Человек всегда старался построить для себя такой дом, в стенах которого можно было бы согреться зимой и найти прохладу летом. Для теплоизоляции строений использовались самые разные материалы: от природного мха до минеральной ваты и полимеров.
За минувшие тысячелетия ученым не удалось изобрести утеплитель с идеальными техническими характеристиками, экологически чистый, негорючий, дешевый.
Из истории пеноизола
В России в середине 90-х годов прошлого столетия начался массовый выпуск карбамидного пенопласта, разработанного для теплоизоляции конструкций всех видов сооружений.
Доступность технологии и сырья привела к массовому появлению строительных фирм, что надавали услуги по утеплению пеноизолом домов и других построек.
Добиваясь максимальной прибыли, недобросовестные производители использовали дешевые низкокачественные компоненты, не придерживались их дозировки, задействовали несертифицированное, часто самодельное оборудование.
Заказчики получали теплоизолятор низкого качества: хрупкий, с неоднородной структурой и значительной усадкой при высыхании, выделяющий вредные пары формальдегида.
Пеноизол прославился как продукт, не вызывающий доверия, и не занял в те неспокойные годы заслуженного места среди строительных материалов.
Поэтому крупные предприятия, выпускающие большие объемы первоклассного теплоизолятора, а также компоненты для его изготовления, практически вытеснили с рынка непорядочных производителей.
Сегодня в России карбамидоформальдегидный или карбомидный пенопласт выпускается под разными торговыми марками: пеноизол, юнипор, экоизол, меттэмпласт, омифлекс. Утеплители производятся по единой технологии из одинакового сырья, имеют идентичные технические характеристики.
Компоненты для производства карбомидного пенопласта
Визуально пеноизол походит на обычный пенопласт с мелкими ячейками, но отличается от него технологией изготовления, потребительскими свойствами.
Структура этого материала, как и других вспененных полимеров, необычна: большая часть объема (поры) заполнена воздухом, который придает теплоизолирующие свойства. Утеплитель производят из дешевого общедоступного сырья, поэтому цены на него вполне приемлемы.
Компоненты для изготовления пеноизола в таблице 1.
Качество и безопасность теплоизолятора зависит от соблюдения технологической рецептуры: списка ингредиентов, их количественного (процентного) вхождения в состав продукта.
| Наименование | Процентное содержание или температура | Комментарии |
|---|---|---|
| Синтетическая (полимерная) карбамидоформальдегидная смола | 0,11% — 0,27% | Так же в составе есть карбамид (мочевину) |
| Пенообразующая органическая алкилбензолсульфокислота (АБСК, ЛАБСА) | % не известен | С содержанием серной кислоты до 2% |
| 72-76% раствор пищевой или очищенной технической ортофосфорной кислоты | Обычно используется 72-76% раствор | Кислота является необходимым катализатором отверждения |
| Вода требуемой жесткости | С температурой выше +20°С | 2,5 мг-экв/л до 7 мг-экв/л |
Основное сырье в производстве пеноизола — карбамидоформальдегидная смола (КФС). При использовании компонента с низким показателем вязкости и с высоким содержанием сухого вещества обеспечивается оптимальное смешивание с другими составляющими, уменьшается усадка жидкого теплоизолятора.
Производители, заинтересованные в получении продукции высокого качества, используют КФС: ВПС-Г, КФ-ХТП, «Карбамет-Т». Карбамидные смолы, что применяются в мебельном производстве, непригодны для изготовления пеноизола. Из них получается теплоизолятор, что быстро покрывается трещинами, осыпается, дает существенную усадку.
КФ-ХТП — один из новых видов сырья, тоже подходит для производства утеплителя. Этот состав вмещает КФС, модифицирующие добавки (резорцин, синтетический латекс), пластификатор глицерин и поливиниловый спирт.
Полученный из этих смол пеноизол — эластичный, прочный даже при малой плотности, не забивает выходные шланги при большом объеме выработки, обладает минимальной усадкой, низким влагопоглощением, слабым запахом, который быстро выветривается.
