Шалимов В.Н., Борисов А.А., Нагаев И.Ф. «ТехноНИКОЛЬ-Строительные Системы».
Теплопроводность утеплителя является одной из ключевых характеристик, свидетельствующих о его эффективности. Температурозависимые физические процессы, протекающие в строительных материалах на макро- и микроуровнях, могут повлечь изменения, влияющие на физико-механические характеристики этих материалов, в целом. Это является одной из основных причин существования ряда «гостовских» измерений λ при разных температурах, например, при 10°С, 25°С и т.д. Следовательно, получение достоверных сведений о теплопроводности материалов в различных условиях особенно важно. Это позволяет исключить любые спекуляции в нечестной конкурентной борьбе, основанные на недостоверных домыслах, способных дискредитировать в глазах потребителя новые виды утеплителей. Данная статья посвящена таким материалам на основе вспененных полиуретанов (PUR/PIR), занявшим значительную долю зарубежного и отечественного рынков общестроительной изоляции и изоляции холодильных установок.
1. Особенности PIR
В сравнении с «классическими» утеплителями, существующими на строительном рынке продолжительное время, PIR является относительно новым и, благодаря некоторым отличительным особенностям химического и физического строения, его можно назвать инновационным продуктом. Наибольший интерес для данного исследования представляют именно особенности физического строения, требующие более подробного рассмотрения.
Структурная организации PIR осложнена тем, что он не является монокомпонентным: в его состав, помимо твердого вещества, входит специальный газ. В процессе вспенивания в присутствии специально подобранного для требуемых условий работы пенообразующего агента и последующего отверждения, создается пористая мелкоячеистая структура, в которой объём герметично замкнутых пор (ячеек) составляет более 96 %, что делает материал объёмным и сверхлегким. В ячейках остается инертный газ, имеющий чрезвычайно низкий коэффициент теплопроводности (менее 0,015 Вт/(м*К).
В настоящее время вспенивающие агенты подразделяют на химические («муравьиная» кислота, вода) и физические (фреоны, пентаны и др. низкокипящие инертные органические вещества). Химические вспениватели реагируют с полимерным компонентом и образуют углекислый газ. В случае физических вспенивателей используется их фазовый переход из жидкого состояния в газообразное. Применение того или иного типа вспенивающих агентов позволяет корректировать/подбирать физико-механические характеристики готового продукта, поскольку характеристики газа и его стабильность в ячейках PIR напрямую влияют на долговечность утеплителя. Для справки приведём данные о результатах испытаний в НИИМОССТРОЙ [1], подтверждающие стойкость PIR к периодическому воздействию знакопеременных температур от минус 30°С до 50°С и повышенной влажности. По оценке специалистов, срок службы плит утеплителя из жесткого PIR составляет более 50 лет.
2. Теоретические аспекты теплопроводности PIR при различных температурах
Актуальность исследуемому вопросу добавляет тот факт, что в типовом кровельном «пироге» зона отрицательных температур занимает практически половину его толщины (см. рис 2.1). Поэтому любая ошибка в теплопроводности может существенно исказить весь теплотехнический расчет.
В ходе исследования особое внимание было обращено на работу [2], опубликованную несколько лет назад на сайте зарубежной ассоциации BSC. Особый интерес общественности вызвал график (Рис. 2.2), якобы свидетельствующий о том, что что при определенных температурах происходит критическое изменение коэффициента теплопроводности (λ) одной из модификаций PIR (на графике выделено коричневым цветом), не характерное для традиционных утеплителей, чья величина теплопроводности имела линейную зависимость. Согласно представленным данным наблюдается резкое увеличение λ PIR-изоляции при температурах ниже 150С до значений, превышающих теплопроводности всех известных утеплителей. Столь необычное поведение теплоизолирующей способности пенополиизоцианурата вызвало интерес и желание разобраться в данном вопросе.
Подронее по ссылке: http://bit.ly/2sP4LV0
