Пенополиуретан что это за материал?

Высокоэластичный ппу (полиуретан) для мебели, польза или вред для здоровья человека

Пенополиуретан широко применяется при производстве мягкой мебели. Эластичный материал — популярный наполнитель для диванов и матрасов. Используя в быту предметы с ППУ, принимайте во внимание вред, который они могут причинить вашему здоровью.

Общие сведения о материале

Выбирая мягкую мебель для отдыха и сна, не забудьте поинтересоваться, какой наполнитель использовали производители. Это важно, потому что именно от состава материала зависит польза или вред для вашего здоровья, а также сроки эксплуатации предметов.

Полимерный продукт изготавливают из пластмассы методом вспенивания и газонаполнения. Его популярность обоснована следующими характеристиками:

• термоизоляция;
• эластичность;
• плотность;
• смягчение вибраций;
• упругость.

Материал изготавливают двумя способами:

• Индивидуально по размерам и форме для конкретного изделия. Это исключает нарушение целостности детали, и повышает прочность и долговечность.
• Блочным методом. Элементы одинакового размера используют для сборки предметов, соединяя их между собой. В некоторых случаях их приходится обрезать и подгонять по размерам.

ППУ блоки эффективны для производства матрасов. Наборной метод создает оптимальные условия для воздухообмена и отвода влаги.

Какой пенополиуретан используют для изготовления мебели

Свойства материала напрямую зависят от метода производства. Для офисной мебели, матрасов и автомобильных кресел выбирают высокоэластичный ППУ. Наполнитель напоминает по свойствам латекс. Он выделяется прочностью и долговечностью. Изделия с такой набивкой хорошо сохраняют форму даже при частой эксплуатации.

Ортопедические матрасы, подушки и сидения изготавливают с применением «меморикса». Этот полимер быстро принимает форму тела человека, сохраняя при этом упругость. Такое свойство обосновано особой структурой пористой набивки.

Преимущества и недостатки

Материал имеет ряд преимуществ перед другими аналогами, что обосновывает спрос на изделия с его применением. Вот основные плюсы:

• Малый вес и гибкость безпружинных конструкций упрощают транспортировку. Изделие можно просто скрутить рулоном и компактно разместить с багажом.
• Особенности производства обеспечивают возможность изготовления моделей любой формы и размера. Материал применяется для изготовления индивидуальных заказов.
• Плотность, гибкость, эластичность и толщина изделия легко регулируются во время изготовления. Их можно выбирать в зависимости от назначения элемента.
• Снизить стоимость готового изделия можно благодаря частичному применению пенополиуретана. В то же время заполнение углов матраса и тонкая прослойка на пружинах значительно улучшат свойства изделия для сна, и продлят продолжительность его эксплуатации.
• Не вызывает аллергических реакций, как натуральные наполнители.
• Внутри изделия не собирается пыли, и не заводятся паразиты

Исходя из этих свойств, потребитель часто останавливает свой выбор на предметах с полимерным наполнителем. Рассмотрим подробнее насколько полезно использование изделий с пенополиуретановой набивкой в быту.

Какой вред для здоровья человека может причинить ППУ

Принято считать, что ортопедические матрасы принимающие форму тела полезны для сна. Мягкость и комфорт могут обеспечить здоровый сон и полноценный отдых.

• При этом существует серьезная опасность для позвоночника человека. Это связано с тем, что мягкий наполнитель не фиксирует позвоночник в ровном положении, и со временем он искривляется. Матрас для ребенка лучше выбирать с жесткой натуральной набивкой, чтобы исключить проблемы с осанкой.
• Аналогично подобным полимерам наполнитель для дивана или матраса из ППУ подвержен воздействию влаги, прямых солнечных лучей и высоких температур. Это может привести к разрушению деталей.
• В зависимости от того, какие составляющие применялись для производства, изделие может представлять опасность в виде токсичных веществ. Их постепенное выделение может приводить к отравлению организма человека. Особенно осторожными нужно быть с дешевыми товарами.
• Способность поглощать влагу, тоже может оказаться неприятным моментом. Связано это с тем, что сырость может накапливаться, а сушка занимать много времени.

Долговечность изделий с пенополиуретановым наполнителем

Если сравнивать ППУ с другими синтетическими материалами, то можно выделить среди конкурентов изделия их холлофайбера и латекса.

Точные параметры срока службы изделия зависят от качества сырья, технологии изготовления, условий эксплуатации и других факторов. Ориентировочно срок службы пенополиуретана составляет не менее 10 лет.

Для сравнения, латексные изделия могут эксплуатироваться дольше 20 лет. Холлофайбер считается более выносливым и его долговечность при определенных условиях может достигать 30 лет.

Как выбрать подходящий наполнитель для дивана

Поскольку диван это любимое место для отдыха всех домочадцев, при выборе дивана нужно быть крайне внимательным к плотности и составу наполнителя.

От свойств материала сильно рознится цена. Поэтому следует учитывать бюджет. Оптимальным вариантом может стать комбинированный наполнитель.

Обратите внимание на чехол. Если он снимается, то можно будет легко ухаживать за изделием и по необходимости сменить наполнитель. Э то всегда выгоднее, чем приобретение нового дивана.

Ухаживать за матрасами и другими изделиями с пенополиуретановой набивкой крайне просто. Достаточно избавлять изделие от пыли на поверхности и периодически переворачивать матрас или подушку, чтобы они не теряли форму. Чаще всего производители заботливо оснащают чехлы застежками, что обеспечивает возможность снимать их для стирки.

