بکی از بهترین انواع عایق های حرارتی که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد، فوم سخت پانلی پلی یورتان (Polyurethane rigid panel foam) است. این فوم به دلیل رسانایی حرارتی پایینی که دارد، در ساخت ساندویچ پانل، کانکس و سردخانه ها و… مورد استفاده قرار می گیرد.
مواد اولیه پلی یورتان، ایزوسیانات و پلی ال ها هستند. در ادامه قصد داریم توضیحاتی را راجع فوم سخت پانلی شرح دهیم. برای کسب اطلاعات بیشتر، ما را تا انتهای مقاله همراهی نمایید:
معرفی فوم سخت پانلی پلی یورتان
فوم سخت پانلی پلی یورتان نوعی فوم سلول بسته است. بیشتر از این فوم های سخت می توان در دیوار ها و سقف ها استفاده کرد. این فوم سخت را می توان به عنوان ماده ساخته شده برای عایق حرارتی در کارخانه ها نیز به کار برد. فوم سخت پانلی گاهی اوقات در شکل ورقه یا بلوک و گاهی همراه سطوح تشکیل دهنده سخت، برای ایجاد ساختار و یا ساندویچ پانل کاربرد دارد. این فوم سخت در رده بهترین ساندویچ های پانل از نظر خواص مکانیکی و حرارتی قرار دارد. به گونه ای که یک ساندویچ پانل ساخته شده با فوم سخت به ضخامت 4 سانتی متر برابر یک دیوار آجری با قطر50 سانتی متر است و قابلیت عدم انتقال حرارت و گرما را دارد. در انتها این ساندویچ ها را بیشتر بررسی می کنیم.
در واقع فوم سخت پلی یورتان عایق بسیار خوبی در مقابل گرما، سرما و رطوبت و… است. این فوم دارای انعطاف، در ساخت سازه های نوساز استفاده می شود و در عایق کاری سازه های قدیمی نیز بسیار پرکاربرد است. در نتیجه می توان با استفاده از آن در مصرف انرژی صرفه جویی کرد. این فوم های سخت پانلی به دو گروه PIR و PUR مجزا می شوند. گروه اول از ترکیب ایزوسیانات نورات و پلی یول ها و دسته دیگر از ترکیب ایزوسیانات و پلی یول ساخته می شوند.
کاربرد فوم سخت پانلی پلی یورتان
در مورد مواردی که از لحاظ ضخامت دارای قطر زیادی نیستند، از فوم سخت پانلی پلی یورتان می توان به عنوان عایق حرارتی استفاده کرد. در میان طیف وسیع پلی یورتان ها، فوم های سخت از لحاظ کمیت تولید و ساخت بعد از فوم نرم دارای مقام دوم هستند. فوم سخت پانلی پلی یورتان، عایق گرمایی بسیار خوبی است. از این نوع فوم در عایق کاری ساختمان ها، تجهیزات سرکننده و حمل و نقل استفاده می شود. امروزه با گسترش مصرف انرژی، استفاده از این نوع فوم ها به سرعت در حال افزایش است. غوطه وری، سختی، وزن پایین و مقاومت این فوم سخت موجب شده تا بتوان از آن به صورت ساندویچ در ساخت کشتی ها، قایق ها و کمربندهای نجات و تخته های شنا استفاده کرد.
پس همان طور که پیش تر بیان کردیم، کاربرد اصلی این ماده در عایق کاری است. این فوم سخت پانلی به عنوان عایق در ورق های چند سازه ای، پانل های ساندویچی، سقف و کف ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین می توان از آن در ساخت چادر های اضطراری نیز استفاده کرد.
امروزه از این فوم های سخت در تمام یخچال ها و فریزرهای خانگی به عنوان عایق استفاده می شود. فوم سخت پرمصرف ترین عایق برای فریزر های صنعتی، سردخانه ها و وسایل نقلیه یخچال دار به شمار می رود. می توان گفت: حدود 25% بازار این فوم ها مختص صنایع سردسازی و حمل و نقل است. می توان از فوم سخت پانل پلی یورتان برای عایق کاری موارد زیر استفاده کرد:
- مخازن نگهداری نفت
- لوله های آب داغ خانگی
- خطوط لوله
انواع فوم ریجید پلی یورتان
فوم سخت پانلی پلی یورتان (Polyurethane rigid foam) یا همان فوم ریجید پلی اورتان از جمله مرغوب ترین انواع عایق های حرارتی و برودتی است که بیشتر در صنعت ساختمان سازی به کار می‌رود. این نمونه فوم سخت به علت رسانایی حرارتی بسیار کمی که دارد می‌تواند نقش مؤثری در ساخت کانکس ها و ساندویچ پانل ها داشته باشد. امروزه فوم ریجید پلی اورتان توسط شرکت های مختلفی به صورت تزریقی، ریختگی و به شکل فوم های پاششی تولید و عرضه می‌شود.
روش های ساخت فوم سخت پانلی
اگر چه انواع فوم سخت پانلی پلی یورتان برای کاربردهای متنوعی به روش های گوناگون ساخته می شوند. ولی این محصولات پلیمری می‌توانند در ساخت ساندویچ پانل به صورت 2 روش مخصوص تولید شوند و مورد استفاده قرار بگیرند.
