Вреден ли пенополиуретан

Основное применение

Этот распространенный полимер нашел широкое применение в разных сферах жизнедеятельности человека. Наиболее широко он используется в строительстве: утепление этим материалом очень эффективно.

Также его используют как хладоизолятор и супинатор. Зачастую многие производители делают из ППУ и наполнитель для мягкой мебели, матрасов и подушек, поскольку он достаточно мягкий в пеноблоках.

Внимание: матрас или подушка из такого материала может действительно навредить здоровью человека, хотя поставщики уверяют в обратном

Пенополиуретан как наполнитель мягкой мебели

Почему же пенополиуретан в мебели вреден? Существует несколько причин, самыми распространенными из которых являются следующие:

1. Летучие химические соединения в виде фенола и двухэтилгексановой кислоты очень опасны при вдыхании их человеком. Они приводят к появлению раковых новообразований.

2. При изготовлении материала для мебели используется смола, катализатор, растворитель и фенол. Эти вещества не безопасны.

3. Все вещества, находящиеся в этом материале испускают ядовитые испарения. Токсичность при этом не теряется и не снижается.
4. Следствием воздействия элементов, находящихся в ППУ, могут стать приступы в виде головных болей, потери сознания, нарушения координации в движениях.

Конечно, не все так плохо. Многие производители отказались от включения в ППУ таких ядовитых веществ, как фенол. Поэтому современная мебель достаточно экологичная и безопасная, однако «слепо» доверять словам всё же не стоит.

Отзыв от производителя: «При создании пенополиуретановых изделий не используется больше фенол, который негативно влияет на здоровье человека. Все летучие соединения исчезают и испаряются при специальной обработке.»

Это важно: при выборе мебели стоит отдать предпочтение более безопасным материалам или покупать предметы для отдыха из ППУ у проверенных производителей

Итак, подводим итог. На сегодняшний день невозможно дать однозначный ответ на вопрос «вреден ППУ или нет?» Пенополиуретан — один из часто используемых и полезных материалов в строительстве.

Однако его воздействие на здоровье человека при покупке предметов мебели и товаров до конца не известно, поскольку многие ученые и химики утверждают о вреде утеплителя, а производители это отрицают.

В целом, решать нужно человеку самому, использовать или не использовать этот материал при работах, покупать вещи и изделия из него или нет. Но, конечно, стоит несколько раз подумать над выбором, взвесить все «за» и «против», поскольку пенополиуретан не так прост, как может показаться.

Смотрите обзорное видео, подробно рассказывающее про пенополиуретановый утеплитель и его свойства:

• Пенополиуретан (ППУ): фото, технические характеристики, отзывы, видео

  Современные требования к повышению энергосберегающих свойств зданий и сооружений, уменьшению теплопотерь, экономии энергоносителей вызвали необходимость…

• Двухъярусные кровати для взрослых (38 фото): двуспальная двухэтажная модель с рабочей зоной внизу, эскизы спальни для родителей, двухуровневые варианты, отзывы

  Двухъярусные кровати для детей пользуются большей популярностью, потому что позволяют получить сразу два полноценных спальных места и при этом…

• Вреден ли натяжной потолок для здоровья: чем вредны и полезны, отзывы и мнения врачей | PROпотолки

  Рассматривая вред и пользу натяжных потолков, следует определиться с материалом изготовления. Если в качестве примера рассмотреть тканевое полотно, то…

Эластичные пенополиуретаны

Эластичные пенополиуретаны выпускают на основе сложных и простых полиэфиров. Наиболее распространенным их представителем является поролон. Сырьем для его производства служит сложный полиэфир на основе адипиновой кислоты, диэтиленгликоля и небольших количеств триметилолпропана, смесь толуилен-2,4- и толуилен-2,6-диизоцианатов (65: 36), а также вода.

Технологический процесс получения поролона блочным способом (рис.1) состоит из стадий подготовки сырья, вспенивания полиуретана, изготовления, вызревания и переработки поролоновых блоков.

