В 1937 году небольшой группой учёных исследователей лаборатории IG Farben в Леверкузене под руководством Отто Байера впервые удалось синтезировать новое вещество с весьма необычными свойствами.
В зависимости от скорости прохождения реакции и коэффициента смешивания полиола и полиизоцианата (с одной стороны гибкий, упругий, но не прочный на разрыв (лабораторное название Perlon U, отсюда название “поролон”), а с другой — плотный, твёрдый, прочный, но в то же время хрупкий при сгибании “полиуретан”).
Кардинально различались и свойства получаемого материала. Горизонты экономического внедрения данного научного открытия были многообещающими и весьма обширные. С 1940 по 1960 год было суммарно изготовлено более 50000 тонн пены.
К полиуретанам (ПУ) относят обширный класс полимеров, иногда сильно отличающихся химической природой, строением цепи и свойствами, но неизменно содержащих уретановые группы -NHCOO-.
Состав пенополиизоцианурата (Polyisocyanurate, PIR, polyiso, ISO) – это модифицированный пенополиуретан (PUR, ППУ), с преобладанием в системе изоционатной группы и другим соотношением полиола. Реакция полимеризации проводится при более высокой температуре, чем полимеризация полиуретана, благодаря чему “лишний” изоцианат вступает в реакцию полимеризации с самим собой, образуя более прочные и устойчивые связи.
В результате получается более стойкий материал – пенополиизоцианурат – полимеризованный изоцианурат, армированный полиуретаном. Внешне пенополиизоцианурат (PIR) сложно отличить от пенополиуретана.
При этом полиуретан – термопласт, т.е. способен при нагревании обратимо переходить в пластичное или вязкотекучее состояние. Пенополиуретан же является газонаполненным реактопластом, т.е. пластмассой. При воздействии высоких температур пенополиуретан начинает же необратимо “стекловаться” и обугливаться (карбонизироваться).
Пенополиизоцианурат (термопир), благодаря своей «преемственности», сохраняет все положительные свойства полиуретана. Он имеет низкую теплопроводность, малую плотность, у материала хороший предел прочности, паро- и влагонепроницаемость, долговечность.
К собственным качествам пенополиизоцианурата (PIR) можно отнести повышенную огнестойкость. Он не поддерживает горения, а также самостоятельно затухает при отсутствии источника пламени.
Если сравнивать характеристики пенополиизоцианурата (PIR) с пенополиуретаном, то он более устойчив к воздействию вредных веществ и солнечного излучения. PIR-утеплитель (пенополиизоцианурат) имеет коэффициент теплопроводности при нормальных условиях эксплуатации 0,023 Вт/м·К, что выгодно отличает его от таких традиционных теплоизоляторов, как минеральная вата (0,038 Вт/м·К) или пенополистирол (0,028 – 0,032 Вт/м·К).
Теплоизоляционные плиты, произведенные с использованием пенополиизоцианурата, имеют наименьший коэффициент теплопроводности, высокую огнестойкость, низкое водопоглощение, высокую механическую прочность, экологическую безопасность.
Пенополиизоцианурат (термоизоляционные панели PIR) биологически нейтрален, устойчив к микроорганизмам, тлению, гниению, к воздействию грызунов, имеет широкий диапазон рабочих температур. Пенополиизоцианурат может применяться во всех климатических районах при температуре окружающей среды от -75 до +120°С.
Жесткий пенополиизоцианурат (PIR) незаменим при строительстве сооружений, предназначенных для хранения химически активных или вредных веществ, морозильных камер, хранилищ жидкого газа и других подобных объектов.
Достоинства пенополиизоцианурата (ПИР, Polyisocyanurate, PIR, polyiso, ISO):
- низкая группа горючести пенополиизоцианурата Г1
- влагостойкость и не гигроскопичность
- высокая теплосберегающая способность (низкий коэффициент теплопроводности)
- высокая прочность на сжатие
- срок службы 50 лет
- неизменные размеры и характеристики во время эксплуатации
- высокое сопротивление пешеходной нагрузке
- повышенная химическая стойкость
Теплоизоляционные плиты пенополиизоцианурата (PIR) популярны в США и Европе.
Около 76% плоских крыш в США используют для теплоизоляции кровли плитный пенополиизоцианурат, 40% объектов коммерческой недвижимости в Европе используют PIR в качестве утеплителя, к тому же PIR отвоевывает около 3% рынка в год.
