Монтажная пена: различия между версиями

'''Монта́жная пе́на''' — это [[пенополиуретан]]овый [[герметик]]. С точки зрения бытового и профессионального применения монтажная пена представляет собой продукцию бытовой химии в аэрозольной упаковке. Пена состоит из 2 основных компонентов — [[Метилендифенилдиизоцианат]]а (МДИ) и [[Полиолы|полиолов]]. При производстве пены используют различные вспомогательные средства: катализаторы, вспениватель, стабилизаторы и т. д.

* '''Преполимер:''' - — продукт, образовавшийся за счет химической реакции соединения гидроксильных окончаний полиспиртов и изоцианатных групп МДИ, произошедшей внутри баллона.

* '''Пропеллент''' (от ''англ.'' propellant - — газ-вытеснитель): - — смесь газов, находящаяся в баллоне частично в газовой фазе, частично сжиженных, частично растворённых в преполимере. Пропеллент выполняет две основные функции: выталкивание преполимера из баллона и образование пузырьков пены.

* '''[[Адгезия]]:''' определяет, насколько прочно пена связана с носителем (субстратом); обыкновенно пена имеет отличное сцепление с большинством строительных материалов ([[бетон]], [[кирпич]], [[древесина]], [[ПВХ]] и  т. п.), но не со льдом, [[тефлон]]ом, [[полиэтилен]]ом, [[силикон]]ом, маслянистыми поверхностями;

* '''Вспенивание (''англ.'' foaming - — пенообразование):''' процесс вскипания массы преполимера при выходе его из баллона и последующей фиксации полученной формы во вспененном виде. Внутри баллона до момента выпенивания находится жидкость, представляющая собой преполимер с растворённой в нём смесью газов (пропеллентом). За счет того, что газы, из которых изготовлен пропеллент обладают низкой температурой кипения и достаточно высоким давлением насыщенных паров при условиях, в которых пена используется, давление в баллоне значительно выше атмосферного, и они [[Кипение|вскипают]] при выходе из баллона и образуют пузырьки. Таким образом, жидкость, находящаяся в баллоне и превращается в пену за счет вскипания пропеллента, растворенного в преполимере. Теоретически объём образовавшейся пены приблизительно равен суммарному объёму пропеллента в газообразном состоянии<ref name="mn" />. Фиксация образовавшихся жидких пузырьков происходит за счет того, что в баллон также добавлены [[поверхностно-активные вещества]] (обычно силиконы), которые за счет снижения поверхностного натяжения и удерживают форму получившихся пузырьков. Если их недостаточно или их баланс подобран неправильно, пузырьки «схлопываются» - — объединяются в более крупные, иногда выходящие на поверхность. Результатом данного процесса может являться образование больших каверн в пене и/или её усадка. Также в пену добавляются специальные вещества-поровскрыватели, также из группы силиконов, которые «вскрывают» мембраны пузырьков, позволяя газам, находящимся внутри, свободно перемещаться по телу образовавшейся пенной массы. Перемещаясь по этим «ходам» из пены, естественным образом удаляются избытки пропеллента, а также избыток углекислого газа, который образуется за счет реакции изоцианатных групп МДИ с влагой воздуха. В итоге пена представляет собой пространственную структуру с правильно подобранным балансом открытых и закрытых ячеек (пузырьков). Избыток открытых или закрытых ячеек отрицательным образом сказывается на свойствах пены. Примером пены со 100 % открытыми ячейками является поролон – — такая пена не держит структуру и способна накапливать влагу. Если же в пене будет избыток закрытых ячеек, данная пена будет сдерживать в себе избытки газов, что также отрицательно скажется на её свойствах.

* '''Расширение (''англ.'' expansion):''' естественный процесс увеличения пенной массы в объеме после завершения вспенивания. Когда преполимер вышел из баллона и вступил в контакт с влагой воздуха или поверхности, начинается полимеризация. Она протекает путём образования "«мостиков"» за счёт реакции свободных изоцианатных групп преполимера и МДИ с молекулами воды. При этом идёт выделение [[Диоксид углерода|углекислого газа]]. Пена поглощает влагу, и образуются полиуретановые связи (именно поэтому монтажную пену также называют полиуретановой). Так как углекислый газ имеет избыточное парциальное давление, по сравнению с атмосферным воздухом, он либо эвакуируется через систему открытых пор, либо начинает расширять пену изнутри. Процесс продолжается до завершения процесса полимеризации. Процесс расширения пены является естественным следствием происходящей химической реакции полимеризации, и избежать его совсем невозможно, т.к.так как для этого необходимо было бы обеспечить 100 % открытых ячеек в структуре пены, но тогда мы бы получили продукт с совсем другими свойствами и другой побочный эффект – — усадку. Задача производителя – — снизить эффект расширения. В свою очередь положительной стороной расширения является то, что монтажный шов можно заполнять не полностью, увеличивая производительность баллона, а главное, пена таким образом самоуплотняется в монтажном шве и обеспечивает одновременно надежную фиксацию и необходимые демпфирующие свойства. Избыточное расширение плохо тем, что может протекать неконтролируемо<ref>{{Cite web|url = http://www.profflex.ru/poleznaya-informaciya/stati/vtorichnoe-rasshirenie-trudnosti-perevoda-ili-oshibki-v-ponimanii-bazovykh-svoystv-montazhnoy-peny/|title = «Вторичное расширение». Трудности перевода или ошибки в понимании базовых свойств монтажной пены.|author = |date = |publisher = }}</ref>.

