Применение жесткого пенополиуретана для заливки, как и других полимерных материалов, требует надёжных исследований их эксплуатационной устойчивости. Особенно это важно в таких областях, как судостроение, авиастроение, автомобилестроение и др., где от правильной оценки поведения изоляции ППУ в условиях эксплуатации зависит безопасность передвижения. В этой связи важно иметь достоверные экспериментальные данные по изменению физико-механических свойств и структуры пенополиуретанов, получаемых методом заливки, при их выдержке в естественных климатических условиях. Наиболее актуальны такие климатические испытания в тёплом влажном (морском субтропическом) климатическом районе, обладающем наибольшей агрессивностью к полимерным материалам. В то же время в литературе распространено мнение, что не существует достаточно надёжных методов прогнозирования изменения свойств полимерных материалов в натурных условиях по результатам ускоренных климатических испытаний. Поэтому ниже рассмотрены результаты длительных 15-летних натурных климатических испытаний жестких ППУ заливочного типа при старении в тёплом влажном (морском субтропическом) климате г. Батуми, полученных при участии Всесоюзного научно-исследовательского института синтетических смол (г. Владимир) и Батумского филиала ГИПИ ЛКП.
Изоляция ППУ, полученная методом заливки, была получена с использованием пенополиуретанов на основе сложных полиэфиров (ППУ-3 и ППУ-3С) и на основе простых полиэфиров (ППУ-305А).
Была использована общепринятая методика климатических испытаний в натурных условиях. Сущность метода заключается в определении изменения физико-механических характеристик ППУ при натурных климатических испытаниях как на открытых стендах, так и в неотапливаемом помещении.
В качестве контролируемых параметров при климатическом старении в морском субтропическом климате для жестких ППУ заливочного типа выбраны: изменение внешнего вида, изменение массы и линейных размеров образцов, кажущаяся плотность, прочность при сжатии, удельная ударная вязкость, водопоглощение, коэффициент теплопроводности. Оценку физико-механических характеристик пенопластов проводили в соответствии с общепринятыми методиками.
Экспонирование материала проводили образцами в форме прямоугольных брусков размером 170 х70 х40 мм, из которых в дальнейшем вырезали стандартные образцы для проведения физико-механических испытаний. Испытательные стенды для испытаний на атмосферостойкость были оборудованы так, что образцы располагались под углом 450 к горизонту и обращены лицевой гранью в южном направлении. При натурных складских испытаниях бруски экспонировали в неотапливаемом помещении и защищали от непосредственного воздействия солнечной радиации, дождя, возможности механических повреждений. Перед определением физико-механических характеристик, при очередном съёме, образцы в форме брусков кондиционировали в сухом помещении при 20 ± 2 0С в течение 24 часов. Результаты климатических испытаний определяли по уровню изменения контролируемых физико-механических характеристик материала после определённой длительности климатических испытаний.
Измерения показали, что после 15 лет натурных климатических испытаний в условиях неотапливаемого помещения практически все испытанные жесткие заливочные ППУ кажущейся плотности не менее 40 кг/м3 имели высокую размерную стабильность, а физико-механические характеристики существенно не менялись и сохранились на уровне требований технических условий. Исключение составил ППУ-3С кажущейся плотности менее 40 кг/м3 (у которого при кажущейся плотности 35 кг/м3 расширение образцов достигло 12% линейных).
При экспонировании до 15 лет в свободном виде на открытых стендах в тёплом влажном (морском субтропическом) климатическом районе (г. Батуми) у всех испытанных заливочных жестких ППУ наблюдалась существенная поверхностная эрозия материала. Поэтому длительное применение изоляции ППУ заливочного типа в незащищенном виде в условиях атмосферного старения не допускается.
Таким образом, натурными испытаниями установлено, что испытанная изоляция ППУ, полученная с использованием заливочных ППУ, в условиях морского субтропического климата при защите от непосредственного воздействия погодных факторов (дождя, солнечной радиации и т.п.) как правило имеет срок службы не менее 15 лет.
