Pianka poliuretanowa - właściwości i stosowanie

izolacyjny Zanim przejdziemy do poruszanych w tym artykule kwestii właściwości i zastosowania pianki poliuretanowej, wyjaśnimy, czym tak naprawdę ona jest. Tak zwana pianka PUR, jak nazywa się piankę poliuretanową, to izolacyjny materiał składający się z dwóch surowców - izocyjanianu i poliolu, które pozyskuje się z surowej ropy naftowej. Zespolenie obu komponentów powoduje gwałtowny przyrost objętości powłoki, co z kolei pozwala na idealne wypełnienie wolnej przestrzeni.materiał składający się z dwóch surowców - izocyjanianu i poliolu, które pozyskuje się z surowej ropy naftowej. Zespolenie obu komponentów powoduje gwałtowny przyrost objętości powłoki, co z kolei pozwala na idealne wypełnienie wolnej przestrzeni.

Pianka poliuretanowa nie jest produktem nowym. Opracował ją niemiecki chemik Otto Bayer pod koniec lat 30. XX wieku, a dokładnie w roku 1937. Początkowo, z uwagi na wysoką cenę i niską dostępność, pianka PUR wykorzystywana była wyłącznie przez wojsko i siły powietrzne USA. Stopniowo jednak jej popularność rosła, by już w latach 50. znaleźć zastosowanie w przemyśle samochodowym. Przełomowy dla piany był rok 1963, w którym to Fred Gusmer zbudował pierwszą maszynę natryskową, upowszechniając tym samym wykonywanie izolacji budynków za pomocą wtłoczonej w hermetyczne opakowanie mieszanki izocyjanianu i poliolu.

Pianka poliuretanowa dotarła również do Polski, gdzie obecnie stanowi alternatywę wobec tradycyjnych materiałów izolacyjnych, takich jak styropian czy wełna mineralna. Funkcjonalność i bezpieczeństwo użytkowania to jedne z kluczowych zalet pianki PUR. 

Pianka poliuretanowa powstaje z dwóch składników w postaci płynnej - wspomnianego przed chwilą izocyjanianu (utwardzacza) i poliolu (żywicy). Materiał ten jest fabrycznie wtłaczany w hermetyczne opakowanie. Piankę PUR przetwarza się bezpośrednio na budowie za pomocą specjalistycznego sprzętu, który umożliwia dokładne połączenie i spienienie składników przy odpowiedniej temperaturze i odpowiednim ciśnieniu. 

Pod wpływem ciśnienia wytworzonego w reaktorze natryskowym, mieszanka substancji tworzy pianę poliuretanową. Tym sposobem powstaje otwarto-komórkowa (miękka i elastyczna) bądź zamknięto-komórkowa (twarda i sztywna) piana PUR, którą następnie nanosi się na ocieplaną powierzchnię metodą natryskową. Oba rodzaje pianek omówimy w dalszej części tego artykułu.

Pianka PUR to szeroka gama produktów, które można podzielić ze względu na:

• strukturę komórek, 

• zawartość składników, 

• sposób aplikacji,

• zakres temperatur zewnętrznych podczas przetwarzania. 

Pianka poliuretanowa to materiał, który ze względu na strukturę komórek, dzieli się na dwa rodzaje. Rozróżnia się pianki o otwartej strukturze komórek (pianka otwarto-komórkowa) oraz pianki o strukturze zamkniętej (pianka zamknięto-komórkowa). Czym się one od siebie różnią?

Pianka otwarto-komórkowa - elastyczna pianka poliuretanowa o otwartej strukturze komórek jest jednym z dwóch rodzajów natryskowej pianki poliuretanowej. Jak wskazuje jej nazwa, pianka ta składa się z otwartych komórek, które są ze sobą połączone. Cechuje ją dobry wskaźnik izolacyjności termicznej na poziomie 0,036-0,040 W/m2. Pianka otwarto-komórkowa posiada gęstość pozorną na poziomie 7-14 kg/m3. Standardowa grubość takiej pianki poliuretanowej wynosi natomiast 15-35 cm. Paroprzepuszczalność, jako główna cecha pianki sprawia, że zaizolowana nią ściana oddycha. To oznacza, że pianka pozwala jednocześnie zachować ciepło i pozbyć się nadmiaru wilgoci. 

