Изоляция ППУ, получаемая методом заливки, при старении в сухом жарком климатическом районе.

Использование жестких заливочных пенополиуретанов в различных отраслях промышленности требует надёжных исследований их эксплуатационной устойчивости. Особенно это важно определять для изоляции ППУ применительно к районам с экстремальными значениями климатических параметров, обладающих наибольшей агрессивностью по отношению к материалам. Такие данные важно иметь при заливке пенополиуретана в строительстве и других отраслях современной промышленности. Поэтому представляло интерес получение достоверных данных по изменению физико-механических характеристик заливочных ППУ при их старении в естественных условиях сухого жаркого климатического района.

В литературе довольно распространено мнение, что нет надёжных методов прогнозирования изменения свойств полимерных материалов в естественных условиях старения по результатам ускоренных климатических испытаний. Поэтому ниже рассмотрены результаты длительных натурных климатических испытаний заливочных ППУ при старении в сухом жарком климатическом районе (г. Ташкент), полученных при участии Всесоюзного научно-исследовательского института синтетических смол (г. Владимир) и НИЧ ПО УЗБЫТПЛАСТ (г. Ташкент).

Изоляция ППУ, получаемая методом заливки, была получена с использованием пенополиуретанов заливочного типа на основе простых полиэфиров (ППУ-305 и ППУ-307) и на основе сложных полиэфиров (ППУ-3).

Была использована общепринятая методика климатических испытаний в условиях естественного старения. Сущность метода заключается в определении изменения физико-механических характеристик заливочного ППУ при климатических испытаниях на открытых стендах и в неотапливаемом помещении. В качестве контролируемых параметров при старении в сухом жарком климатическом районе для жестких заливочных ППУ были выбраны: изменение внешнего вида, изменение  массы и линейных размеров, кажущаяся плотность, прочность при сжатии, удельная ударная вязкость, водопоглощение.  Определение физико-механических характеристик пенопластов проводили по общепринятым методикам. Экспонирование материала в сухом жарком климатическом районе проводили брусками прямоугольной формы размером 170 х70 х40 мм, из которых в дальнейшем вырезали стандартные образцы для определения контролируемых физико-механических характеристик заливочных ППУ. Испытательные стенды для определения атмосферостойкости в сухом жарком климатическом районе были оборудованы так, что образцы заливочных ППУ располагались под углом 45⁰ к горизонту и обращены лицевой гранью в южном направлении. При естественном старении на складе бруски экспонировали в неотапливаемом помещении в условиях защиты от непосредственного воздействия погодных факторов (солнечной радиации, дождя и т.п.). При климатических испытаниях, перед определением  контролируемых физико-механических характеристик, образцы ППУ кондиционировали в сухом помещении при температуре 20 ± 2⁰С в течение 24 часов. Результаты испытаний оценивали по уровню изменения контролируемых физико-механических характеристик материала после определённой длительности климатических испытаний.

Измерения показали, что, после 10 лет климатических испытаний в сухом жарком климате в естественных условиях неотапливаемого помещения, практически все испытанные заливочные ППУ кажущейся плотности не менее 40 кг/м³ имели высокую размерную стабильность, а их физико-механические характеристики существенно не изменились и сохранились на уровне требований технических условий.

Было установлено, что при экспонировании до 10 лет в свободном виде на открытых стендах в сухом жарком климатическом районе (г. Ташкент) изоляция ППУ, полученная методом заливки,  для всех испытанных заливочных жестких ППУ обнаружила существенную поверхностную эрозию материала. При этом скорость эрозии заливочных пенополиуретанов в сухом жарком климате оказалась в 1,7 раза выше, чем в умеренно-холодном климатическом районе. С другой стороны, при прочих равных условиях, скорость эрозии заливочных ППУ на основе простых полиэфиров оказалась в 5-8 раз выше, чем у заливочных ППУ на основе сложных полиэфиров, что связано прежде всего с особенностями фото- и фотоокислительной деструкции полимера-основы испытанных пенопластов. Поэтому длительное применение изоляции ППУ заливочного типа в незащищенном виде в условиях атмосферного старения в сухом жарком климатическом районе не допускается.

Таким образом климатическими испытаниями в условиях естественного старения установлено, что срок службы испытанной изоляции ППУ, получаемой методом заливки в условиях сухого жаркого климата при  защите от непосредственного воздействия погодных факторов (дождя, ветра, солнечной радиации и т.п.) составляет не менее 10 лет.