Moderní stavební trh je připraven nabídnout svým spotřebitelům jak materiály s dlouhodobým používáním a stabilní pověstí, tak celý seznam polymerů, které přišly na trh teprve nedávno a stále si získávají uznání od kupujících. Polyuretanová pěna patří do této skupiny.
Co je to polyuretanová pěna?
Tito odborníci na moderní stavební materiály označují skupinu plynem plněných plastů. Polyuretanová pěna (PPU) se z více než 85 % skládá z inertní plynné fáze. Rozsah tohoto materiálu je široký a rozmanitý. Ostré diskuse o tom, zda je polyuretanová pěna zdraví škodlivá, však neutichají již řadu let. Mezi nejdiskutovanější z tohoto pohledu patří chování materiálu při spalování a uvolňování toxických složek při zahřívání.
Historie vzhledu materiálu
Datum zrodu polyuretanové pěny lze bezpečně nazvat rokem 1937, kdy malá skupina vědců z laboratoře v Levenkusen syntetizovala materiál s neobvyklými vlastnostmi. Vv závislosti na tom, jaký byl poměr míšení složek nového materiálu a jak rychle reakce probíhala, se vlastnosti polyuretanové pěny radikálně lišily. Na jedné straně byl materiál elastický a pružný, ale spíše křehký při zatížení. Na druhou stranu pevnost, tvrdost, hustota, ale křehkost v ohybu. Materiál měl extrémně širokou perspektivu, druhá světová válka však jejich realizaci výrazně zpomalila. Od 60. let minulého století se však výroba PPU začala rozvíjet rychlým tempem.
Složení komponent PPU
Hlavními složkami, které tvoří polyuretanovou pěnu a jsou nezbytné pro tvorbu a připojení polymerních řetězců, jsou polyol (složka A) a polyisokyanát (složka B). Někdy mohou tuzemští výrobci do polyolu přidat ještě jednu složku – katalyzátor. Hlavní složky polyuretanové pěny mají specifickou vůni a jsou kapalinou poměrně husté konzistence s odstíny od světle žluté po tmavě hnědou.
Polyol má tendenci se při dlouhodobém skladování odlupovat, proto se doporučuje jej před použitím promíchat. Polyisokyanát interaguje s vodou - při kontaktu začíná krystalizace. Při dlouhodobém skladování na čerstvém vzduchu se na povrchu materiálu vytvoří film. Podle složení složek může být PPU dvou typů - pro stříkání a pro lití.
Biogenní vlastnosti
Polyoly a polyisokyanáty používané při výrobě PU pěny jsouropných produktů. Je však známo, že polyuretanové pěnové komponenty lze vyrábět také z rostlinných olejů. Nejlepší možností pro tento účel je ricinový olej. Polyolovou složku lze také získat ze slunečnicového, sójového a řepkového oleje. Cena této suroviny je však poměrně vysoká a výroba není ekonomicky proveditelná. Biogenní PU pěnové materiály se vyrábějí v malých objemech a používají se k řešení velmi úzkých specifických úkolů.
Vlastnosti PPU
Polyuretanová pěna vyráběná tuzemskými i zahraničními výrobci má řadu pozitivních i negativních vlastností.
Nízká tepelná vodivost materiálu (0,019 - 0,03 W/m), téměř úplná paropropustnost, voděodolnost činí z polyuretanové pěny vynikající tepelný a vodní izolant. Totéž lze říci o odhlučnění. Vysoký koeficient adheze umožňuje aplikovat PPU na téměř jakýkoli povrch.
Nicméně nejen pozitivní vlastnosti charakterizuje polyuretanová pěna. Při spalování PPU může dojít k poškození lidského zdraví (v přítomnosti přímého zdroje požáru materiál hoří). Polyuretanová pěna navíc uvolňuje do atmosféry toxické látky – formaldehyd. Polyuretanová pěna, jejíž složky interagují se vzduchem a vodou, není odolná vůči slunečnímu záření. Postupem času ztmavne a odpadne.
Rozsah PPU
Tento moderní stavební polymer našelširoké uplatnění v různých oblastech lidské činnosti. Jeho nejširší záběr je ve stavebnictví: tepelné izolace, akustické a hydroizolace občanských a průmyslových objektů pro jakýkoli účel (bytové domy, venkovské domy, dílny, sklady, hangáry atd.). Vzhledem k nízké tepelné vodivosti se polyuretanová pěna používá k izolaci nejen střech, ale i stěn, a to jak uvnitř, tak vně budov. Sendvičové panely PPU jsou nepostradatelné při výstavbě prefabrikovaných stavebních projektů.
PPU o hustotě 30-86 kg/m³ (tuhé polyuretanové pěny) se používají jako zvukově a tepelně izolační materiál. Materiál o hustotě 70 kg / m³ má hustou strukturu, nepropouští vodu a úspěšně se používá pro hydroizolační práce.
Při výrobě chladicích zařízení se PPU používá jako chladný izolátor. Obuvnický průmysl používá tento materiál k výrobě různých prvků obuvi a podpěr klenby.
