Revisión del aislamiento de espuma de poliuretano (PPU)

El aislamiento con espuma de poliuretano (PPU) ha cambiado por completo nuestra concepción de la eficiencia energética de los edificios. Este material adaptable es conocido por su excelente rendimiento térmico, que minimiza eficazmente la pérdida de calor y reduce el consumo de energía. El poliol y el isocianato se combinan para formar una espuma rígida que se adhiere firmemente a las superficies, rellena los huecos y forma una barrera sin fisuras contra la transferencia de calor. Esta es la composición del aislamiento PPU.

El aislamiento de PPU se distingue por su alto valor R por pulgada de grosor, una medida de su resistencia térmica. Esto significa que, en comparación con los materiales convencionales, incluso una fina capa de espuma de poliuretano puede ofrecer un aislamiento sustancial. Es el material perfecto para aislar paredes, techos e incluso zonas de difícil acceso en las que otros métodos de aislamiento podrían resultar difíciles, gracias a su capacidad para adaptarse a formas irregulares y adherirse a diversas superficies.

El aislamiento de espuma de poliuretano es muy apreciado por su longevidad y durabilidad, además de por sus excelentes propiedades térmicas. Tras su aplicación, crea una barrera fuerte y resistente a la humedad que resiste las inclemencias del tiempo y las oscilaciones de temperatura. Además de garantizar el ahorro de energía a largo plazo, esta resistencia reduce la posibilidad de problemas relacionados con la humedad, como el moho, lo que ayuda a preservar la integridad estructural de los edificios.

El aislamiento de PPU también se prefiere por su facilidad de uso. Los métodos de aplicación por pulverización permiten una instalación rápida y eficaz incluso en espacios reducidos. Esta técnica minimiza las molestias durante los proyectos de construcción o renovación, al tiempo que reduce los costes de mano de obra. El aislamiento de espuma de poliuretano destaca por su mínimo impacto medioambiental y ofrece una solución viable para conseguir estructuras energéticamente eficientes, ya que la sostenibilidad es cada vez más importante en las prácticas de construcción.

Aspecto	Detalles
Eficiencia térmica	El PPU proporciona un excelente aislamiento, manteniendo las casas calientes en invierno y frescas en verano.
Durabilidad	El PPU es duradero y resistente a la humedad, el moho y las plagas.
Aplicación	El PPU se pulveriza sobre las superficies, creando una capa aislante sin juntas.
Coste	El PPU puede ser más caro al principio, pero ahorra en la factura energética a largo plazo.
Impacto medioambiental	Las fórmulas modernas de PPU están diseñadas para ser más ecológicas y tener un menor impacto medioambiental.
Versatilidad	El PPU puede utilizarse en varias partes de la casa, como paredes, techos y suelos.
Instalación	Se recomienda una instalación profesional para garantizar una aplicación correcta y los máximos beneficios.

Qué es la espuma de poliuretano

La espuma de poliuretano es un nuevo tipo de aislamiento que se está haciendo un hueco rápidamente en la industria de la construcción. Debido a la falta de conocimiento de las propiedades del material, a la agresiva publicidad de los fabricantes y a las campañas antipublicitarias de la competencia, el material está plagado de mitos y rumores que confunden no sólo a los constructores novatos, sino también a los consumidores habituales.

La terminología es donde empiezan los problemas. Mucha gente asocia la espuma de caucho, conocida por todos, con el aislamiento de PPU. Sin embargo, este tipo de espuma de poliuretano blanda y muy elástica no se utiliza en elementos estructurales, sino para aislar las puertas de entrada a los edificios. El aislamiento líquido es el auténtico.

Pero incluso en este caso, los expertos y los clientes difunden información errónea y creen equivocadamente que el aislamiento con PPU es lo mismo que la espuma de poliuretano básica. A primera vista son correctos: la espuma de poliuretano es la base de ambos materiales. Sin embargo, sigue habiendo una gran diferencia. Las dos partes del aislamiento PPU son el poliol (componente "A") y el poliisocianato (componente "B"). Cuando se combinan, liberan dióxido de carbono e inician una reacción de síntesis de polímeros. El producto final es una sustancia espumada con células cerradas y una estructura rígida. Se pueden comprar barriles o cilindros precargados de espuma de poliuretano.

