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Poliuretano espanso rigido

IMPIEGHI PRINCIPALI

• isolamento su coperture, pareti e pavimenti mediante l'applicazione a spruzzo

• isolamento di pareti perimetrali con intercapedini vuote mediante l'applicazione per colata

• bonifica mediante incapsulamento di coperture in cemento amianto

• isolamento per iniezione per la coibentazione di serbatoi, condotte, ecc.

Conducibilità termica

Il poliuretano espanso rigido è il materiale isolante che, a parità di spessore, garantisce le migliori prestazioni.

Il suo valore di conducibilità termica stabile nel tempo (lD) è compresa tra 0, 024 e 0, 028 W/mK in funzione del tipo di schiuma e del tipo di rivestimento.

Questa eccellente prestazione permette di ottenere elevati livelli di isolamento termico con spessori significativamente ridotti rispetto a quelli necessari utilizzando altri materiali isolanti.

Scegliendo il poliuretano si può quindi risparmiare energia anche con volumi ridotti e senza rinunciare, soprattutto nel caso di ristrutturazioni, a preziosi spazi abitativi.

Durabilità del poliuretano

Il poliuretano espanso rigido ha una vita utile superiore ai 50 anni che corrispondono alle aspettative di durata degli edifici.

Grazie alla sua struttura a celle chiuse non subisce, nelle normali condizioni d'uso, traformazioni causate da assorbimento d'acqua, compressione, insaccamenti, ecc.

Nelle fasi successive alla produzione si registrano incrementi del valore di conducibilità termica; nei prodotti sottoposti a marcatura CE questi fenomeni sono stati valutati e compresi nel valore del LAMBDA DICHIARATO (lD) che rappresenta quindi il valore medio della prestazione isolante per 25 anni di esercizio.

Uno studio recente, condotto in Germania, ha valutato un campione di pannello in poliuretano espanso rigido, estratto da una copertura a falda in opera da 28 anni. La schiuma non presentava danneggiamenti fisici (bolle, cavità, rigonfiamenti, ecc.) ed aveva mantenuto sia le prestazioni meccaniche, sia quelle isolanti, non avendo ancora raggiunto il valore stimato della conducibilità termica dichiarata.

Leggerezza del poliuretano

Nel poliuretano espanso rigido, la schiuma è formata dal 3% in volume da polimero solido e dal 97% dalla fase gassosa. La fase gassosa è quindi quella che maggiormente contribuisce alle prestazioni termiche delle schiume e che ne determina la bassa densità di impiego, compresa normalmente, tra i 30 e i 40 kg/m3.

La bassa conducibilità termica delle schiume poliuretaniche comporta anche l'impiego di spessori ridotti rispetto a quelli richiesti da altri materiali.
Per questo una soluzione isolante che utilizza le schiume poliuretaniche comporta un rapporto in peso compreso tra 1 a 6 e 1 a 10 rispetto a soluzioni con materiali alternativi (v. tabella)

Resistenza agli agenti chimici e biologici

Il contatto con sostanze chimiche e agenti biologici può modificare le caratteristiche e prestazioni di alcuni materiali isolanti.

Il poliuretano espanso rigido è resistente alla maggior parte delle sostanze chimiche utilizzate in edilizia, quali:

• solventi,

• vernici,

• materiali bituminosi,

• sigillanti

• plastificanti,

• oli minerali,

• acidi ed alcali diluiti

• atmosfere industriali agressive.

La schiuma poliuretanica è è resistente all'attocco di agenti biologici e non favorisce lo sviluppo di condensa o muffa all'interno delle strutture.

Le schiume poliuretaniche sono inerti e non biodegradabili. Il loro eventuale smaltimento in discariche non costituisce quindi un possibile fattore di inquinamento.

Resistenza alla temperatura

Il poliuretano espanso rigido è un materiale termoindurente ed è utilizzabile in un range molto ampio di temperature che va dai -40 ai +120 °C, è quindi particolarmente idoneo per tutte le applicazioni che prevedono forti sbalzi termici.

