundos, durante los cuales el material se endurece, la espuma de poliuretano se vuelve completamente segura. Si se calienta a una temperatura de más de 500 grados, entonces comenzará la emisión de dos gases: dióxido de carbono y monóxido de carbono. Pero si coloca un árbol o goma en lugar del PUF, entonces a la misma temperatura serán más peligrosos. Los experimentos en ratones han confirmado esto.
Tabla de propiedades de espuma de poliuretano
| Parámetros | Valores mínimos y máximos |
|---|---|
| Conductividad térmica, W / ma Kelvin | 0,019 - 0,035 |
| Densidad, kg / m | de 26 a 300 |
| El estrés al que el material comienza a romperse, MPa | con compresión de 0.15 a 1.0 en una curva de 0.35 a 1.9 |
| Absorción de agua,% en volumen | 1.0 a 5.0 |
| Grupo de inflamabilidad | GOST-12.1.044 (combustión lenta) |
Sobre las ventajas de PPU
Hablando no sobre las características técnicas abstractas de la espuma de poliuretano, sino sobre su aplicación específica, podemos distinguir las siguientes ventajas de este aislamiento:
1. PPU "se adhiere" perfectamente a cualquier material, ya sea ladrillo, vidrio, madera, concreto o metal. La forma de la superficie, su desviación de la rectitud no importa. Debido a las buenas propiedades adhesivas, no hay necesidad de ser más sabio con el dispositivo de sujetadores adicionales. Por cierto, no hay necesidad de manejar el avión antes de pulverizar.
PUF tiene una excelente adhesión a casi todos los materiales de construcción.
2. Este aislamiento se realiza en el acto, y el volumen de los componentes iniciales es mínimo. Por lo tanto, los costos de transporte son bajos.
3. La espuma de poliuretano es extremadamente ligera, no hace que la superficie sea más pesada. Al aislar el techo, esto es muy importante.
4. Al aplicar una capa de espuma de poliuretano, no solo aislamos paredes y tabiques, sino que también los hacemos más duraderos.
5. La espuma de poliuretano no responde al calentamiento y enfriamiento durante el año. Se siente muy bien a temperaturas de menos 200 a más 200 grados centígrados.
6. A diferencia del aislamiento de paneles y láminas, este tipo de aislamiento es una sola unidad, diseño ajustado. En ninguna parte hay un cruce o una pequeña costura donde pueda soplar un viento frío.
Puede instalar PPU en cualquier lugar y sin el uso de sujetadores.
Sobre las desventajas de PPU
Este artículo no es publicitario, por lo que enumeramos las propiedades negativas de la espuma de poliuretano. Sin embargo, hay muy pocos de ellos, más precisamente, dos.
1. Los efectos negativos de la radiación ultravioleta pueden conducir al rápido desgaste del material. Para evitar la destrucción del aislamiento, es necesario prever su protección. En esta calidad, el yeso, varios paneles o pintura ordinaria pueden servir, lo que no solo protege del sol, sino que también hace que la superficie del PUF sea más atractiva.
2. Como ya se mencionó, las espumas de poliuretano se consideran materiales de combustión lenta. Según la clasificación, tienen un grupo de combustibilidad G-2. Esto significa que cuando se expone a una temperatura alta, no se producirá ignición, pero el aislamiento comenzará a arder sin llama.Este proceso se detendrá instantáneamente tan pronto como el material se enfríe. Pero donde la superficie se calienta demasiado o puede incendiarse, aún no se debe usar PPU.
Video Aislamiento de espuma de poliuretano y sus características.
