Propriedades e características da espuma de poliuretano suas vantagens e desvantagens
Hoje, não apenas construtores profissionais ouviram falar sobre espuma de poliuretano; caso contrário, espuma de poliuretano. Talvez alguém que pensasse em aquecer suas próprias casas considerasse esse material uma das boas opções. Afinal, não é apenas eficaz, mas também muito conveniente para a instalação - basta pulverizar no local certo. E a longa vida útil e a excelente qualidade da espuma de poliuretano já a tornaram um tipo de padrão entre os aquecedores. Vamos descobrir por que a espuma de poliuretano é tão notável, considerar suas características, listar as vantagens e também descobrir se há alguma falha.
O que é espuma de poliuretano e o que é
Este material é uma das variedades de plástico. Possui uma estrutura espumosa celular, e uma substância gasosa predomina na composição da espuma de poliuretano - de 85 a 90%. Numerosas células minúsculas isoladas uma da outra são preenchidas com gás. Os poucos por cento restantes do volume caem na parte sólida - nas paredes finas dessas células.
Inventado por cientistas alemães de espuma de poliuretano da empresa IG Farben, liderada pelo famoso Otto Bayer. No entanto, naqueles dias, esse nome ainda não havia mudado. Assim, após uma série de experimentos, um novo material foi obtido no laboratório da cidade de Leverkusen, cujas propriedades se mostraram únicas. Ficou claro que essa substância está aguardando muitas possibilidades de uso.
Atualmente, vários tipos de espuma de poliuretano são muito procurados, porque é muito simples fabricá-los e imediatamente no local da construção. Nesse caso, dois componentes líquidos, misturados, entram em uma reação química. Sujeito às proporções necessárias, um polímero é sintetizado, que é uma espuma endurecida. Ao modificar a receita, você pode obter espumas de poliuretano que diferem nas propriedades. Alguns deles são adequados para isolamento térmico de janelas e portas, outros - para aquecer casas de tijolos ou concreto armado e outros - para vários oleodutos.
Vídeo O processo de produção de espuma de poliuretano
Assim, dependendo da proporção dos materiais de partida, obtemos espumas de poliuretano com células de vários tamanhos, cujas paredes têm espessuras diferentes e, consequentemente, resistência. Não listaremos todos os tipos de PUFs que podem ser obtidos alterando a receita. Vamos nos concentrar nos dois materiais mais populares deste grupo.
1. A conhecida espuma de borracha, cientificamente chamada de espuma elástica de poliuretano, tem uma densidade de 5 a 35 kg por metro cúbico. Encontramos esse material diariamente na forma de panos e esponjas, o enchimento de cadeiras e sofás, o revestimento de sapatos e roupas, além de embalagens à prova de choque.
2. Recentemente, a espuma rígida de poliuretano foi usada em obras. Mas hoje, os cientistas já podem dizer o que acontecerá com ele em 30 ou 50 anos - o material é investigado e testado. Além disso, foram realizadas experiências em alguns laboratórios nos quais o PUF foi submetido a envelhecimento artificial. E esses e outros resultados foram os mesmos. É seguro dizer que a espuma de poliuretano de isolamento não gosta do contato com ácidos minerais e solventes orgânicos. Mas ele não tem medo de água e derivados de petróleo.
Em nosso país, um número bastante grande de marcas de PPU rígido é usado - cerca de 30. Eles são usados individualmente e em várias combinações entre si. Tudo depende do objetivo da aplicação - pode ser o isolamento doméstico, protegendo-o do ruído, criando uma camada isolante nos equipamentos de refrigeração. Este material recebeu amplas possibilidades de aplicação devido às suas maravilhosas propriedades.
Espuma de poliuretano de pulverização na superfície isolada.
Sobre as características técnicas da PPU
Falaremos sobre espumas rígidas de poliuretano - elas são usadas durante os trabalhos de construção. Eles mantêm perfeitamente o calor, praticamente não passam vapor e água, não têm medo de corrosão, radiação e ambiente químico agressivo. Além disso, são muito duráveis, suportam grandes extremos de temperatura e desastres climáticos.