Otwarto-komórkowa pianka PUR jest też wyjątkowo lekka, przez co świetnie zastępuje styropian i wełnę mineralną. Dodatkowym jej atutem jest świetna izolacyjność akustyczna, za sprawą, której materiał doskonałe pochłania wszelkie hałasy. Piankę otwarto-komórkową stosuje się przede wszystkim wewnątrz - do ocieplania ścian i dachu oraz do izolacji akustycznej, na przykład stropów. Piankę otwarto-komórkową cechuje ponadto atrakcyjna cena za 1 metr kwadratowy materiału.

Drugim rodzajem pianki poliuretanowej jest obok pianki otwarto-komórkowej pianka PUR zamknięto-komórkowa, czyli tak zwana pianka poliuretanowa twarda i sztywna. Struktura pianki wynika z faktu, że w jej składzie znaleźć można ponad 90% zamkniętych komórek o gęstości 33-70 kg/m³. Współczynnik przewodzenia ciepła to z kolei średnio 0,022 W/m2. Z takiej budowy wynikają unikalne właściwości tego typu pianki. Doskonałej jakości izolacja termiczna, minimalna przewodność cieplna, odporność na wodę, a do tego trwałość podyktowana sztywnością sprawiają, że pianka PUR o zamkniętej strukturze komórek znajduje swoje zastosowanie na zewnątrz, do wykończenia elementów o zwiększonej wilgotności. Głównie piankę tego rodzaju stosuje się do izolacji fundamentów, ścian zewnętrznych, izolacji stropu i dachu. Cena ocieplenia pianką PUR zamknięto-komórkową za 1 metr kwadratowy jest wyższa w porównaniu z pianką otwarto-komórkową.

Struktura komórek nie jest jedynym czynnikiem różnicującym pianki poliuretanowe. Podzielić je można również ze względu na zawartość składników - na pianki jedno- oraz dwuskładnikowe. Od składu pianki zależy sposób jej utwardzenia, a w efekcie również zastosowanie. 

Pianki jedno- i dwuskładnikowe różnią się od siebie sposobem utwardzania. Pierwsze z nich wymagają występowania wilgotnego powietrza, a drugie utwardzają się chemicznie - bez udziału wilgoci.

Pianki poliuretanowe jednoskładnikowe znajdują zastosowanie w pomieszczeniach ze swobodnym dostępem powietrza oraz na zewnątrz. Wynika to z faktu, że im wyższa wilgotność (powyżej 35%) oraz temperatura powietrza, tym szybciej nastąpi utwardzenie tego rodzaju piany. Co istotne, w przeciągu ok. 25 minut piana jednoskładnikowa zwiększa swoją objętość o ok. 35%, dlatego też szczeliny należy wypełniać jedynie w ok. 50-60%.

W odróżnieniu od pianek jednoskładnikowych, dwuskładnikowe pianki poliuretanowe montażowe utwardzają się chemicznie, czyli bez dostępu wilgoci. Z tego powodu można je stosować w suchych i trudno dostępnych miejscach. W przeciągu ok. 25 minut piana dwuskładnikowa zwiększa objętość o ok. 30%. Dlatego też należy pamiętać, żeby nie wypełniać szczelin w całości, a jedynie na poziomie ok. 80%.

Oprócz struktury i składu pianek poliuretanowych podzielić je możemy również ze względu na sposób aplikacji - na sztywne pianki pistoletowe i standardowe wężykowe.

W przypadku pianek pistoletowych, do ich aplikacji potrzebny jest specjalny pistolet do pian, który umożliwia precyzyjne dozowanie materiału.

Pianki poliuretanowe wężykowe swoją nazwę zawdzięczają specjalnemu wężykowi, przy pomocy którego następuje wytrysk piany. Niższa cena i brak konieczności zastosowania specjalnego oprzyrządowania sprawiają, że pianki tego typu są coraz częściej spotykane.

Na koniec, choć równie istotny - podział pianek z uwagi na zakres temperatur, w których mogą być wykorzystywane. Największą tolerancją temperaturową cechuje się całoroczna pianka PUR. Pianka letnia nadaje się do stosowania przy temperaturze powyżej 10 stopni Celsjusza, z kolei zimowa przy temperaturach poniżej tej wartości. Zarówno w przypadku pianek letnich, jak i zimowych, należy wystrzegać się skrajnych temperatur przetwarzania.

Zanim zdecydujemy się na wykorzystanie pianki PUR do ocieplania budynku, warto najpierw poznać jej unikalne parametry, które pozwolą nam porównać ją ze styropianem czy wełną mineralną. W zależności od sposobu produkcji pianka poliuretanowa przybiera różne właściwości, którym przyjrzymy się nieco bliżej w tym akapicie.

