Различия между пенополиуретаном с закрытой и открытой ячейками

Напыляемая пена для теплоизоляции бывает двух типов: с открытой и закрытой ячейкой. При беглом просмотре каталога возникает ощущение, что разница в стоимости незначительна или отсутствует, поэтому непонятно, какую пену лучше выбрать для утепления дома, и в чем вообще разница.

Разница структуры пенополиуретана с закрытой и открытой ячейкой

Из названия пен разница в их структуре очевидна: у одной закрытые ячейки, у другой – открытые. На практике это означает, что при вспенивании поры открытоячеистого пенополиуретана расширяются, лопаются, объединяются в более крупные полости или «цепочки» из нескольких пузырьков, стенки которых остаются проницаемыми для заполняющей их смеси газов. В зависимости от ППУ системы число открытых ячеек варьируется, доходя до 80-90% от общего числа.

В пене с закрытоячеистой структурой ячейки – это пузырьки с газовоздушной смесью внутри и прочными полиуретановыми стенками. Толщина стенок, размеры пузырьков, их количество в единице объема и другие параметры зависят от выбора конкретного ППУ-продукта. Конечно, при вспенивании все равно какие-то пузырьки будут лопаться и объединяться, но их количество невелико – не более 50% от общего числа. Размеры таких ячеек остаются небольшими, а стенки – непроницаемыми.

Различия в прочности, эластичности и плотности ППУ с закрыто-ячеистой и открыто-ячеистой структурой

Полиуретан обладает высокой прочностью, при этом сохраняет достаточную эластичность, чтобы не ломаться при значительных напряжениях, а возвращать исходную форму. Пенополиуретан состоит миллионов пузырьков газа, окруженных тонкой полиуретановой оболочкой. В результате повторяется эффект, используемый при плетении тросов и других изделий, состоящий из большого числа тонких элементов – общая прочность пенополиуретана, состоящего из тонкостенных пузырьков, получается очень высокой.

От количества и размеров пор ППУ зависит его плотность:

• Закрыто-ячеистый пенополиуретан называют жестким, за его высокую прочность, устойчивость к механическим повреждениям. Чем меньше пор, тем выше прочность. У ППУ с закрытой ячейкой плотность в пределах 30-60 кг/м³.
• Открыто-ячеистый пенополиуретан остается эластичным, способным выдерживать многократные динамические и вибрационные нагрузки. При открытоячеистой структуре материала газа в нем больше, плотность 7-14 кг/м3.

Пенополиуретан с закрытоячеистой структурой используют не только для утепления, но и для повышения прочности и устойчивости конструкций.    

Паропроницаемость и водопроницаемость закрытоячеистых и открытоячеистых ППУ

Полиуретан сам по себе не впитывает влагу и не боится воды, поэтому используется для гидроизоляции, упрочнения и ремонта материалов, эксплуатируемых в местах с повышенной влажностью. Однако во вспененном состоянии, за счет пор у него появляется способность накапливать влагу, которая не влияет на долговечность и свойства материала, но ухудшает его теплоизоляционные качества. Чем больше открытых пор, тем легче влаге проникнуть внутрь пенополиуретана.

Для оценки способности материала впитывать воду используют показатель – водопоглощение, который равен процентному соотношению массы или объема мокрого и сухого пенополиуретана. Чем показатель ниже, тем меньше воды вбирает в себя материал.

Коэффициент водопоглощения ППУ:

• закрытоячеистого – 1-4%;
• открытоячеистого – до 15%.

В процессе эксплуатации теплоизоляция часто подвергается воздействию оседающего на стенах пара из теплого воздуха, поднимающегося к потолку. Паропроницаемость – это способность материала, при одинаковом давлении по обе его стороны, пропускать через поры водяной пар. Если материал способен пропустить пар, часто говорят, что он «дышит», хотя по сути речь идет о способности впитывать влагу, отрицательно влияющую на теплоизоляционные характеристики. Чем ниже паропроницаемость материала, тем надежнее его теплоизоляционные свойства.

Паропроницаемость ППУ, мг/м*ч*Па:

• закрыто-ячеистый – 0,04-0,05;
• открыто-ячеистый – 0,1-0,2.

