Вспененный пенополистирол что это такое - VSEDLYADOMA-SPB.RU

Вспененный пенополистирол что это такое

Утеплитель пенополистирол – технические характеристики и нюансы применения

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Статья подготовлена при участии специалистов Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола

Рынок теплоизоляционных материалов представлен различными категориями, что значительно упрощает выбор подходящего утеплителя для конкретных задач. Один из самых востребованных в частной сфере изоляторов – пенополистирол, его популярность объясняется как высокими техническими характеристиками, так и доступностью. Тем не менее, вокруг него не утихают баталии между сторонниками и противниками, человеку, далекому от строительства, достаточно сложно разобраться, какие из свойств утеплителя реальные, а какие из разряда «страшилок». Мы попробуем облегчить задачу новичкам, да и более опытным умельцам нашего портала будет нелишне освежить информацию. А помогут отделить «зерна от плевел» специалисты Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола.

  • Что собой представляет пенополистирол.
  • Основные характеристики пенополистирола.
  • Сфера применения пенополистирола.

Что собой представляет пенополистирол

Зачастую пенополистирол (ППС) называют пенопластом, что вполне оправдано, так как пенопласт – это общее понятие, объединяющее группу вспененных пластических масс (полимеров), к которой и относится ППС.

Пенополистирол – жесткий материал с ячеистой структурой, полученный путем спекания гранул, получаемых из суспензионного вспенивающегося полистирола беспрессовым способом. В России пенополистирол имеет ряд других, широко употребляемых названий: пенопласт, ПСБ — С, вспененный полистирол. В других странах для его обозначения используется аббревиатура EPS (expanded polystyrene). При этом необходимо различать белый вспененный пенополистирол и цветной экструдированный пенополистирол (XPS), который имеет другую структуру, свойства и, собственно, другой способ производства.

ППС выпускается в виде плит различной плотности и толщины, сформованных из гранул одной фракции, однородного белого цвета без характерного химического запаха.

Если разломить плиту, линия отрыва должна проходить не только по границе спекания гранул, но и непосредственно через них.

Основные характеристики ППС

Так как ППС на 98 % состоит из воздуха и только на 2 % из оболочек вспененного полистирола, его главной характеристикой является минимальная теплопроводность – 0,032-0,034 Вт/(м·С). Кроме того, плиты паропроницаемы, но влагостойки, так как даже при полном погружении практически не впитывают воду. То есть, материал достаточно хорошо проводит пар, но не накапливает влагу, в отличие от некоторых других теплоизоляторов.

К отличной теплопроводности, паропроницаемости и влагостойкости стоит добавить устойчивость плит к биологическим поражениям.

Пенополистирол биологически нейтрален, это значит, что плесень и грибок не размножаются на поверхности вспененного полистирола, что доказано многочисленными исследованиями.

Не менее значим и большой срок службы с сохранением характеристик даже в суровых условиях применения.

Пенополистирол был подвергнут пятидесяти циклам замораживания/размораживания в четырехпроцентном растворе хлорида натрия. Раствор соли обеспечивал жесткие условия испытания. По результатам тестов не выявлено никакого влияния на целостность структуры. Сейчас блоки из пенополистирола широко используются в Норвегии для устройства дорог, тоннелей и искусственных насыпей. Наши же исследователи провели испытания с большим количеством циклов и прогнозируют долговечность пенополистирола не менее 100 лет.

Но кроме внешних воздействий, в процессе эксплуатации материал может подвергаться и другим угрозам, одна из них, волнующая наших умельцев – мыши.

Хотелось бы затронуть тему с мышами и пенопластом – слышал, что после посещения пенопласта мышами от него остается труха, правда ли это?

Что касается грызунов, то питательной ценности ППС для них не представляет, однако они могут в нем завестись, как и в любом другом теплоизоляционном материале. Поэтому необходимо выполнять мероприятия, ограничивающие грызунам доступ к утеплителю, и закрывать поверхность облицовочными слоями. Кроме того, мыши и крысы – это вопрос не строительного характера, а скорее гигиенического.

