Паропроницаемость утеплителей таблица: Таблица сравнения утеплителей для дома по теплопроводности

Содержание

Таблица сравнения утеплителей для дома по теплопроводности

В прошлый раз мы определили самый дешевый утеплитель. Сегодня мы проведем сравнение утеплителей. Таблицу с общими характеристиками вы можете найти в итогах статьи. Мы выбрали самые популярные материалы, среди которых минвата, ППУ, пеноизол, пенопласт и эковата. Как видите, это универсальные утеплители с широким спектром применения.

Сравнение теплопроводности утеплителей

Чем выше теплопроводность, тем хуже материал работает как утеплитель.

Мы начинаем сравнение утеплителей по теплопроводности неспроста, так как это, несомненно, самая важная характеристика. Она показывает, сколько тепла пропускает материал не за определенный промежуток времени, а постоянно. Теплопроводность выражается коэффициентом и исчисляется в ваттах на метр квадратный. Например, коэффициент 0,05 Вт/м*К указывает, что на квадратном метре постоянные теплопотери составляют 0,05 Ватта. Чем выше коэффициент, тем лучше материал проводит тепло, соответственно, как утеплитель он работает хуже.

Ниже представлена таблица сравнения популярных утеплителей по теплопроводности:

Наименование материала	Теплопроводность, Вт/м*К
Минвата	0,037-0,048
Пенопласт	0,036-0,041
ППУ	0,023-0,035
Пеноизол	0,028-0,034
Эковата	0,032-0,041

Изучив вышеуказанные виды утеплителей и их характеристики можно сделать вывод, что при равной толщине самая эффективная теплоизоляция среди всех – это жидкий двухкомпонентный пенополиуретан (ППУ).

Толщина теплоизоляции имеет архиважное значение, она должна рассчитываться для каждого случая индивидуально. На результат влияет регион, материал и толщина стен, наличие воздушных буферных зон.

Сравнительные характеристики утеплителей показывают, что на теплопроводность влияет плотность материала, особенно для минеральной ваты. Чем выше плотность, тем меньше воздуха в структуре утеплителя. Как известно, воздух имеет низкий коэффициент теплопроводности, который составляет менее 0,022 Вт/м*К. Исходя из этого, при увеличении плотности растет и коэффициент теплопроводности, что негативно отражается на способности материала удерживать тепло.

Сравнение паропроницаемости утеплителей

Высокая паропроницаемость=отсутствие конденсата.

Паропроницаемость – это способность материала пропускать воздух, а вместе с ним и пар. То есть теплоизоляция может дышать. На этой характеристике утеплителей для дома последнее время производители акцентируют много внимания. На самом деле высокая паропроницаемость нужна только при утеплении деревянного дома. Во всех остальных случаях данный критерий не является категорически важным.

Характеристики утеплителей по паропроницаемости, таблица:

Наименование материала	Паропроницаемость, мг/мчПа
Минвата	0,49-0,6
Пенопласт	0,03
ППУ	0,02
Пеноизол	0,21-0,24
Эковата	0,3

Сравнение утеплителей для стен показало, что самой высокой степенью паропроницаемости обладают натуральные материалы, в то время как у полимерных утеплителей коэффициент крайне низок. Это свидетельствует о том, что такие материалы как ППУ и пенопласт обладают способностью задерживать пар, то есть выполняют функцию пароизоляции. Пеноизол – это тоже своего рода полимер, который изготавливается из смол. Его отличие от ППУ и пенопласта заключается в структуре ячеек, которые открытие. Иными словами, это материал с открытоячеистой структурой. Способность теплоизоляции пропускать пар тесно связан со следующей характеристикой – поглощение влаги.

На сегодняшний день газовое автономное отопление загородного дома – это самый дешевый вариант обогрева жилья.

И напротив, автономное отопление частного дома электричеством самое дорогое. Подробности тут.

Обзор гигроскопичности теплоизоляции

Высокая гигроскопичность – это недостаток, который нужно устранять.

Гигроскопичность – способность материала впитывать влагу, измеряется в процентах от собственного веса утеплителя. Гигроскопичность можно назвать слабой стороной теплоизоляции и чем выше это значение, тем серьезнее потребуются меры для ее нейтрализации. Дело в том, что вода, попадая в структуру материала, снижает эффективность утеплителя. Сравнение гигроскопичности самых распространенных теплоизоляционных материалов в гражданской строительстве:

Наименование материала	Влагопоглощение, % от массы
Минвата	1,5
Пенопласт	3
ППУ	2
Пеноизол	18
Эковата	1

Сравнение гигроскопичности утеплителей для дома показало высокое влагопоглощение пеноизола, при этом данная теплоизоляция обладает способностью распределять и выводить влагу. Благодаря этому, даже намокнув на 30%, коэффициент теплопроводности не уменьшается. Несмотря на то, что у минеральной ваты процент поглощения влаги низкий, она особенно нуждается в защите. Напитав воды, она удерживает ее, не давая выходить наружу. При этом способность предотвращать теплопотери катастрофически снижается.

Чтобы исключить попадание влаги в минвату используют пароизоляционные пленки и диффузионные мембраны. В основном полимеры устойчивы к длительному воздействию влаги, за исключением обычного пенополистирола, он быстро разрушается. В любом случае вода ни одному теплоизоляционному материалу на пользу не пошла, поэтому крайне важно исключить или минимизировать их контакт.

Организовать автономное газовое отопление в квартире возможно только при наличии всех разрешительных документов (список довольно внушающий).

Окупаемость альтернативного отопление частного дома водородом порядка 35 лет. Стоит оно тоги или нет, читайте здесь.

Монтаж и эффективность в эксплуатации

Монтаж ППУ – быстро и легко.

Сравнение характеристик утеплителей должно осуществляться с учетом монтажа, ведь это тоже важно. Легче всего работать с жидкой теплоизоляцией, такой как ППУ и пеноизол, но для этого требуется специальное оборудование. Также не составляет труда укладка эковаты (целлюлозы) на горизонтальные поверхности, например, при утеплении пола или чердачного перекрытия. Для напыления эковаты на стены мокрым методом также нужны специальные приспособления.

Пенопласт укладывается как по обрешетке, так и сразу на рабочую поверхность. В принципе, это касается и плит из каменной ваты. Причем укладывать плитные утеплители можно и на вертикальные, и на горизонтальные поверхности (под стяжку в том числе). Мягкую стекловату в рулонах укладывают только по обрешетке.

В процессе эксплуатации теплоизоляционный слой может претерпевать некоторых нежелательных изменений:

напитать влагу;
дать усадку;
стать домом для мышей;
разрушиться от воздействия ИК лучей, воды, растворителей и прочее.

Кроме всего вышеуказанного, важное значение имеет пожаробезопасность теплоизоляции. Сравнение утеплителей, таблица группы горючести:

Наименование материала	Группа горючести
Минвата	НГ (не горит)
Пенопласт	Г1-Г4 (сильногорючий)
ППУ	Г2 (умеренногорючий)
Пеноизол	Г1 (слабогорючий)
Эковата	Г2 (умеренногорючий)

Итоги

Сегодня мы провели обзор утеплителей для дома, которые используются чаще всего. По результатам сравнения разных характеристик мы получили данные касательно теплопроводности, паропроницаемости, гигроскопичности и степени горючести каждого из утеплителей. Все эти данные можно объединить в одну общую таблицу:

Наименование материала	Теплопроводность, Вт/м*К	Паропроницаемость, мг/мчПа	Влагопоглощение, %	Группа горючести
Минвата	0,037-0,048	0,49-0,6	1,5	НГ
Пенопласт	0,036-0,041	0,03	3	Г1-Г4
ППУ	0,023-0,035	0,02	2	Г2
Пеноизол	0,028-0,034	0,21-0,24	18	Г1
Эковата	0,032-0,041	0,3	1	Г2

Помимо этих характеристик, мы определили, что легче всего работать с жидкими утеплителями и эковатой. ППУ, пеноизол и эковата (монтаж мокрым методом) просто напыляются на рабочую поверхность. Сухая эковата засыпается вручную.

Таблица теплопроводности и других качеств материалов для утепления

Да, в нашей стране, в отличие от стран с жарким климатом, бывают лютые зимы. Именно поэтому нужно строиться из теплых материалов с использованием специальных утеплителей. В ином случае все дорогое тепло от котлов и печей будет уходить через стены и другие перекрытия.

Нам нужно точно знать, какие из современных популярных материалов для утепления наиболее эффективны.

Что такое теплопроводность?

Теплопроводность можно описать как процесс передачи тепловой энергии до наступления теплового равновесия. Температура, так или иначе, будет выровнена, вопрос только в скорости этого процесса. Если применить это понятие к дому, то ясно, что чем дольше температура внутри здания выравнивается с наружной, тем лучше. Проще говоря, насколько быстро дом остывает это вопрос того, какая теплопроводность его стен.

В числовой форме этот показатель характеризуется коэффициентом теплопроводности. Он показывает, сколько тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Чем выше этот коэффициент у материала, тем быстрее он проводит тепло.

Теплопроводность утеплителей — это наиболее информативный показатель, и чем он ниже, тем материал эффективнее он сохраняет тепло (или прохладу в жаркие дни). Но существуют и другие показатели, которые влияют на выбор утеплителя.

Таблица теплопроводности утеплителей

В таблице указаны данные по наиболее широко применяемым утеплителям, которые используют в частном строительстве: минеральной ваты, пенополистирола, пенополиуретана и пенопласта. Также приведены сравнительные данные по другим видам.

Таблица теплопроводности утеплителей

Утеплитель	Теплопроводность, Вт/(м*С)	Плотность, кг/м³	Паропроницаемость, мг/ (мчПа)	«+»	«-»	Горюч.
Пенополиуретан	0,023	32	0,0-0,05	2.Бесшовный монтаж пеной; 3.Долгосрочность; 4.Лучшая тепло-, гидроизоляция	1.недешевый 2. Не устойчив к УФ-излучению	Самозатухающий
	0,029	40
	0,035	60
	0,041	80
Пенополистирол (пенопласт)	0,038	40	0,013-0,05	1.Отлично изолирует; 2. Дешевый; 3. Влагонепроницаем	1. Хрупкий; 2. Не «дышит» и образует конденсат	Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание
	0,041	100
	0,05	150
Экструдированный пенополистирол	0,031	33	0,013	1.Очень низкая теплопроводность; 3.Влагонепроницаем; 4.Прочен на сжатие; 5. Не гниет и не плесневеет; 6. Эксплуатация от -50 °С до +75°С; 7. Удобен в монтаже.	1. На порядок дороже пенопласта; 2. Восприимчив к органическим растворителям; 3. Паропроницаемость низкая, образует конденсат.	Г1 у марок с антипеновыми добавками, другие Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание
Минеральная (базальтовая) вата	0,048	50	0,49-0,6	1.Хорошая паропроницаемость –«дышит»; 2.Противостоит грибкам; 3.Звукоизоляция; 4.Высокая термоизоляция; 5.Механическая прочность; 6.Не сыпется	1.Недешевый	Огнеупорный
	0,056	100
	0,07	200
Стекловолокно (стекловата)	0,041-0,044	155-200	0,5	1.Низкая теплопроводность; 2.При пожарах не выделяет токсичных веществ	1.Со временем теплоизоляция снижается; 2.Может появляться плесень; 3.Проблемный монтаж: волокна осыпаются и наносят вред коже, глазам; 4.Паропроницаемость низкая, образует конденсат.	Не горит
Пенопласт ПВХ	0,052	125	0,023	1.Жесткий и удобный в монтаже	1.Недолговечен; 2.Плохая паропроницаемость и образование конденсата	Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание
Древесные опилки	0,07-0,18	230	—	1.Дешевизна; 2.Экологичность	1.Портиться и гниет; 2.Теплоизоляционные свойства падают при высокой влажности	Пожароопасен

Сравнение «+» и «-» поможет определить, какой утеплитель выбрать для конкретных целей.

Полезные показатели утеплителей

На какие основные показатели нужно обратить внимание при выборе утеплителя:

Теплопроводность при выборе утеплителя материала является основным показателем. Чем она ниже, тем лучшая теплоизоляция у этого материала;
Плотность напрямую влияет на массу материала, от нее зависит, какая дополнительная нагрузка придется на стены или перекрытия дома. Это очень просто вычислить, зная объем утеплителя и его плотность. Обычно теплоизоляционные свойства падают с ростом плотности материала. Чем легче утеплитель, тем проще с ним работать, а нагрузка на перекрытия будет минимальной;
Паропроницаемость показывает, как материал пропускает водяной пар. Высокий коэффициент говорит о том, что материал может увлажняться. Наоборот, низкий коэффициент указывает то, что материал не пропускает пар и образует конденсат. Материалы можно делить на 2 вида: а) ваты – материалы, состоящие из волокон. Они паропроницаемы; б) пены – это затвердевшая пенная масса особого вещества. Не пропускают пар ;
Водопоглощение — это способность вещества впитывать воду. Чем она выше, тем менее материал пригоден для утепления, тем более для наружных теплоизоляционных работ, ванной, кухни и других мест с повышенной влажностью;
Горючесть довольно понятный показатель, очевидно, что наилучшие материалы для утепления те, которые не горят. Также пригодны самозатухающие варианты;
Прочность на сжатие — это способность материала сохранить свою форму и толщину при механическом воздействии. Многие материалы хороши как утеплитель, но могут сжиматься, при этом снижаются их теплоизоляционные качества;
Хрупкость нежелательна для утеплителя, хотя и не является основополагающим качеством при выборе;
Долговечность определяет срок службы материала;
Толщина материала определяет, сколько пространства будет занимать теплоизоляция. При внутренних работах это важно, ведь чем тоньше слой материала, тем меньше полезного пространств он «съест»;
Экологичность материала особенно важна при выполнении внутреннего утепления. Нужно обратить внимание, не разлагается ли утеплитель на опасные составляющие, а также не выделяет ли он при пожаре токсичных веществ.

