- By admin
- In Uncategorized
POLÜURETAANVAHA OMADUSED JA KARAKTERISTIKUD, EELISED JA PUUDUSED
POLÜURETAANVAHA OMADUSED JA KARAKTERISTIKUD, EELISED
JA PUUDUSED
Polüuretaanvahast (PUR) on kuulnud täna mitte ainult ehitajad-
professionaalid. Võimalik, et igaüks, kes mõtles oma kodu
soojustada, seda materjali üle vaadanud, kui pole paha
variant. Lõpuks on see mitte ainult effektiivne, kui ka väga
mugav paigaldamiseks, sest piisab vaid õiges kohas
pihustamisest. Aga PUR’i pikk kasutusiga ja suurepärane
kvaliteet on juba teinud soojustusmaterjalide seas teatud
standardiks. Selgitame välja, millega on polüuretaanvaht nii
tähelepanuväärne, vaatame läbi selle omadused, loetleme
eelised ja otsime ka puudused.
SISUKORD:
Mis on polüuretaan ja milline see võib olla
Antud materjal kujutab endast üks plastikutüüpidest. See omab
poorilist vahtstruktuuri ja polüuretaanvahu koostises
domineerib gaasiline aine – 85…90%. Gaasiga on täidetud
paljud väikesed üksteisest eraldatud poorid. Ülejäänud paar
protsenti mahust langeb tahkele osale — nende pooride
õhukestele seintele.
Vahtpolüuretaani leiutasid Saksa teadlased firmast IG Farben,
mida juhtis tuntud Otto Bayer. Kuid tool ajal ei olnud see
nimi veel nii tuntud. Nii sai Leverkuseni linna laboris pärast
mitmeid katseid uue materjali, mille omadused osutusid kõige
unikaalseks. Selgus, et seda ainet ootab palju kasutamise
võimalusi.
Tänasel päeval on suur nõudmine erinevate PUR’i tüüpide järele
- sest neid on väga lihtne teha ja kohe ehitusplatsil. Samas
kahte vedelat koostisosade segamisel, need keemiliselt
reageerivad. Kui järgida vajalikke proportsjoneid, siis
sünteesitakse polümeer, mis on kõvastunud vaht. Muudates
retsepti, on võimalik saada polüuretaanvahusid, mis erinevad
omadustega üksteisest. Mõned neist sobivad akende ja uste
soojusisolatsiooniks, teised — tellistest või raudbetoonist
majade soojustamiseks, aga kolmandad — mitmesuguste torustike
jaoks. Nii olenevalt lähteainete proportsjonist, saame
väljundis polüuretaanvahusid erineva pooride suurusega, mille
seinad on erineva paksusega ja vastavalt ka tugevusega. Kõike
polüuretaanvahtu tüüpe loetlema ei hakka, mille saaks saada
retsepti muutmisega. Võtame kaks populaarsemaid materjale
sellest grupist.
- Kõigile tuttav poroloon, teaduslikult nimetatav elastse
polüuretaanvahuga, on tihedusega 5…35 kg/m3. Sellist
materjali me tihti leiame igapäevases elus (nuustikud ja
käsnad, diivanite ja tugitoolide täidised, kingade ja
rõivaste vooderdised ja samuti põrutuskindel pakend); - Kõva polüuretaanvahtu hiljuti kasutatakse ehitustöödel.
Juba täna teadlased võivad öelda, mis saab materjaliga 30
või 50 aasta pärast — materjali uuritakse ja testitakse.
Lisaks mõnedes laborites viidud läbi eksperimendid,
milles polüuretaanile tehti kunstliku vananemise
protseduuri. Mõlemad tulemused olid identsed. Kindlalt
võib öelda, et polüuretaanvahust soojusisolatsioonile ei
sobi kokkupuude mineraalhapetega ja orgaaniliste
lahustitega. Kuid aga materjal ei karda vett ja
naftatooteid üldse.
Meie riigis kasutatakse piisavalt palju kõva PUR’i marke – 30
paiku. Kasutatakse neid nii eraldi, kui ka
erikombinatsioonides üksteisega. Kõik sõltub
kasutuseesmärkidest – see võib olla maja soojustamine, selle
mürast kaitsmine, isolatsioonikihi loomine külmutusseadmetel.
Nii suuri rakendusvõimalusi antud materjal on saanud oma
suurepäraste omaduste tõttu.
Polüuretaanvahu tehnilised omadused
Räägime siis kõva polüuretaanvahtudest – just neid kasutatakse
ehitustöödel. Need suurepäraselt hoiavad soojust, praktiliselt
ei lase läbi auru ja vett, ei karda korrodeerumist, kiirgust
ega agressiivset keemilist keskkonda. Lisaks nad on väga
vastupidavad, taluvad suuri temperatuurikõikumisi ja
ilmastikukataklüsme.
PUR’i soojusjuhtivus
PUR’i omadused soojusisolaatorina sõltuvad sellest, mis mõõdus
poorodest see koosneb. Kõva polüuretaanvahu soojusjuhtivus
jääb vahemikku 0,019…0,035W/(mK). Et asi oleks selge, et
see on suurepärane tulemus, toome mõned võrdlusnäited.
Keraamiliste kruusakivide puhul on see parameeter vahemikus
0,12…0,14W/(mK), aga gaas-klaasil ja vahtklaasil on terved
0,84W/(mK). PUR’ile annab alla ka mineraalvill, mille
soojusjuhtivus on 0,045…0,056W/(mK).
