Карбамидно-формальдегидный пенопласт

Карбамидно-формальдегидный пенопласт
Общие
Химическая формула
Термические свойства
Безопасность
Токсичность	оспаривается

Карбамидно-формальдегидный пенопласт (карбамидный пенопласт, КФП) — универсальный утеплитель.

История

Впервые появился в конце 30-х годов в Германии. Активно начал использоваться в 50-х годах.

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Физические свойства

Материал имеет низкую теплопроводность, низкую объёмную плотность. Во многих аспектах сравним с обычным пенопластом(пенополистиролом). Материал похож на обычный пенопласт и по внешнему виду — белый мелкоячеистый материал, без крупных воздушных пузырей, не имеющий запаха, упругий (при незначительной деформации восстанавливающий первоначальную форму). Если провести по срезу материала пальцами, то осыпаются только поврежденные при резе пузырьки. Материал стоек к действию микроорганизмов и грызунов.

Производители заявляют^[1], что плита пеноизола толщиной 10 см по теплозащите заменяет толщину бетона — 2,97 м, кирпичную кладку — 1,7 м, минвату — 20 см, пенопласт — 30 см. Однако, судя по приведенным цифрам, для данного сравнения были выбраны в своих классах плотные материалы, а не марки с минимальными значениями коэффициента теплопроводности. Поэтому заметный выигрыш перед другими пористыми легкими теплоизоляционными материалами представляется сомнительным, однако в таком огромном выигрыше в теплоизоляционных свойствах перед бетоном и кирпичем нет абсолютно ничего удивительного.

В качестве недостатка материала нередко упоминается его гораздо меньшая механическая прочность по сравнению, например с экструзионным пенополистиролом, поэтому в применениях, требующих высокой механической прочности (таких как утепление полов), требуется осторожность.

Отличия от пенополистирола

Карбамидный пенопласт не способен к самостоятельному горению и по ГОСТу^[2] относится ко второй группе горючести, пенополистирол относится к группе от Г1 до Г4 в зависимости от содержания антипиренов. КФП паропроницаем,является дышащим материалом,великолепно осушает проблемные стены.

С точки зрения безопасности ситуация двойственная. Низкокачественный пенополистирол может выделять ядовитый мономер стирол, в то время как низкокачественный карбамидный пенопласт был запрещен в ряде стран по причине выделения формальдегида (см. раздел #Безопасность).

Карбамидный пенопласт механически менее прочен, чем экструзионный пенополистирол ,и менее долговечен . (XPS). / опытный срок эксплуатации XPS в различных конструкциях уже превышает 70 лет (официальная и открытая информация от изобретателя этого материала - DOW Chemichal), при том что проведенные испытания на долговечность показывают возможность безпроблемной службы в течение 500 лет и выше. А с учётом низких механических свойств срок службы КФП никак не может быть выше, чем у XPS. Однако, на что действительно следует обратить внимание, это разрушение под действием ультрафиолетовых лучей / открытое солнце. Большинство теплоизоляционных материалов - полистиролы, пенопласты, карбомидные в том числе, минеральные и стеклянные ваты, XPS, PPU и почти все остальные под воздействием прямых солнечных лучей так или иначе попросту разрушаются.

Торговые марки

На территории России материал «карбамидно-формальдегидный пенопласт» также известен под названием «карбамидный пенопласт» и под торговыми марками «Пеноизол»,^[3] «Юнипор», «Мипора», «Меттэмпласт».

На территории Украины торговая марка "ПЕНОИЗОЛ" принадлежит OOO "СИНИЦА И К, ЛТД"[1]

За рубежом карбамидно-формальдегидный пенопласт также выпускается под различными торговыми марками: в Англии — флотофаум (фирма «Вармаль ЛТД»), в Японии — ипорка, Германии — аминотерм, Чехии — мофотерм, Швейцарии — изошаум, в Дании и Канаде — инсульспрей, Франции — изолеж, в США акролитфоам и динафоам, в Польше изопиана и пластсоил. Англоязычное обощенное название материала — Urea-Formaldehyde Foam Insulation (UFFI^[4]) или просто Urea-Formaldehyde Foam.