По поводу экологичности производных полистирола баталии не утихают с момента начала производства и по сей день: одни считают материал абсолютно безвредным и экологичным утеплителем, другие – настоящей миной замедленного действия. А истина, как обычно, посредине.

Ранее считалось, что все полимеры весь свой жизненный цикл эксплуатации выделяют вредные вещества, так как процесс полимеризации нельзя довести до конца на 100% молекулах. Это все от того, что когда все в Европе занимались в середине прошлого века химией, мы занимались «кукурузой». Современные технологии и оборудование мирового уровня (зарубежные линии) давно решили эту проблему. На заводе СИБУРа в Перми стоит лучшее по мировым меркам оборудование, применяется передовая на сегодня технология. В процессе сушки выводятся все не связанные в цепочки молекулы стирола. В процессе эксплуатации если он и выделяет что, то, конечно, в пределах, допустимых санитарными нормами. По нашим испытаниям в кубе изделия из пенополистирола менее 0.002 мг стирола (что соответствует нормам ПДК).

Мало кто знает, но стирол находится в таких распространенных продуктах, как орехи и клубника. Во всем мире упаковка из ППС очень востребована – рыбные ящики, стаканчики под горячее, лотки под мясо и т.д.

Еще один из важнейших параметров – горючесть, так как от пожара никто не застрахован, но желательно обойтись без трагических последствий. Пользователей волнует не только горючесть ППС, но и дымообразующая способность.

ППС – горючий материал (Г3), но он не поддерживает горения, так как содержит антипирены. То есть, если поднести горелку и убрать, то максимум через 4 секунды он потухнет. Это при испытаниях. А если пожар, как на заводе ЗИЛ, где горел металл, и температура зашкаливала за 1000⁰С, то сгорит абсолютно все. При горении ППС выделяется углекислый и угарный газы, те же самые, что и при горении дерева. Суть в том, что это количество дыма гораздо меньше, так как плотность ППС в среднем 15 кг/м³, что меньше, чем у других материалов. Но скорость дымообразования выше, чем у того же дерева, поэтому его никогда не применяют в открытых конструкциях. ППС закрывают штукатурным слоем. Например, фасадная система с пенополистиролом и фасадная система с минеральной ватой имеют один класс пожарной опасности – К0.

Утеплитель вспененный полистирол: производство, свойства и технические характеристики

Одним из важных условий при строительстве или ремонте жилых, общественных, офисных, торговых, промышленных зданий является наличие эффективной изоляции, которая сохраняет комфортный микроклимат в помещении, препятствуя проникновению холода. Для уменьшения риска снижения температуры в здании монтируют защитный слой из строительных или отделочных материалов, обладающих низкой теплопроводностью, повышенной прочностью, длительным сроком эксплуатации. Полимерной изоляцией защищают фасад, внутренние стены, пол, потолок, мансарду, чердачное пространство, кровельную систему зданий. Большой популярностью вспененные полимеры пользуются в качестве защиты от холода загородных коттеджей, дачных домиков. Одним из самых востребованных материалов для создания эффективной защиты является утеплитель вспененный полистирол EPS (Expand Poly Styrene). Благодаря доступной цене, простоте производства, прекрасным эксплуатационным характеристикам он получил широкое применение в строительной сфере.

Производство, свойства и технические характеристики

Утеплитель полистирол представляет собой полимер, имеющий газонаполненную структуру, формируемой из гранул, получаемых при переработке нефти. Материал производится способом расширения и дальнейшего спекания гранул, которые в процессе изготовления наполняются воздухом, увеличиваясь в 50 раз. Конечный продукт получает упругость, высокие изолирующие свойства, необходимую однородность. 98% готового изделия состоит из воздуха, для связей гранул между собой не используются химические связующие составы, а применяется только высокая температура.

