Hledáte materiál, který vydrží deformace, vibrace i silné odírání? A přitom nechcete opotřebované mechanické části strojů a přístrojů vyměňovat tak často, jak je to nezbytné v případě součástek z pryže? Pokud jste ochotni připlatit si za kvalitu, doporučujeme zvolit polyuretan. Tento polymer vyniká celou řadou skvělých vlastností.
Historie a základní charakteristika polyuretanu
Název polyuretan vznikl ze zkratky původního označení „Polyester-Urethan-Kautschuk“. Jedná se o polymer zpočátku známý pod registrovanou obchodní značkou Vulkollan®. Postupem času tento vysoce elastický, síťovaný polyuretanový elastomer, vyvinutý ve 40. letech 20. století německou společností Bayer AG, začaly vyrábět také další firmy, ale již pod novými názvy.
Polyuretany jsou materiály, které nás obklopují doslova na každém kroku, jako např. podrážky obuvi, vlákna oděvů, sedadla či volanty v automobilech, plné pneumatiky stavebních strojů (v Číně jízdních kol), nábytek, matrace - molitan, izolace chladniček a mrazniček, sendvičové panely (plech-PUR-plech), nebo nejprimitivnější bombičky pro utěsnění spár a dutin, které dostanete v každé drogerii. Je zjištěno, že ve vyspělých průmyslových zemích připadá na jednoho obyvatele cca 7 kg polyuretanu.
Díky vysoké oděruvzdornosti hrozí u PU pouze nízké riziko vzniku vrypů a trhlin, ve kterých se mohou usazovat a množit bakterie. Ty mohou snižovat životnost PU produktu, např. násypky. Polyuretanové desky se vzájemně liší stupněm tvrdosti. Tvrdost je uváděna u kompaktního polyuretanu na stupnici Shore A (ShA). Tuto hodnotu obvykle uvádí výrobce na technickém listu za lomítkem v názvu. Jedná se o tradiční způsob označování určitých receptur a odlišných způsobů výroby od výrobců polyuretanu.
Ačkoliv je polyuretan materiál velmi odolný vůči ozónu a UV záření, samozřejmě podléhá procesu stárnutí. Kupodivu mechanické namáhání (např. deformace tlakem) zpomaluje tento proces, ale sami výrobci PU desek nedoporučují nakupovat větší množství „do zásoby“ pro delší období (tzn. na 2 roky a více) předem.
Čtěte také: Aplikace polyuretanových nátěrů na beton
Polyuretanové desky a strojní díly
Polyuretan vám připravíme jako ploché desky anebo již zpracované strojní díly. Nejčastěji je používán pro pojezdová kola, transportní kladky, vysoce namáhané strojní součásti. V porovnání s PU44 tento polyuretan lépe odolává trvalým deformacím. Má vyšší tvarovou paměť (při vyšším zatížení trvá oproti PU44 déle, než se „vymačká“). Hodí se zejména pro mechanicky namáhané díly - pojezdová kola, transportní kladky, vysoce namáhané strojní součásti.
Můžeme vyřezat, vysekat i velmi malé předměty a nařezat potřebné tvary vodním paprskem.
Doba dodání a temperování
Doba dodání - je třeba ji respektovat, nevyvíjet tlak na co nejrychlejší dodávku. Aby byl PU po výrobě správně vytvrzen a měl požadované vlastnosti, je potřeba dodržet technologický proces temperování. Toho se dosáhne po 5-15 dnech temperování (podle tloušťky, hmotnosti a charakteru výrobku). Objednávejte proto s dostatečnou časovou rezervou!
Polyuretanové sportovní povrchy
Polyuretanové sportovní povrchy jsou vhodné jak pro vnitřní sportoviště, tak i venkovní hřiště a areály. Lze je aplikovat jako sportovní povrch pro téměř všechny druhy sportů v několika variantách podle využití (atletika, tenis, školní tělocvik, florbal, házená atd.). Nevíte-li si rady, jaký typ polyuretanové sportovní podlahy je vhodný pro vaše účely, obraťte se na profesionály na výstavbu sportovišť, kteří vám odborně poradí.
Polyuretanové sportovní podlahy se míchají na místě stavby ze směsi pojiva a drceného granulátu. Tvoří celistvý kompaktní povrch, který je trvale elastický (šetrný ke kloubům) a snadný na údržbu. Strukturovaná stříkaná polyuretanová podlaha je vodou propustná. Podlaha je vhodná pro výstavbu nového povrchu, ale také pro revitalizaci a sanaci.