Подготовка сырья заключается в приготовлении активаторной смеси. Смесь готовят в смесителях 3, в которые из промежуточных емкостей 1 через мерник 2 подают катализатор (диметиланилин), эмульгатор (натриевые соли сульфокислот), добавку, регулирующую размер пор (парафиновое масло), и воду.

Приготовленную активаторную смесь, сложный полиэфир и смесь толуилендиизоцианатов непрерывно вводят в смесительную головку машины УБТ-65 (4). Полученная смесь через сливной патрубок поступает тонкой струей на непрерывно движущуюся бумажную форму, в которой образуется пена.

Вспенивание происходит без подвода тепла и заканчивается примерна через 1 мин. Форма с пеной передвигается на транспорте через туннель с сильной вентиляцией, где из пены интенсивно выделяются газы. При выходе из туннеля форма попадает на рольганг 5, с которого поступает в сушильную камеру 6, а затем в машину 7 для нарезки блоков. Блоки укладываются штабелером 8 на этажерки 9 и передаются в камеру 10 на вызревание. При этом реакции между компонентами пены заканчиваются, пена отверждается и приобретает необходимую прочность. Вызревание продолжается около 12—24 ч при непрерывном обдувании блоков воздухом комнатной температуры. Готовые блоки перерабатывают на резательных станках 11 в листы и упаковываются.

Некоторые свойства пенополиуретанов в зависимости от состава композиции (I—IV) приведены ниже:

Основные физико-механические показатели эластичных пенополиуретанов приведенных выше композиций:

Эластичные пенополиуретаны имеют высокие тепло- и звукоизоляционные показатели, хорошие диэлектрические и амортизационные свойства. Они способны склеиваться с деревом, металлами, бумагой, тканями и т. п. Эластичные пенополиуретаны на основе сложных полиэфиров имеют более высокую прочность при растяжении, стойкость к окислительному старению, воздействию масел и растворителей, но меньшую упругость и морозостойкость и меньшую стойкость к старению во влажных условиях, чем эластичные пенополиуретаны на основе простых полиэфиров.

Свойства эластичных пенополиуретанов отечественных марок*

*источник – Энциклопедия полимеров под ред. Кабанова В.В. 1974 г, том 2, с.567.

Эластичные пенопласты с закрытыми порами применяют для изготовления поплавковых изделий, механических опор, теплоизоляции для работы при низких (жидкий азот) и относительно высоких (до 120 °С) температурах. Пенопласта с открытыми порами используют для производства губок, подушек, сидений, звукоизоляционных материалов и т. д.

Все большее применение находят интегральные пенополиуретаны, имеющие плотную поверхностную пленку и вспененную сердцевину, причем все изделие образуется за один цикл заливки.

Что такое ППУ и какие он имеет свойства

Для начала нужно разобраться, что же представляет собой пенополиуретан. Пенополиуретан является современным строительным материалом, относящимся к группе пластмасс, которые наполнены газом. Пенополиуретан включает в себя инертный газ.

Пенополиуретан, который выпускается российскими и зарубежными производителями, обладает низкой теплопроводностью, полной паронепроницаемостью, водонепроницаемостью. Однако помимо положительных качеств, это вещество обладает и одним негативным.

Так, во время горения, ППУ может выделять в атмосферу ядовитые вещества в виде формальдегидов, которые приводят к различным отравлениям. Поэтому можно сделать вывод, что при горении токсичность этого вещества большая.

Сравнительный анализ технико-экономической эффективности при использовании пенополиуретана — изделий и традиционной минваты

Благодаря своим свойствам применение полиуретана экономически выгодно!

Заливка пенополиуретана реализуется при производстве, в основном, формованных изделий и основана на уникальном свойстве пенополиуретана, когда жесткий пенопласт образуется при смешении двух жидкостей. Если залить смешанную композицию компонентов «А» и «Б» в ограничительную оснастку, то, вспенившись, пенополиуретан заполнит весь объем формы, до мельчайших подробностей повторив рельеф и контуры внутренней полости опалубки.

