Keo foam PU là gì?
Keo foam PU (expanding polyurethane foam) là vật liệu polyurethane một thành phần dạng lỏng đóng trong lon áp suất, khi bơm ra tiếp xúc với độ ẩm không khí sẽ phản ứng hóa học và phồng to 3–5 lần thể tích ban đầu, sau đó đóng rắn tạo lõi xốp cứng cách nhiệt và cách âm.
Foam PU khác với keo PU dán gỗ hay keo PU sealant ở chỗ chức năng chính là lấp đầy thể tích (volumetric filling) và cách nhiệt, không phải tạo mối dán kết cấu hay bịt khe đàn hồi.
Thành phần hóa học của foam PU
Trong lon foam PU là hỗn hợp polyurethane prepolymer (MDI hoặc TDI + polyol đã phản ứng một phần) cùng với khí đẩy (propane, butane hoặc hỗn hợp hydrocarbon). Prepolymer có nhóm isocyanate tự do (-NCO) ở đầu mạch, sẵn sàng phản ứng với nước.
Khi bơm ra khỏi lon, prepolymer tiếp xúc với hơi ẩm trong không khí và trên bề mặt thi công, phản ứng isocyanate với nước xảy ra theo phương trình: -NCO + H₂O → -NH₂ + CO₂. Khí CO₂ sinh ra tạo bong bóng trong lõi polymer đang đóng rắn, làm foam phồng to. Cùng lúc, các amine tạo thành tiếp tục phản ứng với nhóm -NCO khác để tạo liên kết polyurea, giúp cấu trúc foam cứng lại.
Nguyên lý phồng và đóng rắn của foam PU
Quá trình đóng rắn của foam PU diễn ra từ ngoài vào trong — lớp ngoài tiếp xúc ẩm đóng rắn trước, tạo lớp vỏ. Lõi bên trong đóng rắn chậm hơn (1–4 giờ tùy độ dày và nhiệt độ môi trường).
Tốc độ phồng và đóng rắn phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm: nhiệt độ cao và độ ẩm lớn đẩy nhanh quá trình; nhiệt độ dưới 5°C làm chậm đáng kể và có thể làm foam không đóng rắn hoàn toàn. Làm ẩm nhẹ bề mặt và khe trước khi bơm giúp tăng tốc đóng rắn và cải thiện độ bám dính.
Cấu trúc lõi foam sau đóng rắn
Foam PU sau đóng rắn có cấu trúc tế bào kín hoặc tế bào hở tùy công thức. Foam tế bào kín (closed-cell) có khả năng cách nhiệt và chịu nước tốt hơn, thường dùng trong xây dựng. Foam tế bào hở (open-cell) mềm hơn, cách âm tốt hơn nhưng hút nước nhiều hơn.
Hệ số dẫn nhiệt (λ) của foam PU đóng rắn thường trong khoảng 0,025–0,040 W/(m·K) — thấp hơn nhiều so với bê tông (1,7 W/m·K) hay gạch (0,8 W/m·K), giải thích tại sao foam PU là vật liệu cách nhiệt hiệu quả.
Các loại foam PU phổ biến
- Foam PU thường (non-fire rated): tiêu chuẩn, dùng cho đa số ứng dụng dân dụng bịt khe cửa sổ, cửa ra vào trong nhà.
- Foam PU chống cháy B2: chứa chất chậm cháy (flame retardant), đạt phân cấp cháy B2 theo EN 13501 — yêu cầu trong nhiều ứng dụng xây dựng quanh khung cửa và vách ngăn.
- Foam PU chống cháy B1: phân cấp cao hơn B2, dùng cho công trình có yêu cầu PCCC nghiêm ngặt.
- Foam PU cho mái (roof foam): công thức ít phồng hơn, bám dính tốt hơn với bề mặt nghiêng và ngang.
- Foam PU 2 thành phần (2K): hộp gồm hai lon A và B trộn lẫn khi bơm, đóng rắn nhanh hơn và kiểm soát tỷ lệ phồng tốt hơn — dùng cho ứng dụng chuyên nghiệp và khối lượng lớn.
Tính năng kỹ thuật chính của foam PU
- Hệ số nở phồng: 3–5 lần thể tích ban đầu khi bơm ra
- Thời gian đông (tack-free): 5–15 phút
- Thời gian đóng rắn hoàn toàn: 1–4 giờ (tùy nhiệt độ và độ dày)
- Hệ số dẫn nhiệt: 0,025–0,040 W/(m·K)
- Nhiệt độ sử dụng sau đóng rắn: -40°C đến +90°C
- Khả năng chịu nước: tốt (không hòa tan trong nước); nhưng lõi xốp có thể hút nước nếu bị cắt hở
- Khả năng chịu UV: kém — cần phủ bảo vệ sau khi đóng rắn
Câu hỏi thường gặp
- Foam PU trong bình có hạn sử dụng không?
- Có — thường 12–24 tháng từ ngày sản xuất khi bảo quản đúng cách (nhiệt độ 10–25°C, tránh ánh nắng trực tiếp). Bình sau khi mở vòi cần dùng trong 1–2 ngày (bình có gun adapter) hoặc trong 1 lần (bình dùng tay thông thường).
- Foam PU có độc không?
- Khi còn trong bình và lúc bơm, foam PU chứa isocyanate có thể gây kích ứng da, mắt và đường hô hấp — cần đeo găng và khẩu trang. Sau khi đóng rắn hoàn toàn, foam trơ về mặt hóa học và không độc hại trong điều kiện bình thường.
- Foam PU có thể sơn phủ không?
- Có — foam PU sau đóng rắn có thể phủ vữa, sơn nước, sơn dầu hoặc băng giả gỗ. Cần phủ bảo vệ vì foam bị tia UV làm vàng và giòn sau 1–3 tháng tiếp xúc trực tiếp.
- Foam PU 1K khác foam PU 2K ở điểm gì?
- Foam 1K là một lon duy nhất, đóng rắn nhờ ẩm — dễ dùng cho ứng dụng nhỏ và thi công thủ công. Foam 2K gồm hai thành phần trộn khi bơm, đóng rắn nhanh hơn, kiểm soát độ phồng tốt hơn và phù hợp cho khối lượng lớn hoặc ứng dụng chuyên nghiệp.