Кто на свете всех теплей?

Цель такого тщательного изучения утеплителей одна — узнать, какой из них лучше всех. Однако, это палка о двух концах, ведь материалы с высокой термоизоляцией могут иметь другие нежелательные характеристики.

Пенополиуретан или экструдированный пенополистирол

Нетрудно определить по таблице, что чемпион по теплоизоляции – это пенополиуретан. Но и цена его гораздо выше, нежели у полистирола или пенопласта. Все потому что он обладает двумя наиболее востребованными в строительстве качествами: негорючесть и водоотталкивающие свойства. Его трудно поджечь, поэтому пожарная безопасность такого утепления высока, к тому же он не боится намокнуть.

Но у пенополиуретана появилась настоящая альтернатива – экструдированный пенополистирол. По сути это тот же пенопласт, но прошедший дополнительную обработку – экструдировку, которая улучшила его. Это материал с равномерной структурой и замкнутыми ячейками, который представлен в виде листов разной толщины. От обычного пенопласта его отличает усиленная прочность и способность выдерживать механическое давление. Именно поэтому его можно назвать достойным конкурентом пенополиуретану. Единственный недостаток монтажа отдельных плит – швы, которые успешно заделываются монтажной пеной.

А уж чем вам удобнее пользоваться – жидким утеплителем из баллончика или плитами, выбирать только вам. Но помните, что эти материалы не «дышат» и могут образовывать эффект запотевших окон, так что все утепление может уйти из форточки во время проветривания. Поэтому утеплять такими материалами нужно разумно.

Минеральная вата или пенопласт

Если сравнивать минеральную вату и пенопласт, то их теплопроводность находится на одном уровне ≈ 0,5. Поэтому выбирая между этими материалами, неплохо было бы оценить и другие качества, такие как водопроницаемость. Так, монтаж ваты в местах с возможным намоканием нежелательна, поскольку она теряет свойства теплоизоляции на 50% при намокании на 20%. С другой стороны, вата «дышит» и пропускает пар, так что не будет образовываться конденсата. В доме, который утеплен ватой из базальтового волокна, не будут запотевать окна. И вата, в отличие от пенопласта, не горит.

Другие утеплители

Весьма популярны сейчас эко-материалы, такие как опилки, которые смешивают с глиной и используют для стен. Однако, такой приятный по цене материал как опилки, имеет много недостатков: горит, намокает и гниет. Не говоря уже о том, что набирая влагу, опилки теряют теплоизоляционные свойства.

Также набирает популярности дешевое и экологичное пеностекло, которое можно применять только без нагрузок, поскольку он весьма хрупок.

Выбирая утеплитель

Цены на энергоносители растут, и вместе с тем растет популярность на утеплители. В нашей статье представлена таблица теплопроводности материалов для утепления и сравнительный анализ популярных видов утеплителей. Главное, что хотелось бы отметить — хорошие показатели вы получите, приобретая только качественный сертифицированный продукт. Выбор теплоизоляционных материалов на рынке весьма широк и один вид утеплителя предлагается более чем пятью производителями. Много из них могут вас огорчить своим качеством, поэтому ориентируйтесь на отзывы тех, кто испытал конкретные торговые марки на «своей шкуре».

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Что такое паропроницаемость и каковы источники пара в помещении.

При дыхании, приготовлении еды, купании в душе и ванной при условии отсутствия вытяжки может появиться конденсат на окнах, стенах, полу, мебели, водопроводной трубе. Так образуется водяной пар у нас дома.

В строительстве уже давно известен такой термин, как паропроницаемость, что означает способность материалов пропускать сквозь себя капли влаги, которые содержатся в воздухе, по причине существования разной величины парциального давления пара с противоположных сторон при условии одинаковых показателей давления воздуха. Также паропроницаемостью принято считать поток пара с определенной плотностью, который проходит сквозь толщу стен.

Также была разработана таблица паропроницаемости строительных материалов, но она составлена условно, потому что числовые значения не всегда соответствуют реальным условиям, поэтому точка росы носит также условный характер.

Таблица паропроницаемостистроиельных материалов.

паропроницаемость в строительных материалах

☛ Например, возьмем стену из пенобетона, паропроницаемость которого при условии, что он не отделан дополнительными строительными материалами как снаружи и изнутри, имеет паропроницаемость – 0,26 Мг/(м*ч*Па). В реальных жизненных условиях эксплуатации стены из газобетона дополнительно штукатурятся, обрабатываются акриловыми грунтовками, окрашиваются или оклеиваются наружной отделкой стен (краска, акриловые или флизелиновые обои). В свою очередь данный строительный материал для внутренней декоративной отделки стен в помещении по физическим свойствам практически непаропроницаемый (0,01 Мг/(м*ч*Па)). Это значительно влияет на реальную паропроницаемость материалов, что доказано лабораторными исследованиями.

Следует вывод, что статические показатели физических свойств строительных материалов в лабораторных и реальных условиях могут значительно отличаться, что влияет на дальнейшую эксплуатацию в целом. Это означает, что в современном строительстве и отделке фасадов большое значение имеет использование физических свойств строительных материалов, которые по своим значениям имеют схожие показатели (при отделке паропроницаемой стены непаропроницаемыми обоями свойства первой сводятся к минимуму). То есть, рассматривая стеновой пирог в комплексе, мы должны учитывать физические свойства (теплопроводность и паропроницаемость) каждого материала отдельно. При этом паропроницаемость материала должна увеличиваться от внутреннего слоя отделки к наружному.

☛ Чем выше паропроницаемость материалов, тем лучше!? Но, если более глубоко подойти к изучению данного вопроса, то мы увидим, что этот показатель напрямую связан с показателем теплопроводности, то есть паропроницание связано с теплопотерями, так как разогретые частички влаги (пара) при перепаде температур внутри помещения и снаружи стремятся сквозь стены наружу вместе с температурой воздуха. При этом происходит естественная теплопотеря.

Намного важнее в современном энергоэффективном строительстве обращать внимание и делать акцент на плотности строительного материала, так как при нагревании изнутри материала с высокой плотностью и низкой паропроницаемостью энергоемкий материал (кирпич, керамоблок) способен аккумулировать в себе тепло дополнительно и снаружи, тем самым не допуская чрезмерного паропроницания и выхода тепла наружу. Похожий принцип в украинской печи – грубы!

Очень важное значение имеет ещё на стадии проектирования будущего фасада выбор несущих стен из энергоемкого материала с низкой степенью паропроницания (бетон, кирпич, керамоблок) – инерционный дом и грамотную естественную вентиляционную систему – с окнами с системой микропроветривания и т. д.

Показатель µ означает процесс, когда материалы условно противодействуют паропереносу относительно возможности паропереноса воздуха. Взглянем на пример с показателем µ, который равен 1 (минеральная вата), что означает, что этот строительный материал отлично проводит пар равно, как и воздух. Когда величина газобетона с показателем µ 10 дает понять, что газобетон способен проводить пар хуже в 10 раз.

Этот коэффициент характерен для многих строительных материалов. Он измеряется стандартом ISO 12572, рекомендованным международной организацией, данный стандарт называют «Теплотехнические особенности стройматериалов и продуктов – формулировка паропроницаемости». До обозначения коэффициентов паропроницаемости любой материал для возведения зданий проходит тест высокой степени строгости в условиях лаборатории, пребывая во влажном и в сухом состоянии. Это касается непосредственно таких стройматериалов, которые не утеряли свои качества по истечении времени и выпускались относительно недавно.

Подбирая материал для возведения и ремонта зданий, нужно руководствоваться международным стандартом, ибо он заточен на выявление паропроницаемости сухих материалов в среде с влажностью менее 70%, и также сырых материалов в среде с влажностью более 70%. Нужно принять во внимание эти цифры, разрабатывались как показатель паропроницаемости стены, и не следует, чтобы индикатор паропроницаемости уменьшался из внутренних слоев к наружным, иначе возможно получится намокание внутреннего слоя стройматериала.

Вдобавок вы можете знать, что из внутренних слоев к слоям, что снаружи, их показания паропроницаемости понижаются. Для предоставления отборных действующих характеристик для многослойных строений важно помещать слои именно с теплых сторон сооружений, и обязательно не внешние слои, а слои с наивысшей теплопроводностью и большим уровнем противодействия паропроводности. Разрабатывая многослойные конструкции, нужно их помещать в таком порядке, благодаря которому паропроводность любого единичного слоя будет увеличиваться от внутренней поверхности к внешней. При такой расстановке пар, попадающий в защитную конструкцию изнутри, будет просто проникать через все слои и устраняться с наружной поверхности. Еще нужно отметить то, что важно, чтобы индикатор паропроницаемости наружного слоя был по крайней мере выше в 5 раз паропроницаемости внутреннего слоя.

☛ Сейчас мы выясним, какой вариант будет наилучшим для утепления дома. Большинство людей спрашивает: что лучше для утепления строения – пенопласт или минеральная вата? Поскольку эти стройматериалы обладают почти идентичным коэффициентом проводимости тепла. Всё-таки, они отличаются. Одно важное отличие — это паропроницаемость и пенопласт характеризуется её низким показателем. Для наглядности, паропроводность пенополистирола идет на уровне бетона. Большинство застройщиков допускают ошибку, думая что как раз поэтому стены то и «не дышат» и что это мешает уютному проживанию дома. А специалисты предполагают, что внутреннее проветривание должно обеспечивать микроклимат внутри дома. Пенопласт скорее выполняет роль защиты от пара в утепляющем помещении, благодаря чему исключается конденсация влаги изнутри.

➨

А отличие минеральной ваты

– это ее высокий коэффициент паропроницаемости, получается что данный материал и поглощает, и переносит влагу. Отчего при монтаже в утепляющем строении нужно использовать особый клеевой раствор, краску и штукатурку с идентичным коэффициентом паропроводности. Необходимо чтобы постройку осуществляли высококлассные специалисты, которые могут произвести цельную работу, учитывая переход между отверстиями и слоями. Какой-либо пробел, пропуск ухудшит термоизоляцию.

Из чего следует, что показатель паропроницаемости пенопласта составляет 0,05, а показатель минеральной ваты – 0,3-0,5. Именно поэтому способность минеральной ваты пропускать пар в 6-10 раз лучше.

Нужно помнить однако, что данные стройматериалы относятся к неразделимой системе теплоизоляционной конструкции. Благодаря этому видно, что конечный коэффициент паропроницаемости ограничен слоем стройматериала с наименьшейпаропроницаемостью, в результате чего, она веско отличается. Краткое описание строительных материалов для утепления фасада смотрите по ссылке на нашу страницу сайта.

Вы можете и самостоятельно провести грамотный теплорасчет при утеплении вашего дома зная толщину и материал в ваших стен зайдя на сайт – Теплорасчет.рф

В общей сложности приходим к выводу, что стены с утеплителем в виде пенопласта такие же «дышащие», как и стены, где минеральная вата несет в себе функцию утеплителя. Многие эксперты еще полагают, что есть существенный риск при утеплении помещения снаружи и изнутри минеральной ватой с полимерными системами. Так как полимер обладает весьма низкой паропроводностью, это может навредить всей утепляющей конструкции при повышенной влажности. Когда минеральная вата впитывает влагу, она одновременно теряет все прежние свойства. А в пенопласте ☆ влага не собирается, поэтому пенопласт получается идеальным для теплоизоляции стен! Наши специалисты готовы ответит на все Ваши дополнительные вопросы, звоните нашим специалистам ТОВ Роял Фасад

Таблица паропроницаемости строительных материалов

Таблица паропроницаемости материалов

Понятие «дышащих стен» считается положительной характеристикой материалов, из которых они выполнены. Но мало кто задумывается о причинах, допускающих это дыхание. Материалы, способные пропускать как воздух, так и пар, являются паропроницающими.

Наглядный пример строительных материалов, обладающих высокой проницаемостью пара:

древесина;
керамзитовые плиты;
пенобетон.

Бетонные или кирпичные стены менее проницаемы для пара, чем деревянные или керамзитовые.

Источники пара внутри помещения

Дыхание человека, приготовление пищи, водяной пар из ванной комнаты и многие другие источники пара при отсутствии вытяжного устройства создают высокий уровень влажности внутри помещения. Часто можно наблюдать образование испарины на оконных стеклах в зимнее время, или на холодных водопроводных трубах. Это примеры образования водяного пара внутри дома.

Что такое паропроницаемость

Правила проектирования и строительства дают следующее определение термина: паропроницаемость материалов – это способность пропускать насквозь капельки влаги, содержащиеся в воздухе, вследствие различных величин парциальных давлений пара с противоположных сторон при одинаковых значениях давления воздуха. Еще ее определяют, как плотность парового потока, проходящего сквозь определенную толщину материала.

Таблица, имеющая коэффициент паропроницаемости, составленная для строительных материалов, носит условный характер, т. к. заданные расчетные величины влажности и атмосферных условий не всегда соответствуют реальным условиям. Точка росы может быть рассчитана, на основании приблизительных данных.

Конструкция стен с учетом паропроницаемости

Даже если стены возведены из материала, имеющего высокую паропроницаемость, это не может являться гарантией, что он не превратится в воду в толще стены. Чтобы этого не произошло, нужно защитить материал от разности парциального давления паров изнутри и снаружи. Защита от образования парового конденсата производится при помощи плит ОСБ, утепляющих материалов типа пеноплекса и паронепроницаемых пленок или мембран, недопускающих проникновения пара в утеплитель.

