Меню

Пенополиуретан и полимочевина высокого давление

Типы полимочевины, ее производство и отличие от ППУ

Полимочевины, или как их еще называют — поликарбамиды, состоят из одной карбоксильной группы (СО) и двух иминогрупп (NH). Эти соединения образуют длинные цепочки полимеров. По своему составу полимочевина сходна с полиуретаном, однако есть отличия, благодаря которым поликарбонаты получили иное направление в ремонтно-строительной области.

Чем отличается полимочевина от пенополиуретана и что между ними общего?

И поликарбонаты, и ППУ наносятся под давлением и при подогревании с помощью распылительных установок. Для этих целей хорошо зарекомендовали себя системы Graco.

Исходными веществами для получения полиуретана служат полиолы и полиизоцианаты. Для полимочевины также применяются изоцианатные преполимеры, но вместо полиолов вторым компонентом служат полиамины. В результате и формула пенополиуретанов несколько отличается. Не будем вдаваться в химические подробности, скажем лишь, что свойства получаемых веществ в первом и во втором случае различны.

Пенополиуретаны обладают способностью к вспениванию, благодаря чему образуется ячеистая структура, обладающая низкой теплопроводностью, применяемая в утеплении домов и других объектов. Полимочевина ложится сплошным слоем, который характеризуется высокой прочностью, гидрофобностью и эластичностью. Такие свойства нашли свое применение в гидроизоляции.

Для получения полиуретанов необходимы катализаторы, а реакция образования полимочевины протекает без таких «ускорителей».

Оба вида полимеров характеризуются отличной способностью сцепляться с различными строительными материалами, металлами и т. д.

Температура полимеризации и плавления у пенополиуретана и поликарбамидов различная. ППУ плавится при более низких температурах, а реакция образования его должна проходить не менее чем при +5 °C.

Типы полимочевины

Помимо стандартного набора характеристик, полимочевины могут обладать и такими свойствами как пониженный показатель водопоглощения, повышенная износостойкость, увеличенная эластичность и пожаробезопасность. Эти и другие свойства материал получает благодаря специальным добавкам, вводимым в один из компонентов.

Таким образом у полимочевины есть возможность варьировать состав. Поэтому поликарбонаты разных предприятий могут сильно отличаться. Чтобы работать с широким диапазоном вариаций полимочевинных систем, лучше приобретать специальное оборудование, также обладающим расширенным спектром возможностей.

Следует обратить внимание, что получение полимочевины в кустарных условиях и с помощью неапробированного оборудования — чрезвычайно опасное занятие.

Источник

Использование пенополиуретана, как звукоизоляции

Открытоячеистый пенополиуретан имеет ряд неоспоримых преимуществ перед другими шумо- и звукоизоляторами, объединяя в себе качества, как звукоизолятора, так и шумопоглощающего материала.
• высокий индекс шумопоглощения (NRC)*
• высокий коэффициент звукоизоляции (STC)*
• бесшовный метод нанесения
• отличная адгезия практически к любым поверхностям
• возможность заливания в пустоты, фактически не разбирая конструктив перекрытий
• не утяжеляет конструкции (плотность 8-15 кг/м3)

(NRC)* – Noise Reduction Coefficient, (STC) – Sound Transmission Сlass

Коэффициент шумопонижения (шумоподавления)

Noise Reduction Сoefficient (NRC) – коэффициент шумопонижения (шумоподавления)- является среднее арифметическим значением коэффициентов звукопоглощения, округленным до ближайшего числа кратного 0.05. Состояние определяется измерением в четырех треть октавных полосах с центральными значениями частоты 250, 500, 1000 и 2000 Гц. Коэффициенты поглощения звука материалов, как правило, определяются путем использования стандартизированных процедур тестирования, такие как ASTM C423, который используется для оценки звукопоглощения материалов в восемнадцать треть октавных полосах частот с центральной частотой от 100 Гц до 5000 Гц.
NRC является мерой того, насколько звук поглощается определенным материалом, и является производным от измеренного коэффициента звукопоглощения. Поэтому наиболее часто используется, чтобы оценить общие акустические свойства акустических потолочных плит, перегородок, а также офис экранов и акустических стеновых панелей.
NRC является индексом шумопонижения определяемым в лабораторных испытаниях и используется для рейтинга шумопоглощения определенного материала. Это стандартный диапазон от нуля 0.0 (абсолютно отражающий) до 1.0 (идеально поглощающий).

Заблуждением является то, что коэффициент шума близкий к 1.0 будет определять, насколько хорошо шумопоглощающий материал будет создавать звуконепроницаемый барьер.