Pianka PUR zyskuje na popularności głównie dzięki swoim właściwościom termoizolacyjnym, które sprawiają, że izolacja pianką PUR pozwala na znaczną redukcję kosztów ogrzewania danego budynku. Pianka poliuretanowa ma dwukrotnie niższy współczynnik przewodzenia ciepła niż w przypadku wełny lub styropianu i to przy jednoczesnej mniejszej grubości wykonywanej izolacji.

Za sprawą natryskowego sposobu rozprowadzania pianki, izolowana nią powierzchnia jest w 100% szczelna. Po nałożeniu pianki na daną powierzchnię tworzy ona skuteczną powłokę izolującą. W trakcie mieszania i łączenia się składników gwałtownie wzrasta objętość tworzonej powłoki, a w konsekwencji powstaje doskonałe wypełnienie wszelkich szczelin na ocieplanych powierzchniach, nawet w miejscach, które są trudno dostępne. Pianka poliuretanowa odznacza się ponadto bardzo dobrą przyczepnością oraz brakiem łączeń czy mostków termicznych.

Pianka PUR odznacza się także dobrymi parametrami termicznymi - jest odporna na szeroki zakres temperatur od -60 do 130 stopni Celsjusza. Przez krótki czas pianka poliuretanowa jest odporna na temperaturę nawet +250°C. Pianka PUR nadaje się do aplikacji w temperaturze od -10 do +25 stopni Celsjusza.

Jedną z ważniejszych właściwości pianki poliuretanowej jest też jej wodoszczelność. Świetne parametry hydroizolacyjne sprawiają, że obszar ocieplony pianką PUR zyskuje podwyższoną odporność na działanie wilgoci.

Pianka poliuretanowa jest również bardzo trwała. Nie butwieje, nie gnije i nie ulega szybkiemu zniszczeniu pod wpływem warunków atmosferycznych. Oprócz tego nie pyli, nie kruszeje i nie utlenia się. Zachowuje swoje właściwości przez cały okres użytkowania budynku, który został ocieplony przy jej pomocy. Pianka nie wymaga też konserwacji i prac zabezpieczających.

Pianka produkowana jest w wersji palnej i samogasnącej. Według obowiązującej normy PN-EN 13501-1+A1:2010 dotyczącej klasyfikacji ogniowej wyrobów budowlanych i elementów budynków, pianka PUR o klasie palności E jest materiałem samogasnącym i nierozprzestrzeniającym ognia.

Pianka poliuretanowa to substancja obojętna dla środowiska naturalnego - nie przyczynia się bowiem bezpośrednio do jego zanieczyszczenia. Bezwonna pianka PUR jest też obojętna dla zdrowia człowieka i nie powoduje alergii.

Właściwości akustyczne pianki poliuretanowej umożliwiają stworzenie z jej udziałem doskonale odizolowanych przestrzeni, które zapewniają ich użytkownikom wysoki poziom komfortu.

Nie bez znaczenia jest też łatwość i szybkość montażu pianki poliuretanowej, którą aplikuje się poprzez jej rozpylenie przy użyciu wysokiego ciśnienia. Podczas rozpylania pianka rozszerza swoją objętość, po czym zastyga. Izolację natryskową można dzięki temu przeprowadzić w ciągu zaledwie kilku godzin.

Pianka poliuretanowa to jeden z najnowocześniejszych materiałów ociepleniowych. Niezwykle wszechstronna, znajduje coraz więcej zastosowań. Piankę poliuretanową wykorzystuje się przede wszystkim do ocieplania i uszczelniania dachów, poddaszy, stropów, ścian, podłóg i fundamentów budynków mieszkalnych. Technologia natryskowa pianą poliuretanową pozwala na szybką i efektywną izolację całego domu. Izolację natryskową można wykonywać praktycznie wszędzie, zarówno w budynkach nowych, jak i starszych w ramach modernizacji. 

Pianki poliuretanowe służą również do montażu oraz uszczelniania okien i drzwi. Tworzą solidne połączenia z drewnem, plastikiem i metalem. Pianki PUR nadają się również do wypełniania szczelin dylatacyjnych oraz braków w termoizolacjach, w tym tych wykonanych ze styropianu.