I pannelli sono in grado di sopportare temperature fino a +220 °C per brevi periodi senza effeti negativi. Sono quindi perfettamente compatibili con le applicazioni che prevedono la saldatura a fiamma delle membrane bituminose o l'adesione con bitumi fusi.

Resistenza meccanica del poliuretano espanso rigido

Il poliuretano espanso rigido è un materiale leggero ma robusto, la densità delle schiume utilizzate per la produzione di pannelli, con rivestimenti flessibili o rigidi, varia normalmente tra i 30 e i 40 kg/m3.
All'interno di questo range di densità la resistenza alla compressione al 10% di deformazione varia tra i 100 e i 200 KPa; valori idonei a soddisfare le più comuni esigenze applicative.
Per applicazioni industriali, destinate a sopportare eccezionali carichi meccanici e/o condizioni di temperatura ed esercizio anomale, sono realizzabili schiume con densità molto più elevate.

I pannelli in poliuretano espanso rigido sono idonei a supportare pavimentazioni o coperture sottoposte a carichi statici e dinamici molto gravosi come, ad esempio, i pavimenti delle celle frigorifere e le coperture carrabili.

Per le applicazioni in situ le densità variano tra i 20 kg/m3 per le schiume applicate per colata nelle intercapedini e i 70 kg/m3 per le applicazioni a spruzzo in copertura.
Le prestazioni meccaniche variano sensibilmente in funzione della densità applicata.

Comportamento all'acqua e al vapore del poliuretano

Impermeabilità all'acqua

La schiuma poliuretanica espansa rigida, caratterizzata da una struttura a celle chiuse, ha un modesto assorbimento d’acqua, dovuto soprattutto a fenomeni di capillarità, e limitato, in condizioni di pressione normale, agli strati superficiali dei manufatti (zone sottoposte a tagli e private della pelle superficiale).
Essendo limitato agli strati superficiali, l’ assorbimento d’acqua è influenzato in modo determinante dalla presenza o meno di rivestimenti protettivi. Questi, in base alla loro natura, potranno migliorare o peggiorare il comportamento all’acqua del manufatto. Per citare, a titolo esemplificativo, alcuni dei rivestimenti più utilizzati, ricordiamo che tutti quelli cartacei tendono ad assorbire acqua e a rilasciarla con l’evaporazione (con conseguenti dilatazioni e restringimenti dei supporti stessi che possono causare deviazioni della planarità del manufatto), mentre quelli di natura metallica, plastica e minerale (lamiere, polietilene, velo di vetro politenato o bitumato) sono praticamente impermeabili e rendono insignificante, limitandolo ai soli bordi laterali eventualmente esposti, l’assorbimento dell’intero manufatto.

Permeabilità al vapore

La permeabilità al vapore di un materiale può essere considerata, a seconda del tipo e delle condizioni di applicazione, una caratteristica positiva (permette il normale flusso del vapore) o negativa.
In casi di ambienti con forte presenza di umidità (particolari lavorazioni industriali) o in presenza di importanti differenze di temperatura tra ambiente esterno ed interno (celle frigorifere) si dovrà, in fase di progetto, prevedere l'eventuale inserimento di una barriera al vapore sul lato caldo della struttura per evitare i fenomeni di condensa all’interno della struttura stessa o dell’isolante. Per determinare la necessità o meno della barriera al vapore e lo spessore del materiale isolante necessario si utilizza generalmente il Metodo Grafico di Glaser.
Il progettista può inoltre adottare isolanti poliuretanici con rivestimenti impermeabili o semipermeabili (indichiamo nella tabella i più comuni) che gli permettono di aumentare, in base alle condizioni di esercizio previste, la resistenza alla diffusione del vapore dello strato isolante.
Il fattore di resistenza alla diffusione del vapore del poliuretano ( µ= 30-150 ) è tale da rendere il materiale facilmente adattabile alle più comuni esigenze applicative.