Čtěte také: Jak vybrat polyuretanový tmel na beton?
Ideální využití pro běžecké dráhy a hřiště. Elastická vrstva, která se pokládá přímo na místě speciálním finišerem o síle 10 mm. Je tvořena polyuretanovým pojivem a granulátem z recyklované pryže frakce 1 - 4 mm. Vrchní nástřik: mix PU pojiva EPDM granulátu frakce 0,5 - 1,5 mm. Výsledný povrch je trvale elastický, odolný proti povětrnostním vlivům, snadný na údržbu. Barevné provedení standard: cihlově červená, zelená (na přání i jiné barvy). Tento povrch je vodopropustný. Odolává hrotům atletických treter od 6 do 9 mm. Splňuje požadavky normy DIN 18035/6 + IAAF.
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Tloušťka elastické vrstvy | 10 mm |
| Frakce granulátu (elastická vrstva) | 1 - 4 mm |
| Frakce granulátu (vrchní nástřik) | 0,5 - 1,5 mm |
| Odolnost proti hrotům treter | 6 - 9 mm |
| Útlum síly | min. 35% |
Polyuretanový nástřik pro izolaci střech
V dnešní době, kdy se klade důraz na úsporu energie a dlouhodobou ochranu budov, se stále více prosazují moderní technologie v oblasti zateplení a hydroizolace. Jednou z velmi účinných metod je polyuretanový nástřik, který nachází široké využití zejména při rekonstrukcích a izolacích plochých i šikmých střech.
Co je PUR nástřik?
Polyuretanový nástřik je izolační pěna, která se nanáší přímo na povrch střechy pomocí speciální technologie stříkání. Vzniká chemickou reakcí dvou složek (isokyanátu a polyolu), které po smíchání rychle expandují a tvrdnou. Od počátku devadesátých let se na našem trhu objevila technologie izolací plochých střech nástřikem tvrdé polyuretanové pěny (dále jen PUR).
Technologie má svůj počátek ve Spojených státech, v Evropě, resp. v sousedním Německu od poloviny šedesátých let. Širší nástup přišel v polovině sedmdesátých let (také jako důsledek ropné krize) a od konce osmdesátých let, vzhledem k novým, na provádění jednodušším způsobům, se použití v západní Evropě zredukovalo. Vysoká náročnost na dodržování technologických pravidel školeným, zodpovědným a stabilním personálem v tvrdých pracovních podmínkách (práce v horku na ploché střeše, v masce a kombinéze) vedla často k nekvalitní práci a zániku firmy. To však neznamená, že technologie zcela zmizela ze světového trhu.
Skvělé parametry dobře realizovaného díla a krystalizace dobrých a solidních realizačních firem posunují technologii mezi alternativní, s objemem 1 až 2 % celkového poměru na trhu izolací plochých střech. V úvodu je ještě nutno uvést, že stejně jako ostatní obory se vyvíjejí, jde vývoj technologie PUR též kupředu.
Čtěte také: Jak aplikovat polyuretanový tmel na okapy
Typy polyuretanových pěn a jejich aplikace
Každé odvětví má svůj typ polyuretanu - integrální pěny, měkké pěny, strukturální pěny, syntetické kaučuky nebo např. tvrdé pěny. Pro izolace plochých či lehce skloněných střech nástřikem přímo na povrch, jenž má být izolován, vyhovují stříkané tvrdé pěny o objemové hmotnosti 60 - 65 kg/m3. Principem metody zpracování „na místě“ je dokonalé smíšení dvou tekutých komponentů v přesně stanoveném objemovém poměru a nanesením této tekuté směsi v podobě aerosolu na suchý, nemastný a čistý podklad za předepsané teploty a relativní vlhkosti vzduchu. Směs po dopadu na podklad začne ihned chemicky reagovat (do 2 sekund) - reakcí složky B (diphenyldiizokyanátu - MDI) a složky A (směs vícesytných alkoholů, katalyzátorů, retardérů hoření a přesného množství vody) vzniká exotermní teplo a kysličník uhličitý, který hmotu napěňuje - do 20 sekund vznikne tvrdá pěna s uzavřenou mikroskopickou buněčnou strukturou.
