Występują jako pianki (miękkie i półsztywne) oraz płyty (z pianek sztywnych). Wśród innych polimerów i popularnych materiałów izolacyjnych wyróżniają się bardzo wysoką izolacyjnością termiczną (oporem cieplnym). Poliuretany obecne są w zastosowaniach budowlanych od lat 50. Do tego celu produkowane są w dwóch zasadniczych formach: płyt sztywnych (wykonanych z tzw. pianki sztywnej) oraz pianek miękkich, półsztywnych i integralnych (poliuretan spieniony), w których komórki litego PU otaczają pęcherzyki obojętnego gazu (głównie CO2). Do produkcji obu tych form najczęściej stosuje się izocyjaniany: • diizocyjanian toluenodiylu (TDI), do produkcji pianek konwencjonalnych i pianek o wysokiej sprężystości; • 4,4’-metylenobis (fenyloizocyjanian, MDI), do produkcji wszystkich rodzajów tworzyw, szczególnie zaś pianek sztywnych i poliizocyjanurowych. Produkcja pianek poliuretanowych (spienianie) jest przykładem zmiany technologii zgodnie z wymaganiami prośrodowiskowymi. Jeszcze do niedawna stosowano rozpuszczalniki o niskiej temperaturze wrzenia (chloroi fluoropochodne węglowodorów alifatycznych zwane popularnie freonami) – obecnie ich użycie jest zakazane ze względu na szkodliwy wpływ na warstwę ozonową. Do spieniania używa się azotu lub wody oraz nowoczesnych metod fizycznych, np. firma Natural Chemical Products jako jedna z pierwszych w Europie wprowadziła metodę próżniową.

Płyta się wyróżnia
Wyroby z poliuretanu (niezależnie od formy) cechują się: • znakomitą, jedną z najlepszych wśród materiałów izolacyjnych, termoizolacyjnością (współczynnik przenikalności cieplnej l dla 40°C zależnie od wykonania wynosi od 0,03 do 0,04 W/(mK) – wartość ta jest jeszcze niższa dla opisanej poniżej nowej odmiany poliuretanu PIR i sięga nawet 0,023 W/(mK); • dobrymi parametrami mechanicznymi (wytrzymałość mechaniczna, wytrzymałość na ściskanie, elastyczność); • dobrymi własnościami cieplnymi i odpornością ogniową (szczególnie odmiana poliizocyjanurat); • małym ciężarem (np. dla pianki elastycznej ciężar może przyjmować wartości od 17 do 60 kg/m3, a dla rdzenia PU w płytach warstwowych 30-40 kg/m3); • małą nasiąkliwością. Ograniczeniem poliuretanu jest podatność na starzenie pod wpływem oddziaływania promieniu UV. Aby chronić wyroby z poliuretanu przed degeneracją, należy je chronić przed bezpośrednim oddziaływaniem promieni słonecznych: odpowiednio składować, a dla wykonań zewnętrznych stosować odpowiednie zabezpieczenie (powłoki ochronne, farby z filtrem UV).

Kariera płyt poliuretanowych
Płyty PU stosowane są przede wszystkim jako izolacje budowlane i techniczne. Powszechnie występują jako elementy izolacyjne do przegród warstwowych – dachów płaskich i skośnych, ścian, podłóg i posadzek, tarasów. Mogą być stosowane do konstrukcji domów szkieletowych i do zabudowy lekkiej. Szerokie zastosowanie płyty PU mają też w zakresie urządzeń i instalacji dla budownictwa, np.: • podkład pod ogrzewanie podłogowe (płyty o szczególnie dobrej izolacyjności); • wypełnienie profili urządzeń HVAC (np. ścianki central wentylacyjnych i klimatyzacyjnych); • izolacja zbiorników zewnętrznych (np. komory w oczyszczalniach ścieków zawierające złoża zanurzone); • wypełnienie ścian pomieszczeń czy komór urządzeń chłodniczych (zarówno domowych, jak i przemysłowych). Aby poprawić wytrzymałość mechaniczną i odporność na starzenie płyt PU, stosowane są płyty warstwowe. Płyty mają krawędzie proste lub mogą być wyprofilowane tak, by powstał system połączeń pióro-wpust.