Se recomienda humedecer la superficie antes de aplicar la espuma, ya que el componente reacciona con el vapor de agua del aire y se polimeriza con el oxígeno para formar células abiertas de espuma congelada. Eso explica que los indicadores técnicos y físicos sean totalmente diferentes. A continuación se muestra una tabla con las principales propiedades de los materiales para que se entienda de qué estamos hablando.

Los principales marcadores de la espuma de poliuretano y la espuma de poliuretano se muestran en la Tabla 1.

Tipos de espuma de poliuretano / Indicadores	PPU	Espuma de poliuretano
Conductividad térmica, W/(m×°K)	0.022-0.035	0.025-0.045
Número de células cerradas, %	Más del 90.0	Menos del 50.0
Variación del volumen de la espuma con respecto al inicio del proceso de expansión	1 en 40	1 a 70-90
Permeabilidad al vapor, mg/(m*h*Pa)	0.02-0.05	0.07-0.17
Densidad, kg/m3	20.0-80.0	8.0-18.0
Absorción de humedad, %	1.0-3.0	10.0-60.0
Resistencia a la compresión, kgf/cm2	1.53-10.19	Aproximadamente 1.02
Resistencia a la flexión, kgf/cm2	3.3-19.37	Aproximadamente 17.0

El siguiente mito es que no se ha investigado mucho sobre el aislamiento. Así pues, es preferible utilizar un aislante térmico probado aunque no sea el mejor.

De hecho, el uso de este tipo de aislamiento en Rusia no empezó hasta mediados del siglo pasado. Le cuesta hacerse un hueco en el mercado porque los consumidores siguen prefiriendo opciones de aislamiento más convencionales, como la arcilla expandida, la lana de vidrio y la lana de fibra de basalto.

El hecho de que el PPU surgiera más tarde en la CEI no implica en absoluto que lo hiciera simultáneamente en Norteamérica y Europa. Desde finales de los años 30, se reconoce allí (inventado por el químico alemán Otto von Bayer). La espuma de poliuretano de dos componentes tiene actualmente una cuota de mercado dominante en la industria del aislamiento en Estados Unidos y Europa.

Características

Las cualidades del contenido no están nada claras.

Conductividad térmica

Los vendedores utilizan valores de conductividad térmica de la espuma de poliuretano extremadamente bajos en la publicidad de sus productos. Un coeficiente de 0.017 W/(m×°K) es poco común; lo más frecuente es encontrar 0.020-0.022 W/(m×°K). Sin embargo, esto es del mundo de la fantasía. Obtención de un índice de conductividad térmica de 0.022 W/(m×°K) es poco frecuente, incluso en condiciones de laboratorio en las que pueden cumplirse todos los requisitos de calidad de los componentes y su formulación.

Sólo cuando se utiliza freón r141b como agente espumante -que no se produce en Europa porque su uso es ilegal allí- pueden alcanzarse valores comparables. Dado que el coeficiente aumenta con el uso de agentes espumantes adicionales, una capa de aislamiento térmico con una conductividad térmica de 0.028 W/(m×°K) se considera de alta calidad en los países europeos.

Los valores reales en Rusia oscilan entre 0.030 a 0.035 W/(m×°K); el valor exacto depende de la experiencia de los ejecutantes.

Pero los clientes no deben enfadarse. La conductividad térmica real del aislamiento es una de las mejores y está a la altura de la lana de basalto, por lo que, aunque la tecnología esté comprometida, sigue mereciendo respeto.

Densidad

La densidad del aislamiento afecta a las cualidades de aislamiento térmico, la resistencia a la flexión (fragilidad) y la carga de peso sobre las estructuras.

La espuma de poliuretano de dos componentes y celdas cerradas se presenta en diferentes densidades y puede dividirse en tres grupos.

