Утеплитель: напыляемый пенополиуретан (ППУ)

В эпоху энергосбережения строители ломают голову над тем, как утеплить ограждающие конструкции, избежав при этом мостиков холода. Теоретически ответ готов – необходимо создать сплошной бесшовный теплоизоляционный слой. Однако традиционные утеплители не позволяют этого сделать. Так или иначе, на стыке двух плит, рулонов или матов образуется сквозной шов. Ну, а когда речь идет об утеплении сложных конструкций, например таких, как крыша, создается огромное количество мостиков холода. Приходится перекрывать их накладным слоем, а это заставляет увеличивать толщину кровельного пирога и соответственно вносить коррективы в проект.

Однако есть утеплитель, который образует бесшовный слой. Это напыляемый пенополиуретан (ППУ). Материал этот является одним из самых эффективных утеплителей. Пенополиуретан относится к классу пенопластов или по-другому – классу газонаполненных пластмасс. Данный материал получается при соединении двух компонентов – полиола и полиизоцианата. Внешне он представляет собой застывшую пену. Внутри находятся мелкие газонаполненные ячейки. Наполнением может быть воздух, углекислый или иной газ.

Жидкая смесь полиола и полиизоцианата при соединении с воздухом превращается в мелкодисперсную аэрозоль. Данную аэрозольную массу при помощи специальных установок наносят под давлением на утепляемые поверхности. Процесс очень похож на применение всем известной монтажной пены. Состав при выходе из штуцера установки моментально пенится, заполняя собой все пустоты и неровности основания.

Технология нанесения пенополиуретана определяет преимущество этого теплоизолятора над традиционными – минеральной ватой и пенополистиролом. Коэффициент теплопроводности у ППУ ниже, чем у традиционных утеплителей. Он лежит в диапазоне 0,019…0,03 Вт/м•°К, в зависимости от плотности. Для сравнения аналогичный коэффициент минеральной ваты, применяемой для утепления фасада, составляет минимум 0,037 Вт/м•°К (в условиях центрального региона России коэф. теплопроводности еще выше – 0,042-0,044 Вт/м•°К).

Благодаря высоким теплоизоляционным свойствам ППУ применяют и в виде плит, но напыляемая форма имеет колоссальное преимущество. Пена образует бесшовный теплоизоляционный кокон, лишенный сквозных мостиков холода. Утепление получается надежным и долговечным. Полиуретановая пена имеет высокую адгезию ко всем строительным поверхностям. Благодаря напылению, пенополиуретан можно наносить на любую по сложности поверхность. При этом нанесение не составляет большого труда, в частности, не нужно, как в случае с традиционными утеплителями, вырезать плиты нужного размера или, как говорят строители, лепить.

Скорость монтажных работ является бесспорным преимуществом напыления ППУ. Бригада из двух человек за 12 часов напыляет до 50 м³ пены. Фактически любой коттедж она утеплит в течение одной смены.

ППУ является экологически безопасным материалом. В отличие от пенополистирола, он не испускает токсины при повышении температуры. Пенополиуретан часто используют в зоопарках и аквариумах для изготовления декораций. Это лишний раз подтверждает его безопасность, ведь животные (особенно рыбы) очень чувствительны к любому рода токсинам. Производители ППУ утверждают, что при отсутствии внешних механических воздействий, срок службы материала составляет не менее 50 лет. Официальная гарантия на ППУ составляет 5 лет, однако эта гарантия обеспечивает лишь надлежащее качество материала и не является пределом долговечности.

Но не бывает материалов без недостатков, и ППУ – не исключение. Впрочем, его минусы по большей части косвенные. Например, известно, что пенополиуретан чувствителен к УФ-излучению. Однако, утеплитель не оставляют без отделки, а она надежно защищает в т.ч. и от солнечного излучения. Более существенным недостатком пенополиуретана является его горючесть. Материал относится к группе Г1-Г3. Для повышения противопожарных свойств напыляемого пенополиуретана, производители вводят в его состав антипиренные добавки, благодаря которым утеплитель не поддерживает самостоятельного горения и обладает самозатухающими свойствами. Недостатком может являться и то, что напыляемый ППУ является несъемным утеплителем. Удалить его с утепленных поверхностей очень сложно.