Отличные технические характеристики позволяют широко использовать пластичный полимер для термоизоляции зданий, помещений, бытовой и промышленной техники:

  • коэффициент теплопроводности – 0,028-0,034 Вт/м*К;
  • прочность – 0,02-0,2 кг/см 2 ;
  • паропроницаемость – 0,015-0,019 кг*м/ч/Па;
  • гигроскопичность – 0,4 – 4,0%;
  • класс горючести – ГЗ;
  • размер гранул – 2-8 мм;
  • плотность – 15,0-50,0 кг/м 3 ;
  • температурный диапазон применения – от -50℃ до +75℃.

По сравнению с распространенным аналогом из минеральной ваты, утеплитель листовой пенополистирол имеет более низкий вес, коэффициент теплопроводности, более высокую плотность, механическую прочность. Благодаря своей структуре, он хорошо обрабатывается, ему можно придать любую форму с помощью простого ножа. Малый вес способствует простоте процесса крепления к вертикальным поверхностям, уменьшению дополнительной нагрузки на несущие конструкции, фундамент. Опущенный в воду лист из вспененного пластичного полимера набирает до 4% влаги, далее процесс впитывания прекращается. Низкая гигроскопичность исключает замерзание и разрушение под действием низкой температуры в зимнее время.

Лист из вспененного полимерного стирола толщиной 30 мм по степени теплопроводности равен следующим материалам:

  • деревянная стена — 98 мм;
  • пенобетон — 250 мм;
  • кирпичная кладка — 425 мм;
  • железобетон — 1065 мм.

Проведенные американскими учеными в 2004 году исследования показали, что грибок, плесень не образуются на поверхности изделия, а при обеспечении защиты от погодных факторов его срок службы составляет около 30 лет. Заказчиками проведения исследований выступали американские производители изделий из вспененного полимера. Во время эксплуатации утеплитель не становится источником неприятных, вредных запахов, не выделяет токсичные вещества. При его использовании не обязательна организация и монтаж пароизоляционного слоя, изменение температуры применения вызывает незначительные колебания размеров.

Отделка листами пенопласта фасада или внутренних стен не требует наличия мощного фундаментного основания, поэтому ими можно утеплять легкие дачные, загородные дома, имеющие в качестве опоры сваи или простой ленточный фундамент. Использование в дальнейшем совместно с изоляцией слоя штукатурки незначительно увеличивает внешний периметр здания, что дает возможность не проводить дополнительные работы по расширению кровельной системы.

При осуществлении монтажных работ и обработки пенопласта нет необходимости применять специальные защитные средства. Это обусловлено отсутствием раздражения, возникновения аллергических реакций, болевых ощущений при контакте изделия с кожей. Жестко связанные между собой пузырьки воздуха в оболочке из полимера не способны поглощать звуковые колебания, поэтому в качестве изолятора шума он не пригоден. Слой из плит большой толщины может гасить только вибрацию, передаваемую по строительным конструкциям.

Читайте также  Мозаичные полы из мраморной крошки технология

Видео на тему «Утепление фасада»:

Недостатки материала

Утеплитель из полистирола имеет некоторые недостатки, которые нужно учитывать при выборе и монтаже:

  • подверженность воздействию солнечного света, ультрафиолетового излучения;
  • разрушительное воздействие многих растворителей, спиртов;
  • слабая горючесть;
  • снижение эксплуатационных характеристик при воздействии погодных факторов;
  • восприимчивость к механическому воздействию, износу;
  • несовместимость с деревянными поверхностями, конструкциями;
  • обязательная защита с помощью штукатурки, гипсокартона или стеновых панелей.