Tvrdé pěny se pohybují v rozsahu 30 a 100 kg/m3. Měrná hmotnost dále ovlivňuje tyto vlastnosti: pevnost v tlaku, v ohybu, v tahu, E modul, roztažnost, částečně nasákavost. Pro izolace střech nástřikem se praxí osvědčila objemová hmotnost min. 60 kg/m3 a více.
Tepelně izolační vlastnosti
Přidáním malého množství hydrochlorofluorouhlovodíku (HCFC) do složky A se dosáhne bezkonkurenční hodnoty lambda 0,02 W/m.K. Po zestárnutí a ustálení tlaku v buňkách je dosaženo hodnoty cca 0,025 W/m.K, což je vynikající. Dříve používaný freon 11 (dnes zakázaný - od roku 1995 se nevyrábí, dle Montrealské dohody) dosahoval v tvrdé pěně hodnot λ = 0,017 po zestárnutí 0,02 W/m.K. Světoví výrobci (např. Solvay) již zkoušejí nové plyny, opět s lambdou kolem 0,02 W/m.K. Díky způsobu reakce - polyadice - se z pěny neuvolňují časem žádné životnímu prostředí škodlivé látky, materiál je vhodný např. i pro potravinářský průmysl. Konkurenční tvrzení, že materiál je zatěžující pro životní prostředí, je zcela nesmyslné.
Skutečná neboli měřená hodnota λ = 0,025 W/m.K. ČSN, ale i DIN uvádí výpočtovou hodnotu λ = 0,030 W/m.K. Zajímavé je to, že hodnota λ je stabilní, vzhledem k teplotnímu rozsahu - 190 až + 100 °C. Tepelně izolační vlastnosti PUR pěny jsou zcela výjimečné.
Tepelná odolnost PUR pěny je velmi dobrá, od - 190 ºC do + 140 ºC, přičemž se téměř nemění mechanické vlastnosti.
Odolnost a životnost
Tvrdá (střešní) PUR pěna je vysoce chemicky odolná všem běžným látkám - slané a sladké vodě, kyselinám a zásadám do 10% koncentrace, benzinu a naftě, aromatům, olejům apod. Lze říci, že je prakticky nerozpustná. Je odolná biologickým vlivům - plísním, houbám, hnilobě a vrůstání kořenů. Je odolná agresivní průmyslové atmosféře. Není povrchově odolná UV záření, je nutno ji chránit vrstvou proti UV záření. Z praxe však chci uvést, že PUR pěna trpí v hlubších loužích, resp. led vznikající v zimě na střeše může způsobit povrchové poškození UV vrstvy i pěny. UV ochraně je nutné věnovat velkou pozornost. Dále je možno se setkat i s ojedinělým povrchovým poškozením PUR pěny ptáky, kteří konzumují na střeše potravu a občas se „netrefí“.
Požární odolnost
Tvrdá PUR pěna se pohybuje dle ČSN 73 0862 v rozsahu C1 až C3, a to v závislosti na „retardéru hoření“ obsaženém v pěně. PUR pěna je obvykle samozhasitelná a odolná polétavému ohni. Dle DIN 4102 díl 1. je zatřídění B2. Zde opět platí, čím nižší cena výsledného produktu, tím větší riziko. Požární retardéry (obzvláště moderní a vysoce účinné) zvyšují cenu produktu.
Elektrické vlastnosti
Tvrdá PUR pěna je výborným elektrickým izolantem - specifický odpor 5,4 x 1014 ohmů na cm. V praxi se setkáváme s jevem, že kráčíme-li po nastříkané střeše, není náš náboj statické elektřiny odváděn a při dotyku s uzemněnou částí střechy (např. hromosvod) dochází k vybití.
Výběr a zpracování materiálu
Jednotlivé vlastnosti pěny lze celkem jednoduše ovlivňovat chemickým složením suroviny, resp. složky A (polyolu). Pro použití na izolace střech nástřikem se na českém trhu objevila celá řada systémů (systém znamená kombinace složek A + B) od různých světových výrobců, např. BASF Elastogran, BAYER Rhein-Chemie nebo ICI Polyurethanes-Interrokita. Dále jsou na trhu výrobky různých menších výrobců jako Nestaan (Holandsko), Pur systém (V. Británie), Resina Chemie (Holandsko) či Borsódchem (Maďarsko).
Je však na zodpovědnosti každého zpracovatele - tedy realizační firmy - jaký materiál vybere a zpracuje do výše uvedených vlastností. Samozřejmostí je povinnost každého zpracovatele mít materiál certifikovaný. To však vůbec neznamená, že výsledek musí být dobrý.