Своевременные профилактические мероприятия помогут сохранить первоначальный эстетичный внешний вид надолго и избавят пользователя от лишних затрат.

Все вышеизложенные факты дают основание полагать, что синтетический материал достаточно хорош и удобен в использовании. Пенополиуретан может принести дополнительный комфорт в повседневную жизнь обывателя. При этом не стоит забывать о потенциальной угрозе для здоровья и взвесить все за и против, прежде чем решится на покупку.

Совет! Старайтесь приобретать изделия от проверенных производителей с хорошей репутацией. Избегайте товаров с подозрительно низкой стоимостью. Помните, что предметы для сна — залог здоровья!

Наполнитель ППУ: что это такое мягкое в диване?

Новый кожаный мягкий диван для красивой гостиной

Многие, закончив ремонт в квартире, приобретают новую мягкую мебель, если средства, конечно, позволяют. Но выбор должен быть правильный. Помимо прочности, уютного внешнего вида, механизма трансформации стоит обратить внимание на наполнитель и поинтересоваться у продавца, какова «начинка» у дивана. От этого зависит, насколько комфортно вам будет. Сейчас много наполнителей, необходимо иметь представление о некоторых, о их качестве, добротности, сколько мебель с таким наполнителем может прослужить.

Виды наполнителей для мягкой мебели

Производители мебели чаще используют в качестве наполнения пенополиуретан – ППУ. Много диванов с пружинным блоком. Покупатели порой теряются, что лучше – пружина или ППУ и не могут определиться с выбором.

Синий ортопедический диван с пружинным блоком в разрезе

Диван с ППУ в разрезе с перечнем материалов и составляющих

Как это устроено

Наполнитель – пенополиуретан для ортопедических матрасов и мягкой мебели

Прежде чем выбирать диван, узнаем, что такое ППУ. Это синтетическое пористое вещество, состоящее из ячеек, наполненных воздухом. При его изготовлении жидкий состав вспенивается, потом застывает. Пенополиуретан на 90% состоит из воздуха, обладает теплоизоляционными свойствами. ППУ – тот же поролон, используется практически везде – в качестве наполнителя для мебели, из него делают игрушки для детей, губки для посуды, мочалки и многое другое.

Лист поролона для придания мягкости изделиям

Как наполнитель он широко используется из-за уплотненности, это свойство придает мягкость и эластичность изделию. Его производят в виде небольших листов – это поролон, а также в виде довольно крепких и массивных плит – это ППУ. Если материал некачественный, он быстро придет в негодность и станет крошиться. Тогда его нужно заменить.

Преимущества и недостатки

Эластичный пенополиуретан применяется в мебельной и автомобильной промышленности

У пенополиуретана есть плюсы и минусы. Рассмотрим положительные свойства.

1. Главное качество – в нем не скапливается пыль, он полностью гипоаллергенен. Эта способность имеет важное значение для тех, кто склонен к аллергии.
2. При изготовлении его обрабатывают антибактериальным и антигрибковым средством, поэтому здоровью он вреда не приносит.
3. Может прослужить долгое время, обладает износостойкостью.
4. Имеет хорошую воздухопроницаемость.
5. Благодаря упругости мгновенно восстанавливает первоначальную форму.

Отпечаток формы руки после надавливания на вязкоэластичный пенополиуретан

Есть и отрицательные свойства

1. Часто попадаются ППУ плохого качества – он в короткие сроки утратит изначальную форму, а мебель быстро просядет.
2. Материал не переносит прямые солнечные лучи, начинает деформироваться. При производстве используют обивку из светозащищающих материалов.
3. Пенополиуретан – вещество легковоспламеняющееся, при горении выделяет токсичные вещества.
4. Для многих высокая плотность ППУ может показаться твердой.
5. Излишняя мягкость материала может вызвать проблемы со спиной, а у детей – искривление позвоночника, поэтому им лучше спать на жесткой поверхности.

Пенополиуретан или пружинный блок? Какой наполнитель для дивана «лучше»?

Мягкая мебель на основе независимого пружинного блока

Прошло достаточно времени, как на смену пружинным блокам пришли материалы, которые используют как наполнитель для мягкой мебели, – это латекс, холлофайбер, ППУ, синтепон. Но что же лучше – пружинный блок или пенополиуретан?

Наполнение дивана-аккордеона на металлическом каркасе

Никто не даст ответ на вопрос «Что же лучше?» У каждого наполнителя есть преимущества и недостатки. Что предпочтете вы, решать только вам.

Лучшие беспружинные синтетические наполнители

• Многие изготовители мебели предпочитают использовать пенополиуретан, так как это доступный по цене материал и с ним легко работать. Существует два вида – литой и блочный. В первом случае специальные формы заполняются необходимым составом, по густоте похожим на сметану. После того как он застынет, получится нужная форма. Во втором случае листы нарезаются на слои необходимой толщины и величины и склеиваются между собой.

Мебельный пенополиуретан – доступный и удобный материал для бескаркасной мебли

• Синтетический пух. Спиралевидное волокно, сделанное из силикона, в считанные минуты восстанавливает свою прежнюю форму после сжатия. Имеет такие свойства, как добротность, надежность. Применяется в основном для набивки подушек для мебели, в качестве наполнителя спинок и подлокотников.

Синтетический пух – искусственный материал будущего

• Синтепон. Нетканый, очень легкий материал, который производят из полиэфирных волокон. Вещество гипоаллергенно, поэтому мебель, имеющая синтепон в качестве наполнителя, используется в детских комнатах, подходит для людей, склонных к аллергии. Также им набивают подушки, используют в изготовлении одежды. Экологичный материал, долго не изнашивается, устойчив к различным грибкам, обладает водоотталкивающим свойством, безопасен.

