Пенополиуретан (ППУ) - территория заблуждений

Как часто говорят, человеческие страхи и опасения — это продукт незнания или неизвестности. Это также справедливо при выборе человеком того или иного продукта на рынке. Скорее будет отдано предпочтение пусть и не лучшему, но зато проверенному и более чем понятному решению. От момента появления на рынке новой технологии или продукта, пусть даже очевидно более эффективного, до момента его обширного применения и распространения пролегает огромный и тернистый путь в головах потребителей.

Мифы о пенополиуретане

На наш взгляд, подобный путь сейчас совершает пенополиуретан и технология напыления пенополиуретана (ППУ). При том, что ППУ был изобретен еще в далеком 1937 году химиком из Германии по имени Отто фон Байер, его широкое применение на российском рынке теплоизоляции началось сравнительно недавно. В то время как рынкам Европы и Северной Америки ППУ хорошо знаком, применяется широко и занимает весомую долю рынка, для России это нишевой «новичок». По сравнению с керамзитом, минеральной ватой и стекловатой, применяемыми десятилетиями, ППУ в России применяется только с начала 90-х годов. С тех пор рынок ППУ вырос в десятки раз. Об этом можно судить по росту потребления ППУ компонентов и установок для переработки ППУ. Это, конечно, не может не радовать. Однако продукт мог бы завоевать гораздо большую долю рынка, если бы не блуждающие мифы и искажения информации о ППУ (нередко силами конкурентов).

Отличной иллюстрацией того, что конечным потребителям этот материал не понятен, стал социальный опрос. Опрос был проведен в строительных супермаркетах, рынках и на строительных площадках. Опрошено было 1500 респондентов. Вопрос был поставлен так: «Каково Ваше мнение о пенополиуретане, как об утеплителе?». Вот какие ответы были получены:

• ППУ опасен для здоровья — 64%
• ППУ пожароопасный материал — 55%
• ППУ поглощает воду, как губка — 18%
• ППУ недолговечен, боится солнца, отваливается — 10%
• ППУ дорогой материал — 12%
• Не знакомы с материалом и его свойствами — 14%
• Думают, что ППУ и полистирол это одно и то же — 5%
• Хороший и надежный утеплитель — 7%

Особенно интересен тот факт, что респонденты, давшие негативные высказывания о ППУ, затруднились ответить на вопрос о фактах, исследованиях и доказательствах относительно их суждений.

Давайте попробуем разобраться по каждому из приведенных тезисов.

Опасность ППУ для здоровья

Мы живем в век полимерных и композиционных материалов, каковым также является и ППУ. Стелим на пол линолеум на основе поливинилхлорида, устанавливаем пластиковые окна, используем для чистки зубов щетки из синтетических полимерных материалов, носим одежду и обувь частично или полностью из искусственных волокон, спим на матрасе и подушках из эластичного ППУ, ездим в машине, которая на добрую половину состоит из полимеров (в том числе кресла, панель и рулевое колесо из ППУ). Хотим мы этого или нет, но полимерные материалы используются сегодня повсеместно. Разумеется, каждый материал проходит сертификацию на предмет безопасности для здоровья. Существуют нормы СанПиН допустимых выделений из материалов, которые являются безопасными для здоровья. Не исключение и ППУ, используемый для теплоизоляции зданий и сооружений. ППУ обладает всеми необходимыми сертификатами, имеет допуски при строительстве даже детских садов и больниц, не является аллергеном (в отличие от минераловатных утеплителей) и не накапливает в себе влагу, что порождает добротную среду для болезнетворных микроорганизмов. Кроме того, особенность на химическом уровне ППУ такова, что компонент А является по своей сути более чем безопасным маслом (полиэфир), а компонент Б (полиизоцианат), который по какой-либо причине может быть остаточным, полностью нейтрализуется влагой воздуха за короткий период времени. В качестве иллюстрации можно привести ульи из ППУ, которые так облюбовали пчелки по всему миру. Пчелки настолько капризны к своей экосистеме, что не могут жить даже вблизи ЛЭП или станций сотовой связи.

В разделе «сертификаты» на нашем сайте вы можете увидеть примеры гигиенических сертификатов для ППУ.

