Что такое пенополиуретан и какой вред для здоровья он может принести, если применяется для мебели

Определение

Пенополиуретан – перспективный синтетический утеплитель, состоящий из затвердевшей полимерной пены, который по качеству превосходит большинство современных аналогов.

Пенополиуретан – это синтетическое вещество ячеистой структуры из группы газонаполненных пластмасс, широко применяемое в строительстве. Отличается минимальной теплопроводностью, экологичен, долговечен и прост в применении.

Особенности материала

Пенополиуретан (сокращенно – ППУ) – это вспененный полиуретан. Полиуретан, в свою очередь, представляет собой разновидность пластмассы, которую получают из других химических соединений. Как правило, их получают из других полимерных веществ, которые изготовлены из бензиновых фракций нефти (например, толуола). В отдельных случаях для производства используют масла растительного происхождения (соевое, рапсовое, подсолнечное, конопляное). Это более экологичный, но более дорогостоящий метод.

Процесс производства пенополиуретана заключается в наполнении газом обычного полиуретана, пока он еще не затвердел. В результате этой процедуры доля газообразных веществ в смеси достигает 80 – 90%. Благодаря этому материал приобретает совершенно другие свойства, которые нехарактерны для обычного полиуретана. К ним можно отнести следующие.

• Мягкость. Поскольку материал имеет пористую структуру, он относительно мягкий. Это позволяет использовать его в качестве набивки для мягкой мебели, игрушек, сидений автомобиля.
• Теплоизоляция. Если в качестве газа-наполнителя использовать воздух, можно добиться того, что материал будет хорошо удерживать тепло. Это обусловило его широкое использование в строительстве в качестве теплоизолятора. Некоторые марки материала применяют даже в холодильном оборудовании.
• Звукоизоляция. Благодаря пористой структуре пенополиуретан плохо проводит звуковые волны. Они задерживаются в микроскопических пузырьках воздуха, а затем ослабевают при прохождении перегородок между ними. Благодаря этому материал нашел широкое применение как звукоизолятор. Его используют в жилых домах, на производстве, в студиях звукозаписи.
• Легкая промышленность. Твердые пенополиуретаны обладают высокой степенью прочности и малым весом. Из-за этого их широко используют в легкой промышленности. Так, из них изготавливают манекены, супинаторы для обуви с жесткой подошвой, пластмассовые игрушки.

Выделяют несколько разновидностей пенополиуретана, каждая из которых обозначается уникальным буквенным сочетанием.

• ST. Расшифровка аббревиатуры – стандартный. Обладает средней мягкостью. Таким буквосочетанием маркируют поролон.
• HL. Так маркируют жесткий материал. Обладает повышенной жесткостью по сравнению со стандартным.
• EL. Состав повышенной эластичности.
• HS. Мягкий. Обладает повышенной мягкостью по сравнению с другими марками.
• HR. Высокоэластичный. Обладает высокой мягкостью и растяжимостью, однако при этом сохраняет степень прочности, близкую к жесткому.
• LR. Мягкий состав, который обладает так называемым «эффектом памяти» и долго сохраняет деформацию после физической нагрузки. Способен равномерно распределять нагрузку.
• RTC. Сетчатый, или ретикулированный. Отличительная особенность – разрушение части стенок пузырьков с газом.
• Повторного вспенивания. Изготавливается из переработанных пенополиуретановых отходов. Может принадлежать к одной из названных выше марок. Обладает несколько худшими качествами.

Следует отметить, что буквосочетаниями марки чаще всего не ограничивают. Обычно к ним добавляют несколько цифр, которые делят продукцию на несколько подгрупп в рамках одной большой группы (например, ST 2535).

Состав, марки и ГОСТы

Вспененный пенополиуретан (ППУ) получают путем смешивания двух жидких полимеров: полиола и полиизоцианата. Застывшая пена содержит в своих ячейках до 90% газа, что обеспечивает высокие теплоизоляционные качества ППУ. В зависимости от их пропорции и наличия антипиреновых добавок, конечный продукт различается по структуре, техническим характеристикам и области применения.