Condutividade térmica
As propriedades da espuma de poliuretano como isolante térmico dependem do tamanho de suas células constituintes. A condutividade térmica de espumas rígidas de poliuretano varia de 0,019 a 0,035 watts por metro por Kelvin. Para deixar claro que esse é um excelente indicador, damos exemplos de comparação. Para cascalho de argila expandida, esse parâmetro é de 0,12 a 0,14 watts por metro por Kelvin, e para vidro a gás e espuma de vidro, até 0,84 watts por metro por Kelvin. A lã mineral com condutividade térmica de 0,045-0,056 watts por metro por Kelvin é inferior à espuma de poliuretano.
Capacidade de absorção de som da PPU
A absorção do ruído por um material é determinada por vários parâmetros: elasticidade, capacidade de passagem do ar e também a espessura do isolamento e suas propriedades de amortecimento. Portanto, para a espuma de poliuretano, a capacidade de reter sons depende de quão rígida é a estrutura do material e qual é a frequência das vibrações sonoras. A força de atrito que surge durante a transferência de partículas entre as células adjacentes, bem como a absorção das ondas sonoras pelo ar das células, também é importante. Através de experimentos, verificou-se que ele protege melhor o piso do tipo elástico do ruído.
Atitude química
Em relação aos produtos químicos agressivos, a espuma de poliuretano é mais estável que o poliestireno expandido. A PPU não pode destruir vapores químicos corrosivos (cuja concentração não excede o permitido). Este aquecedor não tem medo de gasolina, óleos, álcoois, ácidos diluídos e plastificantes. É bastante resistente aos éteres com ketoks. Mesmo o ácido concentrado nem sempre é capaz de danificá-lo.
Se você aplicar uma camada de PPU em uma superfície de metal, ela não enferruja. De fato, neste caso, a tripla proteção funcionará - tanto o próprio poliuretano quanto os dois filmes, por dentro e por fora, decorrentes da polimerização do material. Um dos filmes adere ao metal e o segundo entra em contato com o ambiente externo. Dependendo da marca da PPU, a camada protetora pode ser mais ou menos eficaz.
Absorção de umidade de PPU
A absorção de umidade por esse material é uma das mais baixas - em um dia pode atingir de 1 a 3% do volume original. Este indicador depende da receita para cozinhar espuma. Quanto mais denso o isolamento, menos água ele é capaz de absorver. E eles também aumentam a resistência à água de substâncias especiais introduzidas na composição da espuma de poliuretano. Um desses repelentes à água, que reduz a absorção de umidade em 4 vezes, é o óleo de mamona comum.
Inflamabilidade da espuma de poliuretano
As espumas de poliuretano podem pertencer a três grupos: C (auto-extinguível), TS (retardador de chama) e TV (retardador de chama). Como você pode ver, a inflamabilidade da espuma de poliuretano é bastante baixa. E aumentar sua resistência ao fogo ajuda a introdução de aditivos especiais ou uma alteração na fórmula química da receita. Como a segunda opção é cara, o método de introdução de cargas é usado com mais frequência. Estes podem ser compostos de fósforo, bem como halogênios. É possível aplicar apenas uma fina camada de espuma de poliuretano resistente ao fogo contendo aditivos à espuma de poliuretano comum. Em instalações industriais, onde o risco de incêndio é grande, esse revestimento aplicado a partir de duas camadas será bastante apropriado.
Vídeo A espuma de poliuretano queima - teste de combustibilidade
Densidade de PPU
A densidade deste isolamento varia de 30 a 80 kg por metro cúbico. Esse indicador depende diretamente de qual tecnologia foi usada na produção do material. Em princípio, isso não é ruim - ao isolar, pode exigir materiais mais rígidos e macios. Tudo depende da tarefa específica. Portanto, às vezes é possível obter economias significativas usando PPU mais barato e de menor densidade.