Płyta warstwowa – bardziej skuteczna
Płyta warstwowa składa się z rdzenia PU oraz okładzin. Zależnie od zastosowania okładziny mogą być wykonane z papieru Kraft, na który może być napylone aluminium (izolacja dachów płaskich i skośnych, izolacja podłóg); blachy stalowej ocynkowanej, lakierowanej akrylem lub poliestrem (zabudowa lekka ścian i dachów); bitumowanego włókna szklanego lub mineralnego; płyty gipsowo-kartonowej (do ocieplania ścian od wewnątrz) oraz z innych materiałów. Producenci tego typu płyt podają szereg zalet rozwiązania z rdzeniem PU w porównaniu z rdzeniem styropianowym: • płyta PU ma lepszą izolacyjność cieplną – dla uzyskania takiego samego efektu izolacji można więc zastosować płytę PU o ponad połowę cieńszą niż byłoby to konieczne w przypadku płyty styropianowej; • rdzeń PU jest ciągły, ma więc lepszą wytrzymałość mechaniczną i nie jest narażony na powstawanie liniowych mostków cieplnych; • technologia produkcji sprawia, że nawet znaczne różnice temperatur nie powodują odspajania okładziny od rdzenia. Płyty poliuretanowe jednostronnie pokryte płytą gipsowo-kartonową i zabezpieczone paroizolacją (np. płyty typu Eurothane) są stosowane do wykonania ciekawego, ale wciąż stosunkowo mało popularnego rozwiązania – ocieplenia od środka. Ocieplenie od środka może być narażone na zawilgocenie – aby tego uniknąć, ocieplane pomieszczenia muszą być wyposażone w poprawnie działający system wentylacji, regulujący poziom wilgotności, Ocieplanie od środka polecane jest szczególnie dla budynków, które powinny zostać zaizolowane, ale niemożliwa jest ingerencja w elewację (np. budynki zabytkowe).

Pianki elastyczne do prawidłowego montażu
Często spotykaną formą poliuretanu jest pianka elastyczna o małej gęstości usieciowania (miękka), stosowana przede wszystkim jako materiał termoizolacyjny i uszczelniający. Pianka ta może być stosowana m.in. do izolowania dachów i ścian warstwą o niewielkiej grubości, do renowacji pokryć dachowych czy do uszczelniania połączenia stolarki budowlanej ze ścianą. Większość tych procesów przeprowadza się, stosując pianki otrzymywane na placu budowy. Jednym z popularniejszych rozwiązań są pianki montażowe przeznaczone do uszczelniania okien i drzwi. Jako piankę montażowo-uszczelniającą (czyli wyłącznie do montażu okien i drzwi z łącznikami mechanicznymi, np. kotwami) stosuje się piankę jednoskładnikową, którą aplikuje się bezpośrednio z pojemnika (aplikator wężykowy) bądź za pomocą specjalnego pistoletu. Pianki dwuskładnikowe mogą pełnić funkcję pianek montażowych (dla drzwi i okien bez mocowania mechanicznego). Zgodnie z bieżącymi wytycznymi montażu stolarki (zawartymi także w opracowaniu Instytutu Techniki Budowlanej w zakresie montażu okien i drzwi balkonowych), poliuretanową piankę montażową należy zabezpieczyć przed wnikaniem wilgoci (zarówno wód opadowych, jak i od wewnątrz) oraz oddziaływaniem promieni UV. Od wewnątrz należy zastosować folię paroszczelną (zabezpieczenie przed przenikaniem pary wodnej), od zewnętrz – paroprzepuszczalną (zabezpieczenie przed wnikaniem wilgoci, ale jednocześnie możliwość odprowadzenia wilgoci, która mogłaby wystąpić w piance na zewnątrz oraz zabezpieczenie przed promieniami UV). Tak zabezpieczona pianka zachowuje parametry wytrzymałościowe i izolacyjne, nie ulega starzeniu i nie wykrusza się. Płyty poliuretanowe jednostronnie pokryte płytą g-k i zabezpieczone paroizolacją są stosowane do wykonania ocieplenia od wewnątrz, polecanego dla budynków, które powinny zostać zaizolowane, ale niemożliwa jest ingerencja w elewację (np. budynki zabytkowe).

Cienka warstwa, dobry efekt
Coraz chętniej wybieranym przez inwestorów jako szybkie i niekłopotliwe zastosowanie pianek elastycznych są bezspoinowe termoizolacje natryskowe przegród budowlanych. Mogą one być wykonywane zarówno na obiektach nowych, jak i remontowanych (posadzki i podłogi, ściany, dachy i stropodachy, poddasze, połacie dachowe, kanały). W przypadku dachów, pianka dobrze sprawdza się na dachach pokrytych blachą i płytą falistą, betonem, szkłem, papą lub smołą. Poza zaizolowaniem termicznym połaci służy także jako uszczelnienie drobnych uszkodzeń. Tak zastosowaną piankę trzeba dodatkowo zabezpieczyć filtrem UV. Natrysk wykonuje się nanosząc kolejne warstwy pianki na ocieplane podłoże przy użyciu specjalnego pistoletu. Ocieplenie tą technologią przeprowadza się szybko (dach o powierzchni 800-1000 m2 doświadczona ekipa jest w stanie zaizolować w ciągu jednego dnia) i łatwo – pianka ma dobrą przyczepność do większości materiałów budowlanych, cechuje się krótkim czasem utwardzania, a brak mocowań i spoin minimalizuje możliwość popełnienia błędu wykonawczego. Należy jednak pamiętać, że to zadanie dla fachowca! Poprawnie położona pianka jest monolityczna i ściśle przylega do zabezpieczanej powierzchni, przez co jest trudna do uszkodzenia mechanicznego (np. przez gryzonie w budynkach inwentarskich). Grubość warstwy zależy od przeznaczenia obiektu (budynek inwentarski, przemysłowy, mieszkalny).