Синтепон – материал, подходящий людям страдающим аллергией

• Периотек. Выглядит как невесомый пухлый войлок, безопасен для аллергиков, может содержать волокна шерсти или хлопка. Уплотненность у такой мебели может быть обычной или высокой.

Наполнитель ПериоТек – упругий, объемный и долговечный материал

• Ватник. Это, собственно, настил ваты толщиной 5-10 см, расположен между слоями, состоящими из плотной ткани. Мебель, имеющая такой наполнитель, мягкая, но нет эластичности.

Ватник-настил для изготовления мягкой мебели

Лучшие беспружинные природные наполнители

Любой наполнитель, который применяют при производстве мягкой мебели или матрасов, обладает своими свойствами.

• Латекс натуральный. Его изготавливают из сока каучукового дерева по индивидуальной технологии. Его вспенивают, в результате чего образуются ячейки, поэтому он «дышит». Прекрасная тепло- и влагопроводимость, материал добротный, очень высокого качества. Срок годности – примерно 10 лет. Мгновенно принимает прежнюю форму после больших нагрузок. Есть только один недостаток – очень высокая цена.

Матрас из латекса – качественный, удобный и безопасный

• Конский волос. Прекрасный наполнитель. Лошадиная грива проходит обработку латексом. Это делается для того, чтобы материал был эластичным и долго служил, влагостойкий, дышащий. Наполнитель высокого качества, но дорогой. Не подходит для людей, склонных к аллергии.

Конский волос для производства мягкой мебели и матрасов

• Кокосовая койра. Из межплодника кокоса производят волокна, они так же, как и конский волос, проходят обработку латексом, чтобы были упругими и крепкими. Помимо этого обладают также противобактериальными свойствами, гипоаллергенны, экологически чистые, не подвержены гниению, дышащий материал. Мебель с таким наполнителем прекрасно подходит даже для маленьких детей.

Кокосовый наполнитель для детского матраса

• Морская трава. Самый экологически чистый наполнитель. При изготовлении сырье соединяется с джутом. Мебель имеет достаточную жесткость, что благоприятно для спины и поддержания здоровья позвоночника. Кроме того, такой наполнитель укрепляет иммунитет, нормализует сон, так как содержит йод и разные минералы.

Полезный и лечебный наполнитель для мягкой мебели – морская трава

• Бамбуковое волокно. Производят из молодых побегов бамбука. Материал способен поглощать водяные пары, пропускать воздух, обладает антиаллергическим и противобактериальным свойствами. Не подвержен гниению, долго не деформируется.

Бамбуковое волокно идеально подходит для наматрасников, одеял и подушек

• Верблюжья шерсть. Прекрасный дышащий материал, может поглощать статическое электричество. Не подходит людям, склонным к аллергии.

Верблюжья шерсть – отличный теплый материал-наполнитель для одеял, подушек, пледов, наматрасников и зимних вариантов матрасов

• Войлок. Производят из шерсти овцы. Обладает хорошей теплопроводностью. Из недостатков один минус – способен скапливать влагу, отчего может появиться плесень.

Натуральный войлок для мебельной и других отраслей

Как правильно выбрать наполнитель ППУ. Что это такое в диване

Качественные и долговечные наполнители ППУ

Не каждый ППУ обладает хорошим качеством. Только отменный пенополиуретан имеет необходимые свойства. Не стоит делать разницы между поролоном и ППУ – это идентичные друг другу материалы. Различие заключается в функции, стоимости, свойствах, категории. Прежде чем выбрать мебель, обязательно поинтересуйтесь его плотностью – она должна быть от 30 кг/м3. Соответственно, чем выше уплотненность, тем выше качество и стоимость.

Диван с наполнением из ППУ на каркасе

Не стоит упускать из внимания и толщину материала. Нормальный показатель составляет четыре сантиметра. Бывает, что в целях экономии применяют наполнитель толщиной 3 или 2 см. Лучше игнорировать мебель с наполнителем такой толщины. Насколько диван упругий и жесткий, это зависит от ваших личных предпочтений. Выбор всегда за вами.

Красивый и удобный угловой диван с начинкой из пенополиуретана

Видео: Матрасы из пенополиуретана, поролоновые матрасы, виды ППУ

Пенополиуретан

Что такое ППУ

Известные пенополиуретаны по различным классификациям относятся к полимерам, реактопластам, пенопластам (газонаполненным пластикам). Основное назначение ППУ, как и других вспененных пластмасс – это теплоизоляция. Количество газов в пенополиуретане обычно составляет 85-90 процентов, что говорит о большем удобстве и экономической целесообразности получать ППУ теплоизоляторы непосредственно по месту строительных работ, вместо того чтобы транспортировать готовый материал.

Этот вспененный полимер по химической природе является производным двух компонентов. Один из них включает многочисленные гидроксильные группы (ОН), то есть является многоатомным спиртом. Второй компонент, связывающий ОН-группы, называется изоцианат. В общем виде формула изоцианата выглядит так: R-N=С=О, где R – органический радикал.

Обычно и полиолы, и изоцианаты являются жидкостями.

По своим физико-механическим свойствам ППУ разделяется на следующие виды, определяющие его возможное использование:

— жесткий (или интегральный);

Жесткий материал будет подробно рассмотрен ниже. Что касается мягкого ППУ или поролона, то он чаще всего используется в качестве наполнителя для мягкой мебели и прочих изделий, используемых в быту. Поролон, в зависимости от марки, обладает плотностью от 5 до 40 кг/куб. м.