Пожароопасность пенополиуретана

Начнем с того, что мы понимаем под горючим и негорючим материалом. Для этого обратимся к ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть». В данном документе строительные материалы подразделяются на горючие (Г) и негорючие (НГ). К негорючим можно отнести такие материалы, как металл (и то не все сплавы), камень, стекло, керамзит, базальт и т.д. Все материалы на древесной или полимерной основе являются горючими и подразделяются на группы горючести:

• Г1 — слабогорючие (для ППУ это означает, что он не способен к возгоранию, стоек к воздействию открытого огня и теплового излучения, но под воздействием пламени теряет массу, тлеет)
• Г2 — умеренногорючие (стоек к воздействию открытого огня и теплового излучения, не поддерживает горение, в отсутствие пламени самостоятельно затухает)
• Г3 — нормальногорючие (в отсутствие пламени самостоятельно затухает, не может являться источником возгорания)
• Г4 — сильногорючие (поддерживает горение и может являться источником возгорания)

Кроме того, при испытаниях учитываются и другие факторы — воспламеняемость, дымовыделение, потеря массы, скорость распространения пламени, время затухания, выделение токсичных веществ и ряд других факторов. После таких комплексных исследований выдается заключение и сертификат пожарной безопасности, который регламентирует сферу применения того или иного материала в строительстве.

Пенополиуретан хорош тем, что в зависимости от своего состава (вид и количество применяемого антипирена) может относиться ко всем четырем группам горючести. И выбор зависит напрямую от сферы применения и пожеланий Заказчика. Так, например, ППУ с группой горючести Г1 и Г2 может быть применен в качестве утеплителя на жилых и промышленных объектах с открытым доступом к утеплителю (кровли, фасады, цоколи и т.д.). В то время как использование ППУ с группой горючести Г3 и Г4 обосновано для холодильных установок, при заключении ППУ между другими негорючими строительными конструкциями и т.д.

В разделе «сертификаты» на нашем сайте вы можете увидеть примеры сертификатов пожарной безопасности для ППУ.

Поглощение воды ППУ

Вода — это враг любого утеплителя номер один. Вода в утеплитель может попасть разными путями — прямые осадки, вода из грунта, влажность из воздуха, пары изнутри помещения, явление «точки росы». Когда утеплитель с низкой теплопроводностью впитывает воду, имеющую высокий показатель теплопроводности, то он начинает терять теплоизоляционные свойства, то есть перестает быть утеплителем. Кроме того, влажный утеплитель — это отличная среда для развития плесневых грибков и болезнетворных бактерий. Для минераловатных утеплителей вода страшна еще и тем, что она увеличивает вес листа утеплителя и способствует его комкованию, сползанию и переуплотнению, что ведет к появлению мостиков холода и холодных углов и стыков.

Для определения гигроскопичности утеплителя проводят специальные испытания. Сравнивают вес образца сухого материала и того же образца после насыщения водой. Насыщение водой производят либо струей пара, либо погружением на длительное время под воду. Все испытания регламентированы ГОСТами.

В таблице приведены результаты испытаний:

Как видно из таблицы, ППУ обладает лучшей устойчивостью к впитыванию влаги. Это определено, в первую очередь, жесткой закрытоячеистой структурой. Чем выше плотность ППУ, тем больше количество закрытых ячеек, и, следовательно, ниже влагопоглощение. Это не значит, что необходимо выбирать ППУ только самой высокой плотности — он обойдется дороже и будет иметь не самые высокие теплоизоляционные показатели. Все должно зависеть от назначения. Так, ППУ с плотностью 60-80 кг/м³ обычно используется только для мест с постоянно высокой влажностью или даже в качестве дополнительной гидроизоляции. Наиболее широкое применение нашел ППУ с плотностью 40-60 кг/м³, поскольку сочетает в себе отличные теплоизоляционные свойства, механическую прочность и более чем умеренное поглощение влаги. Данная плотность подходит для самого широкого назначения — от кровель и фасадов, до заполнения межстенного пространства. ППУ с меньшей плотностью желательно применять внутри помещения или там, где нет риска прямого контакта с осадками или влагой.

Стойкость пенополиуретана

Полимерные материалы не любят прямых солнечных лучей. ППУ не исключение. Этот процесс называется старением или УФ деструкцией. Что говорить, даже дерево сохнет, темнеет и медленно разлагается без специальной защиты от атмосферных воздействий. Есть средства защиты и для ППУ.

Элементарная окраска поверхности ППУ или нанесение мастики позволит служить ППУ верой и правдой свыше 30 лет даже на открытом фасаде. Если же ППУ скрыт под фасадной конструкцией (сайдингом, вагонкой или керамогранитом), то о его сохранности можно не беспокоиться и без дополнительных средств защиты. К слову, ППУ не «Снегурочка», которая тает на солнце. Деструкции подвержены лишь верхние слои ППУ, не более 1 мм в год (зависит от условий). Этот слой потемнеет и будет склонен осыпаться. Но внутренние слои сохранят свою структуру и свойства. Во время монтажа этими процессами вообще можно пренебречь.

