PIR-плиты представляют собой жесткую теплоизоляцию на основе вспененного полиизоцианурата с закрытой ячеистой структурой и облицовкой из алюминиевой фольги. Материал обладает коэффициентом теплопроводности 0,021-0,023 Вт/(м·К) и относится к группам горючести Г1-Г2 в зависимости от типа облицовки. Производство осуществляется методом непрерывного вспенивания с последующим кашированием защитными слоями. Основное применение — утепление плоских и скатных кровель, фасадов, перекрытий в промышленном и гражданском строительстве.
Что такое PIR-плиты: состав и структура полиизоцианурата
Полиизоцианурат является термореактивным полимером класса реактопластов с жесткой молекулярной структурой. Химический состав PIR характеризуется наличием изоциануратных колец, образованных при взаимодействии метилендифенилдиизоцианата с разветвленными сложноэфирными полиолами. В отличие от пенополиуретана, полиизоцианурат имеет более высокое соотношение изоцианата к полиолу — индекс выше 180, что обеспечивает повышенную термическую стабильность материала.
Материал на 95-97% состоит из закрытых ячеек размером 50-150 мкм, заполненных газом с низкой теплопроводностью. Твердая полимерная матрица занимает лишь 3-5% объема, образуя каркас из ребер и стенок. Такая структура обеспечивает материалу уникальное сочетание низкой плотности и высокой прочности на сжатие.
Фольгированная облицовка PIR-плит выполняется алюминиевой фольгой толщиной 50-100 мкм или многослойным алюмоламинатом. Фольга выполняет несколько функций: создает паронепроницаемый барьер, отражает инфракрасное излучение и защищает полимерную сердцевину от механических повреждений. Коэффициент паропроницаемости фольгированных плит составляет не более 0,001 мг/(м·ч·Па), что исключает влагонакопление в конструкции.
Производство PIR-плит: технология вспенивания на линии
Этапы производственного процесса
Изготовление PIR-плит осуществляется на автоматизированных линиях непрерывного действия. Процесс начинается с дозирования компонентов: изоцианата, полиольной смеси, катализаторов и вспенивающего агента. Компоненты подаются в смесительную головку, где происходит их смешивание. Реакция полимеризации протекает с выделением тепла при повышенной температуре.
Основные стадии производства:
- Подача нижнего облицовочного слоя (фольги или стеклохолста) на конвейер
- Нанесение реакционной смеси через распределительную головку
- Вспенивание и расширение материала
- Наложение верхнего облицовочного слоя
- Выдержка на конвейере для завершения полимеризации
- Резка на плиты заданных размеров (типовые: 1200×2400 мм, 1200×600 мм)
- Выдержка готовой продукции для стабилизации размеров
Формирование закрытых ячеек
Ключевой момент технологии — образование закрытоячеистой структуры. При вспенивании образуется множество изолированных пор. Стенки ячеек формируются из полимера в момент расширения пены. Закрытость ячеек достигает 95-98%, что критично для низкой теплопроводности и минимального водопоглощения.
Технические характеристики PIR-плит с фольгированием
| Параметр | Значение | Метод испытаний |
|---|---|---|
| Коэффициент теплопроводности λ₂₅ | 0,021-0,023 Вт/(м·К) | ГОСТ 7076-99 |
| Плотность | 30-50 кг/м³ | ГОСТ 17177-94 |
| Прочность на сжатие при 10% деформации | ≥120 кПа | ГОСТ 17177-94 |
| Водопоглощение за 24 часа | ≤1% по объему | ГОСТ 17177-94 |
| Группа горючести | Г1-Г2 | ГОСТ 30244-94 |
| Температурный диапазон эксплуатации | от -70°C до +120°C | — |
Теплопроводность PIR-плит остается стабильной в течение всего срока службы благодаря закрытости ячеек. Газ внутри пор не замещается воздухом, что исключает ухудшение теплоизоляционных свойств. При температуре 25°C коэффициент составляет 0,021-0,023 Вт/(м·К), что значительно ниже, чем у экструдированного пенополистирола и минеральной ваты.