Poliuretan jako izolacja techniczna
Popularnym zastosowaniem pianek PU jest też izolacja instalacji prowadzących wodę o wysokiej temperaturze: grzewczej wody sieciowej (do 135°C); centralnego ogrzewania; ciepłej wody użytkowej oraz wymienników i węzłów cieplnych. Do wykonania izolacji technicznych używa się opisanych już pianek miękkich i pianek półsztywnych (półelastycznych). Pianka stosowana na otuliny jest dodatkowo zabezpieczona płaszczem ochronnym: zewnętrznym z PVC lub włókien szklanych i wewnętrznym z folii aluminiowej. Współczynnik przewodzenia ciepła l = 0,03-0,04 W/(mK) (dla 40 °C). Dodatkową zaletą otulin jest zdolność tłumienia hałasów przepływowych. Grubość izolacji (rdzenia poliuretanowego) wynosi 20-40 mm, a zakres zabezpieczanych średnic to DN10-DN100. System otulin (zazwyczaj odcinki o długości 1 m) uzupełniony jest przez tzw. łupki – kształtki do zabezpieczenia kolan i zaworów. Otuliny PU są zalecane przede wszystkim do suchych i czystych pomieszczeń – nie poleca się ich stosowania do rurociągów napowietrznych i miejscach szczególnie narażonych na zawilgocenie i oddziaływanie czynników zewnętrznych. Piankę PU stosuje się też do wykonywania rur preizolowanych (rur ciepłowniczych z izolacją fabryczną), zgodnie z wymaganiami normy PN-EN253 Sieci ciepłownicze – System preizolowanych zespolonych rur do wodnych sieci ciepłowniczych układanych bezpośrednio w gruncie – Zespół rurowy ze stalowej rury przewodowej, izolacji cieplnej z poliuretanu i płaszcza osłonowego z polietylenu. Rura przewodowa (stalowa lub z polietylenu) otoczona jest warstwą poliuretanu (pianka sztywna), który dodatkowo zabezpieczony jest z zewnątrz płaszczem polietylenowym. Tak wykonane rury mogą być przeznaczone do wykonania rurociągów podziemnych i nadziemnych.

Samonośne przewody techniczne
Poliuretan może być wykorzystany także w konstrukcji przewodów technicznych. PU elastyczny naciągany jest na spiralę z drutu sprężynowego galwanizowanego (powłoka miedziowa) – w ten sposób powstają przewody przeznaczone m.in. do transportu: • substancji płynnych (powietrze, gazy przemysłowe, woda i roztwory wodne, mgła olejowa); • pyłów i granulatów (trociny, wióry); • substancji trących (pył ceramiczny, piasek, żwir, ostre chatki szklane). W tym zastosowaniu poliuretanu zwraca się uwagę na jego porównanie w materiałami tradycyjnie stosowanymi w tego typu rozwiązaniach: odporność na ścieranie (większa niż PVC) oraz wytrzymałość (większa niż gumy). Ważne jest, że PU jest materiałem trudnopalnym i antystatycznym, a jeśli nie jest poddawany oddziaływaniu promieniu UV – zachowuje swoje własności niezależnie od temperatury (szczególnie niskiej).

PIR – kolejny stopień wtajemniczenia
Poliizocyjanurat (PIR) to udoskonalona wersja poliuretanu. Pod względem chemicznym polimer ten – na rynku jako płyty wykonane ze sztywnej pianki – zawiera więcej (do 50%, czyli o połowę więcej niż tradycyjny PU) składnika MDI. Zasadniczą cechą PIR jest podwyższona izolacyjność cieplna l = 0,023 W/(mK) oraz większa odporność na działanie wysokich temperatur (oddziaływanie krótkotrwale do +200°C, długotrwale od -50°C do +110°C). Wyróżniającą cechą PIR jest też jego zachowanie w przypadku pożaru. Jak deklarują producenci, jest to wyrób niepalny, a dostępne klasy odporności ogniowej to REI15, REI20, REI30 (np. system Fire Guard firmy EcoTherm). REI30 oznacza, że w przypadku pożaru materiał nie zmieni przez 30 minut następujących własności: • nośność ogniowa (R) – zdolność do zachowania wytrzymałości konstrukcyjnej; • szczelność ogniowa (E) – zdolność do zabezpieczenia przed przejściem płomieni i gorących gazów; • izolacyjność ogniowa (I) – zdolność utrzymania niezmienionej temperatury na powierzchni nieogrzewanej. Pod względem klasy odporności ogniowej system Fire Guard można porównać z wełną mineralną, którą jednak przewyższa pod względem izolacyjności cieplnej w warunkach normalnych. Za wadę rozwiązania, które w Polsce wciąż jest uważane za nowość można uznać stosunkowo wysoką cenę – zarówno w porównaniu z tradycyjnym poliuretanem, jak i z innymi materiałami izolacyjnymi.

Katarzyna Cesluk
więcej na www.builder.pl
 

powrót

Liczba wyświetleń: 1621