Стены утепляют с тем расчетом, чтобы ближе к наружному краю располагался слой утеплителя, неспособный образовать конденсацию влаги, отодвигающий точку росы (образование воды). Параллельно с защитными слоями в кровельном пироге необходимо обеспечить правильный вентиляционный зазор.

Разрушительные действия пара

Если стеновой пирог имеет слабую способность поглощения пара, ему не грозит разрушение вследствие расширения влаги от мороза. Главное условие – не допустить накапливания влаги в толще стены, а обеспечить свободное ее прохождение и выветривание. Не менее важно устроить принудительную вытяжку лишней влаги и пара из помещения, подключить мощную вентиляционную систему. Соблюдая перечисленные условия, можно уберечь стены от растрескивания, и увеличить срок службы всего дома. Постоянное прохождение влаги сквозь строительные материалы ускоряет их разрушение.

Использование проводящих качеств

Учитывая особенности эксплуатации зданий, применяется следующий принцип утепления: снаружи располагаются наиболее паропроводящие утепляющие материалы. Благодаря такому расположению слоев уменьшается вероятность накапливания воды при снижении температуры на улице. Чтобы стены не намокали изнутри, внутренний слой утепляют материалом, имеющим низкую паропроницаемость, например, толстый слой экструдированного пенополистирола.

С успехом применяется противоположный метод использования паропроводящих эффектов строительных материалов. Он состоит в том, что кирпичную стену покрывают пароизолирующим слоем пеностекла, который прерывает движущийся поток пара из дома на улицу в период низких температур. Кирпич начинает аккумулировать влажность комнат, создавая приятный климат внутри помещения благодаря надежному паровому барьеру.

Соблюдение основного принципа при возведении стен

Стены должны отличаться минимальной способностью проводить пар и тепло, но одновременно быть теплоемкими и теплоустойчивыми. При использовании материала одного вида требуемых эффектов достичь невозможно. Внешняя стеновая часть обязана задерживать холодные массы и не допускать их воздействия на внутренние теплоемкие материалы, которые сохраняют комфортный тепловой режим внутри помещения.

Для внутреннего слоя идеально подходит армированный бетон, его теплоемкость, плотность и прочность имеют максимальные показатели. Бетон успешно сглаживает разность ночных и дневных температурных перепадов.

При проведении строительных работ составляют стеновые пироги с учетом основного принципа: паропроницаемость каждого слоя должна повышаться в направлении от внутренних слоев к наружным.

Правила расположения пароизолирующих слоев

Чтобы обеспечить лучшие эксплуатационные характеристики многослойных конструкций сооружений, применяется правило: со стороны, имеющей более высокую температуру, располагают материалы с увеличенной устойчивостью к проникновению пара с повышенной теплопроводностью. Слои, расположенные снаружи, должны иметь высокую паропроводимость. Для нормального функционирования ограждающей конструкции необходимо, чтобы коэффициент наружного слоя в пять раз превышал показатель слоя, расположенного внутри.

При выполнении этого правила водяным парам, попавшим в теплый слой стены, не составит труда с ускорением выйти наружу через более пористые материалы.

При несоблюдении этого условия внутренние слои строительных материалов замокают и становятся более теплопроводными.

Знакомство с таблицей паропроницаемости материалов

При проектировании дома, учитываются характеристики строительного сырья. В Своде правил содержится таблица с информацией о том, какой коэффициент паропроницаемости имеют строительные материалы при условиях нормального атмосферного давления и среднего значения температуры воздуха.

Материал	Коэффициент паропроницаемости мг/(м·ч·Па)
экструдированный пенополистирол	0,013
пенополиуретан	0,05
минеральная вата	0,3 – 0,55
фанера	0,02
железобетон, бетон	0,03
сосна или ель	0,06
керамзит	0,21
пенобетон, газобетон	0,26
кирпич	0,11
гранит, мрамор	0,008
гипсокартон	0,075
дсп, осп, двп	0,12
песок	0,17
пеностекло	0,02
рубероид	0,001
полиэтилен	0,00002
линолеум	0,002

Таблица опровергает ошибочные представления о дышащих стенах. Количество пара, выходящего через стены, ничтожно мало. Основной пар выносится с потоками воздуха при проветривании или с помощью вентиляции.

Важное значение таблицы паропроницаемости материалов

Коэффициент паропроницаемости является важным параметром, который используется для расчета толщины слоя утеплительных материалов. От правильности полученных результатов зависит качество утепления всей конструкции.

Что еще почитать по теме?

Паропроницаемость материалов — таблица и показатели паропроницаемости строительных материалов

Паропроницаемость материалов таблица – это строительная норма отечественных и, конечно же, международных стандартов. Вообще, паропроницаемость – это определенная способность матерчатых слоев активно пропускать водяные пары за счет разных результатов давления при однородном атмосферном показателе с двух сторон элемента.

Рассматриваемая способность пропускать, а также задерживать водяные пары характеризуется специальными величинами, носящими название коэффициент сопротивляемости и паропроницаемости.

В момент подбора строительных материалов лучше акцентировать собственное внимание на международные установленные стандарты ISO. Именно они определяют качественную паропроницаемость сухих и влажных элементов.

Большое количество людей являются приверженцами того, что дышащие настенные поверхности – это хороший признак. Однако это не так. Дышащие элементы – это те сооружения, которые пропускают как воздух, так и пары. Повышенной паропроницаемостью обладают керамзиты, пенобетоны и деревья. В некоторых случаях кирпичи тоже имеют данные показатели.

Если стена наделена высокой паропроницаемостью, то это не значит, что дышать становится легко. В помещении набирается большое количество влаги, соответственно, появляется низкая стойкость к морозам. Выходя через стены, пары превращаются в обычную воду.

Большинство производителей при расчетах рассматриваемого показателя не учитывают важные факторы, то есть хитрят. По их словам, каждый материал тщательно просушен. Отсыревшие пеноблоки увеличивают тепловую проводимость в пять раз, следовательно, в квартире или ином помещении будет достаточно холодно.

Наиболее страшным моментом является падение ночных температурных режимов, ведущих к смещению точки росы в настенных проемах и дальнейшему замерзанию конденсата. Впоследствии образовавшиеся замерзшие воды начинают активно разрушать поверхности.

Показатели

Паропроницаемость материалов таблица указывает на существующие показатели:

Тепловая проводимость, являющаяся энергетическим видом переноса теплоты от сильно нагретых частиц к менее нагретым. Таким образом, осуществляется и появляется равновесие в температурных режимах. При высокой квартирной тепловой проводимости жить можно максимально комфортабельно;
Тепловая емкость рассчитывает количество подаваемого и содержащегося тепла. Его в обязательном порядке необходимо подводить к вещественному объему. Именно так рассматривается температурное изменение;
Тепловое усвоение является ограждающим конструкционным выравниванием в температурных колебаниях, то есть степень поглощения настенными поверхностями влаги;
Тепловая устойчивость — это свойство, ограждающее конструкции от резких тепловых колебательных потоков. Абсолютно вся полноценная комфортабельность в помещении зависит от общих тепловых условий. Тепловая устойчивость и емкость может быть активной в тех случаях, когда слои выполняются из материалов с повышенным тепловым усвоением. Устойчивость обеспечивает нормализованное состояние конструкциям.

Механизмы паропроницаемости

Влага, располагаемая в атмосфере, при пониженном уровне относительной влажности активно транспортируется через имеющиеся поры в строительных компонентах. Они приобретают внешний вид, подобный отдельным молекулам водяного пара.

В тех случаях, когда влажность начинает повышаться, поры в материалах заполняются жидкостями, направляя механизмы работы для скачивания в капиллярные подсосы. Паропроницаемость начинает увеличиваться, понижая коэффициенты сопротивляемости, при повышении в строительном материале влажности.

Для внутренних сооружений в уже оттапливаемых зданиях применяются показатели паропроницаемости сухого типа. В местах, где отопление переменное или же временное используются влажные виды строительных материалов, предназначенные для наружного варианта конструкций.

Паропроницаемость материалов, таблица помогает эффективно сравнить разнообразные типы паропроницаемости.

Оборудование

Для того чтобы корректно определить показатели паропроницаемости, специалисты используют специализированное исследовательское оборудование:

Стеклянные чашки или сосуды для исследований;
Уникальные средства, необходимые для измерительных толщинных процессов с высоким уровнем точности;
Весы аналитического типа с погрешностью взвешивания.

Таблица паропроницаемости.

Таблица паропроницаемости – это полная сводная таблица с данными по паропроницаемости всех возможных материалов, используемых в строительстве. Само слово «паропроницаемость» означает способность слоев строительного материала либо пропускать, либо задерживать водяные пары из-за разных значений давления на обе стороны материала при одинаковом показателе атмосферного давления. Эта способность так же называется коэффициентом сопротивляемости и определяется специальными величинами.

Чем выше показатель паропроницаемости, тем больше стена может вместить в себя влаги, а это значит, что у материала низкая морозостойкость.

Таблица паропроницаемости указывается на следующие показатели:

Тепловая проводимость – это, своего рода, показатель энергетического переноса тепла от более нагретых частиц к менее нагретым частицам. Следовательно, устанавливается равновесие в температурных режимах. Если в квартире установлена высокая теплопроводность, то это является максимально комфортными условиями.
Тепловая емкость. С помощью нее можно рассчитать количество подаваемого тепла и содержащегося тепла в помещении. Обязательно необходимо подводить его к вещественному объему. Благодаря этому можно зафиксировать температурное изменение.
Тепловое усвоение – это ограждающее конструкционное выравнивание при температурных колебаниях. Иными словами, тепловое усвоение – это степень поглощения поверхностями стен влаги.
Тепловая устойчивость – это способность оградить конструкции от резких колебаний тепловых потоков.

Полностью весь комфорт в помещении будет зависеть от этих тепловых условий, именно поэтому при строительстве так необходима таблица паропроницаемости, так как она помогает эффективно сравнить разнообразные типы паропроницаемости.

С одной стороны, паропроницаемость хорошо влияет на микроклимат, а с другой – разрушает материалы, из которых построен дома. В таких случаях рекомендуется устанавливать слой пароизоляции с внешней стороны дома. После этого утеплитель не будет пропускать пар.

Пароизоляция – это материалы, которые применяют от негативного воздействия воздушных паров с целью защиты утеплителя.

Существует три класса пароизоляции. Они различаются по механической прочности и сопротивлению паропроницаемости. Первый класс пароизоляции – это жесткие материалы, в основе которых фольга. Ко второму классу относятся материалы на основе полипропилена или полиэтилена. И третий класс составляют мягкие материалы.

Таблица паропроницаемости материалов.

Таблица паропроницаемости материалов — это строительные нормативы международных и отечественных стандартов паропроницаемости строительных материалов.

Паропроницаемость материалов

Чтобы создать благоприятный микроклимат в помещении, необходимо учитывать свойства строительных материалов. Сегодня мы разберем одно свойство – паропроницаемость материалов.

Паропроницаемостью называется способность материала пропускать пары, содержащиеся в воздухе. Пары воды проникают в материал за счет давления.

Помогут разобраться в вопросе таблицы, которые охватывают практически все материалы, использующиеся для строительства. Изучив данный материал, вы будете знать, как построить теплое и надежное жилище.

Если речь идет о проф. строительстве, то в нем используется специально оборудование для определения паропроницаемости. Таким образом и появилась таблица, которая находится в этой статье.

Сегодня используется следующее оборудование:

Весы с минимальной погрешностью – модель аналитического типа.
Сосуды или чаши для проведения опытов.
Инструменты с высоким уровнем точности для определения толщины слоев строительных материалов.

Разбираемся со свойством

Бытует мнение, что «дышащие стены» полезны для дома и его обитателей. Но все строители задумывают об этом понятии. «Дышащим» называется тот материал, который помимо воздуха пропускает и пар – это и есть водопроницаемость строительных материалов. Высоким показателем паропроницаемости обладают пенобетон, керамзит дерево. Стены из кирпича или бетона тоже обладают этим свойством, но показатель гораздо меньше, чем у керамзита или древесных материалов.На этом графике показано сопротивление проницаемости. Кирпичная стена практически не пропускает и не впускает влагу.

Во время принятия горячего душа или готовки выделяется пар. Из-за этого в доме создается повышенная влажность – исправить положение может вытяжка. Узнать, что пары никуда не уходят можно по конденсату на трубах, а иногда и на окнах. Некоторые строители считают, что если дом построен из кирпича или бетона, то в доме «тяжело» дышится.

На деле же ситуация обстоит лучше – в современном жилище около 95% пара уходит через форточку и вытяжку. И если стены сделаны из «дышащих» строительных материалов, то 5% пара уходят через них. Так что жители домов из бетона или кирпича не особо страдают от этого параметра. Также стены, независимо от материала, не будут пропускать влагу из-за виниловых обоев. Есть у «дышащих» стен и существенный недостаток – в ветреную погоду из жилища уходит тепло.

Таблица поможет вам сравнить материалы и узнать их показатель паропроницаемости:

Чем выше показатель паронипроницаемости, тем больше стена может вместить в себя влаги, а это значит, что у материала низкая морозостойкость. Если вы собираетесь построить стены из пенобетона или газоблока, то вам стоит знать, что производители часто хитрят в описании, где указана паропроницаемость. Свойство указано для сухого материала – в таком состоянии он действительно имеет высокую теплопроводность, но если газоблок намокнет, то показатель увеличится в 5 раз. Но нас интересует другой параметр: жидкость имеет свойство расширяться при замерзании, как результат – стены разрушаются.

