Pobierz bezpłatny poradnik: Osłony przeciwsłoneczne w budynkach energooszczędnych

Pełny numer IZOLACJI 3/2016 [PDF]

pobierzesz BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Pianki PIR - izolacja ze sztywnej pianki poliuretanowej

PIR foams - insulation of the rigid polyurethane foam
Test pianek PIR
Test pianek PIR
Archiwum autorów

Główną wadą materiałów PUR są właściwości ogniowe. Cecha ta poprawiona została w produktach PIR.

Poliuretany (PUR) są wykorzystywane w budownictwie na różne sposoby i obecnie trudno byłoby wyobrazić sobie bez nich świat. Stosowane są w zasadzie w każdym segmencie nowo budowanego domu – od piwnicy po dach (Czytaj więcej na ten temat).

Występują także w wyposażeniu domu (np. w lodówkach czy zamrażarkach). Tak wiele zastosowań wynika z bardzo dobrych właściwości termoizolacyjnych, użytkowych oraz różnorodnych metod aplikacji (gotowe płyty z okładziną z blachy, produkty do zalewania, natrysku, uszczelniania pianką jednokomponentową itp.) [1]. Lite poliuretany stosowane są też jako fragmenty mebli, kleje czy wykładziny podłogowe.

Klasyczne poliuretany mają jednak istotną wadę – palność.

Właściwości ogniowe PUR

Mimo znakomitych właściwości izolacyjnych sztywne pianki PUR nie spełniają wymagań najnowszych testów przeprowadzanych przez towarzystwa ubezpieczeniowe, np. testu LPSB 1181 (fot.).

Zwiększenie liczby opóźniaczy palenia powoduje wzrost emisji gazów toksycznych podczas spalania, zwiększa ilość dymu utrudniającego akcję ratowniczą, znacznie pogarsza odporność cieplną i wytrzymałość mechaniczną poliuretanu [2]. Powoduje to, że główne zalety izolacji poliuretanowej, czyli lekkość i wytrzymałość, tracą na wartości.

WARTO WIEDZIEĆ
Konferencja izolacje
Artykuł prezentowany na Konferencji IZOLACJE 2012

Mała jest również odporność płyt PUR na przepalanie. Okazuje się jednak, że wiele z tych wad można usunąć dzięki stosowaniu tworzyw spienionych wytwarzanych w wyniku tzw. niekonwencjonalnych reakcji izocyjanianów [3].

Trimeryzacja izocyjanianów

W połowie XX w. badano reakcje izocyjanianów aromatycznych. Z badań wynikało, że związki te mogą pod wpływem odpowiednich katalizatorów tworzyć ugrupowania charakteryzujące się lepszą odpornością termiczną [4].

W klasycznych poliuretanach występują ugrupowania uretanowe (o temp. rozkładu: 150–250°C), mocznikowe (temp. ­rozkładu: 180–250°C), biuretowe i allofanianowe (temp. rozkładu: 120–180°C). Ugrupowania izocyjanurowe i karbodiimidowe mają natomiast temperaturę rozkładu powyżej 270°C. Schemat tych reakcji został przedstawiony na rys. 1.

Grupy izocyjanurowe wprowadza się najczęściej w wyniku cyklotrimeryzacji grup izocyjanianowych. Czasem mogą tworzyć się również sztywne ugrupowania karbodiimidowe.

Od ponad 30 lat cyklotrimeryzacja izocyjanianów jest metodą przemysłową wytwarzania trudnopalnych tworzyw piankowych (tzw. pianek poliizocyjanurowych, pianek PIR lub „polyiso”). Katalizatory cyklotrimeryzacji są cytowane w pracach J.E. 

Kresty i K.C. Frischa [5] oraz w innych publikacjach [6–7]. W aplikacjach przemysłowych największe zastosowanie mają:

  • sole potasowe kwasów karboksylowych (octan potasu, oktanian potasu itp.),
  • aminy III-rzędowe, takie jak pentadietylotriamina (PMDETA), tris (dimetyloaminometylo) fenol, tris (dimetyloaminopropylo) heksahydrotiazyna itp.,
  • IV-rzędowe pochodne amoniowe (np. DABCO TMR, DABCO TMR-2, DABCO TMR-3, Toyocat TRX itp.).

Ze względu na różny charakter działania najczęściej stosuje się mieszaniny wymienionych katalizatorów.
W wypadku nadmiaru grup izocyjanianowych i w obecności grup hydroksylowych reakcje poliaddycji i cyklotrimeryzacji zachodzą prawie równocześnie. Katalizatory cyklotrimeryzacji działają z dużą wydajnością w wyższych temperaturach w przeciwieństwie do typowych katalizatorów reakcji tworzenia poliuretanów. Dlatego do zapoczątkowania procesu wykorzystuje się tę ostatnią reakcję. Bardzo często można zaobserwować dwustopniowy przebieg wzrostu tworzywa piankowego, czyli dwa maksima prędkości wzrostu (rys. 2).