Группы горючести и огнестойкость PIR-теплоизоляции
Поведение при воздействии огня
Полиизоцианурат демонстрирует повышенную термическую стабильность. Разрушение изоциануратных связей начинается при температуре выше 200°C, тогда как уретановые связи в обычном пенополиуретане разрушаются уже при 100-110°C. При контакте с открытым пламенем на поверхности PIR-плиты образуется карбонизированная корка. Эта углеродная оболочка запечатывает материал и препятствует проникновению огня внутрь.
PIR-плиты с облицовкой алюминиевой фольгой соответствуют группе горючести Г1 (слабогорючие) по ГОСТ 30244-94. При облицовке стеклохолстом или крафт-бумагой, кашированной фольгой, материал относится к группе Г2 (умеренногорючие). Материал не поддерживает самостоятельное горение и не распространяет пламя при удалении источника зажигания.
Важная особенность PIR — дымообразующая способность соответствует нормативным требованиям. Это позволяет применять PIR-плиты в один слой на плоских кровлях без устройства противопожарных рассечек из минеральной ваты при определенных условиях эксплуатации.
Применение фольгированных PIR-плит в кровельных системах
Плоские кровли
В конструкциях плоских кровель PIR-плиты укладываются на железобетонное основание или профилированный стальной настил. Фольгированная облицовка обращается вниз и выполняет функцию пароизоляции. Плиты монтируются с механическим креплением телескопическими крепежами или приклеиваются на битумную мастику. Поверх теплоизоляции устраивается гидроизоляционный ковер из полимерных мембран или битумно-полимерных материалов.
Преимущества PIR в плоских кровлях:
- Минимальная толщина теплоизоляционного слоя по сравнению с традиционными материалами
- Снижение нагрузки на несущие конструкции за счет низкой плотности
- Монтаж в любую погоду — материал не впитывает влагу
- Отсутствие необходимости в отдельном пароизоляционном слое при использовании фольгированных плит
- Совместимость со всеми типами кровельных мембран без разделительных слоев
- Высокая скорость монтажа — большая площадь плит
Скатные кровли
Для утепления скатных кровель применяется надстропильная технология. PIR-плиты укладываются сплошным слоем поверх стропил, образуя непрерывный теплоизоляционный контур. Плиты с профилированными торцами типа шип-паз или четверть обеспечивают плотное соединение без сквозных мостиков холода. Стыки проклеиваются металлизированной лентой. Поверх утеплителя монтируется контробрешетка и кровельное покрытие.
Варианты облицовок PIR-плит и их назначение
| Тип облицовки | Область применения | Особенности |
|---|---|---|
| Алюминиевая фольга | Плоские кровли, холодильные камеры | Максимальная паронепроницаемость, отражение ИК-излучения |
| Алюмоламинат | Скатные кровли, мансарды | Армированная фольга на бумажной основе |
| Стеклохолст | Фасады под штукатурку, балконы | Высокая адгезия к штукатурным составам |
| Крафт-бумага | Внутреннее утепление | Подходит для последующей отделки |
| Битумная пропитка | Кровли с наплавляемой гидроизоляцией | Обеспечивает клеевое соединение с битумными материалами |
Монтаж PIR-плит: технология и особенности
Подготовка основания
Основание должно быть сухим, прочным и ровным. Допустимые перепады высот — не более 5 мм на 2 метра длины. На профилированном настиле укладывается сплошной настил из фанеры или плит. На бетонных основаниях выполняется выравнивающая стяжка или укладывается пароизоляционная пленка с нахлестом.