Паропроницаемость в многослойной конструкции

Последовательность слоев и тип утеплителя – вот что в первую очередь влияет на паропроницаемость. На схеме ниже вы можете увидеть, что если материал-утеплитель расположен с фасадной стороны, то показатель давление на насыщенность влаги ниже.Рисунок подробно демонстрирует действие давления и проникновение пара в материал.

Если утеплитель будет находиться с внутренней стороны дома, то между несущей конструкцией и этим строительным будет появляться конденсат. Он отрицательно влияет на весь микроклимат в доме, при этом разрушение строительных материалов происходит заметно быстрее.

Разбираемся с коэффициентом

Таблица становится понятна, если разобраться с коэффициентом.

Коэффициент в этом показатели определяет количество паров, измеряемых в граммах, которые проходят через материалы толщиной 1 метр и слоем в 1м² в течение одного часа. Способность пропускать или задерживать влагу характеризирует сопротивление паропроницаемости, которое в таблице обозначается симвломом «µ».

Простыми словами, коэффициент – это сопротивление строительных материалов, сравнимое с папопроницаемостью воздуха. Разберем простой пример, минеральная вата имеет следующий коэффициент паропроницаемости: µ=1. Это означает, что материал пропускает влагу не хуже воздуха. А если взять газобетон, то у него µ будет равняться 10, то есть его паропроводимость в десять раз хуже, чем у воздуха.

Особенности

С одной стороны паропроницаемость хорошо влияет на микроклимат, а с другой – разрушает материалы, из которых построен дома. К примеру, «вата» отлично пропускает влагу, но в итоге из-за избытка пара на окнах и трубах с холодной водой может образоваться конденсат, о чем говорит и таблица. Из-за этого теряет свои качества утеплитель. Профессионалы рекомендуют устанавливать слой пароизоляции с внешней стороны дома. После этого утеплитель не будет пропускать пар.Сопротивления паропроницанию

Если материал имеет низкий показатель паропроницаемости, то это только плюс, ведь хозяевам не приходится тратиться на изоляционные слои. А избавиться от пара, образовывающегося от готовки и горячей воды, помогут вытяжка и форточка – этого хватит, чтобы поддерживать нормальный микроклимат в доме. В случае, когда дом строится из дерева, не получается обойтись без дополнительной изоляции, при этом для древесных материалов необходим специальный лак.

Таблица, график и схема помогут вам понять принцип действия этого свойства, после чего вы уже сможете определиться с выбором подходящего материала. Также не стоит забывать и про климатические условия за окном, ведь если вы живете в зоне с повышенной влажностью, то про материалы с высоким показателем паропроницаемости стоит вообще забыть.

Таблица паропроницаемости основных материалов

Сам термин «паропроницаемость» указывает на свойство материалов пропускать или задерживать в своей толще водяной пар. Таблица паропроницаемости материалов носит условный характер, поскольку приведенные расчетные значения уровня влажности и атмосферного воздействия не всегда соответствуют действительности. Точку росы возможно рассчитать согласно среднему значению.

У каждого материала свой процент паропроницаемости

Определение уровня проницаемости пара

В арсенале профессиональных строителей имеются специальные технические средства, которые позволяют с высокой точностью диагностировать проницаемость пара конкретного строительного материала. Чтобы вычислить параметр, применяются следующие средства:

приспособления, делающие возможным безошибочно установить толщину слоя строительного материала;
лабораторная посуда для выполнения исследований;
весы с максимально точными показаниями.

В этом видео вы узнаете о паропроницаемости:

С помощью такого инструментария можно корректно определить искомую характеристику. Так как данные экспериментов заносятся в таблицы паропроницаемости строительных материалов, во время составления плана жилища нет необходимости устанавливать паропроницаемость строительных материалов.

Создание комфортных условий

Для создания в жилище благоприятного микроклимата требуется принимать во внимание особенности используемого строительного сырья. Особый акцент следует сделать на паропроницаемости. Обладая знаниями об этой способности материала, можно корректно подобрать необходимое для строительства жилья сырье. Данные берутся из строительных норм и правил, например:

Образование пара в жилом доме может быть вызвано дыханием человека и животных, приготовлением еды, перепадом температур в ванной комнате и прочими факторами. Отсутствие вытяжной вентиляции также создаёт высокую степень влажности в помещении. В зимний период нередко можно замечать возникновение конденсата на окнах и на холодном трубопроводе. Это наглядный пример появления пара в жилых домах.

Защита материалов при строительстве стен

Стройматериалы с высокой проницаемостью пара не могут в полной мере гарантировать отсутствие образования конденсата внутри стен. Чтобы не допустить скопления воды в глубине стен, следует избегать разности давления одной из составных частей смеси газообразных элементов водяного пара с обеих сторон стройматериала.

Обеспечить защиту от появления жидкости реально, используя ориентированно-стружечные плиты (ОСП), утепляющие материалы, такие как пеноплекс и пароизоляционная плёнка или мембрана, препятствующая просачиванию пара в теплоизоляцию. Одновременно с защитным слоем требуется организовать корректный воздушный зазор для вентиляции.

Если у стенового пирога нет достаточной способности поглощать пар, он не рискует быть разрушенным в результате расширения конденсата от низких температур. Основное требование — это предотвратить скопление влаги внутри стен и предоставить её беспрепятственное передвижение и выветривание.

Немаловажным условием является установка вентиляционной системы с принудительной вытяжкой, которая не даст скапливаться лишней жидкости и пару в помещении. Выполняя требования, можно защитить стены от образования трещин и повысить износоустойчивость жилища в целом.

Расположение термоизолирующих слоев

Для обеспечения лучших эксплуатационных характеристик многослойной конструкции сооружения пользуются следующим правилом: сторона с более высокой температурой обеспечивается материалами с повышенной сопротивляемостью к просачиванию пара с высоким коэффициентом теплопроводности.

Наружный слой должен обладать высокой паропроводимостью. Для нормальной эксплуатации ограждающего сооружения нужно, чтобы индекс внешнего слоя пятикратно превосходил значения внутреннего слоя. При соблюдении этого правила водяные пары, попавшие в теплый пласт стены, без особых усилий покинут его через более ячеистые стройматериалы. Пренебрегая этими условиями, внутренний слой стройматериалов сыреет, и его коэффициент теплопроводности становится выше.
Подбор отделки также играет важную роль на финальных этапах строительных работ. Правильно подобранный состав материала гарантирует ему результативное выведение жидкости во внешнюю среду, поэтому даже при минусовой температуре материал не разрушится.

Индекс проницаемости пара является ключевым показателем при расчете величины поперечного сечения утеплительного слоя. От достоверности произведенных вычислений будет зависеть, насколько качественным получиться утепление всего здания.

Паропроницаемость материалов — таблица

Наиболее страшным моментом является падение ночных температурных режимов, ведущих к смещению точки росы в настенных проемах и дальнейшему замерзанию конденсата. Впоследствии образовавшиеся замерзшие воды начинают активно разрушать поверхности.

Показатели

Паропроницаемость материалов таблица указывает на существующие показатели:

Тепловая проводимость, являющаяся энергетическим видом переноса теплоты от сильно нагретых частиц к менее нагретым. Таким образом, осуществляется и появляется равновесие в температурных режимах. При высокой квартирной тепловой проводимости жить можно максимально комфортабельно;
Тепловая емкость рассчитывает количество подаваемого и содержащегося тепла. Его в обязательном порядке необходимо подводить к вещественному объему. Именно так рассматривается температурное изменение;
Тепловое усвоение является ограждающим конструкционным выравниванием в температурных колебаниях, то есть степень поглощения настенными поверхностями влаги;
Тепловая устойчивость — это свойство, ограждающее конструкции от резких тепловых колебательных потоков. Абсолютно вся полноценная комфортабельность в помещении зависит от общих тепловых условий. Тепловая устойчивость и емкость может быть активной в тех случаях, когда слои выполняются из материалов с повышенным тепловым усвоением. Устойчивость обеспечивает нормализованное состояние конструкциям.

Механизмы паропроницаемости

Паропроницаемость материалов, таблица помогает эффективно сравнить разнообразные типы паропроницаемости.

Оборудование

Стеклянные чашки или сосуды для исследований;
Уникальные средства, необходимые для измерительных толщинных процессов с высоким уровнем точности;
Весы аналитического типа с погрешностью взвешивания.

Таблица данных по теплопроводности утеплителей

Современные утеплительные материалы имеют уникальные характеристики и применяются для решения задач определенного спектра. Большинство из них предназначены для обработки стен дома, но есть и специфичные, разработанные для обустройства дверных и оконных проемов, мест стыка кровли с несущими опорами, подвальных и чердачных помещений. Таким образом, выполняя сравнение теплоизоляционных материалов, нужно учитывать не только их эксплуатационные свойства, но и сферу применения.

Главные параметры

Дать оценку качеству материала можно исходя из нескольких основополагающих характеристик. Первая из них – коэффициент теплопроводности, который обозначается символом «лямбда» (ι). Этот коэффициент показывает, какой объем теплоты за 1 час проходит через отрезок материала толщиной 1 метр и площадью 1 м² при условии, что разница между температурами среды на обеих поверхностях составляет 10°С.

Показатели коэффициента теплопроводности любых утеплителей зависят от множества факторов – от влажности, паропроницаемости, теплоемкости, пористости и других характеристик материала.

Чувствительность к влаге

Влажность – это объем влаги, которая содержится в теплоизоляции. Вода отлично проводит тепло, и насыщенная ею поверхность будет способствовать выхолаживанию помещения. Следовательно, переувлажненный теплоизоляционный материал потеряет свои качества и не даст желаемого эффекта. И наоборот: чем большими водоотталкивающими свойствами он обладает, тем лучше.

Паропроницаемость – параметр, близкий к влажности. В числовом выражении он представляет собой объем водяного пара, проходящий через 1 м2 утеплителя за 1 час при соблюдении условия, что разность потенциального давления пара составляет 1Па, а температура среды одинакова.

При высокой паропроницаемости материал может увлажняться. В связи с этим при утеплении стен и перекрытий дома рекомендуется выполнить монтаж пароизоляционного покрытия.

Водопоглощение – способность изделия при соприкосновении с жидкостью впитывать ее. Коэффициент водопоглощения очень важен для материалов, которые используются для обустройства наружной теплоизоляции. Повышенная влажность воздуха, атмосферные осадки и роса могут привести к ухудшению характеристик материала.

Также не рекомендуется применять водопоглощающую изоляцию при отделке ванных комнат, санузлов, кухонь и других помещений с высоким уровнем влажности.

Плотность и теплоемкость

Пористость – выраженное в процентах количество воздушных пор от общего объема изделия. Различают поры закрытые и открытые, крупные и мелкие. Важно, чтобы в структуре материала они были распределены равномерно: это свидетельствует о качестве продукции. Пористость иногда может достигать 50%, в случае с некоторыми видами ячеистых пластмасс этот показатель составляет 90-98%.

Плотность – это одна из характеристик, влияющих на массу материала. Специальная таблица поможет определить оба этих параметра. Зная плотность, можно рассчитать, насколько увеличится нагрузка на стены дома или его перекрытия.

Теплоемкость – показатель, демонстрирующий, какое количество тепла готова аккумулировать теплоизоляция. Биостойкость – способность материала сопротивляться воздействию биологических факторов, например, патогенной флоры. Огнестойкость – противодействие изоляции огню, при этом данный параметр не стоит путать с пожаробезопасностью. Различают и другие характеристики, к которым относятся прочность, выносливость на изгиб, морозостойкость, износоустойчивость.

Коэффициент сопротивления

Также при выполнении расчетов нужно знать коэффициент U – сопротивление конструкций теплопередаче. Этот показатель не имеет никакого отношения к качествам самих материалов, но его нужно знать, чтобы сделать правильный выбор среди разнообразных утеплителей. Коэффициент U представляет собой отношение разности температур с двух сторон изоляции к объему проходящего через нее теплового потока. Чтобы найти теплосопротивление стен и перекрытий, нужна таблица, где рассчитана теплопроводность строительных материалов.

Произвести необходимые вычисления можно и самостоятельно. Для этого толщину слоя материала делят на коэффициент его теплопроводности. Последний параметр — если речь идет об изоляции — должен быть указан на упаковке материала. В случае с элементами конструкции дома все немного сложнее: хотя их толщину можно измерить самостоятельно, коэффициент теплопроводности бетона, дерева или кирпича придется искать в специализированных пособиях.

При этом часто для изоляции стен, потолка и пола в одном помещении используются материалы разного типа, поскольку для каждой плоскости коэффициент теплопроводности нужно рассчитывать отдельно.

Теплопроводность основных видов утеплителей

Исходя из коэффициента U, можно выбрать, какой из видов теплоизоляции лучше использовать, и какую толщину должен иметь слой материала. Расположенная ниже таблица содержит сведения о плотности, паропроницаемости и теплопроводности популярных утеплителей:

Преимущества и недостатки

При выборе теплоизоляции нужно учитывать не только ее физические свойства, но и такие параметры, как легкость монтажа, потребность в дополнительном обслуживании, долговечность и стоимость.

Сравнение самых современных вариантов

Как показывает практика, проще всего осуществлять монтаж пенополиуретана и пеноизола, которые наносятся на обрабатываемую поверхность в форме пены. Эти материалы пластичны, они с легкостью заполняют полости внутри стен постройки. Недостатком вспениваемых веществ является потребность в использовании специального оборудования для их распыления.

Как показывает приведенная выше таблица, достойную конкуренцию пенополиуретану составляет экструдированный пенополистирол. Этот материал поставляются в виде твердых блоков, но с помощью обычного столярного ножа ему можно придать любую форму. Сравнивая характеристики пенных и твердых полимеров, стоит отметить, что пена не образует швов, и это является ее главным преимуществом по сравнению с блоками.