Существует большая разница между эффективностью передачи звука STC и звукопоглощением NRC. Материал с высоким показателем NRC не обязательно блокирует звук лучше.

Например, у вас есть сосед, у которого собака лает день и ночь напролет. Вы хотите, полностью избавиться от навязчивого лая и спешите приобрести шумопоглощающие панели. Выбираете панели с коэффициентом 1.0, или близким к нему например 0.9, крепите на стену и потолок, но вдруг обнаруживаете, что лай, как был слышен, так и остался. Но зато при просмотре в этой комнате домашнего кинотеатра, и прослушивания музыки, вы вдруг обнаруживаете улучшенное качество звучания.
Этому есть логичное объяснение, вы выбрали материалы обладающие эффектом шумо-звукопоглощения, а стоит обратить внимание на звукоизоляционные конструктивы, которые ослабляют звук при прохождении через преграду.

Поэтому если вы все таки не хотите слышать навязчивый лай, то вам придется обратить внимание на показатель проводимости звука — STC (Sound Transmission Сlass).

Показатель NRC относится к шумопоглощению в пределах вашего помещения и является очень важным параметром когда вы собираетесь устроить домашнюю звукозаписывающую студию, комнату для просмотра кинофильмов с хорошей акустической системой и прослушивании музыки класса Hi-End.

Читайте также:  Штиль re 98 клапан для мойки высокого давления
Строительный материал NRC
Кирпич 0.00-0.05
Ковер на стене 0.20-0.30
Бетон монолит, гладкий 0.20
Бетонная панель 0.35-0.50
Пробковое дерево (стена) 2.5 см 0.30-0.70
Драпировка средней плотности 0.05-0.15
Каменная вата высокой плотности 9 см 0.90-0.95
Стекловата 5 см 0.50-0.75
Гипрок 0.05-0.10
Фанера 0.10-0.15
Напыляемый пенополиуретан, открытая ячейка 0.75
Стекло 0.10
Профессиональная акустическая плита 0.75-1.1
Дерево 0.15

Т.е. материал с NRC 0,5 поглотит около 50% от звука, который попадает в него, со значением 0,75 будет поглощать 75% звука, остальное отразиться обратно в помещение.
Цель профессиональных акустических панелей может иметь коэффициент шумопонижения 1,0, представляющий собой 100% поглощение звука.
Хотелось бы обратить ваше внимание, что при выборе шумопонижающих материалов, надо четко понимать с какой целью вы их выбираете, т.к. материалы с одним и тем же показателем NRC, на разных частотах выдадут абсолютно другие звуковые характеристики! (По материалам компании Demilec).

Класс перемещения звука

Sound Transmission Сlass (STC) – Класс перемещения звука, оценка того, насколько хорошо ограждающие конструкции ослабляют звук. В США он широко используется для оценки внутренних перегородок, потолков / полов, дверей, окон и наружных стен ( ASTM Международной классификации E413 и E90).
Чтобы присвоить рейтинг STC, разделяют два помещения. Звук генерируется в одной из комнат, мощность звука измеряется по обе стороны барьера, и отношения между двумя измерениями (потери при передаче), оценивается в децибелах. Измерения проводятся в каждой комнате, берется 16 промежуточных данных на 1/3 октавы в интервалах от 125 Гц до 4000 Гц.
Таким образом, STC Ratings оценивает эффективность передачи звука в диапазоне частот от 125 Гц до 4000 Гц, через ограждающую конструкцию. Этот диапазон соответствует диапазонам частот человеческой речи.
Простой пример:
— если у вас источник шума силой 100 децибел на одной стороне звукового барьера, и барьер оценен STC 60, Вы получаете STC 40 децибел остаточного шума с другой стороны.

Конструктив STC Class
Стандартная 100 мм межкомнатная каркасная перегородка, с одинарным листом гипрока с каждой стороны 34-35
Та же самая только с минватой внутри 36-38
Та же самая только с дополнительной воздушной прослойкой 38-40
Перегородка с двойным каркасом, в первом слое минвата, во втором воздушная прослойка, одинарный слой гипрока с каждой стороны 42-44
То же самое, но с дополнительным слоем минваты во втором каркасе 45-47
Та же конструкция с каменной ватой повышенной плотности 48-49
Перегородка с одинарным каркасом, ППУ и двойной слой гипрока по обеим сторонам 50
То же самое с двойным каркасом 52
Та же конструкция с ППУ и с каменной ватой повышенной
плотности во втором каркасе с двойным слоем гипрока поверх OSB с каждой стороны
54-60
Та же конструкция с акустическими панелями 60+

Согласно СНиП 23-03-2003 “Защита от шума” для обычного дома регламентируется показатель STC 45, это около 41-43 дБ, а уже для дома повышенной комфортности желательно STC 49 – 52

Классификация видов полимочевины

Полимочевины (поликарбамиды) принято делить на виды исходя из свойств самих полимеров. Стоит заметить, что под классификацией полимочевины иногда понимают и виды и свойства продуктов на ее основе.