Oprócz tego piankę stosuje się również w przemyśle - w docieplaniu i uszczelnianiu budynków handlowych, produkcyjnych, usługowych, hal stalowych, magazynów, chłodni i zbiorników. Z pianki PUR korzysta też rolnictwo, w którym służy ona do izolowania magazynów do przechowywania warzyw i owoców. Ze względu na szybkość aplikacji, pianka świetnie sprawdza się przy konieczności izolowania dużych powierzchni. Zastosowanie piany poliuretanowej w budynkach gospodarczych pozwala ograniczyć dostęp gryzoni do budynków rolniczych.

Piana poliuretanowa (pianka PUR) występuje najczęściej w postaci natrysku służącego do ocieplania poddasza, ścian lub stropu czy uszczelniania fundamentów. Wykonywanie izolacji przy pomocy pianki PUR przebiega bardzo sprawnie za sprawą wygodnego w użyciu pistoletu natryskowego. Wysokie ciśnienie, pod jakim jest ona wytryskiwana, sprawia, że idealnie przylega do powierzchni. Płyty poliuretanowe są natomiast wykorzystywane do izolacji dachów płaskich i skośnych, murów szczelinowych oraz posadzek.

Pianka poliuretanowa to nowoczesny materiał izolacyjny, który zapewniając szczelną izolację termiczną, jest dobrą alternatywą dla wełny mineralnej lub styropianu. Szczególnie świetnie sprawdza się w przypadku problematycznej izolacji poddasza, którą łatwiej można wykonać za pomocą elastycznej pianki. Ocieplenie poddasza tradycyjnymi materiałami izolacyjnymi często okazuje się nie być wystarczająco skuteczne - powstawanie mostków cieplnych prowadzi do utraty ciepła z budynku. Dlatego też inwestorzy coraz częściej decydują się na użycie pianki poliuretanowej natryskowej. 

Kluczowa przewaga pianki wynika z jej współczynnika przewodzenia ciepła. W zależności od producenta charakteryzuje ją różny stopień przewodności cieplnej, jednak jego poziom oscyluje zwykle na poziomie 0,029-0,038 W/(mK). Pianka PUR ceniona jest również z uwagi na swoją wyjątkową szczelność. Atutem jest też skuteczna eliminacja mostków termicznych i zabezpieczenie trudno dostępnych miejsc. W porównaniu z wełną i styropianem, pianka poliuretanowa wykazuje także lepsze właściwości akustyczne. Za zastosowaniem pianki poliuretanowej przemawia oprócz tego hydroizolacyjność materiału. Dla odmiany, wełna mineralna cechuje się wysoką nasiąkliwością, a przez to utratą właściwości termoizolacyjnych w czasie. Czas wykonania izolacji za pomocą pianki jest też krótszy niż przy użyciu obu pozostałych materiałów.

Wybór odpowiedniego materiału izolacyjnego to jedna z ważniejszych decyzji, które muszą podjąć planujący budowę lub modernizację budynku. Decydując się na konkretną metodę, musimy dopasować ją do wieku budynku i materiałów, z których został on wykonany. To aspekty ważne równie jak możliwości finansowe czy nasze osobiste preferencje. Izolacja pianką poliuretanową zdaje się być najlepszą, bo przede wszystkim najskuteczniejszą metodą ocieplania budynków mieszkalnych, ale nie tylko.

Raz jeszcze podkreślamy kluczowe atuty pianki poliuretanowej jako materiału izolacyjnego:

• doskonałe parametry termoizolacyjne,

• niska chłonność wody,

• silna przyczepność do podłoża,

• łatwość obróbki,

• odporność na grzyby i pleśń,

• odporność na pylenie i kruszenie,

• możliwość nanoszenia w miejscach trudno dostępnych,

• wydajność materiału, który wielokrotnie zwiększa objętość,

• szybkość aplikacji na podłoże,

• dobre właściwości akustyczne,

• brak utraty właściwości w czasie.

Jak każde rozwiązanie, tak i pianka poliuretanowa nie jest pozbawiona wad. Przede wszystkim pianki PUR wykazują stosunkowo niską odporność na dłuższe działanie promieni UV, dlatego należy chronić je chronić przed słońcem. Cena pianki poliuretanowej jest też wyższa niż cena styropianu czy wełny mineralnej, choć ostateczna cena izolacji zależy nie tylko od rodzaju użytego materiału, ale również grubości izolacji.