Existují však oblasti, kde je použití materiálu, jako je polyuretanová pěna, velmi pochybné. Potahový materiál a výplně pro čalouněný nábytek, matrace, polštáře atd. mohou poškodit zdraví. (polyuretanová pěna o hustotě 5-40 g / m³ - měkké pěnové bloky). Přestože výrobci PU pěny tvrdí, že materiál je ekologicky a biologicky neutrální, jeho použití jako výplně dětských hraček může také rodiče přimět k zamyšlení nad zdravím svých dětí.
Spánek v náručí PPU…
Bude se jednat o takové ložní prádlo, jako jematrace z polyuretanové pěny. Škodu, a to dost závažnou, může způsobit vdechování výparů složitých těkavých chemických sloučenin (asi 30 druhů), z nichž nejnebezpečnější jsou fenol a kyselina 2-ethylhexanová. Navíc nové matrace plněné polyuretanovou pěnou vypouštějí do ovzduší 5-6x více nebezpečných látek než staré. Koncentrace par těchto látek je srovnatelná s emisemi z nové laminátové podlahy.
Ujištění o bezpečnosti matrací plněných polyuretanovou pěnou jsou pochybné z prostého důvodu, že ve fázi jejich výroby se používají pryskyřice, katalyzátory, rozpouštědla, aktivní chemické složky (fenol!).
Je fenol velkou hrozbou?
Fenol je považován za toxickou látku, protože uvolňuje toxické výpary a tento proces může pokračovat roky bez snížení nebo ztráty toxicity. Tento chemický prvek může způsobit narušení nejdůležitějších systémů lidského těla: dýchacího, nervového, kardiovaskulárního. Výsledkem mohou být bolesti hlavy, ztráta vědomí, zhoršená koordinace pohybů. Může být také narušena funkce ledvin a jater. Neustálý kontakt s fenolem a jeho výpary může způsobit tak hrozivá onemocnění, jako je astma, infekční plicní patologie a alergie.
Podle vědců zapojených do výzkumu v této oblasti je použití polyuretanové pěny pro výrobu dětského nábytku, matrací, hraček nerozumné. PPU lze nahradit bezpečnějšími materiály. Pokud se rodiče obávají o své zdravíděti, musí být velmi opatrní při výběru hraček a matrací pro ně, do kterých lze jako výplň použít polyuretanovou pěnu. Většina civilizovaných zemí zakázala používání fenolu pro výrobu zboží každodenní potřeby.
Co je ještě špatné?
Výrobky z polyuretanové pěny jsou široce používány v mnoha oblastech lidského života. Polyuretanová pěna a pěnová deska na bázi polyuretanové pěny nepříznivě působí na plíce, kůži a oči. Tepelně izolační desky vyrobené z polyuretanové pěny uvolňují do vzduchu toxické polyisokoanátové sloučeniny, které mohou způsobit alergie nebo astma. Když se desky PPU zahřívají ohřívacími bateriemi nebo slunečním zářením, zvyšuje se uvolňování polyisokyanátu.
Když dojde k požáru, PPU hoří a uvolňuje toxické plyny, což je další zdroj nebezpečí a ohrožení života. Je však třeba poznamenat, že v poslední době se stále více používají nehořlavé typy polyuretanové pěny, získané zavedením speciálních přísad do jejich složení. Taková polyuretanová pěna prakticky nepoškozuje zdraví.
Tak kde je pravda?
Polyuretanová pěna – co to je? Škodí, nebo užitku? Obrovské množství míst, kde se polyuretanová pěna používá v různých oblastech lidského života, nám neumožňuje dát na tuto otázku jednoznačnou odpověď. Pro stavebnictví je to jistě přínos, a to obrovský. Možnost připravit směs a nanést polyuretanovou pěnu na povrch, který má být izolován přímo na staveništi, snižuje související náklady a umožňuje vytvářetmonolitický PPU povrch bez mezer při instalaci a tepelných mostů. Tepelná izolace hlavních potrubí, izolace nízkoteplotních potrubí chemického průmyslu je v současné době také stěží možná se stejnou účinností, jakou poskytuje polyuretanová pěna.
Použití tohoto materiálu při výrobě zboží pro lidi (a zejména pro děti) však mnozí specialisté v této oblasti považují za ne zcela oprávněné. Uvolňování toxických látek může mít negativní dopad na lidské zdraví. Již před rokem 2003 umožňovala technologie výroby domácích komponentů pro výrobu polyuretanové pěny použití vysoce těkavých etherových sloučenin. Dnes výrobci tvrdí, že se od této technologie upustilo. Do 3 dnů po aplikaci se materiál uvolní od malého množství plynů zbývajících po reakci složek a poté je polyuretanová pěna šetrná k životnímu prostředí.
Obecně platí, že v každém konkrétním případě je třeba před použitím produktů PPU rozumně zhodnotit všechna pro a proti použití tohoto materiálu v konkrétní oblasti života.
