ППУ (полиуретан) и ПИР (полиизоцианурат) - два распространенных типа изоляции, получаемые из схожих химических семейств, в результате чего жесткие пенопластовые плиты или напыляемые материалы часто выглядят довольно похоже, но при их производстве используются различные химические соотношения и процессы.
При сравнении этих двух материалов часто возникает путаница, поскольку они имеют общую линию в химии уретана. Оба материала являются высокоэффективными продуктами, поэтому при выборе изоляции, подходящей для проекта, определяющим фактором часто становятся конкретные показатели эффективности.
Тепловая эффективность - важнейший фактор, который необходимо учитывать при определении качества и пригодности. Изоляция из полиуретана и PIR теплоэффективна по своей природе, но достаточно ли существенна разница в их тепловых характеристиках, чтобы определить ваш выбор?
Мы рассмотрим, как устроены теплоизоляционные материалы PU и PIR, и определим, является ли разница в эффективности необходимым фактором для ваших конкретных потребностей. Но сначала давайте рассмотрим состав этих пенопластов.
Что такое пенополиуретан и пенополиуретан PIR?
Базовая химия, используемая в высокоэффективной изоляции, включает в себя реакцию диизоцианатов и полиолов. В основе пенополиуретана и пенополиуретана PIR лежат эти компоненты, однако получаемые полимерные структуры существенно различаются из-за соотношения химических компонентов.
PU против PIR
В полиуретановой пене обычно используется более сбалансированное соотношение полиола и изоцианата (примерно 1:1). Это универсальный изоляционный материал, известный своими сильными адгезионными свойствами и гибкостью. Он широко используется в самых разных областях - от распыления пены до холодильных панелей и структурных изолированных панелей (SIP).
В пенополиуретане PIR (Polyisocyanurate), с другой стороны, используется значительный избыток изоцианата в реакции с полиолом (часто соотношение выше, чем 2:1). Этот избыток изоцианата вступает в реакцию с самим собой, образуя кольцевые структуры изоцианурата. Эти кольцевые структуры отличаются высокой стабильностью и жесткостью. Это химическое различие означает, что хотя PIR технически является разновидностью полиуретана, его отличительная молекулярная структура придает ему улучшенные свойства, особенно в отношении термостойкости и огнестойкости.
Оба материала являются пенопластами с закрытыми порами, что обусловливает их высокую теплоизоляционную способность. Однако сшивка в PIR более плотная, что приводит к образованию более жесткой и химически устойчивой пены по сравнению со стандартным ПУ.
Когда тепловая эффективность имеет значение?
Когда же небольшая разница в тепловой эффективности действительно имеет значение для выбора изоляции?
Честный ответ: это в значительной степени зависит от ограниченности пространства и конкретных тепловых задач, стоящих перед зданием.
В современном строительстве тепловая эффективность имеет первостепенное значение для экономии энергии и снижения углеродного следа. В тех случаях, когда пространство ограничено - например, при реконструкции старых зданий или изоляции морских контейнеров - каждый миллиметр толщины имеет значение. Здесь решающим фактором становится выбор материала с наибольшим термическим сопротивлением на дюйм.
Для кровли, стен и холодильных камер тепловая эффективность имеет решающее значение. Эти области являются основными источниками теплопотерь (или теплопритоков) в конструкции. Однако в стандартных полостях стен, где достаточно места для изоляции, разница между пенополиуретаном и PIR может быть незначительной, поскольку можно увеличить толщину пенополиуретана до уровня, соответствующего характеристикам PIR.
Хотя и пенополиуретан, и пенополиуретан PIR теплоэффективнее таких материалов, как минеральная вата или EPS, выбор часто зависит от конкретного применения и условий окружающей среды. Если вы строите криогенный морозильник или высокоэффективный пассивный дом, превосходная термостабильность PIR может быть неоспоримой. Для общей изоляции жилых помещений стандартный ППУ может предложить достаточную эффективность по более выгодной цене.
Тестирование тепловых характеристик
Стандартные промышленные тесты, измеряющие теплопроводность (значение лямбда) и термическое сопротивление (R-value), как правило, показывают явное преимущество пенополиуретана PIR. Пенополиуретан PIR обычно имеет более низкую теплопроводность (около 0,022 Вт/мК) по сравнению со стандартным пенополиуретаном (который часто составляет около 0,023-0,026 Вт/мК). Это означает немного более высокое значение R-value на дюйм для PIR.
Если сравнивать показатели R, то пенополиуретан PIR обычно достигает R-6,0 - R-6,5 на дюйм, в то время как стандартный пенополиуретан обычно составляет от R-5,5 до R-6,0 на дюйм. Хотя эти цифры могут показаться близкими, на большой площади, например, на коммерческой крыше, разница в общей стоимости изоляции может быть значительной.
Однако важно учитывать понятие “тепловой дрейф”. Обе пены обеспечивают изоляцию за счет пенообразователя, находящегося внутри ячеек. Со временем часть этого газа выходит наружу и замещается воздухом, что несколько снижает показатель R-value. Более прочная сшитая структура PIR иногда может более эффективно удерживать пенообразователи, дольше сохраняя высокое значение R-value.
Хотя лабораторные испытания показывают явные различия, практические характеристики обоих материалов часто сопоставимы во многих стандартных применениях. Если при сборке стены используется 4 дюйма изоляции, разница в общем R-значении между PU и PIR может составлять всего R-2 или R-3. В реальных условиях качество монтажа - например, герметизация зазоров и предотвращение образования тепловых мостов - часто оказывает большее влияние на общие энергетические характеристики здания, чем незначительная разница в собственном значении R-value пены.
Пенополиуретан против пенополиуретана: Что подойдет для вашего проекта?
Пенополиуретан и пенополиуретан PIR - отличные варианты изоляции, превосходящие многие традиционные материалы по тепловой эффективности на дюйм. Для большинства общестроительных целей, включая стены жилых домов и стандартное заполнение щелей, пенополиуретан является идеальным выбором благодаря своей универсальности, отличной адгезии и экономичности.
Однако если ваш проект требует абсолютного наивысшего термического сопротивления при определенной толщине или если правила пожарной безопасности требуют использования материала с лучшими свойствами обугливания и меньшим выделением дыма, PIR - это лучший вариант. Он обеспечивает дополнительное преимущество в производительности, которое необходимо для критически важных объектов инфраструктуры и высокоэффективных зданий.
В конечном счете, решение зависит от соотношения бюджета и требований к производительности. Если у вас есть свободное место, то полиуретановый корпус прекрасно справится с этой задачей. Если же пространство ограничено, а производительность превыше всего, то PIR - лидер.