Мягкий и эластичный поролон используется как наполнитель для мебели и бытовых изделий. Марки поролона имеют разную плотность (от 5 до 40 кг/м3) и жесткость:

МаркировкаЖесткостьМаксимальная нагрузка кг/см2

За исключением последней марки, поролоны относятся к сильногорючим веществам по ГОСТ 30244, по ГОСТ 30402 – к легковоспламеняемым, по ГОСТ 12.1.044 – к дымоообразующим и токсичным при горении. По этим причинам поролон в строительстве не используют.

ППУ с антипиреновыми добавками называется жестким пенополиуретаном. Он отличается повышенной плотностью (30-86 кг/см3), в готовом виде теряет эластичность, зато обладает массой других преимуществ. Применяется в строительстве для тепло- и шумоизоляции, а сверхплотные виды (от 70 кг/см3) используются для гидроизоляции в фундаментах зданий и на прочих поверхностях.

Строительный ППУ готовят из двух компонентов: полиола (компонент А) и изоцианата (компонент Б). Изоцианат служит основой химического процесса и его состав не меняется, а полиолы применяют различные, что влияет на скорость вспенивания, плотность и горючесть. По ГОСТ 307302-2006 ППУ относится к классу горючести Г3 (самозатухающий, трудновоспламеняющийся, трудносгораемый) и рекомендован для тепловой изоляции зданий и трубопроводов.

Как теплоизоляционный материал ППУ прост в изготовлении и его можно смешать на месте, а компоненты для пенополиуретана купить и доставить на стройку зачастую выходит дешевле, чем везти готовый продукт.

При наличии профессионального пеногенератора высокого давления и соблюдения пропорций компонентов, такой ППУ ничем не уступает заводскому. Пену можно напылять на различные поверхности или делать сэндвич-панели.

Формы выпуска ППУ

Химическая промышленность вырабатывает следующие виды ППУ:

• Поролон – в рулонах и матах;
• Пенополиуретан жесткий – в листах, панелях и литых скорлупах;
• Пенополиуретан жидкий – в виде напыляемого покрытия.

Теплоизоляционные панели из ППУ производят различной толщины и с разнообразными защитными покрытиями. На листовой пенополиуретан цена за 1 м2 следующая:

Наименование материалаТолщина, мм

Общие сведения о материале

Выбирая мягкую мебель для отдыха и сна, не забудьте поинтересоваться, какой наполнитель использовали производители. Это важно, потому что именно от состава материала зависит польза или вред для вашего здоровья, а также сроки эксплуатации предметов.

Полимерный продукт изготавливают из пластмассы методом вспенивания и газонаполнения. Его популярность обоснована следующими характеристиками:

• термоизоляция;
• эластичность;
• плотность;
• смягчение вибраций;
• упругость.

Материал изготавливают двумя способами:

• Индивидуально по размерам и форме для конкретного изделия. Это исключает нарушение целостности детали, и повышает прочность и долговечность.
• Блочным методом. Элементы одинакового размера используют для сборки предметов, соединяя их между собой. В некоторых случаях их приходится обрезать и подгонять по размерам.

ППУ блоки эффективны для производства матрасов. Наборной метод создает оптимальные условия для воздухообмена и отвода влаги.

Какой пенополиуретан используют для изготовления мебели

Свойства материала напрямую зависят от метода производства. Для офисной мебели, матрасов и автомобильных кресел выбирают высокоэластичный ППУ. Наполнитель напоминает по свойствам латекс. Он выделяется прочностью и долговечностью. Изделия с такой набивкой хорошо сохраняют форму даже при частой эксплуатации.

Ортопедические матрасы, подушки и сидения изготавливают с применением «меморикса». Этот полимер быстро принимает форму тела человека, сохраняя при этом упругость. Такое свойство обосновано особой структурой пористой набивки.

Технические характеристики пенополиуретана

Для стандартной теплоизоляционной ППУ-панели средней плотности свойственны следующие характеристики:

Характеристика, единица измеренияЗначениеКомментарий

Уникальные качества

• Высокая адгезия (сцепление) с большинством поверхностей. ППУ напыляют на бетон, металл, дерево, кирпич, стекло;
• Монтаж без крепежных элементов;
• Отсутствие «мостиков холода» при бесшовной теплоизоляции;.
• Антикоррозийная защита труб и металлоконструкций;
• Возможность изготовления теплоизоляционных «скорлуп» заданной формы путем прессования жидкого ППУ;
• Работа в температурном диапазоне от -200 до +200оС;
• Инертность к большинству кислот, щелочей и почвенных солей.

