Właściwości płyt poliuretanowych

Odpowiednia termoizolacja jest konieczna w każdym domu oraz obiekcie użytkowym, ponieważ pozwala na zmniejszenie strat ciepła, a co za ty idzie ograniczenie wydatków związanych z ogrzewaniem i utrzymaniem budynku.   Istnieje wiele materiałów i sposobów docieplania istniejących lub wznoszonych budowli. Przy obiektach komercyjnych, w których wybrano konstrukcję szkieletu stalowego, jak choćby halach fabrycznych lub takich, gdzie użyto modułów opartych o stalową ramę kontenerową, np. przy pawilonach handlowych i usługowych jest to o tyle trudne, że materiałem, z którego są wykonywane ściany, jest zwykle blacha trapezowa. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku montażu garaży. Przy ścianach wzniesionych z takiego materiału nie ma możliwości wykonania ocieplenia żadną z najpowszechniej stosowanych technologii. W grę nie wchodzi zatem ani metoda sucha lekka, ani klasyczny ETICS. Na szczęście przy podobnych konstrukcjach nie ma przeszkód, by skorzystać ze znanych od lat płyt warstwowych. Są one produkowane z rdzeniem zrobionym z różnych materiałów termoizolacyjnych. Tradycyjnie płyty warstwowe wytwarzano z użyciem styropianu lub wełny mineralnej, jednak od pewnego czasu używa się do tego celu również płyt poliuretanowych. Zobaczmy, jaka jest konstrukcja płyt warstwowych z rdzeniem poliuretanowym i sprawdźmy, jakie są ich najważniejsze właściwości.

 

Z jakich materiałów wykonuje się płyty warstwowe?

Płyty warstwowe składają się z metalowej okładziny oraz termoizolacyjnego rdzenia. Części zewnętrzne są produkowane z trapezowej blachy ocynkowanej. Obecne na blachach przetłocznia wpływają na uatrakcyjnienie wyglądu płyty, a przy tym znacznie zwiększają jej sztywność, a zarazem odporność na odkształcenia i uszkodzenia mechaniczne. Powłoka z cynku albo alucynku zapewnia odpowiednią odporność na korozję, a nanoszone na nią warstwy lakieru, a niekiedy tworzywa sztucznego stanowią dodatkową barierę, chroniącą przed zanieczyszczeniami Płyty warstwowe mogą być wykańczane różnymi rodzajami tworzyw, często jest to wytrzymały poliester. Kluczowym elementem decydującym o efektywności stosowania płyty warstwowej jest jednak jej rdzeń oraz dokładność przy łączeniu gotowych elementów.

Płyty warstwowe są zwykle wyposażone w systemy ułatwiające łączenie poszczególnych fragmentów. Występują one w postaci znajdującego się na przeciwległych krawędziach pióra, czyli rodzaju wyciętej w materiale izolacyjnym wypustki oraz wpustu, czyli wyżłobienia, w które ma być wsunięte pióro kolejnej układanej płyty. Dzięki takiej konstrukcji we wznoszonej ścianie nie pojawiają się szczeliny, przez które mogłoby uciekać ciepło. System pióro-wpust przyspiesza też montaż całej konstrukcji, niezależnie od tego, czy chodzi o wykonanie ścian przemysłowej hali stalowej, czy montaż garażu albo niewielkiego pawilonu stalowego.

Główne zadanie zabezpieczania przed traceniem energii spoczywa na samym materiale rdzenia. Tam, gdzie konieczne są lepsze parametry cieplne, czyli niższy współczynnik przewodzenia ciepła (λ), korzysta się z nowocześniejszych płyt poliuretanowych PIR albo PUR. Charakteryzują się one znacznie lepszym poziomem λ niż klasyczny styropian oferujący λ = 0,035-0,045 W/(m·K) czy wełna mineralna o λ = 0,030–0,40 W/(m·K), przewyższając nawet grafitowy styropian XPS z λ = 0,031-0,033 W/(m·K).

 

Zalety pianki poliuretanowej i rodzaje wytwarzanych z niej płyt

Płyty z pianki poliuretanowej są jednymi z lepiej izolujących cieplnie ze względu na bardzo niski współczynnik przewodzenia ciepła. Ich λ = 0,022-0,028 W/(m·K), co oznacza minimalne straty ciepła, które, co równie ważne, są osiągane przy niewielkiej grubości materiału. Jest to możliwe dzięki małej gęstości pianki, która jest niezwykle lekka, choć jednocześnie stosunkowo sztywna i charakteryzuje się dobrą wytrzymałością na obciążenia mechaniczne. Płyty warstwowe z pianką poliuretanową mogą być stosowane także do wykonywania powierzchni, na które wywierany będzie nacisk. Dość istotą właściwością pianki jest dobre tłumienie fal dźwiękowych, dzięki czemu są w stanie wyciszyć hałas dobiegający z zewnątrz budynku, jak również niwelować znaczną część powstających wibracji wywoływanych np. pracą maszyn ustawionych w bezpośrednim sąsiedztwie ścian.

Ważną cechą pianek poliuretanowych jest odporność na rozwój mikroorganizmów w tym grzybów i pleśni. Pianki nie są także atrakcyjne dla insektów i gryzoni, nie ma więc obawy, że wypełnienie płyty warstwowej zostanie przez nie uszkodzone. Materiał, dzięki dodatkowi specjalnych antypiryn nie należy do substancji łatwopalnych, a za sprawą obecności odpowiednio dobranych środków może mieć zdolność do samogaśnięcia. Istotną cechą pianek poliuretanowych jest ich odporność na promieniowanie UV, a także na utlenianie się. Materiał nie ulega z czasem degeneracji i nie występuje w nim efekt „starzenia się”. Poliuretan jest odporny na wilgoć, a jego niewielka nasiąkliwość kształtująca się na poziomie około 1–2% ogranicza możliwość wchłaniania wody, a nawet jeśli do niego dojdzie, nie pogarsza to istotnie właściwości termoizolacyjnych.

Znakomite parametry pianek poliuretanowych są związane z materiałem, z którego powstają oraz z technologii ich produkcji. Pianki są wytwarzane w wyniku reakcji izocyjanianów z mieszankami żywic zawierającymi poliole, czyli alkohole polihydroksylowe zawierające wolne grupy wodorotlenowe. Do podstawowych składników są wprowadzane środki spieniające, jak również dodatki poprawiające własności materiału – przeciwutleniacze, blokery UV oraz antypiryny. Najczęściej gazem wypełniającym powstające pory jest pentan. Po utwardzeniu powstała pianka jest cięta na płyty o odpowiednich rozmiarach, wycinane są też w niej potrzebne elementy montażowe – pióra i wpusty.

W zależności od ilości wykorzystanego izocyjanianu produktem mogą zarówno płyty PIR, czyli poliizocyjanuranowe, jak i płyty PUR nazywane najczęściej po prostu poliuretanowymi. Różnice w charakterystyce obu materiałów dotyczą odporności na wysoką temperaturę, które w przypadku płyt PIR sięga 300°C, a przy płytach PUR jedynie 200°C.