Виды полимочевины по химическому строению.

Изоцианатный преполимер, необходимый для возникновения реакции образования полиурии, бывает алифатической или ароматической природы. Соответственно и саму полимочевину можно разделить на два вида: ароматическую и алифатическую.

Алифатическая полимочевина отличается тем, что менее чувствительна к ультрафиолетовому излучению, и , соответственно, не выцветает под воздействием прямых солнечных лучей. Ее применяют там, где эстетическая составляющая тоже крайне важна, например, на фасадах зданий.

Ароматические поликарбамиды обладают меньшей стоимостью чем алифатические при этом по своим основным характеристикам они полностью идентичны алифатическим системам. Единственное принципиальное отличие – ароматические полимочевины не гарантируют цветовой стабильности, что никак не сказывается на остальных качествах покрытия.

Виды продуктов и композитов на основе полимочевины.

Классификация по способу нанесения.

Также различают виды полимочевины по способу нанесения на поверхность продуктов на их основе.

Наиболее распространенными являются распыляемые полимочевинные системы, для использования которых необходимо специальное оборудование, которое под действием давления и температуры смешивает компоненты (изоцианат и полиэфирамин), и в результате их реакции возникает полимочевина. С помощью этого оборудование происходит напыление полимочевины на поверхность. Данные системы дают наиболее качественный результат и потому преобладают на рынке их доля составляет порядка 95% всего рынка полиурии.

Второй вид – полимочевины ручного нанесения (полиаспартические), которые основаны на сложных эфирах и отличаются более длительным временем жизнеспособности реакционной смеси. Такие полимочевины не нуждаются в специализированном дорогостоящем оборудовании для нанесения, их возможно наносить ручным способом – с помощью кистей, валиков или безвоздушных распылителей. Они используются там, где нанесение полимочевины напылением затруднительно с технологической точки зрения или экономически нецелесообразно. Полимочевины ручного нанесения особенно популярны в качестве ремонтных составов.

Читайте также:  Плунжерный насос высокого давления для воды для мойки

Классификация по физико-химическим свойствам.

Данный вид деления полимочевин зависит от их физико-химических свойств, и, соответственно, области применения.

В поликарбомидных (полимочевинных) составах путем варьирования компонентов создаются системы с заранее заданными специфическими свойствами. Даже небольшие изменения в структуре формул исходных компонентов позволяют получить новые виды полимочевины, обладающие уникальным набором физико-хирмических свойств. В настоящее время производится большое количество полимочевинных систем для различных областей применения:

  • поликарбамиды с содержанием силанов, с повышенной химической стойкостью и хорошей адгезией к различным поверхностям;
  • политиомочевины, обладающие меньшей чувствительностью к воздействию нефтепродуктов;
  • эпоксиполимочевины, обладающие повышенной устойчивостью к воздействию агрессивных сред;
  • полимочевины, в состав которых входят антипирены для снижения горючести материала;
  • полимочевины, с введенными в состав пластификаторами для повышения эластичности;
  • поликарбамиды c добавками гидрофобизаторов, для снижения водопоглащения;
  • полимочевины с отвердителями, для повышения твердности и устойчивости к абразивному истиранию.

Классификация по составу.

Полимочевинные системы подразделяют на два вида: чистые и гибридные.

Несмотря на то, что чистые полимочевинные системы обладают уникальным комплексом свойств, которые превосходят таковые у любых других материалов, у них есть один существенный недостаток – относительная дороговизна. Поэтому для многих применений используют гибридные системы, которые не обладают всем комплексом свойств чистой полимочевины, но при этом сильно выигрывают в стоимости сырья. Наиболее распространенными являются полимочевинно-полиуретановые системы.

Конечно же, ограничений в применении таких гибридных составов больше чем при нанесении чистой полиурии, что обусловлено особенностью полиуретанов реагировать с влагой из воздуха.

При жестких условиях: низких температурах, повышенной влажности обязательно применение чистой полимочевины, а в более щадящих условиях бывает экономически оправдано применение гибридных систем.

Применение полимочевины на стадионе Маракана в Рио-де-Жанейро к ЧМ по футболу в 2014

В 2014 году в Рио произошло одно из самых ожидаемых спортивных событий, что принесло городу особую привлекательность.