• 1 grupo. Baja densidad – 28-32 kg/m3 . El principal ámbito de aplicación son los techos y paredes del interior de la habitación, sobre los que se aplica el material en una capa fina. Coeficiente de conductividad térmica a partir de 0.028 a 0.032 W/(m×°K). Permeabilidad al vapor a nivel de la madera es 0.05 mg/(m*h*Pa), lo que permite, aunque condicionalmente, tras cálculos detallados, utilizar espuma de poliuretano para aislar las paredes de casas de madera (más información sobre el problema más adelante).
• 2º grupo. Densidad media – 32-40 kg/m3 . Representante clásico de la especie. Los componentes se venden por separado, en cilindros. Se utiliza para aislar todos los elementos estructurales de un edificio. Tiene el porcentaje más bajo de absorción de humedad entre todos los tipos de aislamiento.
• 3 grupo. Alta densidad – 40-80 kg/m3 . Alcanzar tal densidad utilizando equipos portátiles es teóricamente posible, pero prácticamente imposible. Se utiliza en lugares con alta carga mecánica sobre la capa termoaislante, pero sólo después de un tratamiento especial de la superficie, que los expertos denominan blindaje.

Vida útil

Los fabricantes de espuma de PU creen que sus productos son duraderos, con una vida útil de 30 a 50 años. La experiencia del uso de este aislamiento en EE.UU. y Europa confirma estas cifras. Sin embargo, tras sólo cinco o seis años de uso, el aislamiento de las fachadas de los edificios de varios pisos en Rusia empezó a caer por capas durante los primeros años de introducción del nuevo producto.

Al principio, se creía que la inadecuada adherencia de la espuma de poliuretano al material de la pared era el origen de todos los males. Empezaron a tomarse el asunto en serio y recurrieron a la experiencia occidental cuando el retraso se extendió. Se descubrió que la causa se encuentra en los rayos del sol, que están en un plano totalmente diferente. La sustancia es susceptible a la destrucción por rayos UV, o como dicen los científicos, no resiste la irradiación UV. Cada año envejece un milímetro de media.

Todo lo que hay que hacer para preservar la capa aislante es pintarla con pintura resistente a la decoloración o masilla, lo que prolongará su vida útil a treinta años mientras la fachada esté abierta. No hay que preocuparse por la seguridad del aislamiento en absoluto si la fachada aislada está acabada con gres porcelánico o revestimiento.

Adherencia

A excepción de la lámina de polietileno, el poliuretano espumado se adhiere muy bien a todo tipo de materiales de construcción. Por ejemplo, será necesario aplicar una fuerza de al menos 2.5 kg/cm2 para arrancar el aislamiento polimerizado del hormigón y 1.5 kg/m2 para desgarrar acero. Se trata de cifras increíblemente grandes. Tiene sentido que existan los mejores adhesivos de poliuretano para cimientos. Sin embargo, este tipo de adherencia sólo se consigue si el aislamiento se pulveriza sobre una superficie seca y sin manchas.

Como tiene poca resistencia a la flexión, el aislamiento al encalarse y "hornearse" el yeso no aguanta y se desprende con cargas mecánicas ligeras.

Ventajas e inconvenientes

Cuáles son las ventajas e inconvenientes del aislamiento con PPU es la cuestión que más debaten expertos y consumidores. Hay muchos mitos y rumores al respecto.

En primer lugar, centrémonos en los aspectos positivos que están fuera de toda duda. Estos

• Altas propiedades de aislamiento térmico – el aislamiento tiene uno de los mejores indicadores de conductividad térmica;
• Durabilidad – vida útil de al menos 30 años;
• buena adherencia con todos los tipos de materiales de pared
• La ausencia de costuras – el aislamiento se pulveriza con una alfombra continua, como resultado de lo cual no hay puentes térmicos;
• el material es respetuoso con el medio ambiente: sólo plantea problemas en el momento de su aplicación, cuando se libera dióxido de carbono durante la reacción química. Una vez finalizada la polimerización, la espuma de poliuretano es completamente segura, ya que no contiene componentes volátiles;

• autoextinguible – no favorece el proceso de combustión;
• peso ligero, que no crea cargas graves en la estructura del edificio
• posibilidad de aplicación en las superficies geométricas más complejas;
• baja absorción de agua. Entre los materiales de aislamiento – el líder indiscutible;
• muestra inercia a casi todas las sustancias utilizadas a nivel doméstico;
• no sirve de base para la reproducción de microorganismos
• Amplio rango de temperaturas en el que es posible su funcionamiento – de -160 a +150 o C;
• versatilidad – se puede aislar desde el exterior y el interior del edificio, ático, paredes, suelo y techo.