Вспененный полимер плохо переносит прямые солнечные лучи, ультрафиолетовое излучение, дождь, ветер, снег. Под их воздействием он теряет свои свойства: прочность, упругость. Некоторые виды лаков, красок, растворителей, спиртов, продуктов перегонки нефти разрушают структуру пенопласта или могут растворить его. Во время монтажа и эксплуатации нужно исключить воздействие этих веществ во избежание проведения повторных работ для организации защитного слоя.

Благодаря включению в состав небольшого количества антипиренов, пенопласт слабо подвержен горению. При воздействии открытого огня он плавится, но не поддерживает процесс горения. Если все наружные участки слоя полимерной изоляции закрываются штукатуркой, стеновыми панелями или облицовочным кирпичом, то риск возникновения возгорания является минимальным. Гораздо лучше пенопласт переносит низкую температуру: многократное замораживание никак не изменяет его технических особенностей.

Пенополистирол имеет рыхлую структуру, поэтому разрушается при трении или механическом воздействии. Из-за низкой паропроницаемости пенопласт нежелательно крепить к деревянным поверхностям и элементам конструкции. С течением времени древесина под воздействием влаги начинает разрушаться под воздействием грибка, плесени, что приводит к ухудшению конструктивных элементов. При правильном монтаже, обязательной защите полистирола с помощью штукатурки или стеновых панелей, срок службы материала может достигать 30 лет.

Правила выбора материала

Распространенной ошибкой при выборе термической защиты является неправильный расчет толщины полимера. Утеплитель из полистирола должен иметь определенные размеры, заранее рассчитанные профессиональными проектировщиками. Большая толщина не обеспечивает максимальную эффективность термической преграды. Перепады температуры могут привести к образованию в плитах пенопласта трещин, через которые будет проникать холод. В европейских странах применяют в качестве защиты стен зданий полимерный стирол, толщина листа которого не превышает 35 мм.

При выборе продукта следует тщательно изучить его технические и эксплуатационные характеристики. Предпочтение нужно отдавать утеплителю, изготовленному по современной технологии и условиям ГОСТ. Всю информацию необходимо получать из сертификата или паспорта, который должен обязательно прикладываться к изделию. Данные на упаковке носят ознакомительный характер и могут не соответствовать реальным техническим характеристикам.

При выборе производителя следует ориентироваться на известные компании, продукция которых соответствует высокому качеству и зарекомендовала себя с положительной стороны у многочисленных потребителей. Визуально можно определить качество вспененного пластичного полимера с помощью небольшого разлома. У изделия с низким качеством край неровный, на срезе присутствуют полости материала в виде шариков. Качественная продукция имеет ровный край, на срезе будут видны многоугольные капсулы.

Область применения и способы монтажа

Благодаря своим высоким характеристикам, теплоизоляция полистирол применяется в различных сферах строительства, ремонта, машиностроения, энергетики:

  • изоляция стен, фасадов, полов, потолков в строящихся, ремонтируемых зданиях;
  • утепление дверных, оконных проемов;
  • теплоизоляция труб, холодильных емкостей;
  • изоляция панелей бытовой, промышленной техники;
  • обустройство транспортных путей;
  • производство конструктивных изоляционных панелей (СИП)
  • изготовление бытовых предметов, элементов декоративной отделки, одноразовой посуды.

При работе со стенами зданий применяют две технологии установки:

  • с помощью стальных скоб;
  • посредством клеящих составов.

Крепеж с помощью стальных элементов нежелателен, так как металл хорошо проводит тепло и может стать мостиком холода. Наибольшее распространение получил способ крепления посредством клеевых составов. Перед монтажом очищают рабочие поверхности от пыли, грязи, стену немного смачивают, затем на плиты наносят клей небольшими участками с промежутком 20 см. При креплении на керамзитовую поверхность количество клея увеличивают. Высокая эластичность клея дает возможность придавать плите нужное положение на стене в процессе монтажа. После полного высыхания клея на утеплитель из полистирола наносят штукатурку, укладывают облицовочный кирпич или крепят стеновые декоративные панели. Хорошая несущая способность, достаточная жесткость дают возможность утеплять стены, потолок, пол в здании, создавая идеальную изоляцию с минимальными потерями тепла.

