Фасадные конструкции изобуд из пенополиизоцианурата – гарантия качества и энергосбережения. Сэндвич панели ППУ

Первый завод в России по производству такого утеплителя открыла в Саратове компания PirroGroup еще в 2014 году.

Предлагаю вместе ознакомиться с полным циклом производства PIR и провести собственные испытания этого инновационного продукта.

2. Производство расположено в бывшем цеху №15 Саратовского авиационного завода. Ранее здесь было организовано производство самолетов Як-42.

3. Если говорить коротко, то теплоизоляционные плиты из пенополиизоцианурата (PIR) сочетают в себе достоинства экструдированного пенополистирола и каменной ваты, при этом полностью лишены таких их недостатков как горючесть (недостаток полистирола), низкая прочность на сжатие и влагопоглощение (недостатки минеральной ваты). Пенополиизоцианурат (PIR) же не впитывает влагу и не поддерживает горение, самостоятельно затухая при отсутствии пламени.

4. Химический состав пенополиизоцианурата (PIR) близок к составу классического полиуретана (PUR), за исключением того, что доля метилендифенилдиизоцианата (MDI) выше, а вместо полиолов на простых эфирах в реакции используется полиэфирный полиол.
Как следует из названия, пенополиизоцианурат представляет собой ячеистую полимерную массу, причем сам полимер занимает всего 2,5% от объема пены. Он образует систему замкнутых, почти сферических ячеек, внутри которых находится газ с очень низкой теплопроводностью. Все вместе и образует легкий, прочный и, самое важное, очень эффективный теплоизолятор.

5. Цистерны с исходным сырьем. Стоит отметить такой момент, что в России отсутствуют заводы по производству изоцианатов, и все сырье приходится покупать заграницей.

6. В заводской лаборатории контролируют качество используемого сырья, а так же проводят испытания образцов готовой продукции. Например, определяется теплопроводность и прочность на сжатие для отобранного образца PIR-плиты. Плиты из пенополиизоцианурата обладают в среднем меньшей на 25-30% теплопроводностью, чем плиты из экструдированного пенополистирола. А прочность с запасом перекрывает все требования по применению и позволяет использовать PIR-утеплитель даже в фундаменте типа УШП.

7. Плавно подбираемся к производственной линии. Изоцианат и Полиол - основные компоненты производства.

8. Метилендифенилдиизоцианат (MDI) и Полиол сначала смешивают, а затем вспенивают с помощью добавления специального вспенивающего агента.

9. При производстве пенополиизоциануратных плит сразу формируется плита заданной толщины с обкладками с двух сторон. В качестве облицовки могут использоваться: многослойная крафт-бумага, стеклохолст (в том числе с битумной пропиткой), алюминиевая фольга или многослойный алюминий, кашированный бумагой.

10. Облицовка плиты зависит от назначения утеплителя. Если говорить об утеплении скатной кровли, то подойдут плиты с облицовкой из алюминиевой фольги или фольгированной бумаги. А при утеплении фасада с внешней стороны лучше использовать PIR-плиты с облицовкой из стеклохолста со специальной пропиткой, что позволит получить надежное сцепление между плитой и штукатурной смесью.

11. Начало производственной линии. Сегодня будут производить плиты с двухсторонней облицовкой многослойным алюминием, кашированным бумагой и нанесенной разметкой (для удобства резки уже на объекте).

12. Начался процесс подачи подготовленной смеси на ленту. Сопла обмотаны пленкой для того, чтобы защитить их от возможных брызг - отмыть застывшую пену потом невозможно.

13. Пена практически моментально расширяется, и происходит формовка готовой плиты фиксированной ширины и заданной толщины.

14. В принципе, теплоизоляционная плита готова, остается только её охладить и обрезать в нужный размер.

15. Отличное применение для iMac - это просто монитор для видеокамеры с производственной линии. Полагаю, что выбран он был из-за прочного алюминиевого корпуса, что достаточно важно в условиях производства.

16. На этом участке происходит первая резка плит.