В рамках подготовки к чемпионату был создан специальный консорциум, который отвечал за подготовку стадиона к играм. Стоял вопрос о гидроизоляции бетона в зрительной зоне. Техники и архитекторы выдвинули высокие требования к покрытию, которое должно было выдержать нагрузку от потока порядка 85 000 человек. Общее представление о полимочевине было неоднозначным и неблагоприятным. Консорциум ссылался на неудачный опыт использования полимочевины в некоторых проектах. Тогда концерны Radial Quimica и Huntsman подготовили и провели испытания эксплуатационных характеристик полимочевины, опровергнув тем самым негативное восприятие консорциума. Отрицательный опыт использования полимочевины, о котором говорили техники, был получен в результате привлечения низкоквалифицированных специалистов или нарушения технологии нанесения. Проведенная же Radial Quimica и Huntsman экспертиза дала положительные результаты. В итоге полимочевинное покрытие было признано лучшим для данного проекта.

Как это было

До начала чемпионата мира по футболу компании Radial Quimica была поставлена задача: сделать защитное укрепляющее покрытие, готовое выдержать большое количество футбольных болельщиков. Помимо высочайших технических характеристик оно должно было иметь эстетичный вид, и нанесено без использования механических креплений. «Важным свойством полимочевины является упругость, и она может быть нанесена методом напыления» заявил представитель Radial Quimica. Для выполнения работ по напылению полимочевины с трибун были сняты сидения, сделана подложка из бетона, которая потом была очищена с помощью пескоструйного оборудования. Затем была нанесена грунтовка и дополнительный полиуретановый клей для сцепления полимочевины с подложкой. В работе принимали участие 80 человек и ежедневно покрывали 80 миль (128 км) бежевой полимочевины.

Строительство началось 15 января 2013 года и должно было быть закончено 27 апреля 2013 года. Всего за 102 дня, несмотря на жаркую и дождливую погоду, Radial Quimica завершило проект, использовав в своей работе оборудование для напыления полимочевины GAMA. Одновременно с этим была также выполнена работа по теплоизоляции 12 000 кв.м в штаб квартире FIFA в Рио-де-Жанейро.

ТАКИМ ОБРАЗОМ, ПОЛИМОЧЕВИННОЕ ПОКРЫТИЕ ЗАРЕКОМЕНДОВАЛО СЕБЯ НА КРУПНЕЙШЕМ СПОРТИВНОМ ОБЪЕКТЕ ЧЕМПИОНАТА МИРА ПО ФУТБОЛУ В 2014 ГОДУ.

Монтаж трубопровода с использованием передовых технологий напыления ППУ

Энергетическая компания DCP Midstream-крупнейшее в США предприятие по производству и переработке природного газа.

Недавно DCP приобрело право на использование трубопровода Southern Hills. Это позволило транспортировать до 175 000 баррелей газа из Канзаса вдоль побережья Мексиканского залива. Протяженность трубопровода составляет 800 миль (почти 1290 км). В связи с тем, что часть Southern Hills проходит по горной местности, необходимо было создать в траншее перегородки, для поддержания целостности трубопровода. Материалом для перегородок был выбран пенополиуретан. Нанесенный с помощью установок для напыления ППУ, является альтернативным материалом взамен применявшихся ранее мешков с песком.
«Использовать пенополиуретан быстрее, безопаснее и проще, чем мешки с песком. 15 траншейных перегородок может быть установлено из ППУ за то же время, что и всего лишь одна перегородка из мешков с песком» Склоны вдоль трубопровода, где была необходима установка траншейных перегородок, составили 20 % (почти 120 км) от общей протяженности Southern Hills. В зависимости от рельефа траншейные перегородки устанавливаются с интервалом от 4,5 до 45 м. Чем круче склон, тем больше перегородок необходимо установить в траншее. Для создания траншейной перегородки используется пенополиуретан с закрытыми порами. Напыляется ППУ непосредственно на основание траншеи ( на грунт), создавая тем самым барьер глубиной от 1,5 до 3 м и шириной порядка 30см. Пенополиуретан обладает отличной адгезией и высокой прочностью на сжатие. Кроме того, ППУ быстро затвердевает, и траншея может быть засыпана уже через 15 минут после напыления перегородки. В общей сложности на трубопроводе SouthernHills было установлено 685 пенополиуретановых перегородок. Всю работу по созданию ППУ перегородок на трубопроводе выполнили 4 человека. Две бригады по 2 монтажника (один находился в фургоне с оборудованием, другой непосредственно напылял ППУ в траншее). Работая от 12 до 14 часов в день, они завершили установку пенополиуретановых траншейных перегородок примерно за 4 недели.