PUR’i murasummutav omadus
Materjaliga müra summutamine on tingitud mitmete
parameetritega: elastsusega, õhu läbilaskvusega, isolatsiooni
paksusega ja selle summutusomadustega. Niisiis polüuretaanvahu
omadus helide summutamiseks sõltub karkassmaterjali tugevusest
ja helikõikumiste sagedusest. Tähtis on ka hõõrdejõud, mis
tekib osakeste üleviimisel naaberpooride vahel ning
helilainete summutamine poorides oleva õhuga.
Ekperementaalselt selgunud, et mürast kõige paremini kaitseb
poolelastse tüübi PUR.
Suhtumine keemilistesse keskkondadesse
Agressiivsete kemikaalide suhtes polüuretaanvaht on
vastupidavam, kui vahtpolüstüreen. PUR’i ei saa hävitada
söövitavad keemilised aurud (mille kontsentratsioon ei ületa
lubatavat). Antud soojusisolatsioon ei karda ka bensiini,
õlisid, piiritusi, lahjendatud happeid ja plastifikaatoreid.
Piisavalt vastupidav on ka ketoonidega eetrite suhtes. Isegi
kontsentreeritud hape pole alati võimeline seda kahjustada.
Kui metallipinda katta PUR’i kihiga, siis see ei roosteta.
Samas rakendub kolmekordne kaitse, nii PUR ise, kui ka kaks
kilet, väline ja sisene, mis ilmnevad materjali
polümeriseerimisel. Üks kiledest jääb metallipinnale kinni,
teine aga kontakteerub väliskeskkonnaga. Sõltuvalt PUR’i
margist kaitsekiht võib olla enam või vähem efektiivne.
PUR’iga niiskuse imendumine
Antud materjali niiskuse imendumine on üks madalamatest — see
võib ulatuda 1…3 protsendini algsest mahust päevas. See näit
sõltub PUR’i ettevalmistusretseptist. Mida tihedam on
isolatsioon, seda vähem vett see suudab imenduda. Samuti
polüuretaanvahu veekindlust võivad suurendada eriaied, mis
lisatakse polüuretaanvahu koostisesse. Üks sellistest
hüdrofoobsetest ainetest, mis neljakordselt vähendab niiskuse
imendumist, on tavaline kastoorõli.
Polüuretaanvahu süttivus
Polüuretaanvahud võib jagada kolmeks rühmaks: isekustuv,
raskelt põlev ja raskelt süttiv. Nagu näete, polüuretaanvahu
süttivus on üsna madal. Aga selle tulekindlust saab
suurendada, kas lisades spetsiaalseid lisaaineid või muutes
retsepti keemilist koostist. Teine variant on kallim, mille
tõttu sagedamini on kasutusel täiteainete lisamise meetod.
Need võivad olla fosforiühendid ning ka halogeenid. Tavalist
polüuretaani on võimalik katta peenikese tulekindla PUR’i
kihiga, mille koostites on lisandeid. Tootmisruumides, kus
tuleoht on kõrge, selline kahe kihiga kaetud kate oleks
asjakohane.
PUR’i tihedus
Selle isolatsiooni tihedus varieerub vahemikus 30…1000 kg/m3.
See näit sõltub otseselt sellest, millist tehnoloogiat
kasutati materjali tootmisel. Põhimõtteliselt see pole halb —
soojustamisel võib olla vajadus nii kõvades, kui pehmetes
materjalides. Kõik sõltub konkreetsest ülesandest. Sellepärast
saab mõnikord märkimisväärselt säästa, kasutades odavamat
madala tihedusega polüuretaanvahtu.
PUR’i vastupidavus
Tootjatega avaldatud polüuretaanvahu kasutusiga on vähemalt
25…30 aastat. Kuid on juba andmeid, mis ütlevad, et tegelik
kasutusiga on palju pikem. Ameerika, Saksamaa, Rootsi ja
Jaapani linnades praegu demonteeritakse eelmise sajandi 70.
aastatel ehitatud ehitisi. Nende ehitamisel kasutati
soojustamiseks polüuretaanvahtu. Proovide uurimisel, mis olid
korjatud torudelt, seintest ja katustest, eksperdid jõudsid
järeldusele, et materjal on jäänud kõikides parameetrites
muutumatuks. Isoleeritult jääb üle 90% pooridekogusest,
võimaldades ikka hea soojuse kokkuhoidu. Keemiline seisund
samuti pole muutunud. Nii labori, kui ka tööstuse testid
üksmeelselt kinnitavad seda.
Keskkonnaohutus ja mõju inimestele
Pärast 10…20 sekundit, mille jooksul materjal kõveneb,
muutub polüuretaanvaht täiesti ohutuks. Kui seda kuumutada
temperatuurini üle 500°C, siis hakkab kahte gaasi eraldumist:
süsihappegaasi ja vingugaasi. Kui aga PUR’i asemel võtta puitu
või toorkummi, siis samal temperatuuril on nad palju ohtlikum,
kui PUR. Hiirtega testid on seda kinnitanud.
Polüuretaanvahu omaduste taabel
Parameetrid
Minimaalsed ja maksimaalsed
väärtused
Soojusjuhtivus, W/(m*K) 0,019…0,035
Tihedus, kg/m3 26…300
Pinge, mille juures materjal
hakkab lagunema, MPa
Kokkusurumisel 0,15…1,0
Painutamisel 0,35…1,9
Niiskuse imendumine, % mahust 1,0…5,0
Materjali süttivusrühm GOST-12.1.044 (raskelt põlev)