Применение в строительстве

В соответствии с ГОСТом 16381-77 пеноизол по виду исходного сырья относится к органическим ячеистым карбамидным пенопластам; по плотности — к группе материалов особо низкой плотности (ОНП) (плотность 8-28 кг/куб.м), а по теплопроводности — строительные материалы с низкой теплопроводностью (заявляемый коэффициент теплопроводности от 0,012-0,047 Вт/м*К), отличается большой сопротивляемостью огню, стойкостью к действию микроорганизмов, доступностью сырья, легкостью механической обработки, невысокой ценой.^[5]

Возможность заливать карбамидный пенопласт непосредственно на стройплощадке делает его крайне удобным для строительства. Он не увеличивается в объёме, однако может несколько усаживаться, и, во избежание появления трещин, следует строго выдерживать технологию высыхания^[6] — использовать качественные компоненты и производить заливку при температуре не ниже 0 градусов.

При необходимости пеноизол в жидком состоянии можно заливать в пустотелые профили трехслойных ограждающих конструкций, где он полимеризуется и высыхает в нормальных условиях. По утверждению производителя, в конструкциях, заполненных пеноизолом, даже при наличии трещин во внешней стене, опасность проникновения влаги в помещение исключается.

Другие применения материала:

• теплоизоляция наружных ограждений различных видов;
• утепление различных вариантов стен в том числе и комбинированных (состоящих из различных материалов);
• в качестве теплоизолирующего слоя в трехслойных кирпичных стенах;
• в виде наполнения в железобетонные стеновые панели;
• шумоизолирующие и шумопоглощающие покрытия
• утеплитель в слоистые панели из сборных сооружений;

Технология

Изготавливается беспрессовым способом и без термической обработки методом вспенивания вспенивающе-отверждающего агента.

В пеногенераторе сжатым воздухом, подающемся в избытке, последующего его смешивания в смесителе с предварительно диспергированной полимерной смолой. Также рекомендуется добавлять модификаторы, улучшающие физико-механические характеристики пеноизола. В качестве исходного сырья применяют дешевые недефицитные компоненты. Путем смешивания в необходимой пропорции пенообразователя и отвердителя получают готовый пенообразующий раствор. После этого, емкости с пенообразующим раствором, смолой, водой для промывки подключают к газожидкостной установке (ГЖУ). После этого к установке присоединяют воздушный компрессор. Затем, в установке происходит смешивание компонентов с последующим их вспениванием, под действием сжатого воздуха. Через выходное отверстие по шлангу подается готовый раствор в виде жидкой пены. Вспененная масса заливается в форму, где отвердевает в течение 3-4 часов. После чего форма раскрывается и отвердевшая масса нарезается на плиты необходимых размеров. Легко режется без нагрева ножом, струной, проволокой. Затем плиты высушивают в естественных условиях в течение 1-3 суток. После этого утеплитель готов к применению.

Как уже было сказано выше, ещё не затвердевший пеноизол обладает достаточно высокой текучестью, что дает возможность заливать его непосредственно в воздушные полости, оставляемые в кирпичной кладке при строительстве. Это же свойство делает его незаменимым при теплоизоляции уже построенных зданий (с воздушной полостью). В отличие от пенополиуретана — пеноизол не увеличивается в объёме (первый попросту разопрет стену), а также в несколько раз дешевле.

С применением этого материала дальнейшее развитие получают облегченные конструкции.

Недостатки и преимущества

Раньше существенным недостатком карбамидных пенопластов являлось их относительно высокое водопоглощение (до 18-20% по массе). Для решения этой проблемы можно использовать новейшие технологии производства и ряд кремнийорганических гидрофобизаторов, позволяющих при последующей финишной обработке изделий из карбамидных пенопластов снизить величину водопоглощения до 4-5%. Технология обработки проста и не сильно удорожает производство.

1) влагопоглощение. У всех материалов типа PPS, XPS и PPU влагопоглощение гораздо ниже чем у КФП (у КФП до 18-20% по массе). Для справки влагопоглощение PPS и PPU в пределах 3% а у XPS вообще не болеее 0,3% от объёма! а чем ниже влагопоглощение тем стабильнее теплоизоляционные свойства материала. Иначе говоря, если утеплитель набрал влажность, это уже не утеплитель (особенно данное утверждение касается минеральной ваты), но при этом следует обратить внимание что пеноизол используется в качестве среднего слоя строительных конструкций и как следствие не имеет непосредственного контакта с водой.

