Tajemnica trwałości UltraPly TPO

Dach budynku to pierwsza linia obrony przed czynnikami atmosferycznymi. Każda dyskusja na temat trwałości budynku musi zatem skrupulatnie uwzględniać system dachowy.

Termoplastyczne membrany poliolefinowe (TPO), dostępne na rynku od późnych lat 90-tych, są obecnie jednymi z najszybciej rozwijających się produktów dachowych. Jednakże nie wszystkie membrany TPO są sobie równe. Można wymienić wiele przykładów przedwczesnych uszkodzeń dachów TPO, które nie przetrwały próby czasu, a na rynku nadal występują problemy z wieloma membranami TPO, które przestają spełniać swoją rolę po zaledwie 5–10 latach ekspozycji z powodu nieodpowiedniej konstrukcji.

Po latach rozwoju produktu, membrana dachowa UltraPly TPO firmy Elevate jest oparta na specjalnym polimerze z poliolofeiny termoplastycznej, w którym polipropylen i kauczuk etylenowo-propylenowy zostały odpowiednio zbilansowane w celu uzyskania optymalnej charakterystyki eksploatacyjnej i połączone ze stabilizatorami UV, stabilizatorami ciepła i ozonu oraz przeciwutleniaczami. Membrana nie zawiera plastyfikatorów, halogenów, chloru ani metali ciężkich, co czyni ją wyborem przyjaznym dla środowiska. Ta najwyższej jakości formuła, w oryginalnej postaci od 1996 roku, zapewnia długotrwałą charakterystykę eksploatacyjną dachu dzięki właściwościom zapewniającym doskonałą odporność na warunki atmosferyczne, ozon i związki chemiczne.

Membrany dachowe TPO oferują zazwyczaj trzy warstwy: warstwę górną, czyli „warstwę odporną na warunki atmosferyczne”, składającą się z mieszanki TPO i pakietu zapewniającego odporność na warunki atmosferyczne, który pozwala chronić membranę przed uszkodzeniami oraz degradacją spowodowaną promieniowaniem UV, wysoką temperaturą i czynnikami atmosferycznymi, z którymi membrana będzie musiała się zmierzyć w okresie eksploatacji. Membrany TPO o grubszej warstwie górnej, odpornej na warunki atmosferyczne, chronią lepiej i dłużej.

Wątek tkanej siatki (zbrojenie) jest umieszczony między warstwą górną a dolną. Jest zazwyczaj wykonana z poliestru oraz zapewnia stabilność wymiarową i fizyczną wytrzymałość membrany (odporność na rozdarcie, rozciąganie, przebicie itp.).

Warstwa dolna zapewnia wytrzymałość, trwałość i zgrzewalność. Nie zawiera pakietu zapewniającego wysoką odporność na warunki atmosferyczne.

Najważniejsza jest grubość nad wątkiem tkanej siatki, a nie tylko całkowita grubość membrany. Górna warstwa odporna na warunki atmosferyczne stanowi kluczowy element zapewniającym odporność membrany na warunki atmosferyczne. Większa grubość tej warstwy oznacza lepszą charakterystykę eksploatacyjną membrany.

UltraPly TPO firmy Elevate opracowano w taki sposób, że co najmniej 40% górnej warstwy odpornej na warunki atmosferyczne, znajduje się nad wątkiem tkanej siatki (w miejscu tego wątku). Takie rozwiązanie zapewnia wyjątkową odporność na warunki atmosferyczne.

Występują dwa główne czynniki, które mogą okazać się najbardziej destrukcyjne dla każdego produktu dachowego w długim okresie: intensywne narażenie na działanie promieniowania UV i wysoka temperatura spowodowana światłem słonecznym lub innymi źródłami. Uszkodzenia spowodowane promieniowaniem UV stanowią główną przyczynę starzenia w warunkach atmosferycznych i utraty właściwości mechanicznych (pękanie).

Charakterystyka membran dachowych TPO zapewniająca większą odporność na starzenie cieplne i w wyniku promieniowania UV ma kluczowe znaczenie na ich trwałość,  jest również bezpośrednio związana z przygotowaniem różnych warstw — w szczególności warstwy górnej — oraz grubością warstwy nad tkaną siatką. Membrany TPO z odpowiednią ochroną na warstwie górnej będą spełniać swoje zadanie znacznie lepiej.