17. После чего они попадают на башню аэрокулинга, где идет процесс затвердевания (охлаждения) пены перед тем, как плиты попадут на линию резки в размер.

18. Далее происходит резка плит на меньшие размеры и, при необходимости, формируется профилировка торцов. На заводе установлена итальянская производственная линия, монтировать которую помогали сами итальянцы. Портреты команды украшают линию резки.

19. После чего плиты попадают на линию упаковки, через вот такой аппарат. Он переворачивает каждую нечетную плиту на 180 градусов, для компенсации стягивающих усилий, возникающих в одной из обкладок.

20. Плиты с помощью вакуумного подъемника складываются в стопки.

21. И попадают на автоматизированную упаковочную линию.

22. Транспортировочный «поддон» изготавливается здесь же, из обрезков плит - три опоры приклеиваются к основанию упаковочной единицы.

23. После чего её перемещают на склад. Обратите внимание на очень высокую степень автоматизации производства: ручной труд вообще не используется, для контроля работы линии достаточно буквально 3-4 человека.

24. Единовременно линия может производить плиты с разными облицовками, но одной толщины. А наличие склада позволяет всегда иметь в наличии запас продукции в различных исполнениях.

25. Теплоизоляционные плиты из пенополиизоцианурата в России пока еще малоизвестны, хотя этот материал активно применяется в Европе и США уже несколько десятков лет.

26. Пенополиизоцианурат (PIR) – это универсальный утеплитель, возможные области применения которого: в кровельных конструкциях, фасадах, фундаментах, межэтажных перекрытиях, теплых полах, стенах и даже вентиляции. По факту их можно применять везде, вплоть до того, что монтировать прямо поверх обрешетки на скатной кровле.

27. Плиты с облицовкой из фольги также применяются в изготовлении теплоизолированных воздуховодов. Одно из серьезных преимуществ таких воздуховодов перед оцинкованными - в 6-8 раз меньший вес, что, во-первых, облегчает нагрузку на конструкцию, а, во-вторых, сокращает расходы на монтаж и упрощает крепеж.

28. Этот станок позволяет в автоматическом режиме формировать стенки будущих воздуховодов. Фактически это станок с ЧПУ и обычным канцелярским ножом - работает очень быстро и эффективно. Вот пример формирования квадратного воздуховода, на котором остается только склеить углы. Причем сборка в вентиляционные короба может происходить непосредственно на объекте, что позволяет экономить еще и на транспортных расходах.

29. А это гибочная машина, которая позволяет изготовить поворотные элементы для воздуховодов. Мне еще видится производство теплоизолированных боксов-холодильников для автомобиля, причем наличие алюминиевой обкладки придает конструкции очень высокую прочность.

Одно из самых интересных применений - обшивка стен в сауне. Огнестойкость и экологическая чистота материала даже при высоких температурах позволяют без проблем использовать плиты для утепления стен изнутри. Фактически это единственный возможный утеплитель в сауне, т.к. минеральная вата требует защиту от влаги, плюс она выделяет токсичную формальдегидную смолу. Да и пенополистирол небезопасен из-за возможности возгорания с выделением токсичных веществ - стиролов.

О непосредственном применении материала и его свойствах поговорим в следующей части - я набрал образцы материала в различных исполнениях, чтобы провести собственные испытания.

Сегодня рассмотрим еще один нано-утеплитель теплоизоляционный материал на основе полиуретана - пенополиизоцианурат (PIR). Тем более, что в России данный утеплитель уже производится на заводе в Саратове (термоизоляционный плиты PIRRO). Также новое производство плитного утеплителя из пенополиизоцианурата осенью 2015 года планирует запустить в Рязани. Готовьтесь к атаке маркетологов:)

Пенополиизоцианурат (ПИР, Polyisocyanurate, PIR, polyiso, ISO) - это модифицированный пенополиуретан (PUR, ППУ), с преобладанием в системе изоционатной группы и другим соотношением полиола. Реакция полимеризации проводится при более высокой температуре чем полимеризация полиуретана, благодаря чему "лишний" изоцианурат вступает в реакцию полимеризации с самим собой, образуя более прочные и устойчивые связи. В результате получается более стойкий материал - пенополиизоцианурат - полимеризованный изоцианурат, армированный полиуретаном.