Technologie aplikace PUR nástřiku
Jak jsem v předešlé části uvedl, máme tedy dvě tekuté složky (A, B), obvykle dodávané v ocelových nevratných sudech. Zpracování probíhá vždy pomocí speciálního technologického zařízení, které zhruba pracuje takto:
- Do obou sudů jsou zasunuta pneumatická sudová čerpadla, která plynule dopravují jednotlivé složky do základního stroje.
- Tam materiál vstupuje přes filtry, dále postupuje do vysokotlakých pump (většinou pístové) a odtud do předehřívačů.
- Na cca 50 °C (dle použitého materiálu) ohřáté složky putují stále odděleně soupravou vyhřívaných hadic do směšovací pistole a opět přes filtry až ke směšovací komoře.
- Tlakem 80 až 120 atm se obě složky (bez přístupu vzduchu) do sebe dokonale zamíchají a vycházejí z pistole v podobě aerosolu.
- Materiál je zkušeným pracovníkem nanášen na suchou plochu (např. stará lepenka), kde po dopadu okamžitě reaguje.
- Po cca 20 sekundách je materiál vyreagovaný, odolný vodě a plně pochůzný.
Kvalitní zpracování systému je podmiňující pro všechny vlastnosti tvrdé PUR pěny. Celosvětově (např. i Japonsko!) se osvědčil americký GUSMER H 2000, v Evropě vedle něj ještě švýcarský IZOTERM nebo německý POLYPLAN. Existují však i další výrobci, avšak ne všechny stroje jsou pro nástřik střech vhodné.
Stroj, resp. souprava, kterou tvoří sudová čerpadla - stroj (předehřívače, vysokotlaké pumpy, řídící elektronika, filtry) - hadicové vedení - směšovací pistole musí být dokonale sladěna, aby bylo dosaženo dodržení co nejpřesnějšího směšovacího poměru, teploty komponentů a dokonalého smíšení obou složek. V případě technologického zařízení kvalitu pěny konkrétně ovlivňují:
- bezporuchová činnost sudových dopravních pump,
- čisté filtry na vstupu do stroje,
- těsné (nepropouštějící materiál) vysokotlaké pumpy, čistota ve vedení materiálu,
- bezporuchová činnost topení (ve stroji i v hadicovém vedení),
- čisté filtry v pistoli,
- správně seřízená pistole, naprosto čistá!,
- výměna „spotřebních náhradních dílů“ tak často jak má být, nebo je zapotřebí (směšovací moduly apod.).
Nedodržením některého z těchto pravidel může dojít k nesprávnému směšovacímu poměru. Přesto, že pěna vznikne, ztrácí však důležité kvalitativní prvky - obrysovou stabilitu (může se smršťovat a zapříčinit tak vznik prasklin) a buněčná struktura bývá otevřená (pěna je nasákavá). Tyto závady na střechách bývají často přisuzovány materiálu - PUR pěně - obecně, což není pravda. Vždy je příčina v provedení nástřiku, ve výše popsaných závadách.
Důležitým prvkem v technologii PUR je prováděcí personál, jenž musí být roky stabilní a mít technologické zařízení „za vlastní“. Odbornost, zkušenost, čistota a zodpovědnost zde musí být stoprocentně naplněny - i ze strany vedení firmy.
Vliv klimatických podmínek a příprava střechy
Kvalita zpracování však nespočívá pouze ve vhodném a seřízeném stroji, ale též v připravenosti střechy k nástřiku, klimatických podmínkách, volbě vlastního polyuretanového systému (složek A+B), vlastním nástřiku, a nakonec též UV ochranném nátěru. Materiál by měl být samozřejmě chemicky zkonstruován pro nástřik (tzn. především čas startu chemické reakce, objemová hmotnost atd.), avšak je nutné vždy přihlížet k typu stroje, na kterém má být zpracován. Doslova - stroj musí umět materiál ohřát, nadávkovat a zamíchat. Nelze zpracovávat PUR systém se směšovacím poměrem 1 : 1,1 na stroji, který „umí“ pouze 1 : 1, je třeba zvolit systém 1 : 1.
Klimatické podmínky jsou také kvalitu ovlivňujícím prvkem, často však ze strany konkurenčních technologií zbytečně dramatizované.
