Пенополиуретан получается в результате взаимодействия компонентов А и Б: полиола и изоцианата.
Чтобы во время подачи компонентов в пистолет-распылитель началась реакция, в состав полиола входит вспениватель – компонент, который обеспечивает процесс образования полиуретановой пены.
Варианты вспенивания пенополиуретана:
- жидкости с низкой температурой кипения – Фреон 141b – класс ХФУ (хлорфторуглероды), ГХФУ (гидрофторхлоруглероды), последние могут применяться в сочетании с водой.
- при реакции изоцианата и воды выделяется оксид углерода, который и участвует во вспенивании. Этот метод активно развивается сейчас во всем мире для производства ППУ в связи c принятием в 2010 г. положения, регулирующего потребление озоно-разрушающих веществ
Сравнительные характеристики систем на фреоне и воде
| Сравнительная характеристика | Фреон | Вода |
| Стоимость | На 10-15% дороже водных отечественных систем и на 40-50% дороже импортных систем. | На 10-15% дешевле фреоновых систем отечественных компонентов и на 40-50% дешевле импортных систем Но повышенное соотношение Компонента Б (полиизоционатов) к компоненту А портит картину |
| Условия переработки | Летние системы – напыление при температурах от +10°С до +30°С. Условия переработки ограничены в области высоких температур. Зимние системы – напыление при температурах от -10°С до +15°С. Условия переработки ограничены в области высоких температур. При переработке зимних фреоновых систем при низких температурах от +10 до -10°С обязательно нанести грунтовочный (опыловочный) слой. Следующий слой ППУ после грунтовочного наносится не менее чем через 5 часов. | Напыление при температуре от +10°С до +40°С. Нет зимних систем для напыления ППУ при низких температурах. При низкой температурке повышается хрупкость пены и снижается адгезия. |
| Хранение | Фреон более чувствителен к перепадам температур, частично улетает при хранении. При хранении бочек на улице, в жаркую погоду бочки могут вздуваться. | Перепады температур не критичны при хранении. Срок хранения продолжительнее на 6 месяцев |
| Адгезия | Адгезия к основанию и между слоями лучше, чем у водных систем | Адгезия к основанию и между слоями хуже, чем у фреоновых систем. |
| Теплопроводность | На 10-15% ниже, чем у водных систем, поэтому толщину ППУ можно делать на 10-15% меньше. | На 10-15% выше, чем у фреоновых систем, поэтому толщину теплоизоляции нужно делать на 10-15% больше. |
| Плотность | Не существует фреоновых систем для напыления ППУ плотностью ниже 25 кг/м3 | Есть компоненты для напыления плотностью 8-20 кг/м3 Введение в полиуретан полимочевинных соединений, позволяет достичь плотности пенополиуретана 55-65 кг/м3. |
| Фактическая плотность для систем с плотностью 30 кг/м3 | Фактическая плотность готовой пены 33-36 кг/м3 или 13-14 кубов с 1 комплекта весом в 470 кг при толщине 5 см. для компонентов с плотностью 30 кг/м3 при температуре окружающей среды 25-30оС и нанесенная двумя слоями по 2,5 см. на установке высокого давления. | Фактическая плотность готовой пены 40-43 кг/м3 или 10,9-11,75 кубов с 1 комплекта весом в 470 кг. при толщине 5 см. для компонентов с плотностью 30 кг/м3 при температуре окружающей среды 25-30оС и нанесенная двумя слоями по 2,5 см. на установке высокого давления. |
| Защита природы | Фреон разрушает озоновый слой | Вода безвредна |
| Особенности технологии | При соединении с полиизоцианатом (компонентом Б) большое количество фреона может оставаться в уретановом полимере, что приводит к размягчению и пластификации полиуретана | |
| Вред здоровью | При нагревании пенополиуретанов на основе фреона свыше 250 °C образуется ядовитый фосген COCl2. | Возможность использования пенополиуретана при строительстве детских и медицинских учреждений, в пищевой промышленности |
| Метод вспенивания | Физическое вспенивание Вспенивающий агент – углекислый газ CO2 и летучая жидкость фреон (хлорфторуглерод). | Химическое вспенивание Вспенивающим агентом является углекислый газ CO2, образующийся во время реакции изоцианата с водой. |
Альтернативные вспениватели
Помимо фреона и воды для систем ППУ изоляции применяются:
| Углеводороды (циклопентан, н-пентан) | При использовании углеводородов (циклопентанов) требуется частичная замена оборудования и дополнительные противопожарные меры. |
| Метилформиат | Использование метилформиата, подразумевает замену контактирующие с ним части оборудования на нержавеющие или пластмассовые аналоги, из-за высокой коррозионно-активности |
| Гидрофторуглероды | Негорючие, совместимы с типовым оборудованием и энергоэффективные. Существенный недостаток – высокая стоимость |
| Гидрофторолефины | Негорючие, совместимы с типовым оборудованием и энергоэффективные. Существенный недостаток – высокая стоимость |