Внешне ПИР сложно отличить от пенополиуретана. ПИР - термопласт, т.е. способен при нагревании обратимо переходить в пластичное или вязкотекучее состояние. Пенополиуретан же является газонаполненным реактопластом, т.е. пластмассой. При воздействии высоких температур пенополиуретан начинает необратимо "стекловаться" и обугливаться (карбонизироваться).

Жесткий пенополиизоцианурат применяются для утепления и создания уклонов плоских крыш. Плиты PIR можно применять для тепловой изоляции скатных крыш и наружных стен (Пирро-Групп предлагает использвать плиты PIRRO для кровельных конструкций, фасадов зднаий, фундаментов, межэтажных перекрытий. Пенополиизоцианурат может применяться во всех климатических районах при температуре окружающей среды от -65 до +110°С.

Теплоизоляционные плиты PIR популярны в США и Европе. Околоо 76% плоских крыш в США используют для теплоизоляции кровли плитный пенополиизоцианурат. 40% объектов коммерческой недвижимости в Европе используют PIR в качестве утеплителя, к тому же ПИР отвоевывает около 3% рынка в год.

Достоинства пенополиизоцианурата (ПИР, Polyisocyanurate, PIR, polyiso, ISO) :

• низкая горючесть (у плит одного из германских производителей группа горючести - Г1, группа распространения пламени - РП1, группа воспламеняемости - В1),


• влагостойкость и не гигроскопичность,


• высокая теплосберегающая способность (низкий коэффициент теплопроводности),


• высокая прочность на сжатие,


• срок службы 50 лет,


• неизменные размеры и характеристрики во врям эксплуатации,


• высокое сопротивление пешеходной нагрузке,


• повышенная химическая стойкость,


• стойкость к ультрафиолету,


• возможность наплавления битумных материалов непосредственно на утеплитель.

Поскольку материал влагостойкий и производители даже гарантируют гидроизоляционные способосности, то при использовании в стенах пенополиизоцианурат будет запирать влагу (аналогично и экологически чистому ), приводя к появлению плесени и грибков, вопреки маркетинговым заявлениям производителей.

Но интереснее всего читать между строк. Так, например, Баудер - германский произвоитель теплоизоляционных плит ПИР - при перечислении недостатков экструдированного полистирола утверждает, что он должен храниться в темном месте, а при воздействии тепла выделает вредные и опасные газы. Но производители экструдированного полистирола конечно же заявляют об экологической чистоте и безвредности данного утеплителя.

В целом же моя рекомендация - использовать пенополиизоцианурат (ПИР, PIR, Polyisocyanurate, polyiso) вместо экструдированных полистиролов (XPS) и пенопластов для утепления кровли, т.к. данный материал лучше XPS в плане горючести и имеет более низкий коэффициент теплопроводности. Кроме того, высокая прочность на сжатие позволяет использовать данный утеплитель для термоотмостки и утепления фундамента. Срок службы у PIR указывается такой же, как и у экструдированного полистирола, - 50 лет. А вот от утепления стен плитами из ПИР я бы отказался по той же самой причине, что и в случае с экструдированным полистиролом, - запирание влаги.

Пенополиизоцианурат

Характеристики:
Толщина панелей: 40-200 мм
Наполнитель: пенополиизоцианурат PIR

Сэндвич панели из пенополиизоцианурата (PIR) представляют собой прогрессивный гидротеплоизоляционный материал. Как и пенополиуретан, пенополиизоцианурат PIR является одним из самых лучших теплоизоляционных материалов среди других утеплителей. Коэффициент теплопроводности PIR k=0.022Вт/м2*К. Главным отличием пенополиизоцианурата PIR от пенополиуретана является его высокая пожароустойчивость.

