Закрытоячеистый пенополиуретан

Закрытоячеистый пенополиуретан (ППУ) — это современный полимерный материал, широко применяемый в строительстве, промышленности и транспорте благодаря уникальным теплоизоляционным и механическим свойствам. Его структура состоит из изолированных ячеек, заполненных газом, что обеспечивает низкую теплопроводность, влагостойкость и долговечность.

Свойства закрытоячеистого ППУ:

1. Теплоизоляция: низкий коэффициент теплопроводности (0,019–0,035 Вт/(м·К)) за счет газа в закрытых ячейках.
2. Влагостойкость: закрытые поры препятствуют проникновению воды и пара. Коэффициент паропроницаемости закрытоячеистого ППУ всего - 0,05 мг/(м·ч·Па)
3. Прочность: высокая механическая устойчивость к нагрузкам (плотность 30–300 кг/м³).
4. Химическая стойкость: устойчив к маслам, растворителям и агрессивным средам.
5. Огнестойкость: при добавлении антипиренов материал соответствует нормам пожарной безопасности.
6. Адгезия: хорошо сцепляется с металлом, бетоном, деревом и другими поверхностями.

Компоненты и их функции ППУ формируется в результате реакции двух жидких компонентов – «А» (полиол) и «Б» (изоцианат).

1. Полиол (компонент «А»), содержащий гидроксильные группы (-OH) (например, полиэфирполиолы).

Дополнительные компоненты:

1. Катализаторы (1–3%): Амины (например, диметиламиноэтоксиэтанол) - ускоряют реакцию полиола с изоцианатом.
2. Металлоорганические соединения (катализаторы на основе олова или свинца) – контролируют скорость вспенивания.
3. Вспениватели (5–15%): Вода: вступает в реакцию с изоцианатом, выделяя CO₂ для образования пены.  Пентан, циклопентан, фреоны: инертные газы, испаряющиеся при реакции, создают закрытые ячейки.
4. Стабилизаторы пены (1–2%): Силиконы (полиэфирсилоксаны) — выравнивают размер ячеек, предотвращают слияние пузырьков.
5. Антипирены (5–20%): Галогенсодержащие или фосфоросодержащие соединения – снижают горючесть материала.

2. Изоцианат (компонент «Б»)

Основная роль: реагирует с полиолом, образуя полиуретановую матрицу. Обычно используется МДИ (метилендифенилдиизоцианат) — менее токсичен, чем ТДИ (толуилендиизоцианат), и обеспечивает жесткую структуру.

Соотношение систем «А» и «Б»: 1:1 (реже 2:1), зависит от требуемой плотности и скорости полимеризации.