ППУ в Космосе

19 Сентября 2016

Кажется, сегодня уже сложно найти человека, который не знаком с традиционными сферами и способам применения пенополиуретана, такими как:

  • теплоизоляция стен, полов, потолков, кровель и других конструкций в строительстве;
  • хладоизоляция морозильных камер, термофургонов и холодильного оборудования;
  • утепление фасадов, мансард, балконов, цоколей и веранд частных домов;
  • шумоизоляция, виброизоляция и производство приборных панелей, подлокотников и рулевых колес в автомобильной промышленности;
  • изготовление изделий широкого назначения – ППУ-скорлупы, предизолированные ППУ трубы, сэндвич-панели и термопанели, а также элементы фасадного и интерьерного декора, наполнители для мягкой мебели, губки, элементы матрацев и подушек, подошва обуви и т.д.

Но в этой статье мы расскажем о некоторых оригинальных примерах и способах применения ППУ, о которых вероятно ранее вы не слышали.

Автомобиль из ППУ

Одному креативному скульптору-конструктору из Литвы пришло в голову сделать эксклюзивный спорткар из пенополиуретана у себя в гараже. За основу он взял кузов купе Mercedes-Benz. В качестве конструкционного материала выступил закрытоячеистый жесткий пенополиуретан с повышенной плотностью и замедленным временем старта. Прямо на кузове выставлялась опалубка для заливки ППУ, компоненты скульптор смешивал в подручной таре при помощи кухонного блендера. Получившийся кузов из ППУ вручную с помощью ножей и лекал доводился до идеальных и симметричных форм.

Стоит заметить, что при помощи ППУ преобразился не только кузов, но и интерьер салона, включая панель приборов. Особой изюминкой в довершение работы стали 30-ти дюймовые литые задние диски. Процесс работы и то, что из этого получилось, посмотрите  в видеоролике.

ППУ в космосе

Да-да, причем, первыми в космос ППУ запустили ни кто-нибудь, а NASA, да и еще в 1981 году. Шаттл для многоразовых космических путешествий, который доставляет грузы и астронавтов на земную орбиту, оснащен внешней теплоизоляционной защитой топливного бака из пенополиуретана.

Сам топливный бак для жидкого водорода сконструирован из алюминиевого сплава толщиной 3 мм и имеет объем в 1500 м3 – это самая большая деталь шаттла. Жидкий водород в баке находится при температуре -253 °С, при этом изоляция должна быть максимально легкой и прочной. Нелегкая задача для инженеров по подбору материалов. После ряда экспериментов выбор пал на жесткий закрытоячеистый пенополиуретан, который секретным образом модифицирован для работы в столь жестких условиях. Причем толщина используемого слоя – всего 2,5 см. Этот малый слой позволил добиться баланса между легким весом и требуемой теплоизоляцией, при этом увеличилась и жесткость конструкции бака.

Эту идею взяли на вооружения и в СССР. Так шаттл «Буран» в 1987 году был оснащен ракетоносителем «Энергия» с покрытием из ППУ толщиной 2,5 см. Для защиты от УФ-излучения ППУ покрыли специальной стойкой краской белого цвета.

Сегодня на некоторых космических аппаратах применяют не открытое нанесение ППУ, а в виде полых композиционных элементов, заполненных ППУ.

ППУ на службе в армии

Постоянные американские войска в Ираке размещены в палатках-шатрах. Пустынный климат Ирака таков, что температура воздуха летом превышает 50 °С, а в палатках даже при работе кондиционеров, функционирующих на дизельном топливе, на полную мощность, не снижается ниже 35 °С. Это стало серьезной проблемой. Решение было таким – военные в 2009 году начали напылять на внешнюю сторону палаток ППУ слоем в 5 см. Поскольку ППУ - один из самых эффективных тепло- и хладоизоляторов, то он позволил удерживать прохладу от системы кондиционирования в палатках. Таким образом, не только серьезно улучшились условия несения службы американского контингента, но и снизились расходы дизельного топлива на кондиционирование. По оценкам экспертов, американская армия стала экономить 3,5 млн. долларов на топливе каждый день, при суммарной стоимости программы в 12,5 млн. долларов. Еще одним положительным эффектом стало повышение прочности палаток и устойчивости к песчаным бурям. Планируется применение этого опыта в других странах, например, в Афганистане, где также расположен постоянный контингент американских войск.