Пенополиизоцианурат PIR

Пенополиизоцианурат – это модифицированный пенополиуретан. Как и ППУ, ПИР получается в результате реакции полиола и изоцианурата. При этом соотношение берется 1:2 (изоцианурата вдвое больше полиола), а полимеризация проводится при более высокой температуре. В результате, избыточный изоцианурат вступает в реакцию с самим собой, образуя более прочные и устойчивые связи. Таким образом, получается новый материал – полимеризованный изоцианурат, армированный полиуретаном (PIR).

Благодаря такой химической "преемственности", пенополиизоцианурат сохраняет все положительные свойства полиуретана: низкую теплопроводность, малую плотность, хороший предел прочности при сжатии, паро- и влагонепроницаемость, долговечность. Одновременно полиизоцианурат обладает повышенной огнестойкостью: благодаря содержащимся антипиренам ПИР не поддерживает горение и самостоятельно затухает при отсутствии источника огня. Кроме того, по сравнению с ППУ пенополиизоцианурат более устойчив к воздействию вредных веществ и солнечного излучения.

Показатели пожарной безопасности пенополиизоцианурата PIR

Области применения

Сэндвич панели из пенополиизоцианурата PIR используются для строительства:
крупных холодильных и морозильных складов;
производственных, складских и логистических комплексов;
торговых комплексов;
спортивных сооружений, бассейнов, кинотеатров;
объектов коммерческой недвижимости;
объектов пищевой промышленности.

Сэндвич панелями с пенополиизоциануратом утепляют:
фундамент и пол;
наружные стены как снаружи, так и изнутри;
пологие и наклонные крыши;
междуэтажные и чердачные перекрытия.

Благодаря своим уникальным химическим свойствам сэндвич панели ПИР незаменимы при строительстве:
морозильных камер;
складов вредных или химически активных веществ;
хранилищ жидкого газа;
и других подобных сооружений.

Преимущества сэндвич-панелей с наполнителем из пенополиизоцианурата
Отличные показатели пожароустойчивости позволяют применять ПИР в условиях очень высоких температур (максимальная эксплуатационная температура жесткого пенополиуретана составляет +100°C, пенополиизоцианурата +150°C).
Наряду с пенополиуретаном, пенополиизоцианурат обладает лучшими характеристиками теплопроводности по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.
Имеет высокую механическую прочность. Идеально подходит для теплоизоляции конструкций, на которые приходится большая нагрузка (например, цементная стяжка полов и т.п.).
ПИР не гигроскопичен и под воздействием перепадов температур, циклов замерзания влаги не разрушается. Зимой панели из ПИР не деформируются. Вследствие этого срок службы панелей с ПИР практически не ограничен.
Материал экологически безопасен, не токсичен и не вызывают аллергию.
Удобство монтажа. Легкий вес конструкции - за счет получения необходимых тепловых характеристик конструкции при толщине утеплителя начиная от 40 мм.

Сравнение пенополиизоцианурата с минеральной ватой

Дизайн

Стеновые панели PIR

Поверхность сэндвич панелей может быть гладкой или профилированной, любого цвета согласно каталогу RAL.

Ширина стеновых панелей - 1185 мм. Длина – до 16000 мм.
Толщина стеновых панелей – 40 мм, 50 мм, 60 мм, 80 мм, 100 мм, 120 мм, 140 мм, 150 мм, 160 мм, 180 мм, 200 мм.

Кровельные панели PIR

Верхний лист кровельной панели имеет специальный глубокий профиль для противодействия снеговым нагрузкам, нижний – может быть гладким или трапециевидным.

Ширина кровельных панелей ППУ – 1000 мм. Длина – от 1500 мм до 16000 мм.
Толщина кровельных панелей - 40 мм, 60 мм, 80 мм, 100 мм, 120 мм, 150 мм.