Пенообразователь превращает водный раствор в пенную массу. Жидкий пеноизол должен быть белоснежным, плотным, однородным, мелкопористым и легким. Для изготовления утеплителя применяются кислотные и щелочные лаурилсульфатнатриевые пенообразователи.
Большинство российских производителей используют алкилбензолсульфокислоту (АБСК) — вязкий коричневый раствор, огнестойкий и нелетучий.
В состав жидкого утеплителя для ускорения процесса затвердения включают раствор ортофосфорной кислоты с концентрацией от 52% до 85%. Расход отвердителя определяют в зависимости от жесткости воды и марки КФС.
Его количество должно быть минимально допустимым для полной полимеризации смолы в процессе изготовления утеплителя. За счет избытка кислоты получится недолговечный, влагопоглощающий, покрытый трещинами теплоизолятор.
Технология изготовления карбомидного пенопласта
Производство пеноизола базируется на вспенивании смеси из воды, пенообразователя, катализатора отверждения и полимерной смолы. Часто жидкий утеплитель изготавливают прямо на стройплощадке.
Для выпуска требуется специальное оборудование:
— газожидкостный или пневмогидравлический агрегат, где смешиваются необходимые компоненты, и с которого при помощи шланга пенная масса подается в формы или места утепления;
— компрессор для подачи сжатого воздуха;
— пластмассовые емкости для реактивов.
Чтобы получить теплоизолятор, следует последовательно выполнить такие действия:
- Приготовить раствор, состоящий из пенообразователя (АБСК), воды и катализатора отверждения (ортофосфорной кислоты) в установленных пропорциях;
- Обеспечить одновременную подачу полученной жидкости, карбамидоформальдегидной смолы и сжатого воздуха в смеситель;
- Выполнить пробную заливку в тестовую емкость для контроля исправности оборудования и качества утеплителя;
- Откорректировать состав раствора, если пенная масса застывает раньше или позже 20 минут;
- Закачать в места утепления или залить в разборные формы поступающую из выходного шланга пену;
- Раскрыть формы через 30 — 40 минут после начального отверждения для слива лишней воды;
- Спустя 3 — 4 часа нарезать листы нужных размеров ножом, леской или струной;
- Уложить изделия вертикально на стеллажи для сушки на протяжении от 1 до 3 дней.
Так как в процессе изготовления и высушивания пеноизола выделяется формальдегид, помещение оборудуют системой вентиляции или организуют её.
Пробный жидкий утеплитель:
- должен быть снежно-белым, похожим на крем для бритья;
- не иметь запаха;
- не изменять объем сразу же после заливки в тестовую форму;
- выдерживать надавливание рукой через 15 минут от начала застывания;
- не содержать крупных или разных по размеру ячеек;
- быть упругим, быстро возобновлять свою форму после нажатия;
- не проламываться во время легких простукиваний.
Перед началом утепления объекта заказчик вправе настоять на демонстрации качества пены, а по окончании получить гарантию на выполненные работы.
В процессе утепления жидким пеноизолом некрупных объектов, например коттеджей, задействуют экономичные газожидкостные установки. Высокопроизводительные пневмогидравлические агрегаты выгодны при значительных объемах работ.
Например, в установках «Пена-3000/10УМ», «Пена-2000ДМУ», «Поток-7» и «Поток-12» предусмотрено соблюдение точной дозировки компонентов, а также подача жидкого утеплителя под высоким давлением в труднодоступные пустоты глубиной 2 — 3 см.
Технологическое оборудование может быть мобильным и стационарным, российского или зарубежного производства, отличаться техническими характеристиками, ценой.
Виды и варианты применения пеноизола
В строительной отрасли используется три вида карбомидного пенопласта.
Первый тип это жидкий пеноизол — эффективный теплоизолятор, удобный для монтажных и ремонтных работ. Материал изготавливают с помощью специально предназначенной установки на стройплощадке, в процессе утепления, как строящихся сооружений, так и находящихся в эксплуатации.