Рис.1. Применение поролона в пляжных матрацах

Получение пенополиуретана

Синтез ППУ, как было сказано ранее проходит в ходе реакции полиола и полиизоционата. Такой процесс относится к реакциям поликонденсации, в результате которой выделяется побочный продукт. В случае с ППУ этим продуктом является углекислый газ СО2. Газ не удаляется из вязкой среды образующегося полимера, а формирует пузырьки внутри него. Таким образом получается вспененная структура пенополиуретана.

ППУ в зависимости от марок используемого сырья, соотношения компонентов, условий получения и т.п. может быть жестким и мягким, а также различной плотности. Известно, что тонна исходных компонентов дает порядка 20 куб. метров ППУ плотностью около 50 кг/м3. Такой объем готового теплоизолирующего материала всего из 4-5 бочек сырья обусловливает широчайшее применение ППУ в современном строительстве.

Тем не менее, пенополиуретан получают и в заводских условиях. Чаще всего жестким ППУ изолируют стальные или пластиковые трубопроводы и фитинги, а мягкий пенополиуретан идет на производство мебели. В этом случае используют заливочные машины высокого давления. Компоненты поступают под давлением в специальную головку, где смешиваются и с высокой скоростью впрыскиваются в специальную форму. Таким образом происходит одновременный синтез полимера и придание ему нужной формы.

Основным параметром качества вспененного ПУ, как и любого другого аналогичного материала, является плотность. Она должна соответствовать нормативной документации и быть равномерной по объему заводского изделия. Также очень важно распределение размеров пор. Они не должны быть слишком большими или же резко отличаться по размеру друг от друга. Эти параметры на современных предприятиях контролируются лабораторно.

Свойства ППУ

Важное преимущество рассматриваемого пенополимера заключается в его низкой токсичности. Несмотря, на более жесткие, чем во многих других странах, российские нормы ППУ как правило получает отметку о безопасности при использовании в виде теплоизоляции в гигиеническом сертификате.

Также пенополиуретан достаточно пожаробезопасен, он является трудносгораемым материалом. Для достижения лучших свойств по безопасности желательно использовать антипирены в составе компонентов ППУ. В этом случае вспененный материал не поддерживает горение и горит только в присутствии внешнего пламени. В случае удаления источника горения пенополиуретан прекращает гореть и даже не тлеет. Группа горючести ППУ важна при применении материала при строительстве стен и крыш или при производстве мягкой мебели, она не значима в случае, например, теплоизоляции трубопроводов.

Ниже приведены прочие важные характеристики рассматриваемого материала:

— он применяется при очень различных температурах, от минус 250 градусов С до 180 градусов С;

— имеет минимальный коэффициент теплопроводности в диапазоне 0,023 — 0,032 Вт/мК;

— ППУ устойчив к воздействию живых организмов, в т.ч. к микробам, плесени, не подвержен гниению;

— обладает низким водопоглощением – при влажности 98 процентов, при наличии поверхностной пленки, водопоглощение в течение 24 часов равно 0,04 процента.

Преимущества ППУ

Пенополиуретан является уникальным материалом. Его использование дает возможность максимально сжать время строительных работ.

При использовании ППУ методом заливки в результате однородный по составу материал равномерно заполняет все необходимые стыки, щели и прочие полости. В случае использования напыления (см. ниже) ППУ формирует сплошной герметичный слой теплоизоляции, без повреждений и границ, которые могут в дальнейшем служить причиной повреждения изолируемого покрытия и выходу изоляции из строя.

Пенополиуретан можно наносить на поверхность любой формы и размера. При заливке подойдет пространство любого объема и структуры, не обязательно замкнутое. В случае излишне залитого ППУ лишний материал можно в последствии несложным образом удалить.

Поверхность, изделия или залитые полости ППУ исправно служат не менее 25 лет, конечно, если за этот срок не были нанесены повреждения.

Напыление пенополиуретана

В случае, если компоненты ППУ в процессе впрыска перешиваются не только между собой, но и с воздухом, происходит процесс напыления пенополиуретана. В процессе смешения получается аэрозоль, состоящая из микрокапель, она попадает на поверхность и ложится слоем ППУ.

В отличие от напыления, при заливке ППУ компоненты смеси перемешивают только между собой, без воздушной среды.

Для получения тепло- и гидроизоляционных покрытий напыление вспененного полимера является одной из лучших технологий. Пенополиуретан может образовывать покрытия на поверхностях любой формы, он прекрасно ложится на различные материалы и дает возможность работы с разными задачами и разными исходными элементами конструкции зданий и сооружений.

Области использования пенополиуретана

ППУ широко используется в следующих отраслях промышленности:

— строительстве, помимо теплоизоляции и трубопроводов это – производство быстровозводимых зданий и сооружений из сэндвич-панелей и т.п.;

— машиностроении, в том числе в автомобиле- и самолетостроении;

— в пищевой промышленности;

— в упаковочных материалах;

— в обувной и спортивной промышленности;

— при производстве морозильной и холодильной техники и помещений;

— в легкой промышленности для выпуска тканей и материалов;

— прочие возможности использования, множество специальных применений.

