Izolacja: Piany poliuretanowe
Służą do wypełniania szczelin i pustek, izolowania przepustów kablowych i rurowych, wygłuszania ścian działowych, wanien i brodzików. Można je również wykorzystywać do termomodernizacji murów warstwowych.
Zastosowanie
Przed wyciśnięciem z opakowania piana jest mieszaniną płynnych substancji, z których główne to: poliizocyjanian (MDI) - gaz nośny oraz mieszanina alkoholi wielowodorotlenowych, tworzących tzw. prepolimer poliuretanowy. Po wyciśnięciu i utwardzeniu piana staje się stabilną strukturą chemiczną, o małym ciężarze właściwym i silnej kohezji (spójności wewnętrznej). Oprócz składników podstawowych w pianie znajdują się też dodatki wpływające między innymi na jej właściwości tiksotropowe, higroskopijność i strukturę, modyfikujące szybkość schnięcia piany oraz jej klasę palności.
Typy pian
Piany dzielą się na jednoskładnikowe i dwuskładnikowe. Warunkiem koniecznym do utwardzenia pian jednoskładnikowych jest obecność wilgoci w powietrzu powyżej 35%. Nie można zatem stosować ich do wtryskiwania w mury warstwowe, ponieważ nie można tam dostarczyć wilgoci. Piany te mają współczynnik przewodzenia ciepła lambda=0,032-0,036 [W/mK]. Piany jednoskładnikowe zaliczamy do pian niskorozprężnych. Zwiększają one swoją objętość tylko o około 50%. Używane są przy montażu elementów szczególnie podatnych na odkształcenia. Piany dwuskładnikowe nie potrzebują wilgoci do procesu pęcznienia i utwardzania. Można je stosować do ocieplania murów warstwowych lub stropodachów. Mają bardziej zwartą strukturę niż jednoskładnikowe i w porównaniu z nimi - nieco gorszy współczynnik lambda, około 0,07 [W/mK]. Szybciej natomiast wysychają i dlatego szybciej można je poddawać obróbce. Mają także nieco lepszą wytrzymałość mechaniczną. Z powodu mniejszego wydłużenia względnego przy zerwaniu są mniej elastyczne.
Właściwości
Zarówno mechaniczne (wytrzymałość na ściskanie), jak i fizyczne (współczynnik przewodzenia ciepła, przepuszczalność pary wodnej) właściwości pian zależą przede wszystkim od ich struktury. Gęsta, zwarta i drobnokomórkowa daje pianie wysoką wytrzymałość mechaniczną. Duże komórki charakteryzuje mniejsza wytrzymałość, ponieważ są one mniej elastyczne. Izolacja cieplna z kolei jest lepsza, gdy komórki są większe. Struktura piany zależy od składu chemicznego, a także od sposobu układania. Zmiana formuły powoduje zmianę jakości produktu. Na przykład za duża ilość izocjanianów sprawia, że piana jest zbyt ciężka, utwardza się nierównomiernie, nie może się spienić, jej struktura jest nierównomierna i mogą powstać kawerny. Piany poliuretanowe mają dobrą przyczepność do większości materiałów budowlanych, w tym do stali, drewna i betonu. Nie trzymają się natomiast polietylenu, polipropylenu, teflonu, silikonu i wosku. Im komórki są większe, tym mniejsza przyczepność piany, ponieważ jest mało punktów styku. Im gęstsza i bardziej zwarta struktura, tym lepsza jest przyczepność. Piany są odporne na wilgoć, ale po zanurzeniu chłoną wodę. Przepuszczalność pary wodnej zależy od struktury pian - im bardziej zwarta, tym mniej pary wodnej przepuszcza. Piany poliuretanowe mają zdolność do samogaśnięcia, gdy usunięty zostanie płomień. Produkowane są w trzech klasach palności: B1 - trudno zapalne, B2 - normalnie zapalne i B3 - łatwo zapalne. Są odporne na temperaturę od -40 do +100oC. Nie są odporne na promienie ultrafioletowe, ale po właściwym zabezpieczeniu (otynkowaniu lub pomalowaniu) są trwałe i odporne na starzenie. Można je stosować zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz. Piany można nakładać zwykle w temperaturze od +5 do +30oC (max. +40oC). Zimowe, które różnią się nieco składem chemicznym, można nakładać w temperaturze do -10oC. Piany mogą być pokrywane powłokami malarskimi.
Są dobrym izolatorem akustycznym, termicznym i elektrycznym.
