출처: https://cdn.ymaws.com/www.polyiso.org/resource/resmgr/Tech_Bulletins/Series202_Feb2018.pdf
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Ⅰ. 폴리우레탄(polyurethane)과 폴리이소(polyiso)의 차이점
1. 배경
폴리우레탄 플라스틱은 원래 1930년대에 개발되어, 1950년대까지 군사 및 항공 우주 산업에 주로 사용되었습니다. 1950년대 후반에 소비재 및 산업 제품에 적용은 주로 쿠션(연질 폼), 코팅(폴리우레탄 개질 오일 기반) 및 단열재(경질 폼)에 사용되었습니다. 1970년대에는 냉장고와 패널 제품에 경질폴리우레탄(PUR) 단열재와 건물 단열재로 스프레이를 적용한 폼을 사용하는 것이 증가했습니다.
일반적으로 경질폴리우레탄 지붕 단열재를 포함하는 지붕시스템은 엄격한 FM 화재시험(FM 4450)을 통과하기 위해 펄라이트 또는 석고보드와 같은 열 장벽이 필요했습니다. 유럽과 미국에서 새로운 화학적 배합과 촉매의 개발로 폴리이소시아누레이트 폼(PIR, polyisocyanurate)이라고 하는 차세대 제품 또는 폴리 이소가 탄생했습니다. 폴리 이소 폼은 1970년대 후반 미국 시장에 처음 등장했습니다. 폴리 이소 폼의 주요 장점은 열 장벽 없이 FM 화재 테스트(FM 4450)을 통과할 수 있다는 것입니다.
2. 폴리우레탄과 폴리이소의 차이점
시작하려면 간단한 화학 수업이 필요합니다. 폴리우레탄은 폴리올과 이소시아네이트 간의 화학 반응의 결과로 생성됩니다. 이 반응은 주의 깊게 관리되어야하며, 각 종류의 제품에는 특수 배합비(폴리올, 이소시아네이트, 발포제, 촉매 및 계면활성제 등)가 필요합니다. 폴리올과 이소시아네이트의 양은 화학적 등가 중량에 따라 변화됩니다. 표준 폴리우레탄의 경우, 사용된 이소시아네이트의 양은 일반적으로 폴리올의 화학적 등가물과 정확히 일치하기 위해 필요한 양의 약 105%입니다. 이러한 배합으로 만든 폼을 인덱스(index)가 105라고합니다.
이론적으로 폴이소시아누레이트(polyisocyanurates)는 이소시아네이트, 촉매,발포제 및 계면활성제만을 사용하여 폴리올 없이 제조될 수 있습니다. 폴리올과 반응하는 대신, 이소시아네이트는 그 자체와 반응하여 고리형 구조를 갖는 고도로 가교된 열경화성 중합체를 형성합니다. 상업용 폴리이소 폼의 경우, 폴리우레탄은 폴리이소시아누레이트(PIR)로 개질되어 우수한 내화성을 만들어내며 인성을 유지합니다. 오늘날 폴리이소 폼 지붕 단열재의 인덱스는 약 250입니다. 이소시아네이트의 양이 사용된 폴리올과 반응하는 데 필요한 양이250% 임을 의미합니다. 여분의 150%는 폴리이소시아누레이트와 소량의 다른 중합체를 만듭니다.
3. 폴리이소(polyiso, PIR) 단열재란?
오늘날의 폴리이소 제품은 경질 폴리우레탄과 폴리이소시아누레이트의 혼합물이며, 두 제품에는 장점이 있습니다. 때로는 PUR/PIR 폼이라고도 합니다. 이 제품들은 inch당 R-값이 뛰어나고, 법규 요구 화재 테스트에서 뛰어난 성능을 제공하며, 대부분의 지붕 및 피복시스템과 호환성을 제공합니다.
폴리이소 단열재는 최종 용도에 맞게 설계된 표면으로 제작됩니다. 예를 들어, 호일 표면 폴리이소는 주거용 건축 또는 벽돌 이중벽 건축에서 벽 피복으로 가장 일반적으로 사용됩니다. 지붕 용도는 유리섬유 표면 또는 유리섬유 강화 유기 펠트면이 있습니다.