Рис.2. Панели для термоизоляции

ППУ в строительстве

Основное использование пенополиуретан находит в строительной индустрии и различных конструкциях. В частности, помимо уже описанных случаев использования больших количеств этого полимера, ППУ отлично используется в качестве ремонтного материала для изношенного или поврежденного кровельного покрытия возрастных сооружений. При этом неважно какой у кровли угол наклона. В случае, если применяется пенополиуретан, на кровельный материал сначала наносится слой в 4-5 см ППУ покрытия пониженной плотности (около 60-80 кг на куб.м). После этого наносится защитный и гидроизолирующий слой того же вспененного полимера меньшей толщины, но повышенной плотности (от 120 до 600 кг на куб.м).

Пенополиуретан – отличный материал для теплоизоляции стен, фасадов, чердаков, внутренних поверхностей крыш, в том числе потолков. а также для утепления полов, фундаментов, подвалов и т.п.

Рис.3 Теплоизолированные трубы

Широко применяется ППУ в качестве теплоизолятора труб и теплотрасс. Изоляция труб и фитингов, сделанная в заводских условиях, позволяет получить законченную, гидроизолирующую оболочку стальной или полимерной трубы. При этом поверхность оболочки может быть как полимерной (чаще полиэтиленовой черного цвета) для прокладки теплотрасс в земле, так и из оцинкованной стали для наружной прокладки трасс. Оцинкованная оболочка, также прекрасно сочетающаяся с ППУ, защищает трубу от воздействия солнечных лучей, механических повреждений и других неблагоприятных факторов. Места стыков труб в полевых условиях, как правило, закрывают специальными термоусадочными муфтами или лентами и также заполняют пенополиуретаном для получения законченной термоизолированной трубопроводной системы. Для контроля протечек жидкости как из трубы в слой ППУ, так и со стороны оболочки в массу пенополиуретанового слоя могут быть интегрированы специальные сигнальные провода. Обнаружение места протечки ведется по методу потери сопротивления в электрической цепи.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Пенополиуретан что это за материал?

Поролон представляет собой вспененную пластмассу (пенополиуретан) и состоит из большого количества закрытых непроницаемых ячеек, наполненных газом. Благодаря особой технологии производства поролон на 85-90% состоит из инертной газовой фазы. Такая структура определяет все свойства материала, а также обуславливает его широкое применение в различных сферах.

На сегодняшний день на рынке присутствуют поролоны различных типов: HL (очень мягкий или мягкий), ST (стандартный), HS (жесткий или очень жесткий), HR (высокоэластичный латексный), а также поролоны со специальными свойствами, такими как, например, высокая огнестойкость.

Альтернативные названия

Название «поролон» распространено только на территории бывшего Советского Союза и связано это с тем, что первоначально этот материал поставлялся в страну компанией из Скандинавии, носившей название «Porolon» (подобно этому, копировальные аппараты в свое время получили название «Ксерокс»). На сегодняшний день распространено название, лучше отображающее особенности данного материала — пенополиуретан. Кроме того существует и ряд других названий, например OrmaFoam или OrtoFoam. Эти два названия явно указывают на то, что они предназначены для изготовления ортопедических матрасов. Материал иногда еще называют искусственным латексом.

По сути, все перечисленные названия относятся к одному и тому же пенополистиролу. Однако некоторые из этих материалов могут отличаться от других некоторыми характеристиками и вхождением в их состав различных добавок. Не лишним будет сказать, что кроме поролона на рынке есть и другая форма пенополиуретана — пенопласт.

Кстати, пенополиуретаном является и не так давно изобретенная для космических нужд пена, носящее название Memory или MemoryFoam — пенополиуретан с памятью формы.

История возникновения

Первые эксперименты, в результате которых появился пенополиуретан, начались еще в 1937 году. Именно тогда в немецком Леверкузене работники лаборатории IG Farben, смешав полиол и полиизоцианат, получили абсолютно новое вещество, сочетающее в себе прочность, гибкость и упругость. На тот момент оно получило кодовое название Perlon U. Некоторые модификации материала обладали большей плотностью и твердостью. Все это открывало перед пенополиуретаном отличные перспективы коммерческого использования. В 1940 году началось коммерческое производство поролона, которое было остановлено второй Мировой войной.

После войны вновь возник интерес к этому уникальному материалу. Однако всплеск его популярности начался в 1960-х годах и спрос не снижается до сих пор, несмотря на то, что на рынке появляется множество более современных материалов.

Характеристики

Пенополиуретан обладает уникальными характеристиками, делающими его незаменимым в производстве мебели, сидений для авто и многих других изделий бытового назначения. Ниже мы приводим лишь основные характеристики поролона.

Плотность. Говоря о плотности поролона, имеет смысл говорить только о кажущейся плотности — отношению массы вещества к объему, который оно занимает. Учитывая, что почти на 9/10 поролон состоит из воздуха или газов, его плотность очень невысока. Стандартная для нашей страны плотность этого материала составляет всего 25 кг/м 3 . Для сравнения, плотность воды в 40 раз больше. Что касается качественного импортного поролона, то его плотность может составлять 45кг/м 3 и более. При этом, естественно увеличение массы происходит за счет роста количества ячеек и, как следствие, общей площади ячеечных мембран. Размеры и количество ячеек определяют некоторые другие свойства поролона.

Жесткость. Этот параметр характеризует усилие, при приложении которого материал деформируется (сжимается) на 40%. Говорить о величине этого параметра имеет смысл только в приложении к конкретному виду поролона, очень уж сильно он варьируется в зависимости от плотности, применения добавок или количества открытых (негерметичных) ячеек.

