Широкое использование жестких напыляемых пенополиуретанов в строительстве и других отраслях современной промышленности требует надёжных исследований их эксплуатационной устойчивости. Поэтому важно иметь достоверные данные по изменению эксплуатационных свойств теплоизоляции ППУ на основе жестких напыляемых пенополиуретанов при климатическом старении. Актуальными представляются такие испытания на климатическое старение в очень холодном климатическом районе.
В литературе распространено мнение, что не существует достаточно надёжных методов прогнозирования изменения свойств полимерных материалов в естественных условиях старения по результатам ускоренных климатических испытаний. Поэтому ниже рассмотрены результаты длительных климатических испытаний напыляемых пенополиуретанов при естественном старении в очень холодном климатическом районе (г. Якутск), полученные при участии Всесоюзного научно-исследовательского института синтетических смол (г. Владимир) и Института физико-технических проблем Севера СО АН СССР (г. Якутск).
Теплоизоляция ППУ методом напыления была получена с использованием пенополиуретанов на основе простых полиэфиров (ППУ-304Н) и на основе сложных полиэфиров (ППУ-13Н). Испытания ППУ проводили по общепринятым методикам климатических испытаний в условиях естественного старения. Метод заключается в определении изменения характеристик производимого ППУ при климатических испытаниях на открытых стендах и в неотапливаемом помещении при старении в очень холодном климатическом районе (г. Якутск). В качестве контролируемых параметров при старении в очень холодном климате для жестких напыляемых пенополиуретанов выбраны: изменение внешнего вида, изменение массы и линейных размеров образцов, кажущаяся плотность, прочность при сжатии, удельная ударная вязкость, водопоглощение, эффективный коэффициент теплопроводности. Определение контролируемых характеристик напыляемых ППУ проводили в соответствии с общепринятыми методиками их физико-механических испытаний. Эксперименты проводили при помощи специального оборудования для производства пенополиуретана.
Напыляемые ППУ экспонировали брусками размером 170 х70 х40 мм, из которых в дальнейшем вырезали стандартные образцы для проведения физико-механических испытаний. Стенды для определения атмосферостойкости в очень холодном климате были оборудованы так, что образцы напыляемых ППУ были расположены под углом 450 к горизонту и обращены лицевой гранью в южном направлении. При климатических испытаниях напыляемые ППУ экспонировали также в неотапливаемом помещении в очень холодном климатическом районе при защите от непосредственного воздействия погодных факторов (дождя, солнечной радиации и т.п.). При климатических испытаниях, перед определением физико-механических характеристик, образцы в форме брусков кондиционировали в сухом помещении при температуре 20 ± 20С в течение 24 часов.
Результаты климатических испытаний оценивали по уровню изменения физико-механических характеристик напыляемых ППУ после определённой длительности климатических испытаний.
Установлено, что теплоизоляция ППУ, получаемая методом напыления, после 10 лет климатических испытаний в условиях неотапливаемого помещения (для всех испытанных напыляемых ППУ кажущейся плотности не менее 40 кг/м3) имеет хорошую размерную стабильность, а физико-механические характеристики существенно не изменились и сохранились на уровне требований технических условий. При экспонировании до 10 лет в свободном виде на открытых стендах в очень холодном климате у испытанных напыляемых ППУ наблюдалась существенная поверхностная эрозия. Скорость эрозии напыляемых пенополиуретанов при этом была значительно ниже, чем в случае климатических испытаний в умеренно-холодном климате. То-есть длительное применение напыляемых ППУ в незащищенном виде в условиях атмосферного старения в очень холодном климатическом районе не рекомендуется.
Таким образом натурными климатическими испытаниям и установлено, что срок службы испытанной теплоизоляции, полученной методом напыления, в условиях очень холодного климатического района при защите от непосредственного воздействия погодных факторов (солнечной радиации, дождя и т.п.) составляет не менее 10 лет.
