С течением времени изоляция пенополиуретаном, получаемая методом напыления, изменяет свои характеристики, аналогично тому, как это происходит со всеми полимерными материалами. Это изменение свойств во времени называют старением. Старение напыляемых ППУ сопровождается изменением полезных свойств материала и определяется, с одной стороны, свободнорадикальными реакциями, молекулярной подвижностью, пространственной неоднородностью полимера-основы, развитием процессов диффузии и сорбции на уровне ячеистой структуры и, с другой стороны, воздействием внешних факторов окружающей среды.
Изоляция, получаемая методом напыления пенополиуретана, как и других полимерных материалов, требует надёжных исследований их эксплуатационной долговечности. Поэтому необходимо иметь достоверные данные по изменению важных эксплуатационных характеристик напыляемых ППУ при их климатическом старении в естественных условиях умеренно-холодного климата.
 |
 |
| Напыление пенополиуретана в умеренно-холодном климате | |
В литературе распространено мнение, что не существует надёжных методов прогнозирования изменения свойств полимерных материалов в натурных условиях по результатам ускоренных климатических испытаний /Л.Т. Старцева. Механика композитных материалов. 1993, т. 29, №6, с.840 –847/. Поэтому ниже рассмотрены результаты длительных (до 40 лет) натурных климатических испытаний жестких напыляемых ППУ при старении в умеренно-холодном климатическом районе, полученные при участии Всесоюзного научно-исследовательского института синтетических смол (г. Владимир). Для испытаний была использована изоляция ППУ, полученная при помощи оборудования для напыления пенополиуретана на основе сложных (ППУ-3Н) и на основе простых полиэфиров ( ППУ-304Н и ППУ-308Н ).
Метод заключается в определении изменения контролируемых характеристик ППУ при климатических испытаниях на открытых стендах и в неотапливаемом помещении в умеренно-холодном климатическом районе. В качестве контролируемых параметров при климатическом старении изоляция ППУ, получаемая методом напыления, требует определения изменения основных физико-механических характеристик: изменения внешнего вида, изменения массы и линейных размеров образцов пенополиуретана, кажущейся плотности, прочности при сжатии, удельной ударной вязкости, водопоглощения, коэффициента теплопроводности, изменения степени замкнутости ячеек. Определение физико-механических характеристик напыляемых ППУ проводили по общепринятым методикам. Экспонирование материалов проводили образцами в форме брусков прямоугольной формы размером 170 х70 х40 мм, из которых в дальнейшем вырезали стандартные образцы для определения физико-механических характеристик напыляемых ППУ. Испытательные стенды для оценки атмосферостойкости были оборудованы так, что бруски располагались под углом 450 к горизонту и были обращены лицевой гранью в южном направлении. При экспонировании в неотапливаемом помещении образцы были защищены от непосредственного воздействия погодных факторов (дождя, солнечной радиации и т.п.).
Измерения показали, что после 40 лет климатического старения в неотапливаемом помещении в умеренно-холодном климате изоляция ППУ при кажущейся плотности напыляемого ППУ не менее 40 кг/м3 имела высокую размерную стабильность, а физико-механические характеристики существенно не изменились и сохранились на уровне требований технических условий.
При экспонировании до 10-15 лет в свободном виде на открытых стендах в умеренно-холодном климате у всех испытанных напыляемых ППУ наблюдалась существенная поверхностная эрозия. При этом у напыляемых ППУ на основе простых полиэфиров скорость эрозии оказалась в 6-8 раз выше, чем у напыляемых ППУ на основе сложных полиэфиров. С учётом изложенного изоляция ППУ, получаемая методом напыления, не может длительно использоваться в незащищенном виде в условиях атмосферного старения в умеренно-холодном климате.
Таким образом натурными климатическими испытаниями установлено, что изоляция ППУ с использованием напыляемых ППУ в условиях умеренно-холодного климата при защите от непосредственного воздействия погодных факторов (дождя, солнечной радиации и т.п.) имеет срок службы не менее 40 лет.