Для небольших объемов работ выпускается пеноизол в баллонах. Жидкий теплоизолятор подходит для создания звуко- и теплоизоляционного внутреннего слоя, заливки пустот, трещин и зазоров в конструкциях всех видов построек.
Второй тип это листовой карбомидный пенопласт производится из тех же компонентов, что и жидкий. Но пенную массу не закачивают в места утепления, а заливают в разборные формы. После затвердения изделия разрезают на листы нужных размеров, высушивают, а затем подвергают чистовой обработке. Таким материалом утепляют относительно ровные наружные поверхности различных зданий: полы, стены, перекрытия, крыши.
И третий тип это гранулированный теплоизолятор (пеноизольную крошку) получают путем дробления затвердевшего карбомидного пенопласта на мелкие эластичные крупинки размером 1 — 1,5 см. Крошку применяют для утепления строительных конструкций сооружений: полов, межэтажных перекрытий, стен.
Эффективность гранулированного утеплителя сравнима с жидким, поскольку дробленка отлично заполняет самые труднодоступные места. Сухая крошка с плотностью 8 кг/м3 задувается в закрытые полые конструкции, где образует бесшовный утепляющий и шумопоглощающий слой.
Самый популярный жидкий карбамидный пенопласт широко применяется для теплоизоляции жилых, общественных, производственных и транспортно-складских зданий.
Пеноизолом утепляют:
- трехслойные кирпичные стены, конструкции деревянных каркасных строений и домов под отделку сайдингом;
- железобетонные и деревянные многослойные панели для сборных сооружений;
- дачи, лоджии, подсобные помещения, гаражи, ангары;
- междуэтажные перекрытия, потолки;
- полы, к примеру, в случаях, если дом построен на сваях с проветриваемым подпольем;
- мансарды, чердаки, крыши;
- различные постройки во время текущего или капитального ремонта.
Карбамидный пенопласт не пригоден для утепления конструкций и помещений в сооружениях с повышенной влажностью: фундаментов, цокольных этажей, подвалов. Материал после нескольких циклов замораживания и размораживания теряет свойства теплоизолятора.
Преимущества и недостатки карбомидного пенопласта
На строительный рынок поступают десятки видов теплоизоляторов, каждый из которых обладает как полезными, так и негативными качествами. Пеноизол не является исключением.
Но если материал изготавливают с помощью современного оборудования при строгом соблюдении технологии производства, то после затвердения он приобретает требуемые физико-механические характеристики и другие привлекательные свойства.
Карбамидный пенопласт преимущества и недостатки (РКН: иностранный владелец ресурса нарушает закон РФ)
Тепло- и звукоизоляционные показатели карбамидного пенопласта обусловлены ячеистой структурой полимера и его низкой плотностью. Пузырьки воздуха, заполняющие поры внутри теплоизолятора, сохраняют тепло зимой и прохладу летом.
Коэффициент теплопроводности пеноизола лежит в пределах 0,031— 0,047 Вт/(м·K), а плотность может меняться от 8 до 28 кг\м3. После намокания и высыхания теплоизоляционные характеристики материала не ухудшаются.
Огнестойкость — качество, присущее немногим утеплителям. Все 3 вида пеноизола за счет своих компонентов и особенностей внутреннего строения относятся к группе горючести Г1 или Г2 (в зависимости от плотности), к группе воспламеняемости В2.
При нагревании утеплитель не образует дыма (группа Д1) и не выделяет токсичных веществ (группа Т1).
Долговечность карбамидного пенопласта достигнута за счет своеобразной структуры, которая обеспечивает упругость материала и устойчивость к динамическим нагрузкам. Даже после длительного давления на поверхность теплоизолятор способен восстановить свою форму и объем.
В результате исследований и испытаний установлено, что пеноизол, произведенный без нарушения технологии, не деформируется и не потеряет теплофизические свойства в течение 75 лет.
Материал легко закачивается в труднодоступные места, не образует температурных мостов холода, а после затвердения превращается в монолитный слой без швов, стыков, зазоров и трещин, что повышает его теплоизоляционные свойства.