* '''Последующее расширение (''англ.'' post-expansion), или вторичное расширение:'''  отрицательное свойство пены менять свою пространственную стабильность после завершения процесса полимеризации внешнего слоя. Качественная монтажная пена, в которой завершен процесс полимеризации, представляет собой полностью инертное физическое тело, не способное самопроизвольно менять свой объем. Стандарт ассоциации европейских производителей монтажных пен ([http://www.feica.com/ FEICA]) предписывает производить измерение пространственной стабильности пены после завершения процесса полимеризации, когда остановился естественный рост пены<ref>{{Cite web|url = http://www.feica.com/images/stories/TMs/TM-130219/tm-1002-2013-joint-yield-v2-130219.pdf|title = Determination of the Joint Yield of an OCF Canister Foam|author = |date = 19.02.2013|publisher = FEICA}}</ref>. Возможны два отрицательных эффекта – — усадка (shrinkage) или расширение. Причиной усадки может являться недостаточная плотность пены за счет переизбытка балласта и/или избытка открытых ячеек. Последующее увеличение объема возможно под воздействием роста температуры окружающей среды, если в пене наблюдается избыток закрытых ячеек, в которых «связан» газ-вытеснитель. В случае, если производитель использует «экологичные» газы с невысоким давлением насыщенного пара в условиях эксплуатации пены, такого эффекта, как правило, нет. Также на изменение пространственной стабильности могут оказывать воздействие внешние факторы, являющиеся следствием неправильного монтажа: повреждение не созревшей пены за счет внешнего физического воздействия, обработка готовой пены некачественными материалами (так например некачественный защитный герметик может деформироваться и передавать эту деформацию на пену), нанесение пены на неочищенную от пыли и грязи поверхность, недостаточное увлажнение шва в жаркую или, напротив, морозную сухую погоду, повышенные физические нагрузки на оконную конструкцию, использование некачественного профиля производителем окна и пр.

[[FileФайл:Polyurethane3.jpg|thumb|Монтажная пена (полиуретановая, профессиональная) и пистолет для неё.]]

Существует [[зима|зимняя]] монтажная пена, она значительно отличается по химическому составу от [[лето|летней]] пены и может применяться для монтажа и уплотнения не только при высоких, но и при низких температурах окружающей среды. При низких температурах (до −10 [[°C]]), а у некоторых производителей и до −20 [[°C]], сохраняются качество получаемой пены и выход из [[Аэрозольный баллон|баллона]]. Однако, температура баллона всё равно должна быть не ниже нуля (лучше если не менее +10&nbsp; °C), поверхность не должна быть покрыта [[лёд|льдом]], [[иней|инеем]] или [[снег]]ом.

== Форма выпуска ==

Монтажная пена продается в баллонах, в которых находится жидкий преполимер, [[пластификатор]]ы, [[Поверхностно-активные вещества|ПАВ]] и пропеллент (газ-вытеснитель). Когда содержимое выходит из баллона, под воздействием влаги из воздуха и из субстрата (бетона, древесины и  т. п.) происходит реакция полимеризации - — пена застывает. В конечном итоге образуется довольно жёсткий пенополиуретан.

* в зависимости от рецептуры и технологии нанесения, часть газов в процессе выпенивания не попадает в объём пены и  т. д.

Итогом этого становится следующий факт: данная маркировка позволяет ориентироваться в объёмах выхода пены в пределах одной рецептуры и одних условий нанесения (температура, влажность, пистолет, скорость выхода и  т. д.), однако изменение этих условий может влиять на пену различных производителей по-разному, и в итоге при прочих равных может оказаться, что пена с меньшим заявленным выходом покажет лучший результат по реальному объёму.

Очиститель монтажной пены состоит из [[ацетон]]а (диметилкетона), [[метилэтилкетон]]а и/или [[Диметиловый эфир|диметилового эфира]] выпускается в аэрозольных баллонах, снабжённых таким же клапаном для пистолета, что и баллоны с пеной<ref>[http://td-pilot.ru/articles/chem-otmyt-penu/ Чем отмыть монтажную пену?]</ref>.