Эластичность. Под этим параметром подразумевается способность материала восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия силы. У поролонов, используемых для изготовления мягких элементов мебели, такая способность довольно велика, что позволяет им функционировать годами без появления вмятин. Однако по мере того, как растет плотность пенополиуретана, его эластичность снижается.

Предел прочности определяется силой, которую нужно приложить к концам стандартного образца для его разрыва. Для отечественного поролона с плотностью 25кг/м 3 такое усилие составляет около 130кПа.

Относительное удлинение характеризует, на какую величину нужно растянуть материал, чтобы разорвать его. Для рассмотренного выше стандартного образца такое удлинение составляет от 240% до 280%. Подобная способность очень важна, ведь во время эксплуатации матрасы нередко не только сжимаются, но и несколько растягиваются. Благодаря довольно большому относительному удлинению разрушения материала не происходит.

Диапазон рабочих температур определяет температуры, при которых поролон полностью сохраняет свои эксплуатационные характеристики. Большинство видов пенополиуретана сохраняют свои свойства в пределах от −100 до +180 градусов Цельсия. Это гарантирует, что они отлично могут применяться во всех климатических зонах даже в мебели, располагающейся на улицах или открытых верандах.

Остаточная деформация — изменение изначальных геометрических размеров стандартного образца поролона после того, как на него в течение определенного времени будет действовать некоторая нагрузка. Понятно, что чем ниже остаточная деформация, тем больше материал подходит для изготовления матрасов или других элементов мягкой мебели. При этом существует вполне четкая прямая зависимость между плотностью поролона и остаточной деформацией.

Стойкость к внешним воздействиям. Поролон относится к материалам, которые не разрушаются под воздействием прямых ультрафиолетовых лучей и могут эксплуатироваться на солнечном свету. Материал не повреждается большинством средств бытовой химии и многими агрессивными веществами (щелочами, разбавленными кислотами, солями, бензином, маслом и пр.). Однако его структура довольно легко разрушается под воздействием уксуса или неразбавленных кислот и может деформироваться под действием нефтяных растворителей. Впрочем, данные вещества с мебелью контактируют не часто и риск повреждения матрасов минимален.

Безопасность. Поролон — очень плохая среда для размножения микроорганизмов, они скорее предпочтут натуральную основу, чем искусственную. На нем не образуются колонии плесени и даже не приживаются казалось бы вездесущие пылевые клещи. Пенополиуретан очень плохо аккумулирует пыль. Кроме того, поролон, вопреки расхожему мнению о вредности искусственных материалов, не выделяет в воздух токсические вещества. Все это делает его материалом, пригодным для создания мебели для аллергиков.

Поглощение влаги. Всем известно, что поролон отлично вбирает в себя влагу. С этим мы стакиваемся каждый раз, когда моем посуду поролоновой губкой. Однако стоит заметить, что для производства губок часто используется не такой поролон, который идет на изготовление матрасов. Последний довольно «неохотно» вбирает в себя влагу и, что еще более важно, легко испаряет ее в окружающую среду. Так что, даже если матрас значительно намокнет, высушить его не составит труда и при этом пенополиуретан не потеряет своих свойств и срок его службы не сократится.

Наконец, для матраса важна еще и теплопроводность. У поролона она очень низкая, что дает возможность сохранить тепло тела и предотвратить его рассеивание в окружающую среду.

Производство

Технология производства на сегодняшний день у различных производителей может значительно отличаться, могут использоваться специальные добавки или применяться различное оборудование, но независимо от этого основные этапы останутся неизменными. Так, для получения поролона необходимо смешать два вещества — полиол и полиизоцианат в определенных пропорциях. Кроме того, в смесь добавляется вода, которая в результате химической реакции приводит к появлению углекислого газа. Именно углекислый газ осуществляет вспенивание вещества и придает ему пористую структуру. Кроме того, используются пеностабилизаторы и катализаторы процесса. Быстрая фаза процесса длится до 20 минут, после этого блок отправляется на несколько суток на выдержку, где осуществляется окончательная полимеризация.

Достоинства и недостатки

К достоинствам поролона, безусловно, можно отнести его эластичность, прочность, низкие остаточные деформации, низкую плотность и теплопроводность, экологичность, бактериальные свойства и безопасность. Однако не менее важным является и то, что на сегодняшний день это один из самых недорогих материалов для изготовления матрасов, в том числе и ортопедических. При этом «недорогих» вовсе не означает плохих. Современные поролоны не уступают по качеству другим более дорогим материалам.

Самый важный недостаток пенополиуретана — выделение токсических веществ на стадии производства. Это требует соблюдения особых требований техники безопасности, но никак не сказывается на потребительских свойствах. Выделение этих веществ происходит только на стадии химических реакций и вспенивания, но не позднее. Также стоит учесть, что поролон довольно пожароопасен (если только это не специальный противопожарный поролон).

Применение

Применение поролона весьма и весьма широко. Наверное, нет ни одного дома, в котором не использовался бы поролон: кухонные губки, набивки для мягкой мебели (диванов, кресел, стульев и пр.), матрасы, подушки, сиденья автомобилей и множество других предметов обихода содержат в своем составе пенополиуретан.

В матрасах полиуретан может использоваться как в качестве устилочного материала (например, в матрасах с пружинным блоком), так и в качестве основного блока.

Свойства и характеристики пенополиуретана его достоинства и недостатки

О пенополиуретане, иначе, ППУ, слышали сегодня не только строители-профессионалы. Пожалуй, любой, кто задумывался об утеплении собственного жилища, рассматривал этот материал как один из неплохих вариантов. Ведь он не только эффективен, но и весьма удобен при монтаже – его достаточно просто напылить на нужное место. А долгий срок службы и отменное качество ППУ уже сделали его неким эталоном среди утеплителей. Разберемся, чем же так примечателен пенополиуретан, рассмотрим его характеристики, перечислим достоинства, а также выясним, какие недостатки имеет данный материал.