Sin embargo, existen mitos entre las ventajas e inconvenientes del aislamiento con espuma de poliuretano.

• Sirve como excelente aislante acústico. Al tener una estructura celular cerrada y un peso reducido, la espuma de poliuretano no puede reflejar ni absorber las ondas sonoras. Sus propiedades insonorizantes al calentar hangares metálicos se manifiestan por una razón completamente distinta: al haberse pegado al metal, el material no da a este último la oportunidad de resonar. Y se trata de principios de insonorización completamente diferentes que no funcionan en apartamentos y casas.
• No toque ratones y ratas. Esta conclusión se basa en el hecho de que el polímero no se digiere en el estómago de los roedores. Pero al mismo tiempo, se pasa por alto el hecho de que los movimientos en el aislamiento de los roedores hacen con placer.
• El uso de PPU permite ahorrar en vapor e impermeabilización. En primer lugar, tal afirmación se aplica sólo a los materiales altamente densos, y a la media en densidad condicionalmente. En segundo lugar, al mojarse en contacto directo con el agua, se seca durante mucho tiempo. En este caso, la afirmación de la resistencia contra el moho y los hongos no funciona – repetidos casos de la aparición de microorganismos en la superficie de las colonias de microorganismos se han registrado. En tercer lugar, la baja permeabilidad al vapor se convierte en un problema con el aislamiento exterior de materiales celulares (silicato de gas y bloques de hormigón celular) y paredes de madera (más sobre el problema a continuación).
• El proceso de aplicación del aislamiento es rápido y sencillo. Es difícil discutir rápido. De hecho, el tiempo de aislamiento por pulverización de espuma de poliuretano es el más corto en comparación con otros materiales aislantes. Pero en cuanto a la tecnología simple – un mito. Se necesitan conocimientos y alta cualificación, de lo contrario no será posible aplicar una capa de aislamiento uniforme en grosor y continua, sin juntas.

Entre los defectos están:

• envejecimiento intensivo bajo la influencia de la luz solar, lo que requiere una protección obligatoria del aislamiento en las fachadas;
• la falta de permeabilidad al vapor crea problemas al aislar paredes de madera y bloques rellenos de gas desde el exterior, ya que la capa de aislamiento desplaza el punto de rocío del grosor de la pared a su superficie. Dentro de la habitación en un día de heladas, el nivel de humedad es varias veces mayor. Por lo tanto, las moléculas de vapor tienden a salir al exterior. No hay salida libre – el PPU interfiere. Como resultado, se forma condensación en la unión del aislamiento con la pared. El árbol se pudre, la espuma y los bloques de gas son destruidos por los cristales de hielo formados. Cuando se aíslan las paredes desde el interior, no existe tal problema, precisamente debido a la baja permeabilidad al vapor del aislamiento – se impide que el aire húmedo de la habitación alcance el punto de rocío, y el aire seco helado no es suficiente para formar condensación;

• tecnología compleja, por lo que el aislamiento "hágalo usted mismo" con espuma de poliuretano es imposible;
• falta de resistencia a los roedores. el material no es una fuente de alimento ni un hábitat para ratones y ratas, pero éstos hacen fácilmente pasadizos en él;
• imposibilidad de disponer un hueco de ventilación, lo que requiere complejos cálculos de ingeniería del grosor de la capa pulverizada – necesaria para eliminar el punto de rocío de la superficie de la pared
• necesidad de utilizar equipos especiales;
• elevado coste del material y de los trabajos de aislamiento térmico
• la imposibilidad de hacer un cálculo exacto del consumo de componentes – incluso con especialistas experimentados, el grosor de la capa térmica puede variar entre 3-8 cm;
• la necesidad de seguir estrictamente las instrucciones de aislamiento. Las más mínimas desviaciones provocan un deterioro de las propiedades de aislamiento térmico del aislante;
• bajo cargas de compresión, la conductividad térmica aumenta bruscamente.

