Что такое старение ППУ и какой реальный срок годности у пенополиуретана?
Одним из наиболее важных аспектов использования ППУ является его долговечность и срок службы, который могут варьироваться от 25 до 30-40 лет в зависимости от условий эксплуатации и технологии производства. В этой статье мы подробно рассмотрим, что влияет на срок годности ППУ, какие факторы ускоряют его старение, и как продлить его эксплуатационные характеристики.
Средний срок годности покрытия из пенополиуретана
Средний срок службы покрытия из ППУ может колебаться от 25 до 30 лет, в зависимости от множества факторов, включая состав материала, условия эксплуатации и меры защиты.
Например, исследования показали, что ППУ, нанесённый на поверхности, которые защищены от воздействия солнечного света, влаги и механических повреждений, может прослужить до 40-50 лет.
Однако в других условиях эксплуатации срок службы покрытия может быть сокращен из-за воздействия ультрафиолетового излучения, высоких температур, огня, механических повреждений и других факторов.
Примером являются испытания на устойчивость к старению, проведённые различными научными организациями. Например, испытания (при искуственных условиях старения) , проведённые в лаборатории NIST (Национальный институт стандартов и технологий США), показали, что ППУ на основе фреона при стандартных условиях может сохранять свои теплоизоляционные свойства в течение 30-40 лет , но при интенсивном воздействии внешних факторов, таких как ультрафиолетовое излучение материал может быть подвержен усадке около 1% и снижению прочности, однако теплоизоляционных свойст при этом не теряет.
Изза чего происходит старение ппу?
Старение ППУ — это процесс, при котором материал теряет свои первоначальные характеристики (теплоизоляционные, прочностные, химические), что происходит в результате длительного воздействия внешних факторов. Эти факторы включают:
Ультрафиолетовое излучение (УФ): Длительное воздействие солнечных лучей может вызвать разрушение химических связей в структуре ППУ, что приводит к потере эластичности, изменению цвета и усадке.
Температурные колебания: Высокие температуры могут привести к растяжению материала, что в свою очередь вызывает микротрещины в его структуре .
Влажность: Большое колличество воды может проникать в поры материала, способствуя его разрушению, особенно в случае открытоячеистого ППУ, что ведет к ухудшению теплоизоляции и снижению срока службы. Однако он быстро высыхает и не удерживает влагу внутри.
Механические воздействия: Постоянное физическое воздействие (например, вибрации, удары) может привести к повреждению покрытия и попаданию воздуха в микротрещины.
Как проходят испытания пены на старение?
Старение пенополиуретана при эксплуатации или хранении проверяется с помощью ускоренных лабораторных испытаний, имитирующих экстремальные условия — высокую температуру, влажность, ультрафиолетовое излучение и кислород. Для моделирования светотеплового старения используют вазерометры с интенсивным УФ-излучением, температурой и влажностью. Тепловое старение проводят в термошкафах при температурах до 200°С. Образцы размещаются так, чтобы между ними был свободный доступ воздуха.
Старение в агрессивных средах моделируют погружением в соответствующую среду при стабильной температуре, согласно методикам ISO. При этом учитывается, что реальная эксплуатация с механическими нагрузками ускоряет процесс старения.
Грибки и микроорганизмы существенно влияют на материалы. Повышенная устойчивость пенополиуретана к грибкам снижает риск старения и улучшает долговечность, а также безопасность, особенно для теплоизоляции. Грибостойкость проверяют в климатических камерах с температурой 30°С и влажностью 98%, используя циклы «день/ночь».
Диффузия воздуха в ячейках ППУ
Диффузия — это процесс, при котором молекулы воздуха или других газов перемещаются через ячейки ППУ. Этот процесс имеет значение для старения материала, так как воздух, проникая внутрь материала, могут способствовать разружению ячеек.
В открытоячеистом ППУ воздух циркулирует внутри материала за счет открытых пор и повышеной паропронецаемости, и его срок годности во много определяется толщиной - в среднем 100-200 мм мягкого ППУ для значительно длительном использования по результатам испытаний от некоторых производителей.
В закрытоячеистом ППУ, напротив, ячейки заполнены инертными газами, что ограничивает диффузию воздуха и влаги, снижая скорость деградации материала и разрушения ячеек, сохраняя твердость. и продлевая его срок службы.
Как толщина ППУ влияет на долговечность?
Толщина слоя ППУ оказывает прямое влияние на его долговечность.
Чем толще слой материала, тем больше его сопротивление внешним воздействиям.
Толщина изоляции помогает защитить ППУ от перегрева, холода и механических повреждений, а также от воздействия ультрафиолетового излучения образуя на поверхности корку.
Тем не менее, важно отметить, что оптимальная толщина должна быть выбрана в зависимости от условий эксплуатации. Слишком тонкий слой может быстрее деградировать, а слишком толстый — быть менее экономичным и излишним с точки зрения теплоизоляции.
Кроме того, слишком большая толщина может привести к внутреннему накоплению влаги, в случае использования ОЯ если не будет правильно выполнено нанесение слоя.
Какой процент ячеек в закрытоячеистом ППУ и как это влияет на старение?
В закрытоячеистом ППУ в зависимости от класса и плотности изделия закрытыми являются ОТ 70 до 95% ячеек, а оставшиеся % могут быть открытыми. Это значительно снижает скорость проникновения влаги и воздуха в структуру материала, что замедляет процесс старения и уменьшает деградацию материала. Закрытоячеистая структура значительно снижает возможность распространения воды и пара, что способствует более долгосрочной сохранности теплоизоляционных свойств и увеличивает срок службы материала.
ППУ на фреоне или на водной основе: что долговечнее?
На основе многочисленных исследований, проведенных различными компаниями и научными институтами, было установлено, что ППУ, полученный с использованием фреона, обладает более высокой долговечностью, чем ППУ на водной основе.
Это связано с различием в составе и процессе производства. ППУ на фреоне часто имеет более стабильную структуру, устойчив к воздействию высоких температур и влаги, а также не склонен к гидролизу.
ППУ на водной основе, в свою очередь, более чувствителен к воздействию влаги и УФ-излучения.
Такие материалы имеют более короткий срок службы, если не были применены дополнительные защитные меры.
Как защитить ППУ от старения?
Чтобы продлить срок службы покрытия из ППУ и уменьшить его старение, рекомендуется использовать несколько методов защиты:
Облицовка — защита ППУ от внешних воздействий. Облицовка защитит материал от механических повреждений, ультрафиолетовых лучей и воздействия влаги.
Защита от УФ-лучей — использование специальной краски или покрытия с УФ-защитой. Это поможет снизить разрушение ППУ от воздействия солнечного света и продлить его срок службы.
Регулярное техническое обслуживание — важно периодически проверять состояние покрытия и вовремя устранять повреждения, чтобы минимизировать риск его деградации.
Изоляция от влаги — применение гидроизоляционных, пароизоляционных материалов и защита от проникновения влаги. Влажность ускоряет старение, особенно в открытоячеистых материалах.
Статья со ссылками тут: ссылка
Больше информации про напыляемую теплоизоляцию тут: ссылкаСвязаться с нами в телеграм : ТУТ
