Технология напыления пенополиуретана в зимний период

«Готовь сани летом, а телегу — зимой».

Проводить работы по теплоизоляции пенополиуретаном лучше всего в теплый, сухой период. Это идеальные условия для отверждения полиуретана. Однако опытные операторы по напылению ППУ справляются с этой задачей и при отрицательных температурах. В этой статье рассмотрим с какими проблемами можно столкнуться зимой и расскажем лайфхаки, как с ними справиться.

Два основных процесса, которые происходят при смешении полиольного компонента и изоцианата это образование уретановых связей и вспенивание. Скорость протекания любой химической реакции зависит от температуры. В случае с ППУ - не только температуры компонентов, но и температуры окружающей среды, поверхности, шлангов.

Реакция уретанообразования в любом случае начнется при смешении компонентов, так как в полиольном компоненте находится ударная доза катализаторов. Но ее протекание и завершение будет зависеть от условий, в которых окажется смесь компонентов. Холодный воздух и поверхность охладят смесь и, следовательно, замедлят реакцию. Замедление реакции приведет к хрупкости пены. Пена хрупкая, когда полимерные цепи короткие. Короткие блоки должны соединиться в длинные цепи и стать гибкими, но реакция остановилась из-за холода. Этот эффект очень хорошо виден, если потрогать пену на ощупь.

Хрупкость пены – это одна из причин отсутствия адгезии пены с основанием. Хрупкий материал не может надежно закрепиться ни на какой поверхности. Вторая причина – это конденсат, который мгновенно появляется на поверхности при соприкосновении с нагретой смесью компонентов.

Низкая скорость реакции может привести также к стеканию материала при напылении на потолок и стены.

Если рассмотреть реакцию уретанообразования, то она экзотермическая, то есть в процессе реакции выделяется энергия или тепло, которое в дальнейшем расходуется на перевод фреона из жидкого фазового состояния в газовое. Фреон в газовом состоянии улетает и поднимает пену. Если же реакция проходит на поверхности, температура которой ниже +10⁰С, то тепло в первую очередь затрачивается на нагрев поверхности, а потом уже на вскипание фреона. Например, в случае с бетонным основанием, которое поглощает огромное количество тепла, реакция вспенивания может и вовсе не начаться.

Высокая плотность пены – это не только перерасход материалов, но и снижение качества утепления в виду более высокого коэффициента теплопроводности при более высокой плотности. ППУ с плотность 30 кг/м³ – самый эффективный материал по теплоизоляционным свойствам. Если сравнивать коэффициент теплопроводности у пены 30 кг/м³ и 60 кг/м³ плотности, то пена с плотностью 60 в 1,2-1,3 раз менее эффективнее. Соответственно нанесенной толщины слоя пены при переуплотнении может быть недостаточно для утепления в данном регионе, если теплотехнический расчет был произведен на плотность 30 кг/м³.

Усадка пены – еще один возможный вариант при напылении зимой. Холодные компоненты имеют высокую вязкость и плохо перемешиваются. Плохо перемешанные компоненты приводят к усадке пены, трещинам, излишней хрупкости в зоне избыточного количества изоцианата и излишней эластичности в зоне избыточного количества полиола.

Как подготовиться к напылению зимой?

1. Тщательно подогревать компоненты. Используем поверхностные нагревательные пояса на бочки и включаем рециркуляцию компонентов в установке с режимом прогрева.

2. Подогревать утепляемую поверхность. Используем тепловые пушки, обогреватели, газовые горелки. Задача подогреть поверхность до температуры +10°С, изморозь и конденсат полностью высушить.

3. Обустраивать теплые быстровозводимые конструкции на объектах. Отапливаются «тепляки» при помощи любых типов нагревателей. Компоненты и оборудование помещают в тепляк на поддонах.

4. Изолировать сквозные проемы на объекте перед началом работ. В арочных ангарах – это места примыкания ангара к фундаменту. В классических ангарах -  соединения стен и кровли, козырька, стен и фундамента. Закрываем и заклеиваем оконные и дверные проемы. Щели закрываем монтажной пеной и прочими утеплителями.

5. Ночная консервация объекта. Целесообразно оставлять на ночь включенные тепловые пушки. Отсутствие перепадов температуры позволит сформировать качественную структуру ППУ без трещин и отслоений. На прогрев объекта, перед началом смены уйдет меньше времени.

6. Использовать шланги с подогревом и утеплением. Теплопотери шлангов без подогрева - 1°С на каждый метр.

7. Оборудовать теплый автофургон и разместить в нем оборудование, компоненты, компрессор.

8. Наносить грунтовочный слой на предварительно подготовленную поверхность. Толщина грунтовочного слоя 5-10 мм. Грунтовочным слоем утепляем поверхность объекта для сокращения времени прогрева помещения. Дальнейшее напыление на грунтовочный слой снижает потери тепла при контакте компонентов с основанием, улучшает адгезию и ускоряет полимеризацию.

9. Проводить тестовое напыление. Рекомендуется проводить перед началом работ после настройки оборудования. На тестовый лист металла нанести слой пены, через 3-5 минут оценить внешний вид, хрупкость, прочность ППУ. Корректируем соотношение компонентов, температуру компонентов, окружающей среды, шлангов до получения свойств ППУ, заявленных производителем. После регулировки параметров начинаем утепление объекта.