Жидкий пенополиуретан позволяет заполнять трещины и межстенные пространства, где невозможно проложить другую изоляцию. За счет легкого веса и адгезионного фактора он не утяжеляет конструкции и укрепляет их.

Таблица плотности и жесткости

Ниже представлена таблица, в которой показано соотношение жесткости и плотности базовых марок пенополиуретана.

Где используется

Несмотря на широкий спектр применения, чаще всего пенополиуретан используют при изготовлении мягкой мебели и игрушек. Практически все марки ППУ подходят в качестве материала для их набивки. Исключение составляет ретикулированный (хотя иногда для набивки применяют его отбраковку). Из жестких разновидностей производят пластиковые мебельные пружинные блоки, ортопедические латы. ППУ часто набивают в подушки.

ППУ часто подкладывают под сильно вибрирующие элементы какой-либо конструкции (кузова автомобиля, станка на производстве).

Кроме того, ППУ часто используют в качестве теплоизолятора. Несмотря на то, что различные марки имеют разную теплопроводность, по этому параметру они превосходят большинство других строительных материалов.

Пенополиуретан – неотъемлемый элемент звукоизоляции. Им обычно облицовывают звукозаписывающие студии. Также при необходимости с помощью этого материала можно организовать звукоизоляцию жилого дома или городской квартиры (что особенно актуально).

Преимущества и недостатки

Существует несколько видов пенополиутерана: жесткий, эластичный, вспененный и так далее. Они отличаются характеристиками, формой выпуска.

Но их объединяет ряд преимуществ перед аналогичными материалами:

• Отличная адгезия к любым типам поверхностей. ППУ разрешено использовать на конструкциях из кирпича, бетона, металла, стекла, дерева и прочих. Поверхности не нужно предварительно подготавливать.
• Низкая теплопроводность.
• Хорошие звукоизоляционные качества.
• Легкость. Материал не увеличивает вес конструкции, не создает дополнительную нагрузку.
• Устойчивость к перепадам температур. ППУ эксплуатируется в интервале от -150 до +150 градусов Цельсия.
• Длительный срок службы до 30 лет.
• Высокая скорость монтажа. Наносить пенополиуретан можно на поверхности любой конфигурации снаружи и внутри помещения.
• Устойчивость к грибковой инфекции.

Пенополиуретан имеет ряд недостатков. Главным из них становится боязнь ультрафиолетового излучения. Под действием солнечного света теплоизоляционные свойства материала значительно снижаются.

Обратите внимание! Минус ППУ в том, что после нанесения не удается получить ровную поверхность. Придется монтировать дополнительное покрытие из любого листового материала.

Свойства пенополиуретана

Пенополиуретан, поролон или ппу, что это? — давайте разберемся. Материал был изобретен в 1937 году группой немецких ученных. Бурный рост потребления ППУ у населения начался в 60-х годах прошлого столетия.

Говорить о пользе или вреде ППУ можно только изучив его свойства. Материал с пенной структурой имеет искусственное происхождение, что уже изначально говорит не в его пользу. Химические компоненты, входящие в его состав, не любят влагу, не любят открытые солнечные лучи – под их воздействием поролон разрушается.

О положительных свойства ППУ говорят много:

• не горюч;
• не теряет форму (при механическом воздействии ее быстро восстанавливает);
• имеет высокий уровень паро- и водопроницаемости, благодаря чему используется в качестве влаго- и теплоизоляционного материала.

К тому же, поролон очень дешевый, вот и используется часто в качестве наполнителя для матрасов. Сам по себе поролон очень легок за счет мягкой, пористой структуры, его легко можно согнуть, скрутить, чтобы перевезти.

Разновидности

В зависимости от характеристик ППУ делится на пять основных видов: жесткий, эластичный, ретикулированный, интегральный, вспененный. Они имеют различные области применения, технологию нанесения.

