Polyurethan (PU)

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Polyurethan Polyurethan (PU, DIN-Kurzzeichen: PUR)

Hohe Dämmwirkung bei geringen Dämmstoffdicken – dafür steht der Dämmstoff Polyurethan. Das Material ist daher besonders beliebt, wenn Bauteile sehr schlank ausgestaltet werden sollen oder müssen. Doch nicht nur die sehr guten Dämmwerte zählen zu den positiven Eigenschaften von Polyurethan. Es ist gleichzeitig auch unempfindlich gegen Feuchtigkeit und weist eine hohe Druckfestigkeit auf. Dämmstoffe aus Polyurethan sind seit den 1960er-Jahren im Bauwesen gebräuchlich. In diesem Zeitraum kam es zu zahlreichen Weiterentwicklungen und Innovationen. Durch bestimmte Materialzusammensetzungen lassen sich heute Produkte herstellen, die beispielsweise auch beim Brandschutz höchste Anforderungen erfüllen.

Herstellung

Polyurethan ist das Ergebnis einer chemischen Reaktion. Bei der Herstellung werden die Ausgangsstoffe Methylendiisocyanate (MDI) und Polyol mit einem niedrig siedenden Treibmittel versetzt. Der entstehende Schaum hat eine geschlossene Zellstruktur, sodass das Treibmittel in den Zellen verbleibt. Als Additive werden Schaumstabilisatoren und Mittel zur Verbesserung des Brandschutzes hinzu gegeben.

Wird das Verhältnis der Ausgangsstoffe MDI und Polyol verschoben, lassen sich die Eigenschaften des entstehenden Hartschaumstoffs weiter modifizieren. Durch einen sehr hohen Anteil an MDI entsteht ein Material, das als Polisocyanurat – kurz: PIR – bekannt wurde. Bei der Herstellung reagiert der Ausgangsstoff MDI teilweise mit sich selbst, wodurch ein stark vernetzter Kunststoff mit ringartigen Strukturen entsteht. Diese Strukturen verleihen ihm eine sehr hohe Stabilität und eine besonders hohe thermische Beständigkeit. Heute fällt auch dieser Dämmstoff als Variante unter den Begriff PU.

Bei Polyurethan-Dämmstoffen lassen sich zwei Herstellungsarten unterscheiden:

Doppelbandverfahren: Bei diesem Verfahren wird das Gemisch aus MDI und Polyol mit Düsen auf eine Doppelbandanlage gesprüht und während des Aufschäumens beidseitig mit einer Deckschicht versehen. Diese kann aus Vliesen, Bitumenbahnen Verbund- oder Metallfolien bestehen.
Blockschaumverfahren: Hierbei wird das Gemisch aus MDI und Polyol mithilfe eines Mischkopfs in eine Blockform geleitet. Dort schäumt es auf. Nach dem Ablagern lassen sich aus diesem Block kleinere Blöcke, Platten oder Formteile schneiden.

Dämmstoffe aus Polyurethan gibt es als Platte oder Formteil mit einer Dicke von bis zu 300 Millimetern.

Herstellung und Anwendung von PUR-Dämmstoffen

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Platten

Kennwerte

Rohdichte: 30 bis 100 kg/m³
Wärmeleitfähigkeit: 0,023 bis 0,030 W/(mK)
Widerstandszahl Wasserdampfdiffusion: 40 bis 200
Brandklasse: B1, B2
Druckspannung (bei 10 Prozent Stauchung): 100 bis 900
Temperaturbeständigkeit: 90 Grad Celsius

Anwendungsgebiete

Polyurethan weist wie alle erdölbasierten Dämmmaterialien eine sehr breite Anwendungsvielfalt auf. Je nach Zusammensetzung des Dämmstoffs ist er auf die jeweiligen Einsatzgebiete angepasst. Während Polyurethan in klassischer Zusammensetzung vor allem dann die richtige Wahl ist, wenn der Dämmung hohe Zähigkeit und Elastizität abverlangt werden, eignet sich Polisocyanurat in besonderem Maße für die Dämmung feuerwiderstandsfähiger Bauteile, vor allem für Dachkonstruktionen. Im Brandfall breitet sich das Feuer nicht in der Dämmung aus. Der Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V. empfiehlt daher, dass Flachdächer von Industriebauten in Leichtbauweise entweder mit nicht brennbaren Dämmmaterialien oder eben mit der entsprechenden PU-Variante gedämmt werden. Insgesamt kommt Polyurethan in folgenden Bereichen zum Einsatz: