Polyurethan-Sandwichplatten

Polyurethan-Sandwichplatten sind Verbundplatten, die im Durchlaufverfahren hergestellt werden. Die Platte besteht aus einem starren Kern aus Polyurethanschaum, der zwischen zwei Metalldeckschichten verklebt ist. Zu den Verkleidungsmaterialien gehören farbbeschichteter Stahl, verzinkter Stahl, Al-Zn-beschichteter Stahl oder Edelstahl. Nachdem die Bleche rollgeformt wurden, wird ein Polyurethan-Schaummittel dazwischen eingespritzt. Durch das Schäumen und Aushärten bei hohen Temperaturen entsteht eine starke Verbindung zwischen Kern und Deckschichten. Die Produktion erfolgt auf vollständig computergesteuerten kontinuierlichen Linien, was dazu beiträgt, eine gleichmäßige Kerndichte und eine konsistente Haftung aufrechtzuerhalten.

Farbbeschichtete Stahldeckschichten haben typischerweise eine Dicke von 0,4 mm bis 0,8 mm. Zu den verfügbaren Oberflächenbeschichtungen gehören Polyester (PE) und PVDF-Fluorkohlenstoff. Der starre Polyurethankern hat eine Dichte von 30 kg/m³ bis 80 kg/m³ und einen Gehalt an geschlossenen Zellen von über 95 % bis 97 %. Der Kern enthält eine große Anzahl unabhängiger versiegelter Zellen, die die Luftbewegung einschränken und die konvektive Wärmeübertragung reduzieren. Die Wärmeleitfähigkeit des Kerns liegt zwischen 0,017 W/(m·K) und 0,024 W/(m·K). Bei gleichen Energiesparanforderungen bietet eine 20 mm dicke Polyurethan-Sandwichplatte eine vergleichbare Wärmedämmung wie eine 50 mm dicke Polystyrolplatte.

Die standardmäßige effektive Plattenbreite beträgt 1.000 mm. Übliche Stärken sind 50 mm, 75 mm, 100 mm, 150 mm und 200 mm, wobei auch individuelle Anpassungen möglich sind. Zu den Paneelprofilen gehören Flach-, Mikrorippen-, Wasserwellen- und Dreiecksmuster, die es Architekten ermöglichen, unterschiedliche Anforderungen an die Fassadengestaltung zu erfüllen.

Technische Spezifikationen

Leistungsdaten und Überprüfung

1. Wärmedämmleistung

Polyurethan-Sandwichplatten bieten im Vergleich zu vielen anderen Dämmstoffen niedrige Wärmeleitfähigkeitswerte. Polyurethansysteme mit geringer Leitfähigkeit der nächsten Generation können Wärmeleitfähigkeitswerte von 0,017 W/(m·K) bis 0,019 W/(m·K) erreichen, was etwa 20 % besser ist als herkömmliche Polyurethanformulierungen. Bei gegebener Gebäudefläche und Plattendicke kann der Einsatz von Platten mit geringer Leitfähigkeit den jährlichen Energieverbrauch um etwa 13,6 % senken. Von Xinjiang Gangzhisheng hergestellte Polyurethan-Sandwichplatten haben eine gemessene Wärmeleitfähigkeit von nur 0,024 W/(m·K) gezeigt. Diese Paneele wurden in mehr als hundert Projekten eingesetzt, darunter im Kraftwerk Korla Guoxin und in Xinjiang Tianshan Aluminium.

2. Flammhemmung

Die Verbrennungsleistung dieser Polyurethan-Sandwichplatten entspricht der Flammschutznorm der Klasse B1 mit einem Sauerstoffindex von 30 % oder mehr. Polyurethan ist ein duroplastisches Material. Bei Einwirkung von Feuer bildet die Oberfläche eine karbonisierte Schicht und schmilzt nicht und erzeugt keine brennenden Tropfen, was dazu beiträgt, die Flammenausbreitung zu verzögern. Das Kühllagerprojekt Shanxi Xinhui Food mit einer Fläche von fast 30.000 m² verwendet Polyurethan-Sandwichplatten mit dem Kernmaterial BASF Elastopir® SBI B1. Dieses Material bietet eine hohe Flammhemmung und erfüllt die Brandschutzanforderungen für große Kühllager.

3. Bindungsstärke und Biegeleistung

Die Haftfestigkeit zwischen den Deckplatten und dem Polyurethankern beträgt nicht weniger als 0,09 MPa. Die Biegebelastbarkeit beträgt mindestens 0,5 kN/m² bei einer Durchbiegung von L₀/200. Der kontinuierliche Produktionsprozess trägt zu einer sicheren Verbindung bei, wodurch das Risiko einer Delaminierung oder Blasenbildung bei längerem Gebrauch verringert wird.

4. Wasserbeständigkeit und Dimensionsstabilität

Der geschlossenzellige Anteil des Polyurethan-Hartschaums liegt bei über 95 % und kann in selbstverhautenden Bereichen bis zu 100 % betragen. Dies führt zu einer sehr geringen Wasseraufnahme und verhindert das Eindringen von Regenwasser und Kondenswasser in die Platte. Das Material zeigt eine Dimensionsstabilität mit Abweichungen von weniger als 1 % bei Temperaturschwankungen von ±30 °C, wodurch das Risiko von Rissen durch thermische Ausdehnung oder Kontraktion verringert wird. Es eignet sich für Umgebungen mit Betriebstemperaturen von -170 °C bis +100 °C.