Укладка плит
PIR-плиты монтируются с разбежкой швов не менее 200 мм. Плиты с L-образной кромкой укладываются без зазоров — верхний слой плиты заходит на нижний, образуя непрерывный контур. Для плит с прямой кромкой стыки проклеиваются алюминиевой лентой шириной 50-75 мм. На плоских кровлях применяется механическое крепление телескопическими дюбелями или клеевое соединение на битумную мастику.
При надстропильном монтаже PIR-плиты крепятся к стропилам саморезами через контробрешетку. Обязательна проклейка всех стыков металлизированным скотчем для обеспечения герметичности теплоизоляционного слоя.
Преимущества и недостатки PIR-теплоизоляции
Основные преимущества
- Низкая теплопроводность — 0,021-0,023 Вт/(м·К), что позволяет сократить толщину утеплителя по сравнению с другими материалами
- Минимальное водопоглощение — менее 1% за 24 часа благодаря закрытоячеистой структуре
- Стабильность размеров — усадка не превышает 2% в течение срока службы
- Долговечность — расчетный срок эксплуатации более 50 лет без потери теплоизоляционных свойств
- Высокая прочность — выдерживает значительные нагрузки, подходит для эксплуатируемых кровель
- Технологичность монтажа — плиты не пылят, легко режутся, не требуют специальных средств защиты
- Универсальность — применимы для утепления кровель, стен, перекрытий, фундаментов
Ограничения в применении
Материал требует защиты от прямого солнечного света — ультрафиолетовое излучение может воздействовать на поверхностный слой полимера. Поэтому PIR-плиты должны быть закрыты финишным покрытием в течение установленного технологического срока после монтажа.
При работе с материалом необходимо соблюдать осторожность — острые края плит могут повредить гидроизоляционные мембраны. Резка выполняется острым ножом или мелкозубой ножовкой. Плиты укладываются горизонтально на поддонах.
Срок службы и эксплуатационные характеристики
Полиизоцианурат относится к химически стабильным полимерам. После завершения реакции полимеризации материал становится инертным и не подвержен разложению под воздействием влаги, микроорганизмов. Исследования показывают, что PIR-теплоизоляция сохраняет свои характеристики на протяжении длительного периода эксплуатации.
Теплопроводность материала остается постоянной благодаря стабильности закрытоячеистой структуры. Ячейки не сообщаются между собой, газ не диффундирует наружу. Прочность на сжатие не снижается даже при многократных циклах замораживания-оттаивания. Производители гарантируют сохранение исходных характеристик на протяжении всего срока эксплуатации.
Материал устойчив к воздействию температурных перепадов в диапазоне от -70 до +120°C. При нагреве выше 120°C начинается размягчение полимерной матрицы. При охлаждении ниже -70°C возможно образование микротрещин в облицовочных слоях, но теплоизоляционные свойства сердцевины сохраняются.
Часто задаваемые вопросы о PIR-плитах
PIR-плиты с фольгированной облицовкой представляют собой эффективную теплоизоляцию с коэффициентом теплопроводности 0,021-0,023 Вт/(м·К) и группой горючести Г1-Г2. Закрытоячеистая структура обеспечивает минимальное водопоглощение и долговечность более 50 лет. Материал оптимален для утепления плоских и скатных кровель. Фольгированная обкладка выполняет функцию пароизоляции и отражателя инфракрасного излучения.
Данная статья носит исключительно ознакомительный характер и не является руководством к действию. Приведенные технические характеристики получены из открытых источников и могут отличаться для конкретных марок PIR-плит различных производителей. Перед применением материала необходимо ознакомиться с технической документацией производителя и действующими нормативными документами (ГОСТ 31913-2011, ГОСТ 17177-94, ГОСТ 7076-99, ГОСТ 30244-94). Проектирование теплоизоляции должно выполняться квалифицированными специалистами с учетом климатической зоны, типа конструкции и условий эксплуатации. Автор не несет ответственности за последствия использования информации из данной статьи без проведения дополнительных расчетов и консультаций со специалистами.
