Polyurethan

Polyurethan
Wärmeleitfähigkeit λ [W/(m·K)]:	0,020 - 0,040
Dampfdiffusionswiderstand μ :	30 - 200
Brandverhalten, Baustoffklasse :	n. DIN 4102: B1/B2 n. DIN EN 13501: B/E
Druckfestigkeit:	mittel

Kurzbeschreibung

Polyurethan (Volksmund: PU, n. DIN: PUR) gehört zu der Gruppe der Schaumkunststoffe. Die Ausgangsmaterialien werden in der Regel aus Erdöl gewonnen, könnten aber auch aus pflanzlichen Rohstoffen hergestellt werden, z. B. aus Kartoffeln, Mais oder Zuckerrüben. Die hohe Dämmwirkung wird durch den Einschluss ruhender Zellgase (bzw. Luft bei Verwendung von CO₂ als Treibmittel) in den aufgeschäumten Zellen erreicht.

Produktionsprozess

Hauptbestandteile sind je ca. 40 % Polyole und Isocyanate, 10 – 15 % Treibmittel (z. B. Pentan, CO₂) plus Flammschutzmittel, Weichmacher und Füllstoffe. Die Ausgangsmaterialien werden je nach Verfahren homogen vermischt und durch hinzufügen des Treibmittels aufgeschäumt. Direkt nach dem Mischen setzt eine chemische Reaktion ein, während dessen das Treibmittel entweicht und das Produkt bis zum 30-fachen Volumen aufschäumt.

PUR-Hartschaum: Die Platten werden im Doppelbandverfahren, Blöcke im Blockschaumverfahren hergestellt, in Form gebracht und auf Maß geschnitten.
PUR-Ortsschaum: Die Ausgangsmaterialien werden auf der Baustelle unter Luft- oder Flüssigkeitsdruck aufgeschäumt.

Hinweise zur Verarbeitung

PUR gelten bei sachgerechter Verarbeitung als beständig, jedoch nicht resistent gegen UV-Strahlung und Nagetiere. PUR-Ortsschaum sollte ausschließlich von Fachfirmen verarbeitet werden, da bei unvollständiger Aushärtung längerfristig geruchsintensive Emissionen entstehen können.

Einsatzbereiche

Am Bau im Allgemeinen: Lacke, Kleber, Beschichtungen, Schaumstoffe, Dichtstoffe etc..
Als Dämmstoff: Steil- und Gefälledächer, druckbelastete Flächen (Industriefußböden, Flachdächer, Parkdecks, unter Estrichen) Sandwichelemente, hinterlüftete Fassadenkonstruktionen, Ausschäumen von Hohlräumen (Montageschaum, Ortschaum). Die Daueranwendungstemperatur sollte im Allgemeinen 90° C nicht überschreiten. Der Einbau als Zwischensparrendämmung ist problematisch, da das Schwinden bzw. drehen von Sparren nicht kompensiert werden kann und dadurch Wärmebrücken entstehen können.

Baubiologische Stellungnahme

Bei der Herstellung von PUR und deren chemischer Rohstoffe sind Gefahrstoffe mit erheblichem Risikopotential beteiligt. Deshalb ist beim Umgang mit dem Ausgangsmaterial Isocyanate generell erhöhte Vorsicht geboten. Bestandteile der aufwendigen Prozesskette sind gesundheitlich und ökologisch bedenkliche Produkte, z. B. Benzol, Schwefelsäure, Salpetersäure (ergeben zusammen Nitrobenzol),Formaldehyd, Chlor, Phosgen u. a. Durch den Einsatz der Blähmittel können toxische Isocyanate entweichen, zusätzlich können giftige Zwischen- und Endprodukte entstehen. Allergiker können bereits auf sehr geringe Konzentrationen reagieren. Durch thermischen Abbau des PUR bilden sich im Brandfall teilweise die Isocyanate zurück. Im Zusammenwirken mit Stickstoff aus dem PUR entstehen Blausäure, durch Einwirkung von Kohlenmonoxid und Flammschutzmittel weiter toxische Brandgase mit hohem Geruchsgefährdungspotential. Im Entsorgungsfall sind sowohl die stoffliche als auch die energetische Verwertung problematisch. Die Deponierung halogenhaltiger Verbrennungsrückstände kann zur Belastung des Bodens führen.

Quelle: http://www.ecobine.de/

Produktionsprozess und Bewertung Polyurethan

Bei der Herstellung von PUR und deren chemischer Rohstoffe sind Gefahrstoffe mit erheblichem Risikopotential beteiligt. Deshalb ist beim Umgang mit dem Ausgangsmaterial Isocyanate generell erhöhte Vorsicht geboten. Im Brandfall kann hochtoxische Blausäure entstehen. (Quelle: ECOBIS 2000, Gisbau)

Mehr dazu, siehe Isocyanate

Als Flammschutzmittel wird (laut Wecobis) überwiegend Tris(chlorpropyl)phosphat (TCPP) eingesetzt. Dazu schreibt das „Ökologische Baustofflexikon“: „Für TCPP liegen Hinweise auf Mutagenität vor. Es besteht der Verdacht auf krebserzeugende Wirkung“.

Zum Zwischenprodukt Phosgen schreibt das „Ökologische Baustofflexikon“: „Phosgen ist eine äußerst giftige Chemikalie mit heuartigem Geruch. Es wurde auch beim Chemieunfall im indischen Bophal 1984 freigesetzt, und war Ursache für einen großen Teil der Vergiftungen (tausende Tote + hunderttausende Verletzte). Im 1. Weltkrieg wurde Phosgen als Kampfgas eingesetzt. In der Lunge setzt es hydrolytisch Salzsäure frei, die das Lungengewebe verätzt.“

Quelle

Herbert Danner, Baubiologe (IBN), Bauzentrum München, Ökologische Wärmedämmstoffe im Vergleich 2.0, Juni 2010, S. 41, 67 (mit Ergänzungen der Redaktion)

Siehe auch