Наиболее известные аспекты практического применения метода заливки, связаны с производством: 1. теплоизоляционных скорлуп для трубопроводов, теплоизоляционных панелей и конструкций типа «сэндвич»; 2. заливка труб ппу (подобный метод изоляции трубопроводов является наиболее перспективным. Сущность метода — пенополиуретан заливается в промежуток между изолируемой трубой и полиэтиленовой или трубой из оцинкованной стали большего диаметра, образуя монолитную трехслойную тепло- и гидроизолированную конструкцию);3. производство скорлуп ППУ (полуцилиндров);4. элементов декора (плинтусы, розетки); 5. элементов мебели «под дерево»; 6. автомобильных бамперов, корпусов яхт, панелей и корпусов приборов; 7. поролона, офисных и автомобильных кресел; 8. ванн и раковин; 9. противорадиационного подбоя и противокумулятивной защиты брони танков; 10. подошв кроссовок и сапог; 11. спасательных жилетов и буйков.

Для выполнения всех этих работ помимо заливочного оборудования требуются качественные формы и другая технологическая оснастка.

В зависимости от того, какое изделие из пенополиуретана необходимо получить, подбирается соответствующее сырье. Выбор композиции определяет параметры (плотность, прочность, эластичность, теплостойкость и т.д.) конечного продукта.

Технология напыления пенополиуретана заключается в том, что два компонента, в строго дозированной пропорции под давлением подаются в смесительный узел (распылитель), где встречаются и под действием сжатого воздуха происходит гомогенное перемешивание и в виде аэрозольного факела, который формируется специальной форсункой, выбрасываются на поверхность. Таким образом, тонким слоем не вспененные, но перемешанные компоненты наносятся на основание. Через 1-3 секунды начинается реакция, резкое увеличение пены в объеме. Затем она застывает, образуя монолитное теплоизоляционное покрытие. Данная технология позволяет получить бесшовный теплоизоляционный слой, надежно прикрепленный к основанию, там где укладка плитных теплоизоляторов не то что затруднительна но даже невозможна.

Напыление применяется для:   1. утепления кровли крыш,   2. изоляции фасадов,   3. изоляции ангаров и модулей,    4. изоляции мазутных, битумных, пивных, молочных, аммиачных и других емкостей, где необходимо сохранение определенных температур,   5. изоляции вентиляционных шахт и воздуховодов,    6. заполнение понтонов,   7. холодильники и морозильные камеры,   8. рефрижераторные фургоны.

назад

История появления материала

Датой рождения пенополиуретана можно с уверенностью назвать 1937 год, когда небольшая группа ученых из лаборатории в Левенкузене синтезировала материал с необычными свойствами. В зависимости от того, каков был коэффициент смешивания компонентов нового материала и как быстро проходила реакция, свойства пенополиуретана кардинально отличались. С одной стороны материал был упругий и гибкий, но достаточно непрочный к разрывным нагрузкам. С другой стороны – прочность, твердость, плотность, но хрупкость при изгибании. У материала открывались чрезвычайно широкие перспективы, но Вторая мировая война существенно замедлила их исполнение. Однако начиная с 60-х годов прошлого столетия изготовление ППУ стало развиваться бурными темпами.

СРАВНИВАЕМ ЭКОЛОГИЧНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Пенополиуретан вреден, – такого мнения придерживаются многие. Но так ли это? Ранее, заботясь о создании новых и эффективных теплоизоляционных материалов, производители действительно не всегда учитывали их безопасность для здоровья человека. Но в настоящее время к экологичности продукции предъявляются все более и более жесткие требования. В предлагаемой подборке, мы постараемся кратко описать достоинства, недостатки наиболее популярных теплоизоляционных материалов. 