Варианты металлических покрытий сэндвич панелей PIR
Холоднокатаная оцинкованная сталь;
Холоднокатаная оцинкованная сталь, окрашенная полиэфирной краской в цвет согласно каталогу RAL;
Холоднокатаная оцинкованная сталь с покрытием "пурал";
Холоднокатаная оцинкованная сталь с покрытием "пластизол";
Холоднокатаная оцинкованная сталь с покрытием "поливинилиденфторид (ПВДФ)".

Стеновые сэндвич панели PIR

Сэндвич панели c наполнителем PIR изготавливаются с замком "шип-паз" уникальной конфигурации, которая обеспечивает:
Максимальную тепло- и гидроизоляцию соединений сэндвич панелей;
Ликвидацию "мостиков холода";
Минимальное использование монтажной пены при стыковке панелей.

В зависимости от толщины стеновых панелей замок "шип-паз" может быть одинарный, двойной либо тройной.

Кровельные сэндвич панели PIR

Для соединения кровельных панелей используется замок ROOF-LOCK.

Утеплитель сэндвич панелей и его свойства во многом определяют привлекательность этого стройматериала для потребителя. Пенополиизоцианурат – сравнительно новый, но очень перспективный материал.

Я уже рассказывал об . Традиционно используемые материалы не лишены серьёзных недостатков.

Утеплитель сэндвич панелей – традиционные варианты

Минеральная вата

Утеплитель сэндвич панелей из минеральной ваты не самый эффективный. Используется такие панели для обшивки построек с высокими требованиями к пожарной безопасности. Материал это довольно тяжелый, так что каркасная постройка получается не такой уж и лёгкой. Кроме того, существует опасность расслоения минеральной ваты, в результате чего сэндвич панель придётся ремонтировать или заменять.

Утеплитель из пенополиизоцианурата и минеральной ваты – сравнение

Да и с пожаробезопасностью минеральной ваты на самом деле не так уж однозначно. По крайней мере, если производитель стремится выпустить максимально дешевый продукт и экономит там, где этого делать не следует. Чтобы минеральная вата не впитывала влагу, её обрабатывают специальными веществами. Иногда, в результате такой обработки минеральная вата становится горючей. Поджечь её, нелегко, но если уж она загорится…

Пенополистирол

Пенополистирол – дешев, лёгок, обеспечивает хорошую теплоизоляцию. (это самозатухающий материал), но главная проблема даже не горючесть, а очень вредные вещества, выделяемые при горении. Отличный вариант для гаражей, но его использование в жилых постройках вызывает некоторые опасения.

Пенополиуретан

Утеплитель сэндвич панелей из пенополиуретана – дороже пенополистирола, но зато но долговечнее и коэффициент теплопроводности у него ниже. Но он и дороже. Как и пенополистирол, пенополиуретан не слишком устойчив к воздействию огня и высоких температур.

Пенополиизоцианурат

Пенополиизоцианурат (PIR или ПИР) сочетает прочность, низкую теплопроводность и огнестойкость. Производители этого материала заявляют о классах огнестойкости Г1 и Г2, что очень неплохо. Г1 – слабогорючие строительные материалы, Г2 – умеренногорючие, лучше – только НГ – негорючие.

Утеплитель сэндвич панелей из пенополиизоцианурата – достаточно огнестойкий материал

Пенополиизоцианурат является гораздо более химически стабильным материалом, чем, например, пенополиуретан. Кроме того, он совершенно не впитывает влагу. Да и теплоизоляционные свойства пенополиизоцианурата ощутимо лучше, чем у пенополиуретана.

Конечно, пенополиизоцианурат не только лучше, но и дороже выше перечисленных материалов. Но, как я уже говорил, материал это сравнительно новый, и, вполне возможно, совершенствование технологии его изготовления позволит снизить стоимость производства. Кстати, производство пенополиизоцианурата не наносит вреда экологии. Да и см материал не содержит никаких токсинов и безопасен для здоровья.

Важной особенностью пенополиизоцианурата является термическая устойчивость, что позволяет использовать сэндвич панели при температурах до +150 °C. Так что такие панели можно использовать для . Да и для дачного или это вариант очень даже интересный.