- Vlhkost vzduchu: max. povolená je 70 %, měří se při nástřiku elektronicky. Hodnota 70 % je v praxi značně vysoká, obvykle se pohybuje ve výši 30 až 50 %. Při překročení 70 % se může u pěny objevit špatná adheze k podkladu nebo jednotlivých vrstev mezi sebou. Také se lehce mění směšovací poměr, složka B ve směsi aerosolu na sebe váže vlhkost.
- Teplota vzduchu: nejméně 10 °C, maximálně 35 °C.
- Teplota podkladu: nejméně 15 °C, čím více, tím lépe, max. 60 °C.
- Rychlost větru: max. do 6 m/s, větší vítr způsobí úlet materiálu (ekonomická ztráta), může způsobit i nerovnost vrstvy nástřiku.
Všeobecně lze stanovit časové rozmezí pro realizaci od dubna/května do října, s ohledem na deštivé či větrné dny 50 až 100 pracovních dní v roce. Ze strany konkurence jsem slyšel názor „vždyť PUR nelze aplikovat v dešti“, což je pravda. Ale kterou technologii lze realizovat v dešti - kvalitně? Samozřejmě, lze zkazit PUR stejně jako asfaltové pásy, PVC folie či nátěrové systémy. Také je ale možné PUR udělat výborně.
V prvé řadě je to příprava technická. Vždy je nutné střechu vidět na vlastní oči, rozhodnout, zda je střecha pro nástřik tvrdou pěnou vhodná, projít a často udělat sondy (v případech, že jsou pochybnosti o skladbě). Dobré je střechu posoudit z hlediska kondenzace a tepelného odporu (pomocí software). Důležité je nezanedbat klempířské prvky a konstrukce, dle stavu tyto vyměnit. Vždy je nutno vzít v úvahu, že střecha bude sloužit 30 či více let a PUR pěna je nanesena i na klempířské výrobky - vhodné je používat titanzinkový plech. Pozornost vyžadují i vpusti.
Dalším důležitým prvkem je vlastní krytina a její stav (a obsah vlhkosti pod ní.). Jedná-li se o asfaltové pásy a jsou-li na nich boule, je nutné je rozříznout, vysušit hořákem a zpět zatavit. Uvolněné části (na atikách) je vhodné zcela odstranit. Je-li pod pásy větší množství vlhkosti, nebo pásy nekotví k podkladu, je nutné je celoplošně demontovat. Podcenění přípravy je častou příčinou poruch nově rekonstruovaných střech (a nejen purem).
U plechových krytin - falcovaný nebo trapézový plech - je nutné odstranit povrchovou korozi, natřít základovou barvou a snýtovat uvolněné spoje. Hliníkový plech podle stavu povrchu opatřit primerem. Vlnitý eternit vždy dokonale očistit (drátěným koštětem, lépe tlakovou vodou a nechat dobře vyschnout), napenetrovat.
Hromosvodovou soustavu je vždy nutné rozebrat a po nástřiku opět smontovat. Před vlastním nástřikem se střecha musí dobře zamést. Nástřik se provádí za výše zmíněných klimatických podmínek - s citem pro daný typ podkladu. Plechové střechy lze stříkat pouze ve vyšších teplotách (od 20 °C výše), neboť plech je dobrý tepelný vodič a při nízkých teplotách odvádí reakční teplo při nástřiku (snižuje se adheze k podkladu). U asfaltových podkladů nebo eternitu je situace podstatně lepší.
Před nástřikem plochy je vhodné „zastříknout“ detaily - tzn. atiky, odvětrávací komínky apod. Celková tloušťka nástřiku může být neomezeně silná, vždy vrstvená po 10, max. 15 mm. Způsob vrstev zaručuje rovinnost nástřiku za předpokladu dobře seřízené pistole a zručného stříkače. U rovných podkladů (asfalt. pásy, beton ap.) se nástřik provádí vždy ve vrstvách na sebe kolmých - nejméně ve 3, každá cca 10 mm silná. U vlnitých podkladů (vlnitý, trapézový plech, eternit) se nástřik opět provádí vždy ve vrstvách - nejméně ve 3, každá cca 10 mm silná - avšak vždy ve směru spádu střechy. Vrstvy se na sebe vždy přesazují, opět za účelem rovinnosti nástřiku. Přerušení nástřiku je nutné ukončit celkovou hotovou vrstvou, neboť pokračování další vrstvy na již nastříkaný PUR může za určitých podmínek znamenat riziko.
tags: #polyuretanovy #strikany #povrch #vše #o