Благодаря стремящейся к нулю паропроницаемости пенополиуретана с закрытой ячейкой, его можно использовать без дополнительной прокладки пароизоляционных материалов.

Звукоизоляция ППУ с открытой и закрытой ячейкой

Бытует мнение, что звук лучше всего гасят волокнистые материалы, поэтому часто в составе звукоизоляции используют минеральную вату. Это не так. Препятствуют распространению звука твердые материалы с большой плотностью, именно поэтому звукоизоляционные системы с минеральной ватой обязательно включают листы плотного гипсокартона, который и останавливает звук. Минвата лишь предотвращает передачу структурных шумов.

Пенополиуретан во многом объединяет свойства волокнистой минваты и твердого гипсокартона, поэтому зарекомендовал себя в системах звукоизоляции. Основная его функция – звукопоглощение, демпфирование виброактивных объектов. Чем ППУ эластичнее, тем лучше он гасит звуковые волны.

Звукопоглощение пенополиуретана, дБ:

• закрытая ячейка – 21 дБ;
• открытая ячейка – 50 дБ.

Отличия вспениваемости и расхода напыляемой ППУ теплоизоляции с открытой и закрытой ячейкой

На объект, на котором необходимо произвести теплоизоляцию, компоненты пенополиуретана привозят в бочках, они имеют жидкую форму. Для напыления используют специальное оборудование, в котором происходит смешивание компонентов, после чего начинается интенсивное увеличение объема.

Вообще напыление пенополиуретана – интересное, завораживающее зрелище. На утепляемую поверхность равномерно распыляют жидкий ППУ, который на глазах начинает увеличиваться в объеме. Чем сильнее увеличивается в размере распыленная жидкость, тем ниже будет плотность у затвердевшей пены.

Максимальное соотношение увеличения первоначального объема ППУ к окончательному:

• закрытоячеистый – 1:30;
• открытоячеистый – 1:100.

То есть ППУ с открытой ячейкой способен увеличиться в 100 раз!

Разница в цене ППУ с открыто-ячеистой и закрыто-ячеистой структурой

Только изучив разницу между пенополиуретанами с отрытой и закрытой ячейкой, можно четко увидеть, из чего складывается существенная экономия при использовании в качестве теплоизоляции открытоячеистого ППУ при одинаковой стоимости исходного компонента:

• Купленные по одинаковой цене бочки после смешивания и напыления дадут разные объемы теплоизоляции. Пенополиуретана с открытой ячейкой получится более чем в три раза больше!
• Вспенивателем для открытоячеистого ППУ служит обычная вода, тогда как для закрытоячеистого часто приходится использовать фреон, что также влечет дополнительные траты.

Однако пытаться сэкономить за счет использования более дешевого открытоячеистого ППУ не стоит. Выбор типа пенополиуретана должен основываться исключительно на его характеристиках.

Области применения напыляемого пенополиуретана с открытыми и закрытыми порами

Неспециалист вряд ли отличит напыленный пенополиуретан с закрытой ячейкой от открытоячеистого. По виду покрытия будут практически одинаковыми. Эластичный хуже держит удар, но при этом не является хрупким, способен достаточно хорошо восстанавливать форму. Однако эксплуатационные характеристики у материалов настолько различаются, что в подавляющем большинстве случаев замена одного ППУ другим нежелательна или невозможна.

Напыляемый пенополиуретан с закрытой ячейкой используют для теплоизоляции:

• балконов, лоджий;
• крыш, подвалов;
• полов, в том числе под бетонную стяжку;
• фасадов под покраску или обшивку;
• холодильных камер, рефрижераторов;
• труб, цистерн;
• металлических ангаров.

Напыляемый пенополиуретан с открытой ячейкой используют для теплоизоляции:

• межэтажных перекрытий, стен сухих помещений под гипсокартон;
• конструкций, подверженных постоянному или регулярному воздействию динамических и вибрационных нагрузок.

Чтобы не ошибиться в выборе типа напыляемого пенополиуретана для утепления объекта или конструкции, проконсультируйтесь у менеджеров компании Экотермикс. Специалисты помогут подобрать оптимальную для решения конкретной задачи продукцию Ecotermix и обеспечат ее качественное напыление.