Стойкость к перепадам температуры не ограничивает применение пеноизола в регионах с разными климатическими условиями. На его теплопроводность не влияют температурные колебания от -60°C до +120°C.
Воздухо- и паропроницаемость пеноизола препятствуют появлению сырости в утепленном помещении, стены не разрушатся от накопления конденсата, на их поверхности не появится грибок, а деревянные конструкции не подвергнутся гниению.
Доступность изготовления жидкого карбамидного пенопласта, а также легкость работы с ним позволяют быстро утеплять строительные конструкции уже построенных сооружений без изменения их прочности и внешнего вида.
Пенная масса не разрушит стены во время закачивания и застывания, так как не увеличивается в объеме. Затвердевший утеплитель превратится в слой без стыков и зазоров, а значит, не будет потребности в их герметизации. Очень важно, что лёгкий карбамидный пенопласт не нагружает своим весом строительные конструкции.
Экологичность пеноизола гарантирована в том случае, если материал изготовлен с соблюдением технологии производства и при выпуске выдержаны все пропорции компонентов. После отверждения теплоизолятор теряет запах и не выделяет вредных веществ.
Отслуживший утеплитель не загрязняет окружающую среду, так как под действием солнечного света медленно распадается на углекислый газ и карбамиды (азотные удобрения).
Выделение паров фенолформальдегида, которые ухудшают здоровье человека, является главным недостатком жидкого утеплителя. Их источник — карбамидоформальдегидная смола, основной компонент в составе теплоизолятора.
Испарения присутствуют на протяжении полимеризации, заливки и застывания пенной массы. Но если соблюдалась правильная дозировка компонентов, достижимая только на соответствующем оборудовании, то после затвердения запах исчезает. Кстати мы уже рассматривали содержание формальдегида в OSB плитах, не так уж и плохо всё, как думают многие.
Российские производители утверждают, что пеноизол прошел все требуемые испытания и сертификации, которые подтвердили его высокие потребительские свойства. Однако при сильном нагреве теплоизолятора и его разложении может выделяться небольшое количестве формальдегида.
Усадка жидкого пеноизола рассматривается как существенный недостаток этого вида утеплителя. После заливки материал уменьшает объем от 0,1% до 5%. Если же жидкий теплоизолятор затвердеет постепенно (приблизительно в течение месяца) и в естественных условиях, то потери будут минимальными.
Зависимость выполнения работ с утеплителем от температуры окружающей среды причисляет его к группе строительных материалов с сезонным спросом. Увеличение вязкости смолы при похолодании обуславливает изготовление и заливку жидкого карбамидного пенопласта только в теплые дни.
Влагопоглощение считается негативным качеством пеноизола. В условиях постоянной влажности его теплоизоляционные свойства ухудшаются. Поэтому материал не применяют для утепления фундаментов зданий, не подкладывают под железобетонную стяжку.
Новейшая технология изготовления пеноизола предусматривает снижение водопоглощения 18 —20% от массы до 4—5% путем использования гидрофобизаторов. Обработка конечной продукции проста и существенно не удорожает производство.
Низкая прочность на изгиб и растяжение — закономерный результат малой плотности карбамидного пенопласта. Затвердевший материал легко разрывается, из-за чего ухудшаются показатели теплоизоляции.
В производстве утеплителя используется дешевое сырье и технологический процесс, не требующий сложного оборудования. Но, например, самостоятельное утепление частного дома с покупкой или арендой хорошей установки для приготовления и заливки жидкого пеноизола, обойдется дорого.
Однако за счет получения теплоизолятора непосредственно на месте работы, экономятся деньги, силы и время, что потребовались бы для доставки обычного утеплителя, погрузочно-разгрузочных работ. Цена 1 м3 жидкого карбамидного пенопласта зависит от вида смолы и планируемой плотности материала.
Выводы
Пеноизол — хороший утеплитель, особенно в отношении цена-качество. Ему присущи превосходные тепло- и звукоизоляционные свойства, которые сочетаются с огнестойкостью и безопасностью для здоровья. Но, как и другие теплоизоляторы, этот материал имеет свои недостатки.