Минеральная вата, стеклянная вата 

Это минеральное волокно, материал, который создан искусственно в промышленных условиях. Изготавливается три вида минеральной ваты – стеклянная вата, каменная вата и шлаковая вата. Все эти материалы в значительной степени устойчивы к воздействию высоких температур и к действию агрессивных атмосферных выбросов промышленных предприятий. Основными же достоинствами данного материала являются отличные тепло- и звукоизоляция.

Наряду с этими достоинствами у данного материала есть и отрицательные свойства. Фенолформальдегидная смола, входящая в состав минеральной ваты, в незначительных количествах, но всё же выделяется в окружающую среду, то есть, способна проникать в помещение, которое она призвана защищать. Вкупе с другими возможными источниками этого загрязнения может накапливаться значительная концентрация формальдегида в помещении, что является неоспоримым фактором нанесения вреда проживающим там людям. Из вышесказанного следует сделать соответствующие выводы по возможности использования данного утеплителя в своих целях.

Полистирол 

Достаточно прочный, дешёвый и обладающий прекрасными теплоизоляционными свойствами материал, который часто используется в строительстве. Создан данный материал из органической пластмассы. Главным компонентом для изготовления данного материала является стирол, который хотя и в небольших количествах, но всё же на протяжении всего периода эксплуатации выделяется в окружающее пространство.

Ограниченное использование плит полистирола в качестве материала для утепления зданий не способно нанести вреда, но у данного материала есть свойство, способное сузить область использование его в строительстве. Речь идёт о лёгкой воспламеняемости. При горении полистирол выделяет огромное количество вредных для организма человека веществ, способных привести к отравлению находящихся поблизости людей. Самый дешевый полистирол имеет группу горения Г4 и Г3. Материал с группой горения Г2 и Г1 очень дорог.

Пенополиуретан

Так вреден пенополиуретан? На сегодняшний день современный теплоизоляционный материал пенополиуретан является наиболее безопасным для здоровья человека.

Данный материал относится к группе газонаполненных пластмасс. В реакции по созданию цепочек полимера, участвуют как минимум, два компонента – это полиол и полиизоционат.  В результате реакции с добавлением небольшого количества воды, которая, вступая в реакцию с частью изоционатных групп, образует углекислый газ. Основным фактором вспенивания и является выделяющийся газ. Химические реакции никогда не проходят со 100% полнотой, поэтому очень небольшая часть начальных компонентов в них не участвует. Но после отвердевания пенополиуретан становится стабильным.

В зависимости от того, какой длинны получается цепочка заполненных газом микрогранул, получают либо более жесткую структуру материала, либо приближённую к свойствам губки.

Для теплоизоляции в строительстве используется жёсткий пенополиуретан, способный нести нагрузку, и являющийся дополнительным элементом укрепления строящейся конструкции (полов, кровли, стен). 

ЭКОТЕРМИКС – современный ППУ, который разрешен к применению в жилых зданиях, в том числе и медицинских учреждениях. Этот материал имеет группу горения Г2, а самая новая марка ЭКОТЕРМИКС 301 и вовсе Г1 – малогорючий материал. Кроме того, пенополиуретан теоретически может быть вторично переработан. Почему теоретически? Лишь потому, что у нас культура использования отходов пока мало развита. Да и «срок годности» ППУ составляет несколько десятков лет. И это тоже входит в понятие экологичности.

Сравнивая представленные здесь материалы, используемые в качестве утеплителя, можно с уверенностью сказать, что первое место по многим показателям, уверенно занимает пенополиуретан.

Токсикологическая опасность пенополистирола

На первый взгляд наиболее безопасными среди органических полимеров должен являться ПЕНОПОЛИСТИРОЛ, т.к. в процессе его полимеризации, вспенивания и последующей дегазации токсичность СТИРОЛА должна ликвидироваться.
Однако ПОЛИСТИРОЛ (ПC), из которого изготовлен ПЕНОПОЛИСТИРОЛ, относится к равновесным полимерам, т.е. находится в термодинамическом равновесии со своим высокотоксичным мономером — СТИРОЛОМ (С):

ПС_n = ПС_n-1 + С.