Сравнение ватных материалов

Минеральная вата по свойствам похожа на пенопласты и пенополистирол, однако при этом «дышит» и не горит. Также она обладает лучшей устойчивостью при воздействии влаги и практически не меняет свои качества в процессе эксплуатации. Если стоит выбор между твердыми полимерами и минеральной ватой, лучше отдать предпочтение последней.

У каменной ваты сравнительные характеристики те же, что и у минеральной, но стоимость выше. Эковата имеет приемлемую цену и легко монтируется, но отличается низкой прочностью на сжатие и со временем проседает. Стекловолокно также проседает и, кроме того, осыпается.

Сыпучие и органические материалы

Для теплоизоляции дома иногда применяются сыпучие материалы – перлит и гранулы из бумаги. Они отталкивают воду и устойчивы к воздействию патогенных факторов. Перлит экологичен, он не горит и не оседает. Тем не менее, сыпучие материалы редко применяются для утепления стен, лучше с их помощью обустраивать полы и перекрытия.

Из органических материалов необходимо выделить лен, древесное волокно и пробковое покрытие. Они безопасны для окружающей среды, но подвержены горению, если не пропитаны специальными веществами. Кроме того, древесное волокно подвержено воздействию биологических факторов.

В целом, если учитывать стоимость, практичность, теплопроводность и долговечность утеплителей, то наилучшие материалы для отделки стен и перекрытий – это пенополиуретан, пеноизол и минеральная вата. Остальные виды изоляции обладают специфическими свойствами, так как разработаны для нестандартных ситуаций, а применять такие утеплители рекомендуется только в том случае, если других вариантов нет.

Теплопроводность современных утеплителей. Таблица

Сравнение теплопроводности утеплителей

Чем выше теплопроводность, тем хуже материал работает как утеплитель.

Ниже представлена таблица сравнения популярных утеплителей по теплопроводности:

Наименование материала	Теплопроводность, Вт/м*К
Минвата	0,037-0,048
Пенопласт	0,036-0,041
ППУ	0,023-0,035
Пеноизол	0,028-0,034
Эковата	0,032-0,041

Изучив вышеуказанные виды утеплителей и их характеристики можно сделать вывод, что при равной толщине самая эффективная теплоизоляция среди всех – это жидкий двухкомпонентный пенополиуретан (ППУ).

Что такое теплопроводность

Узнать, насколько хорошо тот или иной материал способен сохранять тепло, можно по коэффициенту его теплопроводности. Определяют этот показатель очень просто. Берут кусок материала площадью в 1 м2 и толщиной в метр. Одну из его сторон нагревают, а противоположную ей оставляют холодной. При этом разница температур должна быть десятикратной. Далее смотрят какое количество тепла достигнет холодной стороны за один час. Измеряют теплопроводность в ваттах, разделенных на произведения метра и градуса (Вт/мК). При покупке пенополистирола для обшивки дома, лоджии или балкона обязательно следует посмотреть на этот показатель.

Сравнение паропроницаемости утеплителей

Высокая паропроницаемость=отсутствие конденсата.

Характеристики утеплителей по паропроницаемости, таблица:

Наименование материала	Паропроницаемость, мг/мчПа
Минвата	0,49-0,6
Пенопласт	0,03
ППУ	0,02
Пеноизол	0,21-0,24
Эковата	0,3

На сегодняшний день газовое автономное отопление загородного дома – это самый дешевый вариант обогрева жилья.

И напротив, автономное отопление частного дома электричеством самое дорогое. Подробности тут.

Особенности материалов

Немаловажный показатель для стройматериалов — это способность их к возгоранию. Пенопласт относится к категории нормальногорючих, в то время, как пеноплекс — это сильногорючий материал. Чтобы снизить его горючесть, на этапе производства, материал обрабатывают — антипиренами. Результат достигнут, но только пеноплекс стал выделять в атмосферу — опасные ядовитые газы.

Производители обеих видов материалов заявляют о неограниченном их сроке эксплуатации. Но уместно такое заявление, в случае отсутствия попадания ультрафиолета на поверхность материалов. Поэтому говорить о долговечности можно, после укрытия пеноплекса и пенопласта защитными материалами.

Данный материал обладает высокой влагостойкостью и воздухонепроницаемостью. Пенопласт по этим параметрам проигрывает, так как он является не надежным барьером для циркуляции воздуха, и менее защищенным от воздействия влаги.

Различие пенопласта и пеноплекса обусловлено такими параметрами:

прочность;
влагостойкость;
воздухонепроницаемость.

Пеноплекс обладает такими преимуществами:

высокая плотность материала снижает его теплоизоляционные свойства;
при отсутствии дополнительной обработки уступает по горючести пенопласту;
низкий коэффициент экологической чистоты;
высокая степень влагостойкости.

Для пенопласта характерны такие свойства:

минимальная плотность, но лучшая степень теплоизоляции;
отсутствие шумоизоляции;
минимальная влагозащищенность.

Это основные важные свойства обоих стройматериалов для утепления, по которым осуществляется их выбор. Оба материала просты в монтаже и обработке, но выбирая материал для утепления важно учитывать такой фактор, какая область его применения.

Обзор гигроскопичности теплоизоляции

Высокая гигроскопичность – это недостаток, который нужно устранять.

Наименование материала	Влагопоглощение, % от массы
Минвата	1,5
Пенопласт	3
ППУ	2
Пеноизол	18
Эковата	1

Организовать автономное газовое отопление в квартире возможно только при наличии всех разрешительных документов (список довольно внушающий).

Окупаемость альтернативного отопление частного дома водородом порядка 35 лет. Стоит оно тоги или нет, читайте здесь.

Сравнение характеристик популярных утеплителей

Пенопласт (пенополистирол)

Этот утеплитель самый популярный, благодаря легкости монтажу и небольшой стоимости.

Пенопласт изготавливается при помощи вспенивания полистирола, имеет очень низкую теплопроводность, устойчив к влажности, легко режется ножом и удобен во время монтажа. Благодаря низкой стоимости имеет большую востребованность для утепления различных помещений. Однако материал достаточно хрупкий, а также поддерживает горение, выделяя токсичные вещества в атмосферу. Пенопласт предпочтительнее использовать в нежилых помещениях.

Пеноплэкс (экструдированный пенополистирол)

Утеплитель не подвергается гниению и воздействию влаги, очень прочный и удобный в использовании – легко режется ножом. Низкое водопоглощение обеспечивает незначительные изменения теплопроводности материала в условиях высокой влажности, плиты имеют высокую сопротивляемость сжатию, не подвергаются разложению. Благодаря этому экструдированный пенополистирол можно использовать для утепления ленточного фундамента и отмостки. Пеноплекс пожаробезопасен, долговечен и прост в применении.

Базальтовая вата

Материал производится из базальтовых горных пород при расплавлении и раздуве с добавлением компонентов для получения волокнистой структуры материала с водоотталкивающими свойствами. При эксплуатации базальтовая вата Rockwool не уплотняется, а значит, ее свойства не изменяются со временем. Материал пожаробезопасен и экологичен, имеет хорошие показатели звукоизоляции и теплоизоляции. Используется для внутреннего и наружного утепления. Во влажных помещениях требует дополнительной пароизоляции.

Минеральная вата

Минвата производится из природных материалов – горных пород, шлака, доломита с помощью специальной технологии. Минвата Изовер имеет низкую теплопроводность, пожаробезопасна и абсолютно безопасна. Одним из недостатков утеплителя является низкая влагостойкость, что требует обустройства дополнительной влаго- пароизоляции при его использовании. Материал не рекомендуется использовать для утепления подвалов домов и фундаментов, а также во влажных помещениях – парилках, банях, предбанниках.

Пенофол, изолон (фольгированный теплоизолятор из полиэтилена)

Утеплитель состоит из нескольких слоев вспененного полиэтилена, имеющих различную толщину и пористую структуру. Материал часто имеет слой фольги для отражающего эффекта, выпускается в рулонах и в листах. Утеплитель имеет толщину в несколько миллиметров (в 10 раз тоньше обычных утеплителей), но отражает до 97% тепловой энергии, очень легкий, тонкий и удобный в работе материал. Используются для теплоизоляции и гидроизоляции помещений. Имеет длительный срок эксплуатации, не выделяет вредных веществ.

Монтаж и эффективность в эксплуатации

Монтаж ППУ – быстро и легко.

В процессе эксплуатации теплоизоляционный слой может претерпевать некоторых нежелательных изменений:

напитать влагу;
дать усадку;
стать домом для мышей;
разрушиться от воздействия ИК лучей, воды, растворителей и прочее.

Наименование материала	Группа горючести
Минвата	НГ (не горит)
Пенопласт	Г1-Г4 (сильногорючий)
ППУ	Г2 (умеренногорючий)
Пеноизол	Г1 (слабогорючий)
Эковата	Г2 (умеренногорючий)

Свойства утеплителя

Выбирая утепление необходимо учитывать большой спектр его характеристик. Наиболее важными из них будут:

Схема утепления стен стекловатой.

Плотность. От этого показателя в прямой зависимости находится теплопроводность. Чем она плотнее, тем показатель теплопроводности выше. Кроме того, этот показатель во многом является определяющим для различно ориентированных поверхностей.
Теплопроводность. Это основной показатель утеплителей. Чем меньше способность удерживать тепло, тем больше требуется материала на утепление. В свою очередь, этот показатель зависит от способности впитывать влагу.
Гигроскопичность. Утеплители, у которых этот показатель низкий, плохо впитывают влагу и, соответственно, имеют низкую способность проводить тепло, что влияет, как на потребное количество, так и долговечность.

Кроме того, по своим механическим свойствам утеплители обычно делят на четыре класса:

насыпной – гранулы или крошка – пеновещества различных фракций;
вата – непосредственно рулонный материал или различные изделия с ее использованием;
плиты – пластины различных размеров, изготовленные способом склеивания и прессования;
пеноблоки – изготавливаются из вспененного бетона, стекла или других материалов с соответствующими свойствами.

Итоги

Наименование материала	Теплопроводность, Вт/м*К	Паропроницаемость, мг/мчПа	Влагопоглощение, %	Группа горючести
Минвата	0,037-0,048	0,49-0,6	1,5	НГ
Пенопласт	0,036-0,041	0,03	3	Г1-Г4
ППУ	0,023-0,035	0,02	2	Г2
Пеноизол	0,028-0,034	0,21-0,24	18	Г1
Эковата	0,032-0,041	0,3	1	Г2

От чего зависит теплопроводность пенопласта

Величина теплопроводности пенопласта, как и любого другого материала, зависит от трех основных составляющих:

температуры воздуха;
плотности пенопластовой плиты;
уровня влажности среды, в которой используется утеплитель.

Как видно из схемы, при низких температурах воздуха градиент по толщине стенки линейно меняется от отрицательных значений на наружной поверхности облицовки до +20оС внутри помещения. Необходимо так подобрать теплопроводность и толщину материала, чтобы точка росы или, другими словами, температура, при которой начинают конденсироваться пары воды, находилась внутри массива пенопласта.

Влияние плотности и влажности окружающей среды

Несмотря на все заверения производителей, пенопласт способен поглощать и проводить водяные пары, для сравнения, величина паропроницаемости для пенопластового листа всего лишь на 20% ниже проницаемости древесины. Естественно, наличие водяных паров в толще пенопласта существенным образом влияет на его теплопроводность. Найти зависимость в справочниках практически невозможно, поэтому при расчетах делают эмпирическую поправку на теплопроводность, исходя из толщины теплоизоляции.

Пенопласт способен поглощать в поверхностных слоях до 3% воды. Глубина поглощения составляет 2 мм, поэтому при определении теплопроводности материала эти миллиметры выбрасывают из эффективной толщины теплоизоляции. Поэтому лист пенопласта толщиной в 10 мм будет в сравнении с листом в 50 мм иметь теплопроводность не в 5 раз больше, а в 7 крат. При значительной толщине пенопласта, более 80 мм, теплосопротивление увеличивается значительно быстрее, чем его толщина.

Вторым фактором, влияющим на теплопроводность, является плотность материала. При одинаковой толщине материал разных марок может иметь плотность в два раза больше. Принято считать, что 98% структуры утеплителя составляет высушенный воздух. С увеличением вдвое количества полистирола в плите, естественно, теплопроводность также увеличивается, примерно на 3%.

Но дело даже не в количестве полистирола, меняется размер шариков и ячеек, из которых состоит пенопласт, образуются локальные участки с очень высокой теплопроводностью, или мостики холода. Особенно это касается трещин и стыков, любых зон деформации и установки креплений. Поэтому при установке зонтичных дюбелей количество креплений рекомендуют ограничивать 3 точками.

Влияние химического состава на теплопроводность

Мало кто обращает внимание на особые свойства пенопласта. Сегодня наиболее серьезной проблемой пенопласта считается его способность к воспламенению и выделению токсичных продуктов сгорания. СНиП и ГОСТ требуют, чтобы пенопласт, используемый для утепления жилых зданий, имел время самозатухания не более 4 с. Для этого используются соли ряда цветных металлов, таких как хром, никель, железо, включение в состав веществ, выделяющих углекислый газ при нагревании.

В результате на практике пенопласт с индексом «С» — самозатухающий имеет теплопроводность значительно выше, чем обычные марки пенополистирола. Практика использования пенополистирола для утепления в Евросоюзе показала, что более выгодным и дешевым является нанесение на внешнюю поверхность немодифицированного пенопласта специального покрытия из газообразующих агентов. Такое решение позволяет сохранить теплосберегающие свойства и экологичность материала, одновременно значительно повысить пожаробезопасность.