W procesie trimeryzacji wskazane jest użycie składnika poliolowego, ponieważ pomaga ono modyfikować kruche tworzywo izocyjanurowe. Na rys. 3 przedstawiono zależność kruchości sztywnej pianki od nadmiaru grup izocyjanianowych. Ze względów technicznych przedstawiono ją jako zależność od wyrażenia OH/NCO (odwrotność NCO/OH). Ze wzrostem zawartości trimeru izocyjanurowego rośnie ona w teście ASTM D 421 od kilku do ponad 65% [9–10].

Wzrost zawartości ugrupowań izocyjanurowych znacząco wpływa na trudnopalność tworzywa (rys. 4). Wartość wskaźnika tlenowego pianki poliuretanowej niezawierającej opóźniaczy palenia wynosi ok. 20% O2, natomiast wartość wskaźnika tlenowego pianki poliizocyjanurowej (również bez opóźniaczy palenia) – ok. 30% O2 [9–11]. Podobnie korzystnie wpływa zawartość ugrupowań izocyjanurowych na zmniejszenie ilości dymów emitowanych w trakcie palenia tego typu tworzyw (rys. 5). Rośnie również odporność tworzywa na przepalanie (rys. 6) [10]. Wszystkie te zmiany spowodowane są wzrostem odporności termicznej tworzyw i wzrostem ilości termoodpornych grup izocyjanurowych powodujących tworzenie zwęgliny. Ilustruje to rys. 7. Stwierdzono ponadto, że dodatek addytywnych fosforoorganicznych opóźniaczy palenia, takich jak TCEP, TCPP czy TEP, do środowiska reakcji zwiększa wydajność reakcji trimeryzacji [10].

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 6/2012

Komentarze

(0)

Polecamy:

 

 

UWAGA! Skorzystaj z kreatora fasad »


Jak poprawnie przeprowadzić renowację i konserwację budynków niemieszkalnych?
Jak zapewnić najlepszą izolacyjność cieplną i szczelność powietrzną w budynkach z płyt warstwowych


 

 

 

 

Szczelność budynku to jego zdolność do zapobiegania przenikaniu powietrza przez przegrody zewnętrzne (…)

 

UWAGA! W prezencie komplet druków NIEZBĘDNYCH przy prowadzeniu INWESTYCJI BUDOWLANYCH


 

Wybrane dla Ciebie

Co nowego w izolacji rurociągów?

Kompletną izolację odcinka rurociągu lub urządzenia stanowią dwie złożone otuliny (...)

Wybór produktów termoizolacyjnych! Od farb po płyty cementowo - wiórowe


Jak rozwiązać problem szarego styropianu?

Ze względu na swoje doskonałe parametry izolacyjne, ekonomię użycia i korzystny balans ekologiczny, szary styropian jest jednym z najlepszych (...)

Na czym polega termoizolacyjność farb?

(...) termoizolacyjność, która opiera się głównie na ich refleksyjności, czyli na zdolności odbijania promieniowania cieplnego (...)


 

Popraw skuteczność badania izolacji termicznej!

(...) pozwala określić ilości energii oraz pieniędzy straconych jest przez zakład przemysłowy w danym systemie izolacji (...)

Jakie zagrożenia niesie ze sobą zjawisko "wysp cieplnych" i jak temu zaradzić?

Niewątpliwie miasta wpływają na ocieplenie lokalnego klimatu, a w połączeniu z zanieczyszczeniem środowiska, jest to zjawisko niekorzystne dla człowieka (...)

W jaki sposób przeprowadzić bezwykopowe odtwarzanie zewnętrznej izolacji pionowej
Jak usprawnić obliczenia na etapie projektowym?


 

 

 

 

 

W obszarze zabezpieczeń przed wnikaniem wody do obiektów budowlanych doskonałą alternatywą dla hydroizolacji typu ciężkiego może być (…)

mgr inż. Józef Papiński
mgr inż. Józef Papiński
Ukończył Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej. Pracował w dziale badawczo-rozwojowym Zakładów Chemicznych w Bydgoszczy i przedsiębiorstwa Polychem. Pełnił funkcje dyrektora technicznego i hand... więcej »
dr inż. Leszek Żabski
dr inż. Leszek Żabski
Ukończył Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej. Tytuł doktora nauk technicznych uzyskał na Politechnice Śląskiej. Pracował w Zakładzie Polimerów PAN w Zabrzu jako kierownik Pracowni Poliure... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »

Warunki mieszkaniowe a zdrowie Polaków - wyniki badania

Raport z najnowszego badania "Barometr zdrowych domów 2016" dostarcza ważnych informacji w zakresie postrzegania swojego stanu zdrowia i warunków domowych przez mieszkańców Europy, w tym...

Szkło SageGlass z regulacją przejrzystości szyb

Obecnie szkło jest coraz częściej wykorzystywane w budynkach, w konstrukcji elewacji, ścian działowych czy też dachów. Rozwiązanie Vetrotech Saint-Gobain, szklenie elektrochromowe, wpisuje...
Zamów bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę
9/2016

Aktualny numer:

Izolacje 9/2016
W miesięczniku m.in.:
  • - Diagnostyka przeciwpożarowa budynków
  • - Zabezpieczenia przed korozją
Zobacz szczegóły
Armstrong Armstrong
Firma Armstrong to światowy lider w dziedzinie projektowania, produkcji i sprzedaży sufitów podwieszanych. Oferuje zaawansowane...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.