Вспениватель - это компонент, который обеспечивает процесс образования полиуретановой пены.
Как известно, без воды - и ни туды, и ни сюды. Но не в случае с пенополиуретаном. Получить качественную полиуретановую пену можно как с водой, так и без нее. Причем во втором случае нам потребуется специальный газ - фреон. И вода и фреон могут использоваться в качестве основы для компонента, отвечающего за вспенивание и называемого «полиол».
Именно полиол отвечает за образование пены при соприкосновении со вторым компонентом, который называют «изоционат». Таким образом упрощенная формула образования пенополиуретана выглядит так:
полиол+изоционат=ППУ пена
Ведущий российский производитель пенополиуретановых систем, компания Химтраст, определяет вспениватель, как компонент, обеспечивающий процесс образования полиуретановой пены. При этом вода или фреон называются «агентами вспенивания». Вода запускает химическую реакцию, а фреон - физическую.
- Водное вспенивание называют химическим, поскольку изоционат вступает с водой в химическую реакцию, образуя углекислый газ CO₂, который и формирует ячейки. В настоящее время именно этот метод активно совершенствуют производители компонентов пенополиуретана, поскольку водное вспенивание считается наиболее экологичным.
- Фреоновое вспенивание носит физический характер. Реакция полиола с изоцианатом проходит с выделением тепла. Фреон, входящий в состав жидкости с низкой температурой кипения (хлорфторуглероды, гидрофторхлоруглероды), закипает и вспенивает композицию. При этом выделившийся фреон, в зависимости от формулы компонента, либо остается в ячейках, либо выветриваются из пены с открытой ячейкой.
Сравнительная характеристика этих двух методов (на основе данных компании Химтраст) приведена в таблице:
|
Агент вспенивания |
||
|
Фреон |
Вода |
|
|
Стоимость |
На 10-15% дороже отечественных водных систем На 40-50% дороже |
На 10-15% дешевле отечественных фреоновых систем На 40-50% дешевле импортных фреоновых систем. |
|
Условия переработки |
Есть летние и зимние фреоновые системы. Летние системы можно напылять при температурах от +10°С до +30°С. При более высоких температурах фреон может вскипеть. Зимние системы – напыление при температурах от -10°С до +15°С. Тут используется фреон, с еще более низкой точкой кипения. При переработке зимних фреоновых систем при низких температурах от -10 до +10°С обязательно нанести грунтовку - опыловочный слой ППУ. Следующий слой наносится не менее чем через 5 часов. |
Водные системы бывают только летними. Напыление возможно при температуре от +10°С до +40°С. Зимних водных систем для напыления ППУ при низких температурах, по очевидной причине, не существует. |
|
Хранение |
Фреон более чувствителен к перепадам температур, частично улетучивается при хранении. В жаркую погоду бочки, хранящиеся на улице, могут вздуваться. |
Перепады температур не критичны при хранении. Даже промерзшие компоненты можно разморозить и переработать. |
|
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. Следовательно и напылять ППУ можно слоем на 10-15% меньше, чем в случае использования водных систем. |
На 10-15% выше, чем у фреоновых систем, поэтому толщину теплоизоляции нужно делать на 10-15% больше. |
|
Плотность |
Нет фреоновых систем для напыления ППУ плотностью ниже 25 кг/м³ |
Есть водные системы для напыления плотностью 8-20 кг/м³ |
|
Фактическая плотность готовой пены для систем с плотностью 30 кг/м³ при температуре окружающей среды 25-30ºС и нанесенная двумя слоями по 2,5 см. на установке высокого давления. |
33-36 кг/м³ или 13-14 кубов с 1 комплекта весом в 470 кг при толщине слоя 5 см. |
40-43кг/м³ или 10,9-11,75 кубов с 1 комплекта весом в 470 кг. при толщине слоя 5 см. |
Итак, главные преимущества водного вспенивания - низкая цена и защита окружающей среды. Также открытоячеистые ППУ, которые вспениваются только на водной основе, обладают звукоизолирующими свойствами.
Недостатки - в качестве пены. Выше теплопроводность, хрупкость, снижение адгезии к основанию. Нет зимних систем. Риск усадки при изменении давления CO2 в ячейках.
Перечисленных недостатков лишены фреоновые системы. У них ниже теплопроводность, пена более жесткая и прочная, не дает усадки. Также фреоновые системы могут напыляться при температурах до -10°С.
В то же время, фреоновые системы, как правило, не обеспечивают звукоизоляцию и, по неподтвержденным данным, способны негативно повлиять на состояние озонового слоя земли.
При выборе конкретной системы специалисты рекомендуют исходить из того, какая стоит задача. И она не сводится к решению того, на какой основе должен быть используемый материал. Скорее всего делать выбор придется не между водной и фреоновой системой, а закрытоячеистым и открытоячеистым ППУ.
Где используется пенополиуретан с закрытой ячейкой, где с открытой, а где можно использовать комбинированное напыление, читайте в нашей следующей статье.
ЧТО ТАКОЕ ФРЕОНЫ
Фреоны (хладоны) - техническое название группы насыщенных алифатических фторсодержащих углеводородов, применяемых в качестве хладагентов, пропеллентов, вспенивателей, растворителей. Фреоны - бесцветные газы или жидкости, без запаха. Хорошо растворимы в неполярных органических растворителях, но очень плохо в воде и полярных растворителях. Известно более 40 различных фреонов; большинство из них выпускается промышленностью. В пенополиуретановой промышленности в основном используются следующие марки фреонов: 141b, 134a, 365/227.
Жидкости с низкой температурой кипения (хлорфторуглероды, сокращенно ХФУ) или ГХФУ (гидрофторхлоруглероды). Во время реакции полиола с изоционатом выделяется тепло, хлорфторуглероды закипают от повышения температуры, вспенивают композицию, и остаются в ячейках в газообразном состоянии. ГХФУ (гидрофторхлоруглероды) могут применяться в сочетании с водой.