Info-500: Таблица свойств строительных материалов

9007

R-Value

Внешний вид

Включает вентилятор Polypro но
может быть удален, а
сильно влияет на паропроницаемость

000 Кирпич

4 Краска в зависимости от паров 900 в

диапазон 2-3 перми
; с эластомерной краской

сильно варьируется.

9006 9000

эквивалент пара
проницаемость
значение. На основании результатов обоих эмпирических испытаний
(условия лаборатории
и испытательной хижины
), значение
получено
при
следующих условиях
: перепад
давления воздуха
1 Па между оболочкой
и средой
;
ширина трещины
между рядами
из 2 листов бумаги
; и трещина
длиной 18
дюймов.

900

9004

000

= 10
SD = 0

000

9007 9007 9007 9007

Hardie Tilebacker
Hardie Backerboard 500

900 43

13/32 «

0007 900S

Материал

Типичный соответствующий размер

Паропроницаемость
(перм-дюйм) ¹

Водопоглощение

Другие соответствующие свойства

Комментарии

Веб-ссылка для получения дополнительной информации

Dry Cup

Wet Cup

Фанера (CDX)

3/8 «

0. 75

3.5

0.5

FS = 76-200
SD = 130

При насыщении коэффициент
10
увеличение проницаемости
— 14
— 20,5 perms

Дополнительная информация

OSB

3/8 «

0,75

0.5

FS = 148
SD = 137

При насыщении
маргинальное увеличение
проницаемости
— 2,8
— 3,4 перм.

7/16 «

14,5

2,3 — 7%

1,2

FS> 75
AP = 0,82

Среди наиболее паропроницаемых
наружных обшивок

Дополнительная информация
Дополнительная информация

Структурная обшивка тонкого профиля

. 078 «- .137»

0,5 — 0,6

0,2 — 3,4

R-value
в зависимости от воздушного пространства
; эта оболочка
представляет собой
, по сути, внешнюю пароизоляцию

Дополнительная информация

ПИР-изоляция с фольгированной облицовкой

1 «

0.01

0,03

FS = 5
SD = 165

Комбинированный
термический, паропроницаемость
и
горение
должны использоваться
соответственно

Дополнительная информация

Жесткая изоляция XPS

1 «

0. 10%

FS = 5
SD = 165
AP = 0

Сравнить / сопоставить
влажность
свойств с
EPS,
ВНИМАТЕЛЬНО

Дополнительная информация

XPS (без кожи)

3/8 «

1,5

Жесткая изоляция EPS (Тип II — 1.5 шт. / Фут)

1 «

3,5

3,7

FS = 20
CD = 150-300

лотов
различных марок
и плотности —
и, следовательно, вязкости
—
EPS.

Убедитесь, что
вы указываете как
Type (они варьируются от
от типа I — 1
pcf до типа IX — 2
pcf)

Дополнительная информация

Гипсокартон, облицованный стекломат (DensGlass ^®)

1/2 «

.56

FS = 0
SD = 0

Среди наиболее паропроницаемых

внешних обшивок

Дополнительная информация

Облицовка стен

31/2 «

1,7 — 13,7

0,1

Свойства как
переменные, как и у материала
, но емкость для хранения воды
всегда очень
высокий

Дополнительная информация

Традиционная штукатурка

7/8 «

3. 8

5,8

0,1

Свойства такие же, как
, как материал
, но
почти всегда
имеет относительно высокую паропроницаемость

Модифицированная полимером штукатурка

Деревянный сайдинг (необработанный)

3/8 «

» 35 perms «

0,5

46

9007 = 98

35 perms — эквивалент
паропроницаемости
значение
. На основе
обоих эмпирических испытаний
(лабораторные условия
и испытательная хижина
) значение
получается
при
следующих условиях
: a 1 Па
давление воздуха
разница
между оболочкой
и окружающей средой
;
ширина трещины
между рядами
3/1000 дюйма
; и длина трещины
18
дюймов.Обратите внимание, что
это значение составляет
независимо от отделки
или покрытия
на древесине
, если только обработка
не закрывает
ширины или
не уменьшает длину
пространства
между
рядами.

Фиброцементный сайдинг (загрунтованные все поверхности)

5/16 «

1,5

000 9007
CD = 5

Сайдинг бывает
различных отделок,
включая текстуру
и покрытия
(заводская грунтовка).
Изделие должно быть
установлено поверх
погодного барьера
— BSC также
рекомендует
поверх полос обрешетки.

Дополнительная информация

Виниловый сайдинг внахлест

н / д

«70 perms»

Дополнительная информация

Внутренние стеновые панели

Стандартная бумажная облицовка

1/2 «

000

FS = 15
SD = 0

Обе грани и сердцевина
очень водопроницаемы
паропроницаемы;
бумажные грани
очень восприимчивы к
плесени и плесени
.

DensArmor Plus ™

1/2 «

000

Бумажная облицовка
заменена стекловолокном
облицовка
для
повышена устойчивость
к влаге
, плесени
и плесени.

Дополнительная информация

Fiberock ^®

1/2 «

2.8

FS = 0
SD — 5

Дополнительная информация

1/2 «

Плиточная подложка
плита с верхним водобарьером
лицевым акрилом
14, действующим как водонепроницаемое покрытие
.

Дополнительная информация

Durock ^®

1/2 «

Гипсокартон без бумажной облицовки: Fiberock Aqua-TOUGH ™

1/2 «

Заливка

9007 9004

SD <50

000

FS <20
SD <400
AP = 0,008

0007 9007

0007

9007

ковровое покрытие

9007

9007 9007

0007

9006

9006 60-минутная рубероид: Fortifiber Two-Ply Super Jumbo Tex

9006

0007

Дополнительная информация

9004

900

9006

6 — 3

0003 Elasto

Абстрактный

В статье представлено подробное введение в определение, применение, различие и преобразование индексов испытаний на проницаемость. Приложение также предоставляется.

Ключевые слова

испытание на проницаемость, скорость прохождения водяного пара, wvtr, скорость прохождения кислорода, otr

1. Проницаемость материала

Любой материал имеет определенную проницаемость, с той лишь разницей, что один материал имеет высокую проницаемость, а другой — низкую. Обладая низкой проницаемостью, можно использовать полимер для предотвращения проникновения кислорода и пара из воздуха, что поддерживает особый состав газа в упаковке и, очевидно, увеличивает срок гарантии.

Забота для упаковки из полимера или связанного с ним материала — проницаемость для обычных газов, таких как кислород, диоксид углерода, азот и проницаемость для водяного пара, которая может быть представлена двумя индексами: проницаемостью и проницаемостью массы.Первый характерен для материала и не зависит от толщины материала и изменения площади. А последнее является свойством готовой продукции и меняется в зависимости от толщины материала и трансформации структуры.

2. Коэффициент газопроницаемости и масса проницаемости
Газопроницаемость обычно оценивается с точки зрения газопроницаемости (коэффициента проницаемости для газа) и массы проницаемости. Проницаемость неорганических газов определяется растворимостью (S) и коэффициентом диффузии (D). Следовательно, необходимо всесторонне оценивать коэффициент газопроницаемости, проницаемость, растворимость и коэффициент диффузии.

Коэффициент проницаемости (P) относится к количеству газа по объему, который проникает в единицу толщины и площади образца за единицу времени при постоянной температуре и разнице давлений, когда проницаемость стабильна, выражается в см. ³ · см / см ² · с · Па. В то время как масса проницаемости (Q) относится к объему газа, который проникает через единицу площади образца в единицу времени при постоянной температуре и разнице давлений, когда проницаемость стабильна.Его единица измерения: см ³ / м ² · д · Па. Они удовлетворяют следующим формулам:

d: толщина материала

Единицы должны быть унифицированы перед расчетом. Например, единицей измерения коэффициента проницаемости является см ³ · см / см ² · с · Па, а массы проницаемости газа см ³ / м ² · д · Па. Разница во времени между двумя устройствами составляет 86400 раз, а разница в площади — 10000 раз. Коэффициент 1,1574 × 10 ^-9 предусмотрен для унификации единиц по GB 1038.

В настоящее время определение индекса газопроницаемости находится в хаосе. Например, скорость пропускания газа (GTR) в стандарте ISO (ISO 2556, ISO 15105-1) относится к объему газа, который проникает через единицу площади образца в единицу времени при постоянной температуре и разности давлений, когда проницаемость стабильна (то же самое с Стандарт GB 1038). Единица: см ³ / м ² · д · атм. В стандарте ASTM D1434 GTR означает объем газа, проникающий через единицу площади образца за единицу времени в условиях испытания, выраженный в мл (STP) / м ² · d.Предлагается, чтобы пользователи сначала установили единицу данных, а затем преобразовали все сравниваемые данные в один и тот же индекс перед сравнением. В стандарте ASTM D1434 перечислены некоторые таблицы преобразования единиц, в том числе таблица 1, используемых для преобразования единиц газопроницаемости.

Таблица 1 Таблица преобразования единиц общей газопроницаемости

3. Коэффициент проницаемости для водяного пара и скорость передачи
Проницаемость материала для водяного пара оценивается с точки зрения проницаемости для водяного пара (коэффициент проницаемости водяного пара) и скорости передачи.Однако чаще всего используется передача водяного пара.

Коэффициент проницаемости для водяного пара (P _V) относится к объему водяного пара, который проникает через единицу толщины и площадь образца в единицу времени при заданной температуре, относительной влажности и разнице давления пара, выраженной в г · см / см. ² · с · Па. Пропускание водяного пара (WVTR в ISO 2528, ASTM F1249) относится к количеству водяного пара по объему, которое проникает через один квадратный метр и заданную толщину образца в течение 24 часов при заданной температуре, относительной влажности и разнице давления водяного пара.Единица г / м ² · 24. Они удовлетворяют следующим формулам:

d: толщина образца

△ p: перепад давления водяного пара между двумя сторонами образца.

В стандарте GB 1037 нет упоминания о проницаемости для водяного пара (P). Но в стандарте ASTM это описывается следующим образом: проницаемость водяного пара, который проникает через единицу площади образца до единицы времени при заданной температуре, влажности и разнице давления водяного пара между двумя сторонами образца.Единица измерения г / м ² · с · Па.

△ p: разница давлений водяного пара между двумя сторонами образца

d: толщина материала

Определения индексов паропроницаемости очень четкие. Их можно преобразовать в соответствии с таблицей 2 (из ASTM E96).

Таблица 2. Таблица преобразования единиц проницаемости для водяного пара

Примечание: преобразование давления между мм рт. Ст. И Па производится при 0 ° C.

4. Примечания
Во-первых, при сравнении данных испытаний следует учитывать условия испытаний, включая температуру и влажность окружающей среды. Сравнение показателей проницаемости должно проводиться при тех же условиях испытаний. В противном случае простое сравнение данных бессмысленно.

Во-вторых, испытание материалов на проницаемость (включая испытания на проницаемость для газа и водяного пара) не имеет значения для всех материалов. Это имеет практическое значение при испытании однородных и однослойных материалов.Однако для многопользовательских и композитных материалов или пленки для упаковки готовой продукции проницаемость имеет жизненно важное значение, в то время как ее тестирование бессмысленно. Чтобы гарантировать точность, испытание на проницаемость однородного и однослойного материала следует проводить с более чем одним образцом.

Проницаемость — Панели характеристик

Проницаемость фанеры отличается от массивной древесины несколькими способами. Шпон, из которого изготовлена фанера, обычно содержит чекы токарного станка в процессе производства.Эти небольшие трещины обеспечивают проход материалам, проникающим через край панели. Когда проницаемость измеряется по толщине панели, ряд переменных влияет на фактический расход. Анатомия вида, плотность клеевого шва, количество пустот и характеристики роста — все это влияет на проницаемость. Фанера для наружных работ, и особенно фанера с покрытием высокой плотности, является относительно эффективным барьером.

Паропроницаемость

Под проницаемостью для водяного пара структурных панелей понимается скорость проникновения влаги через панель в зависимости от градиента давления водяного пара, который может существовать между двумя поверхностями.Пропускание водяного пара измеряется с использованием метода ASTM E96. При этом используется контролируемая среда в сочетании с осушителем (сухой стакан) или водой (смачиваемый стакан) для создания градиента давления пара. В любом методе изменение веса за определенное время используется для расчета проницаемости. Значения указаны в проницаемости (зерен на фут ²-час-дюйм. Давление паров HG). Зерно весит 1/7000 фунта (0,065 г).

Исследования Национального института науки и технологий показали, что проницаемость для водяного пара очень чувствительна к градиентам относительной влажности.Например, при влажности 50% проницаемость для водяного пара фанеры составляет приблизительно 1 перм, но проницаемость для водяного пара может быть увеличена в 10 раз при увеличении влажности до 90%. Аналогичные результаты получены для облицовочного материала OSB, который был покрыт латексной краской.

Проницаемость структурных панелей для водяного пара была оценена APA с использованием метода сухой чашки. Породы фанеры, выбранные как репрезентативные для отрасли, были оценены в 1970-х годах. В приведенной ниже таблице паропроницаемости представлены результаты для различных видов наружной фанеры толщиной 3/8 дюйма.

FS = 5
SD = 0

Дренажный узор
тиснен на
задней поверхности оболочки

Дополнительная информация

Стекловолокно / минеральная вата (необработанная вата)

31/2 «

120

168

Тепловые характеристики
изоляционного материала
полностью из войлока
зависят от
независимых компонентов воздушного
уплотнения
и деталей
.

Дополнительная информация

Целлюлоза

31/2 «

<15%

В то время как воздухонепроницаемость
изоляции
целлюлозы
составляет
значительно на
лучше, чем у некоторых других распространенных
изоляционных материалов, заполняющих полости
,
теплоизоляция
все еще
зависит от
независимого воздуха
уплотнения
компонентов и
деталей.