Классифицировать пенополиуретан ППУ можно по форме выпуска. Он производится в листах, рулонах, блоках, баллонах. Существует также акустический материал. Он имеет определенный рельеф, повышающий его шумопоглощающие характеристики.

Жесткий

Особенностью жесткого ППУ является закрытоячеистая структура. Благодаря этому повышаются его теплоизоляционные свойства. Материал имеет высокую плотность.

Его используют для утепления конструкций, шумоизоляции помещений. Из него также изготавливают упаковочные материалы для транспортировки хрупких предметов, предметы интерьера и многое другое.

Жесткий ППУ в форме листов разных размеров применяется для ровных поверхностей. Он легко обрабатывается. Из него несложно вырезать кусок любой формы. Крепится он при помощи клея или дюбелей.

Для изоляции трубопроводов применяется скорлупа из ППУ. Она представляет собой полуцилиндр, цилиндр или небольшой сегмент. Чаще имеет дополнительное покрытие из фольги для защиты от неблагоприятных условий среды. Крепится при помощи клея, металлических или пластиковых стяжек или вязальной проволоки.

Цены на листовой ППУ зависят от его толщины. 1м2 самого тонкого материала обойдется в 550 — 600 рублей. Плиты толщиной 100 мм стоят 1700 – 2000 рублей. Цены на скорлупу без покрытия варьируются от 150 до 7000 рублей в зависимости от диаметра.

Ретикулированный

Современным ученым удалось ретикулировать ППУ. Этот процесс сравним с контролируемым взрывом, в итоге которого происходит разрушение мембран материала. Получается структура с открытой формой ячеек.

Ретикулированный ППУ используют в системах фильтрации воды и воздуха, а также для создания звукоизоляции. Из него также изготавливают упаковочные материалы, бытовые мелочи: губки, мочалки и прочее. Установка материала на стены производится при помощи клея.

Стоимость 1 м2 ретикулированного ППУ колеблется от 850 до 1200 рублей. Цена зависит от толщины материала, марки пористости.

Эластичный

Отличительной чертой эластичного ППУ становится его устойчивость к перепадам температур, воздействию химикатов. Материал не теряет свойств спустя десятки лет эксплуатации. После механического воздействия быстро восстанавливает первоначальную форму.

Этот вид пенополиуретана широко применяется в мебельном производстве, автомобилестроении. Из него выполняют обивку мебели, подлокотники, подушки и прочее. Строители используют его для создания тепло- и звукоизоляционного покрытия. Его часто применяют в качестве демпферов при укладке пола или труб.

Эластичный ППУ легко монтируется при помощи универсального клея на поверхность любой конфигурации. Цена такого покрытия колеблется около 500 – 800 рублей за 1 м2.

Интегральный

Интегральным называют ППУ, имеющий структуру сэндвича. Он представляет собой газонаполненный материал, заключенный в плотную оболочку. Сочетает эластичность и стойкость к механическим воздействиям. Он обладает виброизоляционными свойствами.

Такой ППУ широко применяется при производстве мебели, элементов кузовов автомобилей, спортивного инвентаря. Из него также производят элементы фасада и предметы интерьера.

Вспененный

При производстве такого материала химические компоненты смешивают в вакуумном пространстве. Образуется пена. Ее можно наносить на поверхности любой конфигурации. После высыхания образуется стойкое плотное покрытие, обладающее отличными теплоизоляционными свойствами.

Вспененный ППУ применяется, как наполнитель шумопоглощающих перегородок, при изготовлении противовибрационных амортизирующих вставок для технологического оборудования. Наиболее востребованным он стал при создании теплоизоляции мансарды, фундамента, кровли, стен, полов. Его также разрешено использовать для формирования гидроизоляционного покрытия.

Вреден ли пенополиуретановый матрас для здоровья

Этот спорный вопрос не остаётся без внимания и в современном мире. Пенополиуретан является полимером, который содержит в своей основе органические соединения. Они получены из нефти – это углеводороды. В процессе нагрева материала до температуры тела человека, он выделяет вредный запах и химические элементы.

Этот факт является основной составляющей мнения о вреде поролона. Но есть один аргумент в пользу наполнителя. Токсичность вызывается при неправильном производстве поролона. Отсюда вывод, что приобретение матраса с таким наполняющим элементом должно основываться на правильном выборе.