El aislamiento con espuma de poliuretano (PPU) es una forma flexible y eficaz de mejorar la eficiencia energética de un edificio. Este material ligero aplicado por pulverización crea una barrera sin juntas que resiste la humedad, cierra huecos y reduce la pérdida de calor. El aislamiento PPU ofrece ahorros a largo plazo y un mayor confort interior, por lo que es perfecto tanto para nuevas construcciones como para proyectos de renovación.

Ámbito de aplicación

Debido a su bajo peso, la espuma de poliuretano líquida de dos componentes es un gran aislante para todos los elementos estructurales de edificios de armazón, ladrillo, bloque y panel. Esto se debe a que no somete a esfuerzos mecánicos significativos incluso a las estructuras ligeras de las casas.

Cuando la espuma de poliuretano se adhiere bien a todos los materiales de construcción, es posible aislar por pulverización superficies inclinadas y verticales, como techos, paredes interiores de viviendas, tejados y fachadas. Este tipo de aislamiento resulta atractivo para el aislamiento térmico de casas de campo, áticos, balcones y suelos (a lo largo de las viguetas) debido a sus excelentes cualidades de aislamiento térmico y a su relativamente alta resistencia a la humedad. Cimientos: bajo nivel de absorción de humedad.

Tenga en cuenta que el uso del material bajo cargas de compresión elimina por completo el efecto del aislamiento térmico, por lo que el PPU no se aplica bajo la solera o en la "fachada húmeda"."

Otras industrias también utilizan espuma de poliuretano aislante. Se pulveriza sobre las tuberías principales que calientan y se utiliza para aislar congeladores. Últimamente, en la construcción industrial se utiliza el material en planchas prefabricadas para paneles sándwich, donde el PPU líquido se vierte en moldes en condiciones de fábrica.

Fabricantes y precios

Las siguientes empresas están consideradas por los expertos como los principales productores de espuma de poliuretano:

Poliuretanos GmbH de BASF. Uno de los principales productores de poliuretanos es la empresa alemana "BASF Polyurethanes GmbH." tanto en la gama de PPU como en la de productos. Para producir componentes de PPU, crearon la empresa Elastokam en Rusia en colaboración con OAO Nizhnekamskneftekhim.

El productor chino Yantai Wanhua Polyurethanes Co., Ltd. ofrece una gama superior de espumas de poliuretano.

International Synthesia S.L.U. Desde 2008, el fabricante químico español SYNTHESIA INTERNACIONAL S.L.U. fabrica espuma de poliuretano. Rusia es uno de los muchos países del mundo donde los productos han encontrado compradores.

Cada fabricante cobra unos 650 dólares por un solo m3.

El aislamiento de espuma de poliuretano (PPU) ofrece un gran equilibrio entre eficacia térmica y adaptabilidad. Su capacidad para rellenar huecos y expandirse lo convierte en el material perfecto para una gran variedad de aplicaciones, garantizando un ajuste hermético que reduce eficazmente la pérdida de energía.

La durabilidad del PPU es una de sus mejores cualidades. Tras su aplicación, crea una fuerte barrera que no se deteriora con el paso de las décadas. Con el tiempo, esta larga vida útil puede suponer un importante ahorro de energía y una menor necesidad de mantenimiento.

El aislamiento PPU también es apreciado por su capacidad para resistir la humedad. Contribuye a un ambiente interior más saludable al proteger los edificios del moho y los hongos evitando la infiltración de agua. Dado que los problemas de humedad son comunes en sótanos y entrepisos, su uso resulta especialmente ventajoso en estas zonas.

Es importante recordar que el PPU puede fabricarse con diversos porcentajes de ingredientes ecológicos para aquellos que busquen una solución respetuosa con el medio ambiente. Aunque puede que no sea el aislamiento más ecológico del mercado, siempre se están haciendo esfuerzos para aumentar su índice de sostenibilidad.

En conclusión, los propietarios que deseen aumentar la longevidad y la eficiencia energética de su vivienda pueden considerar el aislamiento con espuma de poliuretano como una opción fiable y rentable. Por sus cualidades especiales, es una valiosa inversión para una amplia gama de proyectos de construcción y remodelación.

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