Durabilidade do PPU
A vida útil da espuma de poliuretano é declarada pelos fabricantes há menos de 20 a 30 anos. Mas já existem evidências de que os números reais são muito maiores. Nas cidades americanas, alemãs, suecas e japonesas, estão sendo desmontados edifícios que foram construídos nos anos setenta do século passado. Durante sua construção, espuma de poliuretano foi usada para isolamento. Depois de estudar suas amostras retiradas de canos, paredes e telhados, os especialistas concluíram que o material permaneceu inalterado em todos os aspectos. Nove décimos de todas as células permanecem isolados, permitindo ainda um bom armazenamento de calor. O estado químico também não mudou. Testes de laboratório e industriais em uníssono confirmam isso.
Segurança ambiental e impacto humano
Após 10 a 20 segundos, durante os quais o material endurece, a espuma de poliuretano torna-se completamente segura. Se for aquecido a uma temperatura superior a 500 graus, começará a emissão de dois gases: dióxido de carbono e monóxido de carbono. Mas se você colocar uma árvore ou borracha no lugar do PUF, na mesma temperatura elas serão mais perigosas. Experimentos em ratos confirmaram isso.
Tabela de propriedades de espuma de poliuretano
| Parâmetros | Valores mínimos e máximos |
|---|---|
| Condutividade térmica, W / m em Kelvin | 0,019 - 0,035 |
| Densidade, kg / m | de 26 a 300 |
| A tensão na qual o material começa a quebrar, MPa | com compressão de 0,15 a 1,0 em uma curva de 0,35 a 1,9 |
| Absorção de água,% em volume | 1.0 a 5.0 |
| Grupo de Inflamabilidade | GOST-12.1.044 (queima lenta) |
Sobre as vantagens da PPU
Falando não sobre as características técnicas abstratas da espuma de poliuretano, mas sobre sua aplicação específica, podemos distinguir as seguintes vantagens deste isolamento:
1. A PPU adere perfeitamente a qualquer material, seja tijolo, vidro, madeira, concreto ou metal. A forma da superfície, seu desvio da retidão não importa. Devido às boas propriedades adesivas, não há necessidade de ser mais sábio com o dispositivo de fixadores adicionais. A propósito, não há necessidade de lidar com o avião antes de pintar.
O PUF possui excelente adesão a quase todos os materiais de construção.
2. Esse isolamento é feito no local e o volume dos componentes de partida é mínimo. Portanto, os custos de transporte são baixos.
3. A espuma de poliuretano é extremamente leve, não torna a superfície mais pesada. Ao isolar o telhado, isso é muito importante.
4. Ao aplicar uma camada de espuma de poliuretano, não apenas isolamos paredes e divisórias, mas também as tornamos mais duráveis.
5. A espuma de poliuretano não responde ao aquecimento e resfriamento durante o ano. É ótimo em temperaturas de menos 200 a mais 200 graus Celsius.
6. Diferente do isolamento de painéis e chapas, esse tipo de isolamento é uma unidade única, com um design bem ajustado. Em nenhum lugar existe uma junção ou uma pequena costura onde um vento frio pode soprar.
Você pode instalar a PPU em qualquer lugar e sem o uso de fixadores.
Sobre as desvantagens da PPU
Este artigo não é de forma alguma publicidade, portanto listamos as propriedades negativas da espuma de poliuretano. No entanto, existem muito poucos deles, mais precisamente, dois.
1. Os efeitos negativos da radiação ultravioleta podem levar ao desgaste rápido do material. Para evitar a destruição do isolamento, é necessário garantir sua proteção. Nesta qualidade, o gesso, vários painéis ou tinta comum podem servir, o que não apenas protege do sol, mas também torna a superfície do PUF mais atraente.
2. Como já mencionado, as espumas de poliuretano são consideradas materiais de queima lenta. De acordo com a classificação, eles possuem um grupo de combustibilidade G-2. Isso significa que, quando exposto a uma temperatura alta, a ignição não ocorrerá, mas o isolamento começará a arder.Esse processo será interrompido instantaneamente assim que o material for resfriado. Mas onde a superfície esquenta demais ou pode pegar fogo, a PPU ainda não deve ser usada.
Vídeo Isolamento em espuma de poliuretano e suas características
