Компоненты ППУ оболочки труб

Пенополиуретан или обыкновенный поролон применяется уже несколько десятилетий. Он знаком практически каждому человеку, поскольку его формулу C8H16N2O2 учат еще в школе на уроках химии. Как известно, поролон давно является основным материалом для набивки игрушек, автокресел, мягкой мебели и множества других изделий. Также его применяют для защиты труб от промерзания и теплоизоляции стен. Пенополиуретан для труб получают непосредственно перед нанесением на металлическую либо пластиковую поверхность.

Пенополиуретан — это двухкомпонентный продукт, содержащий кислородный состав. При смешивании компонентов образуется однородный материал, характеризующийся минимальным весом и крайне низкой теплопроводностью. Сначала он находится в жидком состоянии, однако быстро застывает на трубе.

Основные компоненты пенополиуретана — полиол и изоцианат

Полиольный компонент представляет собой смесь полиолов (вещества, содержащие воду и кислород) и различных добавок. В нее добавляются катализаторы, вспенивающие агенты, антипирены (делают пенополиуретан негорючим) и другие вещества. Полиол изготавливается в России.

Изоцианат получается в ходе реакции анилина с кислотным катализатором и формальдегида. Реакция приводит к образованию полиаминов, которые проходят фосгенирование. В составе данного компонента есть кислоты с хлором и железо. Изоцианат в России не производится. Вещество импортируется из Европы, США и азиатских стран. Поэтому оно может отличаться по своим характеристикам.

В момент нанесения ППУ происходит одновременная подача компонентов из разных сопел. Вещества смешиваются и сразу же вступают в реакцию, образуя сложный полимер. По этой причине до использования компоненты должны храниться отдельно друг от друга. В процессе напыления компоненты подаются под давлением сжатого воздуха. Они мгновенно вступают в реакцию и образуют пенополиуретан. В зависимости от требований к ППУ покрытию либо скорлупе, пропорции изоцианата и полиола могут изменяться (1х1 или 1,2х1).

Добавки в полиол

Поскольку между полиолом и добавками реакция невозможна, их вводят непосредственно в данный компонент. К таковым относятся следующие добавки:

• катализаторы. Необходимы для ускорения реакций и образования оболочки. Они также обеспечивают быстрое затвердевание пены. Катализаторами обычно выступают третичные амины и этаноламины;
• вспенивающие агенты. Вещества оказывают влияние на главные характеристики пенополиуретана— плотность и теплопроводность. Подобным агентом является диоксид углерода (СО2). Он образуется при взаимодействии изоцианата с водой. Представляет собой газ. Другая технология предполагает использование летучей жидкости и СО2. Данная жидкость характеризуется минимальной температурой кипения. Она быстро испаряется и после начала выделения тепла образует в материале пузырьки газа. В настоящее время применяются и другие агенты, такие как пентан и циклопентан. Они более опасны по сравнению с диоксидом углерода. Поэтому их использование возможно только со спецоборудованием;
• регуляторы пены. Для образования пены, то есть насыщения полимера газом, что делает его легким, применяются вспенивающие агенты. Однако они не способны сформировать однородные по размеру и частоте ячейки. Также они не могут закрыть все ячейки на поверхности пенополиуретана. Для этого существуют поверхностно-активные вещества. К таким относятся:
  • пенорегуляторы— отвечают за размер ячеек;
  • эмульгаторы — обеспечивают стабильность смеси компонента;
  • пеностабилизаторы— предназначены для сохранения ячеек, которые образовались в процессе реакции;
• антипирены. Оболочка пенополиуретанане способна противостоять огню. Полимер начнет плавиться, если на него будет воздействовать открытое пламя либо слишком высокая температура. Однако материал не загорится, поскольку в его составе присутствуют антипирены. Представляют собой соединения на основе фосфора и галогенов, фосфатов либо оксидов.

Состав пенополиуретана и качество напыления

Состав ППУ и в первую очередь добавки, содержащиеся во втором компоненте, оказывают ключевое влияние на качество напыления материала. От них зависит теплопроводность, огнестойкость, вес, плотность и другие характеристики покрытия.

Выбирая компоненты для ППУ скорлупы, необходимо учитывать условия, в которых будут эксплуатироваться трубы, а также требования к ним.