Поэтому этот полимер подвержен процессу деполимеризации с выделением мономера — СТИРОЛа.

СТИРОЛ это высокотоксичное вещество. От микродоз стирола страдает сердце, особые проблемы возникают у женщин (стирол — является эмбриогенным ядом, вызывающим уродство зародыша в чреве матери). Стирол оказывает сильное воздействие на печень, вызывая среди прочего и токсический гепатит. Пары стирола раздражают слизистые оболочки. Он имеет самый жесткий допуск из всех ядовитых веществ (величина ПДКсут СТИРОЛа 1500 раз меньше, чем, например, у оксида углерода), способных выделяться из строительных материалов (см. таблица 1)

Столь низкое значение ПДК на стирол и соответственно многократное превышение его норм ПДК в помещении вызвано особыми свойствами стирола. Это вещество относится к конденсированным ароматическим соединениям, имеющим в своей молекуле одно или несколько бензольных ядер, и, подобно аналогичным веществам (бензол, бензопирен), имеет повышенные коммулятивные свойства: накапливается в печени и не выводится наружу. Вещества этой группы относятся к особо опасным. Например, бензопирен является активным канцерогенным веществом с ПДК 0,000001 мг/м3.

Пенополиуретан эффективный утеплитель

А в конце 60-х начале 70-х годов в Германии ППУ стали использовать для внешней теплоизоляции стен и крыш жилых зданий и сооружений.

По поверхности, покрытой ППУ, ходить МОЖНО (даже если вы не ниндзя, которые способны пройти и по рисовой бумаге). Тут необходимо иметь в виду изоляционный слой из жесткого закрытоячеистого пенополиуретана плотностью более 25 кг/м3.

Покрытие ППУ вполне способно выдержать вес среднестатистического человека. Просто не стоит делать это в обуви с каблуками. Мы советуем обувь с мягкой подошвой, потому что любые твердые и острые предметы могут проткнуть и тем самым повредить поверхность ППУ.

Если же Вы все-таки умудрились повредить изоляционный слой из ППУ, то поврежденный участок необходимо вырезать и заново запенить. Целостный покров ППУ может прослужить Вам минимум 30 лет, если защитить пенополиуретановый слой от негативного воздействия ультрафиолетовых лучей, например покрыв, обычной фасадной краской или полимерной мастикой или полимочевиной.

Недостатки пенополиуретана

      Среди недостатков этого материала находится не так много нерекламных статей! А из тех, что находятся — можно выделить не так много недостатков, и то, некоторые из них под сомнением. А именно:

 ППУ горючий. Если ваш сосед захочет вам отомстить, то дом сгорит в считанные минуты. Помимо этого, материал при горении выделяет сильно ядовитый газ, который не оставит шансов на выживание.

Эта информация не очень согласуется с заявлениями производителей о группе горючести Г1 -Г2, а видео материалы в интернете вообще вызывают недоумение по поводу компетентности экспериментаторов. Например вот это видео можно назвать «как горит бензин на различных материалах». Товарищ, сжигая в изрядном количестве бензина различные материалы делает вывод о том, что минвата (используемая в огнеупорных конструкциях!) хуже всего ведёт себя при пожаре, поддерживая горение даже после того, как её заливают водой! Или вот ещё видео, которое в этот раз утверждает о совершенной негорючести ППУ. Только почему-то этот материал очень напоминает прессованную минеральную плиту, но никак не кусок пенополиуретана. Потому выводы о горючести без нормального эксперимента считаю необоснованными.

 ППУ является не стойким к воздействию УФ излучения. При воздействии света ППУ разлагается и далеко не на углекислый газ и воду, а на мономерные продукты которые медленно убьют здоровье человека за пару лет (ни в коем случае не рекомендуется делать внутренне утепление из ППУ, это черевато очень серьезными заболеваниями!!! ППУ отверждается водой (парами воды находящимися в воздухе) но при этом, он и не очень стойкий к воздействию воды, которая вместе с теплом разлагает его на все теже мономеры.