5. Validierung des Kühlkettenprojekts

Im Jahr 2025 war das Shanxi Xinhui Food-Projekt das erste in China, das Polyurethan-Sandwichplatten mit geringer Wärmeleitfähigkeit in einem Kühllager einsetzte. Das Projekt war eine Zusammenarbeit zwischen BASF und Master Cold Chain. Es umfasst mehr als 50 Einzelräume, darunter ein 22,7 Meter langes vollautomatisches Hochregallager, Schockfrost- und Standard-Gefrierkammern sowie Verarbeitungshallen. Es wurden fast 30.000 m² Paneele verwendet, mit Verkleidungsoptionen wie einseitigem Edelstahl, doppelseitigem Edelstahl und doppelseitigem farbbeschichtetem Stahl. Dieses Projekt bietet eine praktische Validierung der Wärmedämmung und Brandschutzleistung von Polyurethan-Sandwichplatten in Kühlkettenumgebungen mit extrem niedrigen Temperaturen.

Installations- und Herstellungshinweise

• Benutzen Sie Hebegeräte mit weichen Schlingen, um ein Beulen der Metalloberflächen während der Handhabung zu vermeiden.
• Schneiden Sie die Platten mit einer Feinzahnsäge oder einem speziellen Plattenschneidewerkzeug zu und reinigen Sie die Schnittkanten, um Schaumreste zu entfernen.
• Plattenverbindungen mit kompatiblem Dichtmittel oder Dichtungen abdichten, um die Luft- und Wasserdichtheit aufrechtzuerhalten.
• Lagern Sie die Paneele im Innenbereich oder überdacht, erhöht über dem Boden, und halten Sie sie vor der Installation trocken.
• Stellen Sie bei Kühllagerungsanwendungen sicher, dass alle Verbindungen und Durchdringungen abgedichtet sind, um Wärmebrücken und das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen PU- und PIR-Kernen in Polyurethan-Sandwichplatten?

Sowohl PU (Polyurethan) als auch PIR (Polyisocyanurat) sind Hartschaumkerne. PIR verfügt über eine modifizierte chemische Struktur, die im Vergleich zu Standard-PU für ein verbessertes Brandverhalten und eine höhere Temperaturbeständigkeit sorgt. Für Anwendungen mit strengeren Brandschutzanforderungen werden häufig PIR-Kerne empfohlen.

Können Polyurethan-Sandwichplatten für Außenwände in Hochhäusern verwendet werden?

Polyurethan-Sandwichplatten mit der Brandschutzklasse B1 können in vielen Gebäudetypen verwendet werden, allerdings müssen zunächst die örtlichen Bauvorschriften und Brandschutzbestimmungen überprüft werden. Bei Hochhäusern oder Bereichen mit besonderen Brandschutzanforderungen ist eine projektspezifische Bewertung erforderlich.

Wie wähle ich die richtige Plattenstärke für ein Kühlhausprojekt?

Die Plattendicke hängt von der erforderlichen Innentemperatur, den Umgebungsbedingungen und den Energieeffizienzzielen ab. Eine thermische Berechnung sollte projektbezogen durchgeführt werden. Übliche Dicken für Kühllager liegen zwischen 100 mm und 200 mm.

Welche Wartung ist für Polyurethan-Sandwichplatten erforderlich?

Es wird eine regelmäßige Sichtprüfung empfohlen, um auf Oberflächenschäden, Versagen des Fugendichtmittels oder Korrosion der Befestigungselemente zu prüfen. Kleinere Kratzer auf beschichteten Stahlverkleidungen sollten mit kompatiblem Lack ausgebessert werden, um Korrosion zu verhindern. Halten Sie die Entwässerungswege frei, um Wasseransammlungen zu vermeiden.

Qualitätssicherung und Inspektion

Eingehende Rohstoffe werden für jede Charge geprüft, einschließlich der Dicke der Metallbeschichtung, der Art der Beschichtung und der Qualität des Polyurethan-Rohstoffs. Während der Produktion werden Kerndichte, Plattendicke und Verbundfestigkeit überwacht. Fertige Platten werden vor dem Versand auf Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität und Verpackung geprüft. Es stehen Werksinspektionsberichte gemäß GB/T 23932-2009 zur Verfügung, und auf Projektanfrage können auch Typprüfberichte Dritter bereitgestellt werden.

Umwelt- und Nachhaltigkeitsaspekte

Einige Polyurethan-Sandwichplatten sind mit biomassebilanzierten Rohstoffen erhältlich. Beispielsweise haben BASF und Master bei Biomass Balance (BMB)-Polyurethan-Sandwichplatten zusammengearbeitet, die die ISCC PLUS-Zertifizierung erhalten haben. Dieser Ansatz trägt dazu bei, den CO2-Fußabdruck des Panel-Produktionsprozesses zu reduzieren und gleichzeitig die gleiche Produktleistung aufrechtzuerhalten. Abhängig von der Kombination aus Deckschicht und Kernmaterial können die Paneele auch für die Demontage und das Recycling am Ende ihrer Lebensdauer konzipiert werden.