История ППУ

За всю свою историю человечество накопило огромный опыт по защите от температурного воздействия окружающей среды. В конечном итоге вся защита основана на материалах, способных сдерживать распространение температуры.

Все эти материалы принято называть теплоизоляторами. Способность сдерживать распространение тепла у теплоизоляторов различна и характеризуется коэффициентом теплопроводности. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем хуже теплоизоляционные свойства. Наилучшим естественным теплоизолятором в условиях Земли является воздух (коэффициент теплопроводности 0,023 Вт/м). Основная задача при создании искусственных теплоизоляторов – обеспечить в толще материала наибольшее количество воздуха.

Соответственно, использование воздуха, заключенного в мелких ячейках, является одним из наиболее эффективных способов сохранения энергии. Вспененные теплоизоляторы такие как, пенополиуретан наиболее полно решают данную задачу.

Впервые разработкой полимерных материалов полиуретанов занялись ученые Германии в 1935 году, а в 1937 году Отто Байером был получен первый жесткий полиуретановый пенопласт. Промышленное производство пенополиуретанов на основе сложных полиэфиров было организовано в Германии в 1944 году, а их аналогов на основе более дешевых простых полиэфиров – в США в 1957 году. С 1955 года в Европе началось массовое производство эластичных пенополиуретанов.

Пенополиуретан обладает уникальным свойством предотвращения распространения огня: он плавится только в зоне открытого воздействия пламени. Именно эта способность ППУ стала причиной широкого применения данного материала в 50-х годах XX столетия в сфере ВПК развитых стран. Разветвленная ячеистая структура пенополиуретана использовалась в военной авиационной промышленности для облегчения конструкций и защиты топливных систем боевых самолетов от возгорания и взрыва при их поражении.

Сегодня пенополиуретан активно используется в танках, БТР, БМП, где под броней располагают защитный слой ППУ. Это позволяет наиболее эффективным способом защитить экипаж как от морозов, так и от зноя. Одновременно пенополиуретан служит в качестве пассивной защиты от воздействия зажигательных снарядов. Изоляция оплавится в месте поражения, но распространения огня по плоскости не произойдет.

Резкое повышение цен на нефть в 1974 и 1976 гг. и последовавший за этим энергетический кризис заставил европейские страны и США разработать национальные энергетические программы, стимулирующие рациональное использование энергоресурсов в большинстве областей деятельности. Наряду с развитием традиционных и альтернативных источников энергии на первый план были поставлены меры по экономии энергоресурсов.

С этого времени в США и Западной Европе широкое применение получают системы теплоизоляции пенополиуретаном. Долговечность ППУ оценивается в 25 – 30 лет. На практике же в Германии, США, Канаде, Швеции, Японии специалисты разбирают конструкции стен, крыш, фундаментов, залитых в 70-х годах прошлого века, и корректно формулируют – “свойства не изменились”. Так, в научно-исследовательском институте теплоизоляционных материалов (Мюнхен, ФРГ) подвергли испытаниям три кровельные конструкции, утепленные жестким ППУ (слой утеплителя составлял на одной конструкции 60 мм и 30 мм на двух других, кажущаяся плотность ППУ 30-35 кг/м3).

Как следует из данных этих испытаний, после 10-летней эксплуатации ни теплопроводность, ни влагосодержание пенопластов практически не увеличились.