2) Пеноизол, на сегодняшний день, один из немногих материалов, которым можно заполнять полости в строительных конструкциях уже эксплуатирующихся зданий и сооружений, не нарушая при этом их внешний вид и прочность.

Безопасность

По заявлениям российских производителей, Пеноизол произведенный по современным технологиям и из спец сырья ,полностью экологически безопасен он прошёл массу различных испытаний и сертификаций — которые подтверждают высокие эксплуатационный свойства данного материала и его экологическую безопасность. Однако в ряде штатов США и Канаде произведенный пеноизол по устаревшей технологии и из смол не предназначенный для этого , был временно запрещен законодательно как потенциально опасный для здоровья^[7]. Первоначальный федеральный запрет карбамидного пенопласта в США^[8] в дальнейшем было решено не продлевать, так как было доказано,что никаких выделении на самом деле не было ,а фонила мебель.

В некоторых европейских странах, например, в Великобритании, использование карбамидного пенопласта допускается для теплоизоляции при соблюдении строгих правил безопасности обращения с токсичными строительными материалами^[9]. Нарушение технологии применения материала, особенно, при заливке пены в полости между внутренней и внешней кирпичными стенами строения, может приводить к резко отрицательному результату. Причиной потенциальной опасности является избыток формальдегида, выделяющийся при полимеризации карбамидно-формальдегидного пенопласта. Формальдегид может вызывать раздражение и аллергию у чувствительных к нему людей, кроме того, его подозревали в канцерогенности^[10]. Однако канцерогенность выделяющихся в воздух при застывании карбамидного пенопласта концентраций паров формальдегида рядом ученых оспаривается как недоказанная.

Риски, связанные с выделением в помещение формальдегида при заливке карбамидно-формальдегидного пенопласта между стенами, могут быть уменьшены применением современных технологий производства,качественных компонентов и пароизоляции на внутренней стороне стены — избыточный формальдегид будет выветриваться в окружающее пространство, не проникая в помещение.

Очевидными ключевыми условиями для уменьшения количества выделяемого при отвердении карбамидного пенопласта формальдегида и связанных с ним рисков являются применение качественных материалов с современными модификаторами и тщательное соблюдение технологии заливки. Дешевизна оборудования для заливки карбамидного пенопласта и исходных его компонентов привели к появлению на рынке большого количества мелких подрядчиков, предлагающих услуги по заливке карбамидного пенопласта в межстеновые промежутки домов, которые, однако, не всегда могут обеспечить качество работ. Поэтому потребителю, решившему воспользоваться данной технологией, следует тщательно относиться к выбору подрядчика — удалить некачественную пену после заливки очень сложно.

Пеноизол испытывался

• на пожарную безопасность в ИЦ ССПБ-01-ТЕСТ при УГПС — Протокол № 019-03-99 от 19.03.99;
• сертифицирован Госкомитетом санитарно-эпидемиологического надзора России (гигиенический сертификат РФ № 77.01.03.224.П.05564.02.1 от 26.02.01);
• системой Сертификации ГОСТ Р Госстандарта России (сертификат соответствия № РОСС RU. АЯ02. Н19397 от 27.09.00)

Примечания

1. ↑ заявляемые характеристики пеноизола
2. ↑ ГОСТ 30244-94 Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть
3. ↑ Право на использование товарной марки «Пеноизол» принадлежит НПФ "НСТ"
4. ↑ Страница карбамидно-формальдегидной смолы в англоязычной Википедии (англ.)
5. ↑ заявляемые характеристики пеноизола
6. ↑ Панкрушин А. А. — Тепловая защита зданий и сооружений карбамидными пенопластами
7. ↑ Urea Formaldehyde Notice(англ.)
8. ↑ U.S. Consumer Product Safety Commission Bans UFFI
9. ↑ The Building Regulations 2000: Toxic substances (англ.)
10. ↑ Formaldehyde(англ.)