Stabilizatory termiczne i UV są niezwykle istotne dla zapewnienia odporności na warunki atmosferyczne i trwałości w długim okresie. Stabilizatory termiczne pomagają również chronić przed degradacją termiczną, a pakiet przeciwutleniaczy w istotny sposób przyczynia się do zapewnienia zgrzewalności membrany w czasie.

Membrana UltraPly TPO zawiera w swoim składzie odpowiednią ilość stabilizatorów termicznych, która pozwala uzyskać odporność na degradację termiczną od momentu jej wyprodukowania. Przechodzi również wiele testów starzenia cieplnego (starzenie w piecu) i spełnia rygorystyczne wymagania dotyczące starzenia termicznego, określone w takich normach międzynarodowych, jak ASTM i EN. 

Zgodnie z najnowszą normą ASTM D6878, membrana jest poddawana starzeniu w temperaturze 116°C przez 224 dni i musi zachować swoje właściwości fizyczne, takie jak wytrzymałość na zerwanie i wydłużenie, w co najmniej 90% wartości próbki, której nie poddano starzeniu. UltraPly TPO zaliczyła ten test z wyróżnieniem.

Po przeprowadzeniu testów zgodnie z normą EN 1297 (metoda sztucznego starzenia przez długotrwałą ekspozycję na łączne działanie promieniowania UV, podwyższonej temperatury i wody) membrana UltraPly TPO spełnia wymagania Europejskiej Unii ds. Aprobat Technicznych w Budownictwie (UEAtc) nawet po 7500 godzinach, podczas gdy standardowe wymagania wynoszą tylko 1000 godzin, a wymagania dotyczące certyfikatu krajowego wynoszą do 2500 godzin. Wymagania UEAtc są ograniczone do temperatury 70°C przez 168 dni lub 80°C przez 84 dni, o co najmniej 80% względem próbki niestarzonej.

Oprócz kontroli wzrokowej pod kątem wad (pęcherzy, pęknięć, otworów, zadrapań, wgnieceń itp.) próbki membran są również testowane pod kątem podatności na zginanie w niskiej temperaturze (–35°C). Charakterystyka eksploatacyjna UltraPly TPO jest lepsza niż jakiekolwiek wartości deklarowane przez inne membrany TPO.

Roczne poziomy ekspozycji na promieniowanie UV różnią się znacznie na całym świecie. Charakterystyka eksploatacyjna membrany dachowej zależy zatem w dużym stopniu od położenia geograficznego.

W 1996 r. membrana UltraPly TPO została po raz pierwszy zainstalowana na magazynie w Las Vegas (USA), w trudnym klimacie pustyni Newady. Dwadzieścia siedem lat później ta sama membrana nadal dobrze spełnia swoje zadanie, nawet po kilkunastu latach ekspozycji w regionie o bardzo wysokim poziomie promieniowania UV.

Podobne historie sukcesu zaobserwowano w Europie i Azji. Testy chemiczne i fizyczne przeprowadzone 20 lat po instalacji pierwszego dachu UltraPly TPO w Europie wykazały, że membrana nie wykazywała żadnych oznak pękania lub spękań włoskowatych ani utraty grubości.

Przyczyną wysokiej trwałości membran TPO są doskonałe parametry chemiczne. Ze względu na rygorystyczne wymagania i stosowanie na całym świecie, solidna formuła jest niezbędna do stworzenia polimeru, który będzie odporny na działanie promieniowania UV, starzenie cieplne i osiągnie pożądane właściwości fizyczne. Odpowiednia równowaga między zawartością środków zmniejszających palność, przeciwutleniaczy, stabilizatorów UV i polimeru ma również istotny wpływ na zgrzewalność membrany.

Znalezienie właściwego zrównoważenia wszystkich składników chemicznych, obecnych w membranie dachowej TPO zawsze stanowiło główny cel firmy Elevate. Dzięki niezmienionej formule od 1996 r. UltraPly TPO doskonale spisuje się w testach laboratoryjnych oraz w trakcie rzeczywistego użytkowania, nawet po wielu dziesięcioleciach ekspozycji na działanie czynników zewnętrznych.