Что такое пенополиуретан и каким он бывает

Материал этот представляет собой одну из разновидностей пластмассы. Он имеет ячеистую пенистую структуру, причем в составе пенополиуретана главенствует газообразное вещество – от 85 до 90 процентов. Газом заполнены многочисленные крохотные ячейки, изолированные друг от друга. Оставшиеся несколько процентов объема приходятся на твердую часть — тонкие стенки этих ячеек.

Придумали пенополиуретан немецкие ученые из компании IG Farben, руководил которыми знаменитый Отто Байер. Впрочем, в те времена это имя еще не гремело. Итак, в лаборатории города Леверкузена после ряда экспериментов был получен новый материал, свойства которого оказались уникальнейшими. Стало ясно, что это вещество ждет масса возможностей для применения.

Различные виды ППУ пользуются сегодня большим спросом – ведь их изготовить очень просто, причем сразу на строительной площадке. При этом два жидких компонента, смешиваясь, вступают в химическую реакцию. При соблюдении нужных пропорций синтезируется полимер, представляющий собой затвердевшую пену. Видоизменяя рецепт приготовления, можно получить пенополиуретаны, отличающиеся свойствами друг от друга. Одни из них подойдут для теплоизоляции окон и дверей, другие – для утепления домов из кирпича или железобетона, а третьи – для разнообразных трубопроводов.

Видео. Процесс получения пенополиуретана

Так, в зависимости от пропорции исходных веществ, мы получаем на выходе пенополиуретаны с ячейками различного размера, стенки которых имеют разную толщину и, соответственно, прочность. Перечислять все виды ППУ, которые можно получить изменением рецептуры, не станем. Остановимся на двух самых популярных материалах этой группы.

1. Всем знакомый поролон, по-научному называющийся эластичным пенополиуретаном, имеет плотность от 5 до 35 килограммов на кубический метр. Этот материал встречается нам ежедневно в виде мочалок и губок, наполнителя кресел и диванов, подкладки в обуви и одежде, а также противоударной упаковки.

2. Жесткий пенополиуретан не так давно стали применять при строительных работах. Но сегодня ученые уже могут сказать, что с ним будет лет через 30 или 50 – материал исследуется и испытывается. Кроме того, в некоторых лабораториях проводились опыты, при которых ППУ подвергался процедуре искусственного состаривания. И те, и другие результаты получились одинаковыми.

Можно с уверенностью сказать, что пенополиуретан не любит контакта с минеральными кислотами и органическими растворителями. А вот воды и нефтепродуктов он совершенно не боится.

У нас в стране используется достаточно большое количество марок жестких ППУ – порядка 30. Применяют их как по отдельности, так и в различных комбинациях друг с другом. Всё зависит от целей применения – это может быть утепление дома, защита его от шума, создание изолирующего слоя на холодильном оборудовании. Такие широкие возможности применения данный материал получил благодаря своим чудесным свойствам.

Распыление пенополиуретана по утепляемой поверхности.

О технических характеристиках ППУ

Говорить мы будем о жестких пенополиуретанах – именно их используют во время строительных работ. Они отменно держат тепло, практически не пропускают пар и воду, не боятся коррозии, радиации и агрессивной химической среды. Кроме того, они весьма прочны, выдерживают большие температурные перепады и погодные катаклизмы.

Теплопроводность ППУ

Свойства ППУ как теплоизолятора зависят от того, какого размера составляющие его ячейки. Теплопроводность жестких пенополиуретанов лежит в пределах от 0,019 до 0,035 ватта на метр на Кельвин. Чтобы было ясно, что это отличный показатель, приведем примеры сравнения. У керамзитового гравия этот параметр составляет от 0,12 до 0,14 ватта на метр на Кельвин, а у газостекла и пеностекла – целых 0,84 ватта на метр на Кельвин. Уступают пенополиуретану и минеральные ваты с теплопроводностью 0,045- 0,056 ватта на метр на Кельвин.

Шумопоглощающая способность ППУ

Поглощение материалом шумов определяется несколькими параметрами: эластичностью, способностью пропускать воздух, а также толщиной изоляции и ее демпфирующими свойствами. Так, для пенополиуретана способность задерживать звуки зависит от того, насколько жесткий каркас материала и какова частота звуковых колебаний.

Важна и сила трения, возникающая при переносе частиц между соседними ячейками, а также поглощение звуковых волн воздухом из ячеек. Путем экспериментов выяснено, что лучше всего защищает от шума ППУ полу эластичного типа.

Отношение к химическим средам

По отношению к агрессивным химическим веществам пенополиуретан более устойчив, чем пенополистирол. ППУ не могут разрушить едкие химические пары (концентрация которых не превышает допустимую). Не боится данный утеплитель и бензина, масел, спиртов, разбавленных кислот и пластификаторов. Достаточно стойко он относится и к эфирам с кетоками. Даже концентрированная кислота не всегда способна его повредить.

Если нанести слой ППУ на металлическую поверхность, то она не поржавеет. Ведь при этом сработает тройная защита – как сам полиуретан, так и две пленки, снаружи и внутри, возникающие при полимеризации материала. Одна из пленок будет прилегать к металлу, а вторая – контактировать с внешней средой. В зависимости от марки ППУ защитный слой может быть более или менее эффективным.