Виды пенополиуретана. Существует два основных вида ППУ – с открытыми и закрытыми ячейками. Открытые ячейки делают материал эластичным, а закрытые – жестким. Открытоячеистый пенополиуретан обладает лучшими теплозащитными свойствами. Открытые поры составляют до 98% его объема. Они заполнены воздухом. Плотность такого материала составляет всего 8-15 кг/м³. Соответственно и жесткость у него небольшая. Применять такой пенополиуретан рекомендуется только для утепления горизонтальных конструкций, которые не будут отделываться штукатуркой или напольными покрытиями. Если поверх ППУ будет устраиваться стяжка, то он должен быть более жестким, а значит, закрытоячеистым. В данном случае рекомендуется применять пенополиуретан с закрытыми ячейками, наполненными углекислым газом, и плотностью свыше 35 кг/м³. Стоимость такого материала по объему, примерно, в 2,5 раза дороже. Однако он способен выдерживать значительные нагрузки на сжатие. Кроме того, закрытоячеистый ППУ отличается низким водопоглощением – до 2-3% в сутки. Данный показатель обеспечивает определенную гидроизоляционную функцию. Но специалисты утверждают, что при длительном воздействии влаги пенополиуретан может разрушаться. Поэтому, если есть вероятность непосредственного контакта с влагой, ППУ следует защищать отдельной гидроизоляцией. Следует также учитывать, что паропроницаемость закрытоячеистого пенополиуретана очень низка.

Толщину пенополиуретановой изоляции узнают путем теплотехнического расчета с учетом климатической зоны использования.

Напыление ППУ. Технология напыления пенополиуретана несложна, однако требует некоторой квалификации оператора установки. Наносить пену можно при помощи установок низкого или высокого давления. Большинство установок требуют подключения к 380 В, но бывают модели и на 220 В. На удаленных объектах установки подключают к электрогенераторам.

Адгезия пенополиуретана ко всем видам строительных поверхностей достаточно высока. Но основания необходимо перед нанесением ППУ очистить от грязи и пыли. Если это металлические поверхности, то их следует обезжирить. На минеральных основаниях не должно быть покрытий типа побелки или отслаивающейся краски. Важное замечание: излишняя влага, содержащаяся в основании, приводит к отслоению утеплителя.

Нанесение ППУ производят послойно. Толщина слоя зависит от типа используемого материала. За один проход наносится не более 50 мм закрытоячеистой пены или 100 мм – пены с открытыми ячейками. Жесткие плотные (50-60 кг/м³) материалы хорошо подходят для утепления бетонных оснований. С внешней стороны такие утеплители рекомендуется гидроизолировать. Лучше всего для этой цели подходит соответствующий напыляемый материал, например, полимочевина. Толщина напыляемой гидроизоляции составляет в данном случае 2 мм.

Утеплять наружные стены напылением ППУ рекомендуется снаружи. Особенно это касается стен из кладочных материалов, которые лучше сохраняются в тепле, нежели на холоде. Но чаще всего ППУ применяется при утеплении деревянных и каркасных домов. Метод напыления дает возможность равномерно закрыть все неровности и обойти конструктивные элементы, не подлежащие теплоизоляции. При этом примыкание утеплителя к таким элементам будет практически герметичным. Важно отметить, что закладные элементы панельной фасадной отделки (сайдинг, блок-хаус и т.д.) должны быть установлены еще до напыления. Пенополиуретан наносят между этих элементов. При этом утеплитель после полимеризации не должен выступать за пределы закладных. Для этого выступающие части срезают сабельной пилой.

Если фасад планируется оштукатуривать, то для его утепления рекомендуют использовать жесткий закрытоячеистый ППУ. Поверх утеплителя устанавливают специальную металлическую сетку, по которой и производят оштукатуривание.

При утеплении скатной крыши напыление ППУ производят между стропил. Если кровля уже уложена, то материал можно наносить изнутри. Очень важно обеспечить гидроизоляцию пенополиуретана. Нельзя допускать попадания на него воды, в т.ч. и в виде конденсата, образующегося с внутренней стороны кровли.

Пенополиуретан напыляют при помощи специальной установки, к которой подается два жидких компонента пены – полиол и полиизоцианат. В пистолет-пульверизатор компоненты подаются отдельно и соединяются уже непосредственно перед выпуском. Отвердение пены происходит уже через три секунды после попадания на поверхность.

Качество напыления во многом зависит от используемого оборудования. Дешевые установки не способны обеспечить необходимую плотность пены. Для этого нужны только дорогостоящие профессиональные установки. Однако последние более экономичны, чем частично окупают себя.

Производить напыление ППУ рекомендуется при температурах не ниже 15°С. При более низких температурах неизбежен перерасход компонентов пенополиуретана. Работать можно, и качество утепления при этом не страдает, но заказчик должен быть готов оплачивать дополнительный расход материала.