Для утепления пола применяют плиты толщиной не более 50 мм, которые укладывают поверх рулонного или сыпучего материала, имеющего изолирующие свойства. Полистирольный слой располагают между лагами, обязательно герметизируют стыковые швы. После укладки делается бетонная стяжка толщиной 60 мм или укладывается древесно-стружечные плиты (ДСП). Благодаря небольшому весу, оригинальной структуре изолирующее полотно можно обрабатывать обычным ножом, придавая ему различные размеры, конфигурацию.

Применение вспененного полистирола дает возможность при обустройстве транспортных путей понижать вертикальную нагрузку на дорожное полотно, делать его более пластичным, увеличивать сопротивление давлению. Для изоляции труб используют круглые секторы пенопласта, которые позволяют при ремонте трубопровода просто удалить часть изоляции на нужном участке трубы. Полимерный стирол различных размеров применяют для изоляции промышленной, бытовой техники. Плиты приклеивают на внутреннюю поверхность панелей для эффективного противостояния тепловым потерям.

Обзор достоинств и недостатков вспененного пенополистирола как материала для утепления дома

Отправим материал на почту

Вышло так, что мне хорошо на практике известны минвата и пеноплекс экструдированный. А сосед настаивает, что обычный вспененный полистирол ни в чем не уступает этим материалам, еще и выгоду можно для дачи экономическую поиметь. Мол, зачем я переплачиваю, тем более без зимнего проживания. Вот и решил я разобраться в этом вопросе – чем хорош и для чего используется пенополистирол. О результатах моих изысканий читайте ниже.

Техническое описание материала

Характеристики и свойства пенополистирола в большинстве своем обоснованы ячеистой структурой и замкнутостью этих самых ячеек. Процесс производства начинается с полимеризации стирола (это жидкий углерод). Далее полученное сырье снова полимеризуют в суспензии, эмульсии или ином растворе с использованием катализаторов. А полистирол после реакции с химически активным пенообразователем становится вспененным пенополистиролом с ячеистой структурой. Из-за высокого содержания воздуха (газа) и тонких стенок материал в результате мало весит, не пропускает холод и тепло, воду, ударный шум (но не звуковые волны).

Технические характеристики востребованных образцов пенополистирола представлены в таблице ниже (высшая/первая категория качества).

Технический параметр Марка готовой плиты
15 25 35 50
Плотность (в кг/куб.м) До 15 15,1-25 25,1-35 35,1-50
Минимальная прочность на сжатие (в МПа) 0,07/0,06 0,18/0,16 0,25/0,2 0,35/0,3
Предел теплопроводности при +25 градусах по Цельсию (в Вт/м*К) 0,042/0,043 0,039/0,041 0,037/0,038 0,04/0,041
Водопоглощение в течение суток относительно объема образца (в %) 3/4 2/3 2 1,8/2
Предельная влажность товарного продукта (в %) 12

Если сравнивать теплоизоляционные свойства пенополистирола с минеральной ватой, то первый уступает. Экструдированный аналог с весом кубометра в 45 кг заметно ближе: 0,03 против 0,028-0,034 Вт/м*К (в условиях от -50 до +75 градусов по Цельсию). Также вспененный образец паропроницаем из-за формирования плит путем нарезки. Пеноплекс вообще не пропускает воду (предел ограничен 0,4 %).

Химические свойства

По составу вспененный пенополистирол синтетический с небольшим содержанием специальных добавок (например, антипиреновые для снижения горючести). Кроме них здесь присутствует стирол с примесями, который невозможно полностью полимеризовать на производстве. Процесс продолжается, несмотря на готовность товарных плит. Он сопровождается выделениями этого стирола, что вредно для здоровья и экологии. Но технологи оспаривают этот момент, ссылаясь на безопасные объемы, допустимые санитарными нормами. Также разработаны отдельно для улицы технический и для внутренних работ улучшенный (белый) варианты.