Что именно выделяется из пенополиуретана в процессе эксплуатации, мне найти не удалось, но вот химический элемент, лежащий в основе производства полиуретановых пен — так называемый ТДИ. ТДИ, это сокращённое название толуилендиизоцианата. Является высокотоксичным изоцианатом. Воздействия паров ТДИ следует избегать, так как это может повлечь опасные последствия, в том числе ТДИ — хорошо известный возбудитель астмы. ТДИ является одним из одиннадцати веществ, перечисленных в законе «Чрезвычайно опасные вещества» (New Jersey Toxic Catastrophe Prevention Act), которые при воздействии на человека, с большой долей вероятности приведут к серьёзным последствиям для здоровья, в том числе смерти или постоянной нетрудоспособности. 

    А ещё ППУ разрушается под действием УФ излучения — это факт. Использование утеплителя без его защитных мероприятий недопустимо. А в остальном вполне хороший утеплитель ))

• ППУ имеет отличную адгезию, но срок службы этого материала около 20 лет, после чего он начинает терять теплоизоляционные свойства, медленно, но всё же.

•  Качество напыляемого ППУ очень сильно зависит от оборудования, которым напыляют и от исходного сырья.

Если рассматривать ППУ утеплитель не только в контексте утепления стен, то вот каковы недостатки этого материала при использовании в трубопроводах:

• Термостойкость ППУ изоляции не превышает 130°С (допускается только кратковременное повышение температуры теплоносителя до 150°С). Этот фактор существенно ограничивает применение ППУ изоляции в тепловых сетях.

• Тепловая изоляция из пенополиуретана непрочна и имеет слабую стойкость к механическим воздействиям (предел прочности на сжатие не превышает 0,3-0,4 МПа и только частично соответствует требованиям СНиП 41-03-2003 “Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов”).

• При увлажнении ППУ изоляция разрушается и может оказывать агрессивное коррозионное воздействие на трубопроводы. Этот фактор обуславливает обязательное применение гидрозащитной оболочки (слой полиэтилена высокой плотности) и системы оперативно дистанционного контроля (СОДК) за увлажнением ППУ изоляции.

• При повреждении и/или увлажнении ППУ изоляции, полностью заменяется весь участок тепловой сети (т.е. ППУ изоляция, не ремонтно-пригодна).

• Тепловая изоляция из пенополиуретана горюча (т.е. теплоизоляционный материал пожароопасный).

• Высокая стоимость теплоизоляционных конструкций из пенополиуретана: больше стоимости АПБ изоляции и изоляции из минеральной ваты в 1,2…1,8 раз.

• Необходимость постоянного мониторинга влажности ППУ изоляции (т.е. трубопроводы тепловых сетей в ППУ изоляции должна быть оснащена системой оперативно дистанционного контроля влажности изоляции).

Перечень самых вредных строительных материалов

Но когда их много и они сконцентрированы в одной комнате, (мебель из ДСП, искусственный ковролин или линолеум, пластиковые окна, обои. ) то совместно они источают высокий уровень токсинов, поэтому иммунитет не выдерживает. Особенно опасны изделия из дешевого китайского или турецкого ПВХ (поливинилхлорид), ПХВ очень распространенный и почти универсальный материал его применяют для изготовления окон, профилей, стеновых панелей, сайдинга, труб, пенопласта, плинтусов, профилей, 80% линолеума выпускаемого во всем мире изготовлено на основе ПХВ. Его достоинства неоспоримы: долго служит, жаростойкий, плохо горит, антистатичен, прост в уходе.

Часто (до 25%) в дешевых изделиях эксперты обнаруживают высокую концентрацию диоксина. У Европейских производителей качество пластиковых отделочных материалов, соответствует самым высоким стандартам качества.