Величина адгезии (по бытовому силы склеивания) к различным материалам у ППУ очень высока. Именно это свойство и обуславливает способ его переработки — напыление на различные поверхности без применения какого-либо крепежа. Так, например, величина адгезии к бетонному основанию — 2,5 кг/см², а к нержавеющей стали — 1,5 кг/см². Это очень большая величина, недаром клеи на полиуретановой основе считаются одними из лучших. Однако требуется поправка (как и для любого клея) — при соблюдении регламента работ и при нанесении на сухую, чистую поверхность.

Стоимость и окупаемость ППУ

Действительно, стоимость 1 м³ ППУ дороже большинства других традиционных утеплителей. Но все не так очевидно. Ведь мы тоже почему-то не покупаем самые дешевые вещи и не ездим на самых дешевых автомобилях.

• Довод первый, расходы на монтаж. Для монтажа ППУ не нужен никакой крепеж, в стоимость утеплителя, как правило, уже включены работы по напылению «под ключ». Листовой же утеплитель требует проведения монтажных работ и закупки солидного количества крепежного материала, а также материала для герметизации стыков. Все это необходимо отдельно посчитать.
• Довод второй, не нужны мембраны. Для правильной установки минераловатных утеплителей с целью продления их срока службы и снижению риска намокания требуются влаго- и ветрозащитные мембраны. Эти мембраны также требуют крепежа и являются дополнительной статьей в смете подрядных работ. Кроме того, мембраны очень сложно смонтировать герметично и добиться их эффективной работы.
• Довод третий, эквивалентный слой теплоизоляции может сильно отличаться. Так, например, 50 мм ППУ эквивалентно 100 мм минеральной ваты или 80 мм шарикового полистирола. То есть, для достижения аналогичного теплоизоляционного эффекта нужно в 2 раза меньший объем ППУ по сравнению с минеральной ватой.
• Довод четвертый, логистика. При напылении ППУ исходный материал поставляется в жидком виде и представляет собой 2 бочки и 1 установку с инструментами. Все это легко помещается в микроавтобус или «газель». Для доставки же листового утеплителя потребуется транспорт объемом в 20-30 раз больше, при этом перевозить вы будете, по сути, воздух. Разумеется, это отразиться в бюджете.
• Довод пятый, срок эксплуатации. Мало того, что срок эксплуатации ППУ сопоставим со сроком эксплуатации несущих конструкций, что несоизмеримо больше основных конкурентов. Нужно еще и учесть изменения в эффективности со временем, что связанно с потерей первоначальных свойств утеплителя. Так для минераловатных утеплителей потери теплоизоляционных свойств колеблются от 3 до 8 % в год в зависимости от условий эксплуатации и вида материала. А это означает, что уже через 5 лет теплопотери и расходы на отопление возрастут на 15-40%. В то же время, исследование построек 60-80-х годов в Европе и Японии с применением ППУ позволяют говорить, что за 25-30 лет изменения первоначальных физико-механических и теплотехнических свойств не превышают 5-7%. При этом наука шагнула далеко вперед и рецептуры ППУ сейчас более совершенны.

Выбор сырья и подрядчика

Конечно, мы перечислили не все негативные мнения и не все аргументы «за». Но, надеюсь, смогли дать понять, что многие опасения связаны с незнанием или с бездоказательными слухами.

Однако, нет дыма без огня. Вероятно, кто-то сталкивался с недобросовестными или неопытными подрядчиками, возможно, даже с браком сырья, из которого был получен ППУ, или с несоблюдением регламента работ. Если сломался ваш «Mercedes», это еще не значит, что все автомобили «Mercedes» плохие. Возможно, просто нужно было вовремя менять масло.

В связи с этим, рекомендуем вам тщательно подходить к выбору поставщика сырья и подрядчика. Выбирайте только проверенные, опытные бригады с качественным оборудованием для напыления ППУ. Получите отзыв от их клиентов. Убедитесь, что подрядчик применил сырье с заявленными требованиями, попросите сертификаты. Также не сложно прямо на месте проведения работ определить плотность получаемого ППУ и его горючесть при помощи кухонных весов и зажигалки. Если появятся сомнения, то проведите профессиональную экспертизу. Все это лучше сделать до начала проведения работ или в самом их начале — сэкономит много времени и нервов.

Радует то, что ППУ продолжает набирать популярность и доверие потребителей, вместе с тем занимать все большую долю на рынке. Все больше экспертов сходится во мнении, что ППУ — это будущее в области энергосберегающих технологий строительства.

Дополнительно по данной теме смотрите:

• Напыление ППУ — что это?
• Теплоизоляция (термоизоляция, тепловая изоляция)
• Плотность ППУ