- روش پیوسته Continuous
- روش ناپیوسته discontinuous
البته فوم سخت پلی یورتان با هر کدام از این روش‌ها در ضخامت های مختلفی تولید می‌شود. سپس در 2 نوع معمولی B3 و به صورت کندسوز B2 مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما عمدتاً فوم سخت پانلی پلی اورتان به هر روشی که تولید شده و به هر نوعی که استفاده شود با چسبندگی بالایی روی سطح پنل ها قرار می‌گیرد همچنین از دوام بسیار بالایی برخوردار است.
خواص فیزیکی فوم سخت پلی یورتان
در یک سازه مشخصی که از فوم سخت پانلی پلی یورتان استفاده می‌شود صرفاً می‌توان با تغییر دانسیته فوم سخت پلی اورتان برخی از خواص فیزیکی فوم را کنترل کرد. برخی از این خاصیت‌های قابل کنترل در فوم های سخت پلی یورتان عبارتند از:
- استحکام فشاری
- مقاومت کششی
- استحکام خمشی
- مقاومت برشی
- استحکام به ضربه
- رسانایی حرارتی
- نرخ جذب آب
- ضریب کشسانی
- و غیره
خواص عمومی فوم سخت پانلی پلی یورتان
برخی از خاصیت‌های مهمی که به طور عمومی در فوم ریجید پلی یورتان بر پایه پلی اتری و فوم های سخت بر پایه پلی استری وجود دارد عبارتند از:
- قابلیت ساخت فوم ریجید در محل پروژه به صورت پاششی و یا ریزشی
- تنوع در دسترسی به دامنه گسترده ای از خواص فیزیکی
- دارای استحکام زیاد هم‌زمان با داشتن وزن سبک
- عایق حرارتی مناسب
- امکان چسبیده شدن به سطوح فلزی، چوبی، شیشه ای و سرامیک
اما چنانچه وزن مولکولی پلی ال ها در ساخت فوم سخت پانلی پلی یورتان تغییر کند خواص نهایی این نوع فوم هم تحت تأثیر قرار می‌گیرد. مثلاً اگر وزن مولکولی پلی ال از 300 به 100 کاهش پیدا کند خواص عمومی فوم تغییر یافته به صورت ذیل درمی‌آید:
- افزایش استحکام فشاری
- افزایش سهم سلول های بسته
- کاهش نفوذ بخار آب و کاهش جذب آب
- افزایش مقاومت حرارتی
- کاهش مقدار افت گاز در دستگاه های پف زای حلالی
- ایجاد شکنندگی بیشتر
- گرایش به سوختن
ساخت ساندویچ های پانل با روکش فلزی توسط فوم سخت
می توان با این فوم سخت پانلی پلی یورتان، ساندویچ های پانل ساخت. این ساندویچ دارای یک لایه فوم پلی یورتان سخت در مرکز خود است و در اغلب اوقات با دو لایه فلزی دو سطح خارجی این مواد، پوشانیده است. این ساندویچ ها برای مسقف کردن و یا ساختن دیوار برای سازه های مختلف کاربرد دارند. استفاده از این پنل ها بسیار راحت و آسان است و می توانید در تمام شرایط آب و هوایی آنها را بکار ببرید.
نکته ای مهم در مورد فوم سخت پانلی
دقت کنید بیشتر فوم های سخت پانلی پلی اورتان به صورت ناهمسانگرد هستند. یعنی فوم سخت پانلی در جهت رایز یا همان ارتفاع فوم مقاومت بیشتری در مقایسه با جهت عمود فوم دارد. چنین خاصیت ناهمسانگردی بیشتر در فوم های قالبی و البته پانل هایی که فوم سخت پلی یورتان در فاصله های عمومی سازه به صورت طولانی رشد می‌کند مشاهده می‌شود.
در چنین شرایطی یک نمونه فوم سخت پانلی پلی یورتان دارای استحکام تراکمی بیشتری حدود 2 برابر نسبت به فوم هایی است که به صورت عمودی قرار دارند. اما خوب است بدانید که در فوم های سخت قالبی با اجرای بار اضافه بر روی قالب می‌توانید این اختلاف فیزیکی فوم را در جهت های عمودی و افقی به کمترین مقدار برسانید. ولی فراموش نکنید که در چنین اقدامی دانسیته فوم تا حدی افزایش پیدا می‌کند.
نتیجه گیری
در انتها می توان گفت: با استفاده از فوم سخت پانلی پلی یورتان می توان ورقه های ایزولاسیون و ساندویچ های پانل با روکش فلزی و… ساخت. پایگاه تخصصی صنایع پلی یورتان، ایران پی یو با گروهی از مختصصان فنی و فعالین در حوزه صنعت پلی یورتان همکاری می کند. این پایگاه تلاش می کند تا بتواند در حوطه مشاوره های علمی، فنی و بازرگانی، مفاهیم علمی و فنی را در حوزه صنایع پلی یورتان آموزش دهد. امیدواریم با مطالعه این مطالب اطلاعات مفیدی در زمینه فوم سخت پانلی پلی یورتان کسب کرده باشید.
ضمن اینکه ما در شرکت مهندسی ایران پی یو سعی کرده‌ایم بهترین و مرغوب ترین فوم سخت پانلی پلی یورتان را به صورت ریختگی، پاششی و نمونه‌های مختلف تزریقی در هر نقطه از کشور به دستتان برسانیم. پس شما می‌توانید برای خرید فوم پانلی پلی یورتان سفارش خود را به صورت تلفنی و یا از طریق وب سایت اختصاصی IRAN PU ثبت کنید.