Как утеплитель пенополистирол в целом не плох. Правда, толщину на фоне экструдированного аналога нужно выбирать большую.

Однако для частного сектора важен момент горения теплоизоляции. Здесь даже не смотря на антипиреновые добавки сомнения не напрасны. Самозатухающими способностями плита или гранулированный тип обладает, но в пределах ограниченного повышения температуры. При +80 градусах по Цельсию происходит горение, которое сопровождается выделением вредных веществ. Если обратиться к ГОСТам, то можно найти утверждение о принадлежности полистирольного пенопласта к группе наиболее опасных материалов.

Что касается срока службы, то утеплитель снова условно долгожитель. До 30 лет свойства будут сохраняться, если соблюсти все требования по технологии монтажа и скрыть плиту от внешних воздействий (включая механические), например, штукатурной прослойкой. При этом выбирать отделку также необходимо с учетом химической неустойчивости вспененного пенополистирола к составам, которые изготавливаются с участием продуктов нефтепереработки и спиртовых компонентов.

Большой плюс в сторону материала – биологическая стойкость. Американские ученые проводили исследования в 2004 году, по результатам которых плесень не выживает в теле ячеистых плит. Зато грызуны любя в мягком утеплителе обустраивать норы.

В этом видео представлен мастер-класс на тему о грамотном и допустимом использовании вспененного и экструдированного пенополистирола:

Коротко о главном

Вспененный пенополистирол – строительный материал с ячеистой структурой и газом внутри.

К плюсам материала можно отнести малый вес, хорошие теплоизоляционные свойства, низкую водопроницаемость, биостойкость и демократичную стоимость.

К недостаткам утеплителя можно отнести условные показатели горючести и долговечности, низкую прочность, ограниченную стойкость к химическим реагентам, привлекательность для грызунов и риск выделения вредных веществ.

Напишите в комментариях, как думаете – закончится когда-либо война между современными, и «дедовскими, проверенными» материалами?

Что такое вспененный полистирол

Разберем что это такое — вспененный полистирол и какие плюсы и минусы его использования. Методы, способы и технологии переработки гранул при изготовлении вспененного полистирола многообразны и зависят от вида и назначения конечного продукта.

Читайте также  Плановая замена труб водоснабжения ЖКХ

Начинается все с твёрдого и бесцветного вещества, полученного путём полимеризации стирола, называется полистиролом. Выпускается в виде цилиндрических прозрачных гранул. Заполняются гранулы стирола природным газом, для увеличения противопожарных свойств применяется углекислый газ. Возможно вспенивание в вакууме, без применения газов.

Особое место в ряду утеплителей на основе полистирола занимает пенополистирол. Получение вспененного или вспученного полистирола происходит по примерной схеме:

  • заполнение гранул стирола газом;
  • нагрев паром;
  • увеличение объёма гранул в 30-50 раз;
  • полное заполнение формы;
  • спекание гранул между собой.

В составе вспененного полистирола нередко присутствуют антипирены, пластификаторы, наполнители, красители.

Плюсы

Основная сфера применения вспененного полистирола – строительство. Он лёгкий и удобный в работе, значительно удешевляет и ускоряет строительные работы. Находит применение на всех этапах строительных работ:

  • утепление фундаментов;
  • возведение монолитных стен с несъёмной опалубкой;
  • изготовление и устройство шумоизолирующих стеновых панелей;
  • утепление стен, полов, потолков и чердачных перекрытий;
  • изготовление декоративных облицовочных панелей и элементов.

До недавнего времени ограниченное применение плит и панелей из вспененного полистирола было вызвано возможностью его возгорания. На сегодняшний день ГОСТ 15588-2014 обязывает производителей применять противопожарные пропитки и добавки в изделия.