Влагопоглощение ППУ

Впитывание влаги данным материалом одно из самых низких – за сутки оно может достигать от 1 до 3 процентов от первоначального объема. Этот показатель зависит от рецепта приготовления ППУ. Чем плотнее утеплитель, тем меньше воды он способен вобрать в себя. А еще повышают водостойкость специальные вещества, вводимые в состав пенополиуретана. Одним из таких гидрофобизаторов, уменьшающим поглощение влаги в 4 раза, является обычное касторовое масло.

Горючесть пенополиуретана

Пенополиуретаны могут относиться к трем группам: С (самозатухающие), ТС (трудносгораемые) и ТВ (трудно воспламеняющиеся). Как видите, горючесть пенополиуретана достаточно низкая. А повысить его огнестойкость помогает либо введение специальных добавок, либо изменение химической формулы рецепта. Второй вариант дороговат, поэтому чаще используют метод введения наполнителей.

Это могут быть соединения фосфора, а также галогены. Можно на обычный пенополиуретан нанести лишь тоненький слой огнестойкого ППУ, содержащего добавки. В производственных помещениях, где опасность пожара велика, такое покрытие, нанесенное из двух слоев будет вполне уместно.

Видео. Горит ли пенополиуретан — тест на горючесть

Плотность ППУ

Плотность данного утеплителя варьируется в пределах от 30 до 80 килограммов на кубический метр. Этот показатель напрямую зависит от того, какой технологией пользовались при производстве материала. В принципе, это и неплохо – при утеплении могут потребоваться и более жесткие, и более мягкие материалы. Всё зависит от конкретной задачи. Поэтому иной раз можно получить существенную экономию, применив более дешевый ППУ меньшей плотности.

Долговечность ППУ

Срок службы пенополиуретана заявляется изготовителями не меньше, чем лет 20-30. Но уже есть данные, говорящие о том, что реальные цифры гораздо больше. В американских, немецких, шведских и японских городах сейчас идет демонтаж зданий, построенных в семидесятые годы прошлого века. При их возведении для утепления использовался пенополиуретан.

Изучив его образцы, взятые с труб, стен и крыш, специалисты сделали вывод, что материал остался неизменным по всем параметрам. Изолированными остается девять десятых всех ячеек, позволяя по-прежнему хорошо сберегать тепло. Химическое состояние также не изменилось. И лабораторные, и промышленные испытания в унисон подтверждают это.

Экологическая безопасность и влияние на человека

После 10 — 20 секунд, во время которых материал твердеет, пенополиуретан становится абсолютно безопасным. Если его нагреть до температуры более 500 градусов, то начнется выделение двух газов: углекислого и угарного. Но если на место ППУ поставить дерево или каучук, то при той же температуре они окажутся более опасными. Опыты на мышах подтвердили это.

Таблица свойств пенополиуретана

Параметры	Минимальные и максимальные значения
Теплопроводность, Вт/м на Кельвин	0,019 — 0,035
Плотность, кг/м	от 26 до 300
Напряжение при котором материал начинает разрушаться, МПа	при сжатии от 0,15 до 1,0 при изгибе от 0,35 до 1,9
Водопоглощение, % от объема	от 1,0 до 5,0
Группа горючести материала	ГОСТ-12.1.044 (трудногорючие)

О плюсах ППУ

1. ППУ отлично «прилипает» к любым материалам, будь то кирпич, стекло, дерево, бетон или металл. Форма поверхности, ее отклонение от прямизны значения не имеют. Благодаря хорошим адгезирующим свойствам нет необходимости мудрить с устройством дополнительного крепежа. Кстати, и плоскость перед напылением обрабатывать ничем не нужно.

ППУ обладает отличной адгезией по отношению практически ко всем строительным материалам.

2. Этот утеплитель делается прямо на месте, а объем исходных компонентов минимален. Поэтому расходы на транспорт низкие.

3. Пенополиуретан отличается необыкновенной легкостью, он не утяжеляет поверхности. При теплоизоляции крыши это очень важно.

4. При нанесении слоя ППУ мы не только утепляем стены и перегородки, но и делаем их более прочными.

5. Пенополиуретановое покрытие не реагирует на потепление и похолодание в течение года. Оно прекрасно себя чувствует при температурах от минус 200 до плюс 200 градусов по Цельсию.

6. В отличие от панельного и листового утепления, данный вид теплоизоляции является единым целым, плотно облегающим конструкцию. Нигде ни стыка, ни маленького шва, куда может задуть холодный ветер.

Инсталлировать ППУ можно куда угодно и без применения крепежных элементов.

О минусах ППУ

Статья эта отнюдь не рекламная, поэтому перечислим и отрицательные свойства пенополиуретана. Впрочем, их совсем немного, точнее, два.

1. Негативное воздействие ультрафиолетового излучения может привести к быстрому износу материала. Чтобы не допустить деструкции утеплителя, надо обязательно предусмотреть его защиту. В этом качестве может послужить, штукатурка, различные панели или обыкновенная краска, которая не только от солнца оградит, но и сделает поверхность ППУ более привлекательной.

2. Как уже упоминалось, пенополиуретаны считаются трудногорючими материалами. По классификации они имеют группу горючести Г-2. Это значит, что при воздействии высокой температуры возгорания не произойдет, но утеплитель начнет тлеть. Этот процесс мгновенно прекратится, как только материал будет охлажден. Но там, где поверхность слишком сильно нагревается либо может загореться, ППУ применять всё же не стоит.