Читайте также:  Манжета для измерения кровяного давления неонатальная

Пенополиуретан как комплексное решение в строительстве и отделке промышленных сооружений

Наружное утепление

При строительстве нового объекта недвижимости или при реконструкции старого, использование пенополиуретана существенно снизит энергопотребление, проникновение воздуха и влаги. Две основные зоны использования ППУ методом напыления это стены и кровля.

Напыление пенополиуретана на стены

Одним из положительных показателей этого метода является то, что ППУ — универсальный утеплитель. Он имеет высокую адгезию к большинству строительных материалов. Наносится методом напыления на поверхность в случае строительства нового объекта, либо используется для заполнения полостей в случае реконструкции старого. Покрытие из пенополиуретана имеет высококачественные теплоизоляционные характеристики благодаря отсутствию стыков и швов и крайне низкому коэффициенту теплопроводности (K- 0,0024). К тому же, как показали исследования, напыление пенополиуретана предотвращает колебания стен в каркасном строительстве и улучшает тем самым структурную целостность конструкции.
Одной из важных характеристик закрытоячеистых пенополиуретанов является высокая гидроизоляция (плотность ППУ более 25 кг/куб., количество закрытых ячеек — не менее 95%) что является необходимым для стен, ведь слабая гидроизоляция — это одна из основных угроз нарушения целостности здания и снижения его долговечности.
Исследования показали, что стены, утепленные ППУ, имеют более высокие теплоизоляционные характеристики, чем стены утепленные стекловолокном как при низких, так и при высоких температурах. Через пенополиуретановое покрытие нет никакого движения воздуха, в отличие от стекловолокна или эковаты. Это позволяет уменьшить негативные последствия, например, выветривание.

Напыление пенополиуретана на крыши

Одной из проблем обрушения крыши является попадание воды через кровельный материал, что влечет за собой дорогостоящий ремонт, а возможно и замену кровли. Пенополиуретан используется в качестве дополнительного кровельного материала и напыляется непосредственно на существующую конструкцию крыши. Это дает зданию два важных преимущества: дополнительную гидро- и теплоизоляцию. Кроме того, нанесение ППУ является простым и быстрым. Пенополиуретан распыляется непосредственно на существующую кровлю (металл, дерево, бетон, рубероид и др.). После того, как необходимый слой ППУ нанесен, поверх него наносится защитное эластомерное покрытие, гравий, полимочевина. Такое сочетание пенополиуретановой изоляции и защитного слоя создает прочную и защищенную от непогоды поверхность, по которой можно ходить. Напыление ППУ идеально подходит для плоских крыш, потому что это легкий, прочный и не требующий обслуживания материал, по сравнению с традиционными системами кровли. Использовав один раз метод напыления пенополиуретана вы защитите крышу от атмосферных воздействий, а также гарантировано продлите срок ее службы на 30 лет. Кроме того, использование ППУ в качестве дополнительного кровельного материала увеличит структурную целостность крыши.
Использование ППУ внутри здания в части пола или стены обеспечивает комфорт, улучшает качество воздуха в помещении и долговечность покрытия, а также снижает расходы на электроэнергию. Напыление ППУ в данном случае не только увеличит прочность конструкции, но будет полезно для здоровья пользователей помещения.

Внутреннее напыление

Напыление пенополиуретана на стены

Напыление пенополиуретана на стены внутри помещений дает положительные результаты. Такие как снижение уровня шума и дополнительная изоляция рабочих мест. Конференц-залы, кабинеты руководителей и другие офисные помещения, должны иметь хорошую шумоизоляцию для поддержания профессиональной рабочей атмосферы. Открытоячеистый пенополиуретан имеет отличные шумоизолирующие свойства и часто используется в студиях звукозаписи для снижения уровня шума. Увеличение шумоизоляции также важно и на производствах. К объектам строительства, которым было бы полезно снижение уровня шума можно отнести школы, больницы и гостиницы.
Еще одним успешным применением напыления ППУ являются стены промышленных предприятий, где качество воздуха в одном помещении может повлиять на работоспособность пользователей соседнего помещения. Производственные мощности, которые выделяют в воздух различные токсины и загрязняющие вещества должны быть изолированы от других административных помещений. Это могут быть автомобильные мастерские, предприятия, занимающиеся химической промышленностью, полиграфические компании и др.

Напыление пенополиуретана на пол

Применение пенополиуретана на напольных покрытиях внутри помещения, также как и на стенах, дает положительные результаты. Это особенно актуально в офисных зданиях, гостиницах, жилых квартирах и других учреждениях, где шумоизоляция пола особенно важна.

Источник

Adblock
detector