Дополнительная информация

Ицинен — модифицированный аэрозольный уретан

31/2 «

В то время как все аэрозольные пены
отлично подходят для герметизации воздуха
, они
различаются, часто в широких пределах, по плотности
, R-значению, пенообразователю
,
водонепроницаемость,
паропроницаемость
.
Эти два последних
могут иметь наибольшее влияние на
на то, как вы используете распыляемую пену
в
различных сборках здания
.

Дополнительная информация

Полы

Твердая древесина

3/4 «

Хвойная древесина

3/4 «

000

Глазурованная плитка

3/8 «

Линолеум

000

Виниловая плитка

по существу паронепроницаем
— не рекомендуется

с бетонными полами
, особенно
с высокими отношениями в / ц

Виниловый лист

000 1/32 «- 1/16»

пароизоляция
— не рекомендуется

с бетонными полами
, особенно с высокими соотношениями w / c

Пар

Сухая чашка

Проницаемость

9000

Воздухопроницаемость
(л / с * м2 при 75 Па)

90 005

Sheet Good Building Products

No. 15 войлок, пропитанный асфальтом

0,4

паропроницаемость

при любом содержании влаги

ASTM D226

Асфальтонасыщенный войлок № 30

0.19

должно соответствовать

ASTM D226

Tyvek ^®

0,0045 (при давлении ветра 30 миль в час)

HPR = 210 см
FS = 5
SD = 20

Дополнительная информация

65 Typar

0. 013 «

0,0023

HPR = 165 см
FS = 0
SD = 15

, двухслойный

Полиэтилен

.004-.006 (4-6 мил)

0,06

FS = 5-35
SD = 15-80

пароизоляция
только подходит
для очень холодного климата

MemBrain ™

2 мил

12+

FS = 75
SD = 450

хорошо подходит в качестве границы давления паров

и смешанный климат

Дополнительная информация

Покрытия

Грунтовка с замедлителем схватывания паров

0. 25 мм

0,5

3,5-6,1

~ 17

хотя опубликовано

лабораторные данные
(Кумаран 2002)
обычно дает
гипсокартон
нанесите краску со значением
~ 3 проницаемости (сухой стакан
), BSC имеет
измеренных образцов
с сухим стаканом
измерений
измерений
примерно 8-10
проницаемости (см. Ueno
et al.2007)

Дополнительная информация

Акриловая краска для наружных работ

5,5

Полуглянцевая винил-акриловая эмаль

6,6

6. 6

Масляная краска для наружного применения (3 слоя)

Масляная краска
(1 слой + грунтовка)

различные грунтовки
плюс 1 слой масляной краски
краска по штукатурке

9007

существенная изменчивость
паров воды
проницаемость
Подробная

Водопаропроницаемость, фанера
	Пермь	г / ч / м ² / мм рт. Ст.)
Фанера 3/8 «
Дуг-Пихта, побережье	0,78	.021
Дуг-ель, северный интерьер	0.53	.015
Сосна южная	1,43	.039
Лиственница западная	0,63	.017
Тсуга западная	0,89	0,024
Ель настоящая западная	0,88	0,024
Сосна белая западная	0.45	0,012
Фанера MDO 3/8 «
Односторонний MDO	0,3	. 008
Двусторонний MDO	0,2	.006

С поправкой на использование относительного объема различных частиц, значение проницаемости для водяного пара 0.Пермь 8 подходит для 3/8-дюймовой фанеры экстерьерного типа или фанеры с наружным клеем (Иллюстрация 1). Использование накладок существенно влияет на паропроницаемость.

В приведенной ниже таблице паропроницаемости представлены аналогичные результаты для панелей OSB, испытанных в 1983 году.

Водопаропроницаемость, OSB
	Пермь	(г / ч / м ² / мм рт. Ст.)
OSB 7/16 «	0.91	0,025
15/32 «, 1/2» OSB	0,70	.019
OSB 19/32, 5/8 «	0,72	0,020
23/32 «, 3/4» OSB	0,49	. 013

Перспективы паропроницаемости систем механической изоляции

Изоляция
Сравнение материалов часто включает сопоставление физических свойств материалов
, представленных в технических паспортах продуктов.Выполняя это упражнение,
важно убедиться, что сравниваемые физические свойства
протестированы с использованием одного и того же метода и процедуры испытаний, и значения выражены в
тех же единицах. Если нет, то сравнивают яблоки с апельсинами, что приводит к неточному анализу материалов. Также важно понимать влияние
, которое физическое свойство будет иметь на характеристики изоляции по отношению
к единицам измерения.

Хороший пример важности понимания терминов физических свойств
— определение способности материала сопротивляться проникновению влаги
из воздуха.И проницаемость для водяного пара, и проницаемость являются мерой
способности материала сопротивляться проникновению влаги из воздуха. Термины
определены в стандарте ASTM C168? 10, «Стандартная терминология, относящаяся к теплоизоляции
» следующим образом:

Проницаемость для водяного пара
— временная скорость
пропускания водяного пара через единицу площади плоского материала толщиной
единиц, вызванного единичным перепадом давления пара между двумя конкретными поверхностями
при заданных условиях температуры и влажности.

Водяной
паропроницаемость —
скорость прохождения водяного пара через единицу площади плоского материала или конструкции
, вызванная единичной разницей давления пара между двумя конкретными поверхностями, при заданных условиях температуры и влажности
.

Проницаемость измеряется в единицах проницаемости на дюйм и используется как
для сравнения материалов, которые обычно используются с различной толщиной (¼ ”или
больше). Проницаемость измеряется в единицах химической проницаемости и используется для описания
более тонких материалов (например,g. , оболочечные изделия), которые используются в полевых условиях, в точной толщине
, при которой материал испытывается.

Аналогичная взаимосвязь существует между терминами, используемыми для определения теплопроводности
: k-фактор и R-значение. Единица для описания k-фактора
определена при стандартной толщине на 1 дюйм. Это позволяет конечному пользователю
сравнивать материалы на равной основе, независимо от толщины. Напротив, значение R
является мерой толщины материала, используемой в полевых условиях,
и изменяется в зависимости от указанной толщины.Что касается единиц измерения, используемых для измерения сопротивления проникновению влаги
, проницаемость аналогична коэффициенту k
, а проницаемость аналогична значению R. Материал с проницаемостью
, указанной как 1,0 перм-дюйм, будет иметь проницаемость 1,33 при толщине ”
(1,0 / 0,75 = 1,33). Для значений сопротивления проникновению влаги: чем меньше число
, тем лучше значение.

Полученные результаты сопротивления проникновению влаги могут быть преобразованы
из одного члена в другой с использованием соответствующих коэффициентов преобразования
(ссылки в таблице на стр. 29).

Распространенным методом испытаний для измерения этого свойства является ASTM E96,
«Стандартные методы испытаний материалов на пропускание водяного пара». В стандарте вызываются две процедуры теста
(см. Изображения выше): смачиваемая чашка
(процедура A) и сухая чашка (процедура B). Обе процедуры начинаются с кондиционирования, измерения толщины
и взвешивания образца. Для метода смачивания образец
помещают на поддон с водой и закрывают края. Для метода сухой чашки
образец помещают на чашу с осушителем и края
герметично закрывают.Затем сковороды помещают в климатическую камеру с заданной температурой и влажностью
и ежедневно взвешивают до тех пор, пока прибавка веса или потеря
не достигнут равновесия (показано в таблице на стр. 29). В это время может быть установлена проницаемость
или проницаемость материала. Для некоторых изоляционных или оболочечных материалов
использованная процедура может немного отличаться от
заявленного значения. Следовательно, чтобы быть уверенным, что сравнивают яблоки с яблоками
, следует использовать значения, полученные с помощью той же процедуры (которые должны быть
, указанные в техническом паспорте продукта).

Также важно понимать значение
как самого физического свойства, так и заявленной стоимости. Одним из ключевых определяющих факторов, которые следует учитывать при оценке значимости значения теста
, является точность теста. Результат, выходящий за рамки того, что может точно измерить тест
, не дает дополнительных преимуществ. Кроме того, определение
того, что составляет хорошую стоимость, в данном случае «низкая химическая стойкость», часто меняется в течение
времени. Кроме того, в пределах проницаемости или проницаемости следует учитывать
значение всей системы, в частности, какой вес следует приложить
к проницаемости самого материала по сравнению с проницаемостью швов.
Например, алюминиевая оболочка имеет очень низкую проницаемость, но если швы
не герметизированы должным образом, система теряет большую часть своей целостности, так что независимо от
, насколько хороша оболочка, общая система изоляции может работать не так, как ожидалось
. . В большинстве случаев незначительные различия в проницаемости потребуют нескольких
лет, чтобы изменить производительность системы, даже если изменение в
процентов может показаться большим. Другие факторы, вероятно, будут играть гораздо большую роль, например, повреждение оболочки или изоляции.

Еще один ключевой момент, который нужно понять, — это то, какое влияние
будет иметь свойство на характеристики изоляции.
Проницаемость — это в первую очередь проблема изоляции на низкотемпературных линиях
, где влажность высока в течение длительных периодов времени. В системах, которые не соответствуют
этим условиям, проницаемость не будет ключевым фактором. Чем ниже температура в линии
и чем выше влажность, тем большее значение будет иметь
. Следовательно, во Флориде и странах Персидского залива это может быть ключевым фактором.Со временем,
с высокопроницаемыми материалами, воздух и влага будут контактировать с
холодной трубой и образовывать конденсат между трубой и изоляцией. Влага
создает влажную изоляцию, что увеличивает вероятность коррозии трубы
, роста плесени и ухудшения теплопроводности изоляции
, что приводит к поломке изоляции и системе. Это очень серьезная ситуация, требующая снятия изоляции. Однако это долгий,
медленный процесс, на разработку которого уйдут годы.Напротив, если есть признаки наличия влаги
между изоляцией и трубой в течение короткого периода времени, причиной
почти всегда является открытый шов или конечная точка, где влажный воздух
может беспрепятственно перемещаться в холодную трубу и образовывать конденсация.

Таким образом, обычно существует несколько способов описания характеристик материала
, включая его способность сопротивляться проникновению влаги
из воздуха. При сравнении продуктов или определении того, соответствует ли материал требованиям спецификации
, необходимо уделять особое внимание единицам и идентифицированному методу испытаний
.Существует множество причин, по которым важно понимать термины физических свойств
, используемые для описания или сравнения материалов, и быть уверенным, что
сравнивает одинаковые термины, выраженные в одних и тех же единицах. Кроме того,
жизненно важно понимать влияние того или иного свойства на работу
изоляционной системы.

Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 3

Влагопроницаемость экологических уплотнений, используемых в оружии (Технический отчет)

Гиллен, К. Т., и Грин, П. Ф. Влагопроницаемость уплотнений для защиты окружающей среды, используемых в оружии . США: Н. П., 1993. Интернет. DOI: 10,2172 / 6884480.

Гиллен, К. Т. и Грин, П. Ф. Влагопроницаемость защитных уплотнений, используемых в оружии . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/6884480

Гиллен, К. Т., и Грин, П. Ф.Пн. «Влагопроницаемость экологических уплотнений, используемых в оружии». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/6884480. https://www.osti.gov/servlets/purl/6884480.

@article {osti_6884480, title = {Влагопроницаемость защитных уплотнений, используемых в оружии}, author = {Гиллен, К. Т. и Грин, П. Ф.}, abstractNote = {Чтобы сделать более надежные оценки количества воды, которая проникает через защитные уплотнения оружия, мы собрали обширные данные о коэффициенте водопроницаемости для множества материалов уплотнительных колец, включая специфические для оружия составы EPDM, бутил, фторсиликон. и силикон.Для каждого материала данные были получены при нескольких температурах, обычно в диапазоне от 21 [градусов] C до 80 [градусов] C; для выбранных материалов отслеживалось влияние относительной влажности. Для большинства измерений использовались два различных экспериментальных метода: метод чашки проницаемости и метод набора / потери веса с использованием чувствительных микровесов. Было обнаружено хорошее согласие между результатами двух методов, что повысило уверенность в надежности измерений. Поскольку ни один из вышеперечисленных методов не был достаточно чувствительным для измерения водопроницаемости бутилового материала при низких температурах, в этих условиях применялся третий метод, основанный на использовании коммерческого прибора, в котором используется чувствительный к воде инфракрасный датчик.}, doi = {10.2172 / 6884480}, url = {https://www.osti.gov/biblio/6884480}, journal = {}, number =, объем =, place = {United States}, год = {1993}, месяц = {2} }

Степень влагопроницаемости в различных биопленках

Введение: Характеристики переноса влаги пористыми материалами играют важную роль во многих отраслях промышленности. Например, мембраны, которые используются в исследованиях проникновения in vitro в индустрии ухода за кожей; и нановолокна электропрядения для полимерных каркасов представляют особый интерес.

Материалы и методы: В данной работе использовались три модельные мембраны, а именно CarboSil®, Polyurethane. Поток паров влаги, полученный от этих модельных мембран, впоследствии сравнивали с потоком рогового слоя человека, обработанного трипсином. Электросформованные полимеры экструдировали из раствора поли-капролактона (PCL) до конечной толщины 300 мкм.

Диффузионная ячейка

Пейна была спроектирована и разработана для измерения проницаемости / скорости диффузии тонкой пленки с использованием прибора динамической сорбции пара (DVS). Скорость передачи паров влаги (MVTR) описывает скорость проникновения воды через испытуемый образец в объем свободного пространства контейнера, который отличается относительной влажностью. Цеолит использовали в качестве поглотителя влаги в экспериментах по MVTR.