Обработанные специальными антипиреновыми составами, строительные материалы из вспененного полистирола сегодня в применении не опаснее обоев.

Отдельно о токсичности

Учёные многих стран, исследовавшие исходную составляющую — стирол, дали заключение об отсутствии оснований для классификации материала как мутагенного, канцерогенного или обладающего репродуктивной токсичностью.

Стирол представляет собой бесцветную жидкость, нерастворимую в воде, но легко растворяющую другие полимеры. Вдыхание его паров опасно для здоровья человека.

В то же время он содержится в кофе, сырах, корице и даже клубнике. Иными словами, небольшая концентрация стирола в изделиях не может повлиять на самочувствие человека, а применение вспененного полистирола как строительного материала абсолютно безопасно.

О грызунах и насекомых

Как питательная среда для грызунов и других организмов состоящий из углеводородов вспененный полистирол не представляет никакого интереса, но жить в нём насекомые, грызуны и птицы могут.

Поэтому необходимо предусмотреть при использовании утеплителя такую возможность и исключить проникновение, либо обработать специальными составами.

Недостатки

  1. Верхний эксплуатационный предел вспененного полистирола составляет +60 градусов, при превышении предела он размягчается и теряет свои механические свойства.
  2. Возможна разрушение структуры от взаимодействия с красками на основе ацетона и некоторых видов растворителей, недопустимы в лакокрасочных покрытиях и хлорированные углеводороды.
  3. Не является хрупким материалом, всё же при его использовании нужно воздержаться от излишнего механического воздействия.

Вспененные полимеры : классификация, сравнительная характеристика

Ср, 6 Февраль 2008 | Тема: Сырье

Одними из первых технологию вспенивания полиэтилена разработали специалисты японской компании Sekisui Chemical Co. Ltd.. В 1968 году появился материал Softlon — вспененный полиэтилен низкой плотности ПВД (LD-PE), молекулярно сшитый высоким излучением (радиационно сшитый) по технологии, разработанной собственными силами тогда еще небольшой компании. Новый материал получился с уникальными теплоизоляционными и пластичными свойствами. В 1971 году Sekisui организовывает первое в Европе производство пенополиэтилена совместно со швейцарской компанией ALVEO, которая 1973 году полностью перешла под ее контроль.

Вспененный полиэтилен, (Пенополиэтилен ППЭ — expended polythene EPE) относится к так называемому классу газонаполненных (пенополимеров или поропластов) термопластичных полимеров (термопластов).

Пенолимерами принято называть органические высокопористые материалы, получаемые из синтетических смол. Их часто называют пенопластами или поропластами, а также газонаполненными ячеистыми пластмассами. Пенополимеры представляют собой гетерогенные дисперсные системы, состоящие из твердых и газообразных фаз.

Газонаполненные пластмассы — это двухфазные системы, состоящие из полимерной матрицы и относительно равномерно диспергированной газовой фазой. Такая структура пластмасс обуславливает некоторую общность их свойств, а именно — чрезвычайно малую массу, высокие тепло- и звукоизоллляционные характеристики.

Пенополимеры различают на основе термопластичных полимеров с линейной структурой — пенополиолефинов (полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, полипропилен и др.) и термореактивных — на основе полимеров с пространственной структурой (фенолформальдегидные, мочевиноформальдегидные, ненасыщенные полиэфиры, эпоксидные, полиуретановые и др.). Для термопластичных пенополимеров опасны температуры, близкие к температуре текучести, когда значительно снижается прочность материала, и избыточное давление газа может разрушить материал.

В зависимости от физической структуры ячеек пенополимеры можно условно разделить на три группы: пенопласты, порополимеры и сотополимеры.