Sporym wyzwaniem może okazać się także montaż pianki poliuretanowej - przeprowadzony niewłaściwie może doprowadzić do powstania wad izolacji. Zbyt cienka warstwa izolacyjna czy nieprawidłowy natrysk pianki będzie skutkował niedostatecznym ociepleniem budynku. Nie umiejętne przetworzenie pianki PUR może z kolei przyczynić się do pogorszenia jej właściwości fizycznych. Dlatego tak ważne jest, by izolacja pianką poliuretanową wykonana była przez osoby doświadczone, sprawnie posługujące się sprzętem do jej aplikacji.

Piana poliuretanowa to jeden z najskuteczniejszych materiałów termoizolacyjnych dostępnych na rynku budowlanym. Ocieplenie budynku przy pomocy pianki poliuretanowej nie należy jednak do najtańszych metod izolacji. Cena ocieplania pianką jest nieco wyższa niż w przypadku ocieplania tradycyjnymi materiałami. Biorąc jednak pod uwagę skuteczność, trwałość i szybkość ocieplenia pianą - cena ta nie wydaje się już tak wysoka.

Ostateczny koszt przedsięwzięcia zależy od kilku czynników. Kluczowym z nich jest rodzaj ocieplenia powierzchni, dokładnie ich wielkość i skomplikowanie konstrukcji. Poza tym cena może różnić się też w zależności od rodzaju pianki i grubości izolacji. Na finalną wycenę wpłynie też renoma firmy wykonującej izolację, a nawet region, w którym przeprowadzane są prace. 

Koszt ocieplania pianką poliuretanową waha się obecnie na poziomie 50-70 zł za metr kwadratowy ocieplenia materiałem o grubości 20 cm.

Odnawialne źródła energii, a zwłaszcza szalenie popularna obecnie fotowoltaika, są w stanie zaspokoić dużą część zapotrzebowania energetycznego danego budynku. Montaż modułów fotowoltaicznych przynosi wiele korzyści, takich jak wzrost oszczędności na rachunkach za prąd czy uzyskanie niezależności energetycznej w obliczu stale rosnących jego cen. Przed inwestycją w panele fotowoltaiczne warto jednak odpowiednio przygotować obiekt do planowanych prac. Na efektywność systemu PV i opłacalność przedsięwzięcia wpływa wykonana odpowiednio termomodernizacja budynku.

Termomodernizacja budynku to po prostu wszelkie działania mające na celu zmniejszenie zużycia i zapotrzebowania na energię. W zależności od zakresu i jakości prac możliwe jest osiągnięcie najwyższej możliwej dla danego obiektu energooszczędności. Zainstalowanie paneli fotowoltaicznych w budynku pozbawionym izolacji cieplnej bądź z nieszczelnymi oknami czy drzwiami, nie da oczekiwanych efektów inwestycji, które zapewnić może pełna termomodernizacja budynku. Ucieczka ciepła z budynku wpływa bowiem negatywnie na rezultaty uzyskane dzięki panelom PV.

Przed wykonaniem instalacji fotowoltaicznej należy zlecić audyt energetyczny, który pozwoli określić stan techniczny budynku i koszty wykorzystywanej przez niego energii. Z przeprowadzonych analiz dowiemy się również, jakie rozwiązania warto zastosować i jakie są przewidywane koszty termomodernizacji.

By wykorzystać potencjał paneli fotowoltaicznych, warto wykonać przede wszystkim izolację fundamentów, ścian, stropu i dachu. Jedną z najskuteczniejszych metod termoizolacji domu jest ocieplenie pianką PUR. Co istotne, pianka poliuretanowa pozwala uzyskać doskonałą szczelność i spójność ocieplenia, a przy tym jest lekka, dzięki czemu nie obciąża konstrukcji dachu, na którym mają być zamontowane panele fotowoltaiczne. Piana PUR nie traci także swoich właściwości po latach użytkowania.

Pianka PUR, nakładana w technice natryskowej, jest dziś jednym z najczęściej wykorzystywanych materiałów izolacyjnych. Ze względu na swoje właściwości stosowana jest w izolacji różnego rodzaju powierzchni. Zapewniając doskonałą termoizolację, pozwala oszczędzić na ogrzewaniu budynku, a w przypadku posiadaczy instalacji fotowoltaicznych - utrzymać lub zwiększyć efekty inwestycji. Izolacja z piany PUR w połączeniu z panelami fotowoltaicznymi sprawia, że budynek staje się bardziej energooszczędny.

Masz pytania? Potrzebujesz więcej informacji? Skontaktuj się z nami