PUR/PIR 폼은 열경화성 플라스틱으로, 고온에 노출될 때, 녹거나 흐르지 않습니다. 따라서 이러한 제품은 난연성이 필요한 건축 분야에 이상적입니다. 폴리이소 폼 단열재는 상업용 및 주거용 건물 모두에서 지붕 및 벽시스템 단열재로 사용됩니다. 폴리이소 단열재는 쉽게 지정할 수 있습니다. 이 제품은 표면 강성 셀룰러 폴리이소시아누레이트 단열재에 대한 ASTM C1289 표준 사양 및 단열, 폴리우레탄 및 폴리이소시아누레이트의 CAN/ULC-S704 표준 요건을 충족합니다.
[일반 경질우레탄폼 단열재(PUR)]
[준불연 경질우레탄폼 단열재(PIR, 폴리이소)]
[준불연 경질우레탄폼 단열재(PIR, 폴리이소) 현장시공]
Ⅱ. 폴리이소 단열재 및 수분 흡수
1. 중공벽이란(수분은 중요한가)?
중공벽은 다양한 치수의 공간으로 분리된 두 개의 벽돌입니다. 벽돌은 일반 벽돌, 구조적 점토 타일 또는 콘크리트 벽돌로 구성될 수 있으며, 벽돌 타이와 함께 결합됩니다. 공간(폭 50~115mm 범위)은 단열을 위한 간격을 허용합니다. 이러한 요소는 견고한 구조 설계, 적절한 세부 사항, 고품질 재료 및 우수한 제작 기술과 결합하면 고성능 중공벽이 만들어집니다.
2. 습기 침투에 저항
석조물의 단일 비보강 100mm는 수분 침투에 전혀 영향을 받지 않습니다. 중공벽은 습기 억제 시스템으로 설계 및 제작되었습니다. 이 시스템은 외부를 통한 수분 침투 가능성을 고려합니다. 습기는 벽돌 벽과 모르타르 사이에 얇은 균열이 있는 벽돌 벽을 관통합니다. 외부 표면을 흐르는 물은 벽 외부에서 가해지는 풍압 및 빈 공간 내에 존재하는 부압으로 인해 내부 빈 공간으로 끌어 당겨질 수 있습니다. 깨끗한 공기 공간을 제공하면 이 습기가 외부의 공간 표면으로 방해받지 않고 아래로 흐를 수 있습니다. 권장된 위치에 설치된 후레싱은 이 습기를 물구멍을 통해 건물 외부로 배출합니다. 수분을 올바르게 배출하면 백화 및 동결 융해의 가능성이 줄어듭니다.
3. 수분 및 단열
단열 성능의 실제 해를 주는 것은 수증기입니다. 수증기가 통과하여 단열재에 응축되면 전체 열 성능이 감소됩니다. 질문해야 할 사항은 다음과 같습니다.
① 수증기가 벽 단열재 안으로 들어가 응축되는가?
② 단열재가 수증기 문제 경향이 있는지 어떻게 알 수 있는가?
수증기에 대한 재료의 저항력은 수증기 전달의 척도인 ASTM E96을 통해 제품을 시험함으로써 결정됩니다. 이 방법은 투과율을 생성합니다. 일반적으로 폴리이소 호일 외장의 perm 등급은 0.3미만으로, 압출법 단열재보다 3~5배 더 우수합니다. 이러한 이유로 폴리이소는 중공벽 적용에 가장 적합한 단열재입니다. 설계자는 시스템에 대한 이슬점 계산을 수행하여 폴리이소의 최적 두께를 결정하는 것이 좋습니다.
건물시스템에는 액체 물이 절대로 없어야합니다. 만약 단열재, 폴리이소 또는 폴리스티렌이 물에 잠기면, 단열열 효과가 단열 주변에 물로 끊겨 사라집니다. 단열재는 건조한 상태로 유지해야합니다. 약간의 접촉이 빨생하면, 폴리이소의 호일 면 및 폐쇄 셀은 우수한 내구성을 제공합니다.