Самодельный термос из ППУ

Практически каждый оператор установки для напыления ППУ хотя бы раз да и делал себе самодельный термос. Способ прост. Для этого нам нужна емкость с закручивающейся крышкой, чаще всего, пластиковый баллон на 2,5 - 5 литров и канцелярский нож с тонким лезвием. Баллон равномерно напыляется со всех сторон из установки для напыления ППУ слоем в 3-7 см. Затем ножом обрезаются излишки ППУ, придается форма, приятная глазу, и вырезается прорезь так, чтобы можно было раскрутить и закрутить крышку.

Вариаций на эту тему много – у кого на что хватит фантазии. Владельцы таких термосов утверждают, что лучше термоса и не придумаешь.

Домик из ППУ для зимней рыбалки

Разве не мечта любого рыбака посидеть на зимней рыбалке в одной футболке да еще и за столиком в приятной компании? С пенополиуретаном и смекалкой – это реальность. В интернете уже появился ряд вариаций на тему домика из ППУ для зимней рыбалки – на колесах для перевозки на джипе и на полозьях для перевозки снеходом, индивидуальные и на 3-4 рыбака, с системой отопления на газу и от электричества (от бензогенератора). Система проста – на металлический или деревянный каркас устанавливаются легкие стенки из фанеры или металла, дверь. К нижней части конструкции привариваются или прикручиваются колеса или полозья. Получившийся домик внутри или снаружи монолитно покрывается напыляемым ППУ слоем в 3-8 см с плотностью от 25 до 45 кг/куб.м. В полу проделываются отверстия с заглушками для бурения лунок во льду. Домик может быть оснащен окнами, освещением и даже аскетичным интерьером.

Ульи из ППУ

Уход за пчелами – дело тонкое и непростое. Издавна ульи делали из деревянных материалов. Но более 30 лет назад в Европе, а именно в Швеции и Германии, появилась практика использования ППУ для изготовления домиков пчел. Первые ульи из ППУ конструировались из листового ППУ, вырезанного на заготовки и соединенного крепежом. Использование таких ульев за счет ряда преимуществ стало быстро распространяться, и сегодня становится популярным в России. Изготовление же ульев стало носить производственные масштабы, и ульи делают методом заливки ППУ в специальные пресс-формы – улей получается монолитный.  Главными достоинствами таких ульев является возможность сохранения комфортной и относительно постоянной температуры внутри улья, а также легкость и удобство конструкции.

Подробнее об ульях из ППУ читайте в статье «Ульи из ППУ: преимущества и недостатки».

Искусственное сердце из полиуретана

Схожесть строения полиуретана со строением тканей ряда органов человеческого тела позволяет применять этот полимерный материал для медицинских целей. Сегодня ППУ и полиуретан применяется для производства медицинских нитей, протезов, бинтов и многого другого. Но самое ответственное применение полиуретана – это применение его для конструкции искусственного сердца, искусственных желудочков, клапанов и кондуитов сердца. Стоит отметить, что на эту роль претендовали и другие соединения - каучуки, полиметилметакрилаты и кремнийорганические соединения. Но именно полиуретан при тестировании показал наименьший процент образования тромбов в полостях искусственного сердца, а также очень высокую надежность и долговечность.

Дополнительно по данной теме смотрите:

Пенополиуретан

Теплоизоляция (термоизоляция, тепловая изоляция)

Напыление ППУ – что это?


Обсуждение