Результаты и обсуждение: диффузионная ячейка Пейна, нагруженная образцом мембраны, подвергалась изменениям относительной влажности.Изменение массы цеолита при желаемой относительной влажности относится к диффузии водяного пара через мембрану через отверстие ячейки. Следовательно, скорость трансмембранной диффузии водяного пара in vitro может быть рассчитана по наклону поглощения влаги цеолитом. Затем определяли поток водяного пара с учетом площади отверстия кюветы.

Среди протестированных мембран полиуретан был наиболее проницаемым барьером для водяного пара, с более быстрой кинетикой и гораздо более высоким поглощением влаги.Затем последовала мембрана CarboSil®, при этом силиконовая мембрана была наименее проницаемой. По сравнению с измерением кожи человека, он явно имеет более низкую скорость диффузии влаги (таблица 1).

Результаты измерения потока водяных паров показывают очень высокую проницаемость для паров влаги электропряденой PCL мембраны, как показано в Таблице 2. На скорость диффузии значительное влияние оказывает изменение влажности. Это связано с тем, что более высокая влажность соответствует большему градиенту между двумя сторонами мембраны PCL.Как и ожидалось, скорость проницаемости снижалась с увеличением толщины, но уменьшение скорости проницаемости для более толстого образца было незначительным (уменьшение менее 1%). Таким образом, можно сделать вывод, что влагопроницаемость не сильно зависит от толщины образца мембраны PCL. С другой стороны, температура была значительной переменной, поскольку повышение температуры (до 45 ° C) увеличивало скорость паропроницаемости, возможно, из-за перестройки / расширения волокон PCL при повышенных температурах.Поток водяного пара через мембрану PCL был значительно увеличен почти на 50%.

Выводы: Это исследование показало, что диффузионная ячейка Пейна в сочетании с прибором DVS может быть использована для определения свойств влагопроницаемости образцов мембран. Аналогичные эксперименты можно было бы провести и с другими тонкими полимерными пленками, например, с пленками, используемыми в упаковочной промышленности, и с мембранами для фильтрации.

Свойства переноса водяного пара полиуретановой пленки для упаковки респираторных пищевых продуктов

Материалы

Касторовое масло (CO) (функциональность 2.67) с гидроксильным числом 161,01 мг КОН г ^-1 и кислотным числом 0,99 мг КОН г ^-1 был приобретен у Aldrich (Aldrich, Милуоки, США). Полиэтиленгликоль (ПЭГ) со среднечисленной молекулярной массой 1500 г / моль ^-1 и 1,6-гексаметилендиизоцианат (HDI) были получены от Fluka (Fluka, Зельце, Германия). 1,4-бутандиол технической чистоты (BDO) был приобретен у Sigma-Aldrich (Sigma, Seelze, Германия).

Синтез полиуретановых пленок

Термопластичные полиуретановые (ПУ) пленки получали методом одностадийной полимеризации в массе согласно Akkas et al.[1]. Перед синтезом ПЭГ сушили на роторном испарителе (RV 10 IKA, Staufen, Германия) в течение 6 ч при 90–95 ° C, а CO сушили при 80 ° C в вакууме в течение 24 ч. BDO сушили в течение ночи при 50 ° C в вакуумной печи (Vacucell MMM, Graefelfing, Германия).

В колбу добавляли

ПЭГ и / или СО и перемешивали на роторном испарителе со скоростью 80 об / мин. Затем в колбу добавляли BDO и перемешивали до получения гомогенной смеси. Ни катализатор, ни растворитель не использовались с целью получить материал, пригодный для контакта с пищевыми продуктами.Смесь выливали в трехгорлую реакционную колбу, снабженную механической мешалкой, капельной воронкой и впуском и выпуском азота. Затем температуру повысили до 50 ° C. HDI добавляли к смеси при перемешивании со скоростью 300 об / мин, и реакцию продолжали в течение 150 с. Все пленки ПУ были приготовлены из эквимолярного количества диизоцианата относительно гидроксильных групп. Пленки из полиуретана получали методом литья-напыления. Реакционную смесь выливали в стеклянные чашки Петри и помещали в печь при 80 ° C на 24 часа.

Пленки получали с 1500 г моль ^-1 молекулярной массы ПЭГ, при двух различных массовых соотношениях СО / ПЭГ (50/50 и 70/30) и при трех различных отношениях БДО / (ПЭГ + СО) ( 40/60, 50/50 и 60/40) в виде мольных процентов гидроксильных групп. Они названы с использованием аббревиатуры PU 1500 -bc , где 1500 обозначает молекулярную массу (г моль ^-1) ПЭГ, b обозначает массовое отношение СО к ПЭГ (СО / ПЭГ) и c обозначает массовое соотношение BDO к PEG и CO [BDO / (PEG + CO)].Каждый фильм тиражировался по два раза.

Характеристика полиуретановых пленок

Толщину пленки измеряли с помощью прецизионного толщиномера (модель FT3 от Rhopoint Instruments, Бексхилл-он-Си, Великобритания) в пяти различных положениях. Среднее арифметическое значение толщины пленки использовалось для определения WVP.

Плотность пленок измеряли по принципу Архимеда с использованием набора для определения плотности (Mettler-Toledo AG; Greifensee, Швейцария) с аналитическими весами (AT261 DeltaRange®; Mettler-Toledo AG; Greifensee, Швейцария) в соответствии с ASTM. стандартный метод испытаний D792-A.Плотность образцов ρ измеряли по формуле. (1) при 20 ° C и рассчитано на основе веса образца в воздухе A и веса образца в дистиллированной воде (0,9975 г / см ³) B. Плотностью воздуха пренебрегли из-за ее незначительного влияния на результаты. .

$$ \ rho = \ frac {A} {A-B} \ times {\ rho} _0 $$

(1)

, где ρ ₀ — плотность воды при 20 ^o C (0,9982 г / см ³), A — кажущийся вес образца в воздухе, а B — кажущийся вес образца, полностью погруженного в воду.Эксперименты проводились в пяти повторностях.

FTIR-спектры, полученные на приборе PerkinElmer (Waltham, MA, USA) Spectrum One в диапазоне от 650 до 4000 см. ^-1, были использованы для характеристики функциональных групп синтезированных пленок PU, а также для исследования водородных связей. в жестком сегменте.

Для получения изображений с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) были подготовлены образцы материалов с кодировкой PU1500-50-40, PU1500-70-40 и PU1500-50-60. Топографические изображения поверхности пленки были получены с использованием модели FEI Nova NanoSEM 450 (Thermo Fisher, Эйндховен, Нидерланды) с использованием детектора низкого вакуума (LVD). Поперечные сечения пленок создавались путем их замораживания в жидком азоте и разрушения. Изображения поперечных сечений были получены с помощью другого сканирующего электронного микроскопа (Vega-3, Tescan, AS, Брно, Чехия) с различными настройками. Для уменьшения электрического заряда непроводящих образцов электронным пучком все образцы пленок перед наблюдением покрывали слоем золота. Изображения поперечного сечения были получены с помощью детектора вторичных электронов (режим SE).

Сорбция водяного пара термопластичных полиуретановых пленок (нестационарное состояние)

Измерения сорбции водяного пара проводились при относительной влажности (RH) 50, 85 и 97% при 23 ^° C. Насыщенные растворы тетрагидрата нитрата кальция (Ca (NO ₃) ₂ .4H ₂ O) и соли сульфата калия (K ₂ SO ₄) с остатком (нерастворенные кристаллы соли) помещали в эксикатор для создания атмосферы 50% и 97% относительной влажности, соответственно, при 23 ^° C [11]. Климатическая камера (Binder GmbH, Туттлинген, Германия) использовалась для тестирования сорбции влаги при относительной влажности 85% и температуре 23 ^° ° С. Температуру и относительную влажность регистрировали регистратором данных для проверки и подтверждения целевых условий. Перед испытанием образцы квадратной пленки размером 3 см × 3 см сушили в вакуумной печи (Vacucell MMM, Graefelfing, Германия) при 80 ° C в течение 4 ч до постоянного веса. Одна сторона пленки была покрыта самоклеющейся алюминиевой фольгой (Reinaluminium-Klebeband, ISODEAL Steinmetz GmbH, Eichenau, Германия) с окном площадью 2.5 см × 2,5 см. Таким образом, поглощение водяного пара происходило только с одной стороны пленки, и боковое проникновение предотвращалось (рис. 1а). Вес термопластичных полиуретановых пленок измеряли дважды в день в течение 7 дней с помощью лабораторных весов (Mettler Toledo, Gießen, Германия, Delta Range AT 261). Из-за возможного водопоглощения адгезива самоклеящейся алюминиевой фольги контрольные маски без образца хранились в тех же условиях. Их увеличение веса вычиталось из увеличения веса образцов в масках.Массовая доля абсорбированной воды представлена по отношению к сухой массе пленок.

Рис. 1

Алюминиевая маскировка полиуретановой пленки для определения поглощения водяного пара, поглощения с одной стороны a и испытательное устройство для измерения скорости пропускания водяного пара пленки гравиметрическим методом b

Теоретические соображения

При исследовании сорбции малых молекул матрицей необходимо учитывать допущения, лежащие в основе применяемых теоретических моделей.2}} $$

(2)

где m _∞ — количество воды, поглощенной в состоянии равновесия, m _t — количество поглощенной воды в момент времени t, D — коэффициент диффузии, m _t / m _∞ — относительная масса доля воды в пленке, l — средняя толщина пленки. Если пренебречь краевыми эффектами, то ранние стадии захвата, контролируемого диффузией, можно предсказать упрощенно, как по формуле. 2}} $$

(3)

Массовая доля m _t / m _∞ как функция квадратного корня из времени t является приблизительно линейной до значения m _t / m _∞, равного 0.5–0,7 [29]. Уравнения (2) и (3) справедливы только для случая, когда поглощение образцом может быть описано моделью диффузии раствора [8, 13]. Граничные условия:

(1.)
Закон Генри может быть применен (уравнение (4)), т. Е. Концентрация (c _вода) поглощенного водяного пара в полимере линейно зависит от парциального давления (p _вода) водяного пара. Константа пропорциональности — это коэффициент сорбции или коэффициент растворимости (S) [13].

$$ {c} _ {вода} = S \ times {p} _ {вода} $$

(4)

(2.)

Адсорбция водяного пара на поверхности пленки быстрая. Диффузия в полимере является этапом, ограничивающим скорость поглощения пленки.
(3.)

Полимер не реагирует с абсорбированной водой.
(4.)

Коэффициенты диффузии и сорбции постоянны.
(5.)

Материал пленки изотропен в макроскопическом масштабе.

Однако в реальной жизни эти условия часто не выполняются, поскольку полимер может взаимодействовать с поглощенным водяным паром. Поэтому коэффициенты диффузии и сорбции часто зависят от количества поглощенного водяного пара [20]. Изотерма сорбции водяного пара в таком случае не может быть описана законом Генри. В этом случае уравнения (2) и (3) являются упрощениями. В этой работе, чтобы отличить точные значения от коэффициентов этих упрощений, они обозначены как , эффективные .Эксперименты по абсорбции водяного пара с термопластичными полиуретановыми пленками оценивали при относительной массовой доле абсорбированной воды от 0 до 0,5. Эффективные коэффициенты диффузии (D _eff) были рассчитаны с использованием наклона кривой начального времени поглощения (согласно уравнению (3)) и толщины пленки. Для поглощения пленкой только с одной стороны следует брать двойную толщину. Эффективные коэффициенты сорбции (S _eff) были рассчитаны по поглощению водяного пара при равновесии (уравнение.(4)). WVP был рассчитан по формуле. (5).

$$ {P} _ {eff} = {S} _ {eff} \ times {D} _ {eff} $$

(5)

Эксперименты проводились в пяти повторностях.

Скорость прохождения водяного пара (устойчивое состояние)

Для измерения скорости прохождения водяного пара (СПВП) через пленки использовался стандартный гравиметрический метод в соответствии с ASTM E 96 с небольшими изменениями [3]. Образцы нарезали кружками с площадью испытания 10 см. ² и сушили в вакуумной печи (Vacucell MMM, Graefelfing, Германия) при 80 ° C в течение 4 ч до постоянной массы.В некоторых случаях пленки кондиционировали в климатической камере, поддерживаемой при температуре 23 ° C и относительной влажности 50%, в течение не менее 2 дней. За это время образцы достигли равновесного состояния. После этого образцы пленок закрепляли на винтовой чашке, заполненной сухим силикагелем. Чашку и крышку обрабатывали технической вакуумной смазкой для фиксации и герметизации образца на чашке. Образец помещали в резьбовую чашку, которая закрывалась прорезиненной крышкой в форме кольца (рис. 1б). Для адсорбции воды использовался силикагель.Это создало почти 0% относительной влажности в свободном пространстве чашки. Каждую испытательную установку взвешивали и хранили при относительной влажности 50, 85 и 97% и температуре 23 ° C. Из-за градиента влажности между внутренней частью чашки (относительная влажность около 0%) и окружающей средой (относительная влажность 50–85–97%) водяной пар проникал через образец внутрь чашки. Поглощение водяного пара силикагелем вызывает увеличение веса испытательной установки. Каждое испытательное устройство взвешивалось дважды в день в течение 4–5 дней. Тесты проводились в трех экземплярах.Скорость пропускания водяного пара рассчитывалась по формуле. (6):

$$ WVTR = \ frac {\ Delta m} {t \ cdotp A} $$

(6)

, где t — период времени между двумя измерениями веса в часах, Δm представляет собой разницу веса между двумя измерениями веса в граммах, а A — площадь испытания в см. ². Единицы измерения: г · м ^-2 ∙ д ^-1. Наконец, используя уравнение. (7) была получена паропроницаемость (WVP) [5].