Наполнители сендвич (SIP) панелей

В качестве наполнителя SIP панели могут быть использованы: пенополистирол, пенополиуретан, минеральная вата. В данной статье хотелось бы остановиться на каждом поподробнее.

Пенополистирол.

Пенополистирол (Expanded PolyStyrene, сокр. E.P.S., ПСБС) — это долговечный, экологичный, водонепроницаемый и хороший тепло- и звукоизолирующий материал. Для производства пенополистирола используется стирол — вещество безвредное для человека и окружающей среды.
Для пенополистирола характерны низкое термическое расширение, стабильность структуры при любых температурах, благодаря чему применение ПСБС в строительстве возможно в условиях как низких, так и высоких температур.
Закрытые поры ПСБС не впитывают влагу и пар, поэтому даже в случае попадания под воду, поглощение материалом влаги весьма незначительно. В отличие от большинства аналогичных материалов, пенополистирол максимально устойчив к воздействию различных веществ, включая морскую воду, солевые растворы, известь, цемент, гипс, ангидрид, щелочи, разведенные и слабые кислоты, мыла, соли, удобрения, битум, силиконовые масла, спирты, клеящие, водорастворимые краски.
Благодаря своей невысокой жесткости, пенополистирол обладает высоким уровнем звукоизоляции от ударных шумов.
Небиологическое происхождение ПСБС исключает появление в этом материале грибков и микроорганизмов. Срок службы пенополистирола, даже при неблагоприятных воздействиях, составляет не менее 100 лет.
Пенополистирол легко склеивается с другими строительными материалами и прост в обработке. Пенополистирол не заряжается статическим электричеством.
Фактором, который можно отнести к объективным недостаткам ПСБС, долгое время была его горючесть.
Однако в настоящее время выпускаются трудновоспламеняемые и самозатухающие марки этого наполнителя. Кроме того, разработаны сэндвич-панели со специальными добавками, которые значительно повышают предел огнестойкости панели.

Пенополиуретан и полиизоцианурат.

Пенополиуретан (PUR, ПУР) и полиизоцианурат (PIR, ПИР) – это два класса родственных полимеров, имеющих структуру из мелких закрытых ячеек, наполненных вспенивающим газом с крайне низкой теплопроводностью.
Особенностью пенополиизоцианурата (PIR) является обугливание наружного слоя материала при воздействии пламени с образованием «пористой» углеродной матрицы. Данная матрица препятствует горению внутренних слоев полимера. Таким образом, сэндвич панели PIR отличаются более высокими огнестойкими качествами, чем с наполнителем PUR. Температура эксплуатации PIR панелей доходит до 140 градусов по Цельсию. Этот материал признан сегодня наиболее прогрессивным среди утеплителей. Являясь модификацией пенополиуретана, панели из пенополиизоцианурата сохраняют его положительные свойства и обладают при этом повышенной огнестойкостью. Материал наполнителя получают в результате химической реакции изоцианурата и полиола, взятых в соотношении 2:1. Процесс полимеризации проходит при высокой температуре, из-за чего избыточный изоцианурат вступает во взаимодействие с самим собой, создавая устойчивые и прочные связи с образованием углеродной матрицы.
Кроме того, уникальные химические свойства материала позволяют использовать PIR панели в строительстве складов вредных веществ, морозильных камер, хранилищ жидкого газа.Вот некоторые отличительные особенности полиизоцианурата ( ПИР, PIR )
-лучшие характеристики теплопроводности по сравнению с другими видами теплоизоляции;
-практически бесконечный срок службы утеплителя. Он не накапливает влагу, поэтому не разрушается под действием перепадов температур и циклов замерзания воды. Благодаря особой структуре зимой панели не деформируются;
-высокая механическая прочность делает материал идеальным для изоляции конструкций с большой нагрузкой;
-экологическая безопасность: не вызывают аллергию, не являются токсичными.
Благодаря эффективным теплоизоляционным свойствам пенополиуретана и тому, что он соответствует всем гигиеническим нормам, пенополиуретан активно используется при строительстве холодильных камер, складов и других подобных помещений.
Пенополиуретан химически нейтрален к кислотным и щелочным средам, его не разрушают пары химических веществ. Пенополиуретан стоек к агрессивным средам: бензину, бензолу, галогеноуглеводородам, разбавленным кислотам, маслам, пластификаторам, спиртам; ограниченно стоек к кетонам, эфирам, концентрированным кислотам.Конструкции из пенополиуретана не теряют своих теплоизоляционных и прочностных свойств в процессе эксплуатации при температурах от -55°С до +110°С.
В силу небольшой плотности, сэндвич-панели на основе пенополиуретана гораздо тоньше и легче, чем, например, панели с наполнителем в виде минеральной ваты. Это значительно облегчает транспортировку и установку таких панелей, следовательно, уменьшаются затраты на строительство.Пенополиуретан используется в качестве наполнителя в большинстве выпускаемых в мире сэндвич-панелей.Однако у этого наполнителя есть недостатки — горючесть. В настоящее время, пенополиуретановые панели также как и панели с наполнителем из пенополистирола выпускаются с добавками, которые увеличивают предел огнестойкости
Оба материала имеют наиболее низкий коэффициент теплопроводности (l=0,022 Вт/м°С ) среди теплоизоляционных материалов, а также обладают высокими гидроизолирующими свойствами (до 99% закрытых пор).Фактически, это самый «теплый» изоляционный материал. Слой пенополиуретана толщиной всего 3,9 см соответствует примерно 100 см кирпичной кладки.

Минеральная вата

Минеральная вата — волокнистый материал, получаемый из расплавов базальтовых горных пород, металлургических шлаков и их смесей.
Плиты минеральной ваты укладывают между стенками панелей таким образом, чтобы расположение волокон было вертикальным. Это обеспечивает высокие теплоизоляционные свойства панелей и придает им дополнительную жесткость.
Основным преимуществом минеральной ваты является ее негорючесть. По требованиям пожарной безопасности, минеральная вата относится к числу негорючих материалов. Кроме того, минераловатные изделия эффективно препятствуют распространению пламени, и под воздействием открытого огня не выделяют токсичных веществ.
Основные положительные качества минеральной ваты при применении ее в качестве наполнителя для сэндвич-панелей: экологичность, стойкость к химическому и биологическому воздействию.
Минеральная вата — хороший теплоизолирующий материал. Теплоизоляционные свойства минеральной ваты обусловлены наличием в ней большого количества воздушных пор и каналов (до 95% от общего объема ваты), в которых теплопроводность воздуха в неподвижном состоянии очень мала.
Минеральная вата является отличным звукоизолятором: хаотично расположенные волокна этого материала не пропускают звуковые волны.
Недостаток минеральной ваты — низкая влагостойкость.