Opakowania
Piany pakuje się w pojemniki ciśnieniowe albo (bardzo rzadko) w opakowania bezciśnieniowe - kartusze. Pojemniki ciśnieniowe zawierają oprócz składników stałych również gaz nośny, którym najczęściej jest propan-butan. Na jeden litr piany przypada go około 50 ml. Stosuje się także gazy spieniające, najczęściej izobutan, foran 134A lub mieszanka CFC-free. Opakowania różnią się między sobą sposobami aplikacji. Pianę można wyciskać bezpośrednio z pojemnika za pomocą wężyka. Odpowiednio przystosowane pojemniki można również przykręcić do pistoletu (precyzyjniejsze dozowanie, wydajniejsze od wężykowego nawet o 30%). Opakowania ciśnieniowe podczas dozowania muszą być odwrócone dnem do góry. Użycie pojemnika w innej pozycji spowoduje, że najpierw ucieknie gaz, a piana pozostanie w środku. Wyjątek stanowią piany w aerozolu, których można używać w pozycji tradycyjnej. Piany te są droższe i mają zwykle mniejszą ilość gazu nośnego oraz spieniającego. W kartuszach umieszcza się tylko piany dwuskładnikowe. Każdy ze składników jest w osobnym kartuszu. Kartusze są ze sobą połączone. Podczas wyciskania wyciskaczem ręcznym, składniki piany łączą się w wężyku. Piany te szybko się utwardzają i mają zwartą strukturę.
Zasady stosowania
Przed rozpoczęciem pracy pojemnikiem z pianą o temperaturze około 20oC należy kilkakrotnie energicznie potrząsnąć, aby wymieszać pianę z gazem nośnym. Okolice spoiny należy zabezpieczyć przed zabrudzeniem. Jeśli wypełniane będą szczeliny wokół ościeżnic okiennych lub drzwiowych, to ościeżnice należy wcześniej zakotwić i rozeprzeć. Piana ma bowiem dużą siłę rozprężania i może odkształcić elementy. Przed nałożeniem preparatu trzeba zwilżyć powierzchnię, na którą będzie nakładana piana jednoskładnikowa (powszechnie do zwilżania używa się spryskiwacza do kwiatów). Warto także spryskiwać pianę podczas utwardzania. Warunki idealne dla procesu tworzenia się komórek i utwardzania się piany to temperatura 20oC i wilgotność względna 60%. Szczeliny pionowe należy wypełniać pianą od dołu ku górze. Pasmo piany po wyjściu z wężyka lub pistoletu powinno mieć średnicę około 1 cm, a po utwardzeniu nie większą niż 3 cm. Gwarantuje to utwardzenie się piany w całej grubości warstwy. Jeżeli szczelina jest szersza niż 3 cm (co nie powinno się zdarzać), najpierw nałożyć jedną warstwę, poczekać aż stwardnieje, następnie ponownie zwilżyć i nałożyć kolejne pasmo piany. Układając pianę w ościeżnicach, najlepiej wyciskać pasmo długości 10 cm, następnie zrobić przerwę około 20-30 cm i ponownie wycisnąć 10 cm piany. Po stwardnieniu powstałe przerwy wypełnić pianą. Świeżej piany nie należy dotykać, ponieważ można przerwać proces tworzenia się komórek i twardnienia. Po upływie od 0,5 do 2 godzin proces tworzenia komórek jest zakończony, a piana utwardzona na całej grubości. Teraz można ją już przycinać i obrabiać. Po upływie od 2 do 24 godzin (w zależności od rodzaju piany) parametry mają wartości gwarantowane przez producenta.
Piana jest wrażliwa na promienie UV, dlatego po związaniu i stwardnieniu trzeba ją jak najszybciej zabezpieczyć przed światłem, najlepiej przez nałożenie silikonu i otynkowanie.
Wady
| Ich przyczyną może być zła jakość produktu lub błędy wykonawcze. Piany jednowarstwowe pęcznieją i utwardzają się tylko przy obecności wilgoci. Proces przebiega od zewnątrz warstwy do wewnątrz. Wyciśnięcie zbyt grubego pasma piany powoduje, że wilgoć nie dochodzi do środka warstwy, co prowadzi do powstania tzw. rdzenia nieutwardzonego. Wówczas niejednorodna jest także struktura warstwy piany i pogarszają się parametry uszczelnienia. Istnieje również ryzyko, że nawet po kilku miesiącach taki rdzeń |
| Rdzeń nieutwardzony |
| pod wpływem wilgoci może zacząć się rozprężać.Zbyt szybkie twardnienie warstwy piany na zewnątrz jest przyczyną powstawania kawern - pustek. Pogarszają one izolacyjność warstwy uszczelnienia. Z osłabieniem parametrów mechanicznych możemy mieć do czynienia wtedy, gdy piana ma strukturę plastra miodu - duże komórki, które w dodatku łatwo zniszczyć. Gdy piana po wyciśnięciu z pojemnika szybko rośnie, prawdopodobnie wystąpiło nieprawidłowe wiązanie |
| Kawerny |
| pian jednoskładnikowych. Wtedy struktura wierzchniej warstwy jest zwarta i drobnokomórkowa i blokuje dostęp wilgoci do wewnątrz. Powoduje to, że komórki wewnątrz są dużo większe i także mogą tworzyć się kawerny. Gdy do takiej piany dostanie się wilgoć, może nastąpić jej wtórne rozprężenie. Brak stabilności wymiarowej wyciśniętej piany, wynika z kurczenia się piany lub jej wtórnego rozprężania. Zjawisko występuje wtedy, gdy przekroczone zostaną dopuszczalne wartości wydłużenia wzdłużnego, skurczenia lub rozszerzenia. Można wtedy mówić o złej jakości piany. |
| Piana, która spłynęła |