Безопасность

Об экологической чистоте материала говорят, если при заливке термоизоляционного покрытия использовались только высококачественные компоненты, профессиональное оборудование. Не менее важно, чтобы напыление делал квалифицированный мастер – то, как он смешает компоненты, влияет на безопасность покрытия. Сырье для ППУ относится ко 2 и 3 классу опасности, а после застывания образуется материал, характеризующийся инертностью.

Если пропорции исходных компонентов будут выбраны неправильно или нарушится технология приготовления жидкой смеси, то химические вещества не полностью прореагируют. Результат – резкий токсичный запах, который плохо выветривается и вызывает недомогания. Опытный мастер не допускает огрех, благодаря чему покрытие является экологически безопасным, негорючим.

В процессе смешивания сырьевых компонентов образуется токсический формальдегид, бензол, фенол и толуилендиизоцианат. После нанесения «шубы» они испаряются течение суток и больше не выделяются, в отличие от пенопласта или минеральной ваты. Противники химического соединения акцентируют внимание на деструкции вещества в процессе горения. Они заявляют, что при температуре 180 °С выделяется этилен, формальдегид, оксиды азота и углерода, изоцианаты. В реальности такие температурные условия не совместимы с жизнью человека, поэтому говорить о вреде не приходится.

Умеренно горючий, трудновоспламеняемый материал характеризуется малой дымообразующей способностью. Посмотрите на фото с обугленным, но не сгоревшим помещением. На верхнем этаже был пожар, но напыленный ППУ задержал огонь благодаря низкой теплопроводности и негорючести. Такими свойствами обладают не только твердые соединения, но и мягкие высокого качества. Диваны и подушки на основе эластичного ППУ не горят, не выделяют вредных веществ, не вызывают аллергии, врачи не запрещают их использование. Дешевые марки поролона такими свойствами не отличаются.

Отзывы

Для того чтобы не ошибиться в выборе матраса, перед покупкой лучше ознакомиться с отзывами покупателей. Мы подготовили обзор наиболее популярных моделей среди потребителей:

• IKEA. Покупатели матрасов из пенополиуретана этой марки отмечают самый важный плюс – это цена. Если выбирать по жесткости, то потребителей привлекают более жесткие модели. Хотя самой популярной является Бединге. Это однослойный матрас из ППУ, который подходит любой категории покупателей для ежедневного использования. В комплекте идет съемный чехол, который можно заменить или постирать.
• MATROLUXE. Украинский бренд, который завоевал доверие покупателей. Покупатели отмечают долгий срок службы и отсутствие деформации, даже на детских моделях, так как изделия состоят из высокоплотного полиуретана. В комплекте также присутствует съемный чехол, выполненный из 100%-ного хлопка. Это обеспечит полную гипоаллергенность и воздухопроницаемость. Кроме этого, покупатели относят к плюсам большой выбор цветовой гаммы.
• Big Roll – модель, которая относится к беспружинным матрасам. Если сравнить отзывы, то многие сходятся на том, что такой матрас подойдет для тех, кто привык спать на жесткой поверхности. Наполнение ППУ разной плотности обеспечит поддержку спины, а комбинация шерсти и хлопка между наполнителем и верхним слоем образуют эффект зима-лето. Что касается транспортировки, то этот матрас, скрученный в рулон, можно донести от магазина до дома в руках.

Делаем выводы

Многие организации закупают оптом наборы из ППУ матрасов. Это актуально, учитывая их доступную стоимость на фоне отличных свойств и характеристик.

Если вы хотите и себе обеспечить здоровый и мягкий сон, есть много оснований обзавестись матрасом на основе пенополиуретана. Только не выбирайте слепо по фото, не изучив точный состав и характеристики.

Касательно ППУ матрасов могу сказать следующие. Это хороший вариант. Но при условии, что изделие качественное и изготовленное по современным технологиям. В них содержатся максимально безопасные компоненты и эффективные наполнители, обеспечивающие широкий перечень положительных качеств. Но даже самые дорогие матрасы использовать более 10 лет не рекомендуется.