Пенопласты представляют материалы с ячеистой структурой, в которой газообразные наполнители изолированы друг от друга и окружающей среды тонкими слоями полимерного связующего. Замкнутоячеистая структура обеспечивает хорошую плавучесть и высокие теплоизоляционные свойства. Прочность их невелика и зависит от плотности материала. Примером пенопласта служить вспененный полистирол. Объемная масса таких пенополимеров колеблется от 20 до 300 кг/м3.

Поропласты с открытой пористой структурой, вследствие чего присутствующие в них газообразные включения свободно сообщаются друг с другом и окружающей атмосферой. Их кажущая плотность изменяется от 5-90 до 90-800 кг/м3. Примером поропласта является пенополиэтилен.

Сотопласты изготовляют из тонких листовых материалов, которым придают вначале вид гофра или волокна, а затем соединяют в виде сот. Материалом служат различные ткани, которые пропитываются различными связующими. Для сотопластов характерны достаточно высокие теплоизоляционные, электроизоляционные свойства и радиопрозрачность. Здесь примером может служить материал с торговой маркой Tyvek компании DuPont.

Для производства вспененных полимерных изделий существует два основных метода создания газообразной среды: физический (прямой впрыск газа в расплав полимера) и/или химический (с помощью добавления при переработке агентов (добавок) разлагающихся с выделением газа), не считая случая производства полиуретановых пен, в которых газ выделяется в результате химической реакции компонентов при формовании.

У обоих методов есть достоинства и недостатки. Использование физических газообразователей экономически более выгодно, но требует специального оборудования и соблюдения очень строгих предупредительных мер взрывопожаро-безопасности. Химические вспениватели можно применять на стандартном оборудовании, при этом не требуются специальные меры пожарной безопасности. В качестве вспенивающего агента может применяться множество соединений в зависимости от требуемых свойств готовой продукции и типа используемого материала.

Вспененные изделия могут принимать любую физическую форму – плиты, пленки, листа, обруча, нити, прутка, профиля, слоеных плит и т.п.. Удельный вес (плотность) вспененных изделий обычно находится в диапазоне от 5 до 800 кг/м3 с размером вспененной ячейки от 0,05 мм до 15 мм. Содержание количества ячеек в структуре материалов можно изменять от 0 до 100 %, в зависимости от выбранных сырья и технологического процесса.

Вспенивание термопластов может осу¬ществляться как при литье под давлением, так и при экструзии.

По виду создания при производстве межмолекулярной связи между ячейками, вспененные полимеры можно так же условно разделить на три группы со сшитой структурой молекул, несшитые и отдельно сформированные из каплеобразных структур наподобие гранул с использованием первых двух методов.

При производстве вспененных изделий могут использоваться добавки (агенты) улучшающие стабильность, например глицерол моностиарат (glycerol monostearate), перфорирующие добавки для ускорения и улучшения газообмена в материале и замещения газов воздухом. Также, по выбору производителя, применяются множество других добавок изменяющих и/или улучшающих свойства изделий. Это могут быть антиоксиданты (для замедления процессов термоокислительного разрушения), нуклеаторы (nucleating — для увеличения жесткости), окрашивающие пигменты, антиперены (для снижения горючести).

Общий класс вспененных пенополимеров можно условно классифицировать по базовому вспениваемому полимеру, структуре вспененного изделия и виду межмолекулярной связи, что представлено виде блок-схемы:

Классификация вспененных полимеров

Сравнительная характеристика вспененных полимеров

Специфические особенности газонаполненных пластмасс определяют техническую направленность и экономическую эффективность их применения в различных областях промышленности. Благодаря низкой средней плотности, высоким тепло- и звукоизоляционным свойствам, повышенной удельной прочности, а также ряду ценных технологических и эксплуатационных свойств пенопласты не имеют аналогов среди традиционных строительных материалов.

Эти материалы характеризуются высокой удельной прочностью, значительно выше, чем у конкурентных изделий. Однако большинству газонаполненных пластмасс свойственны определенные недостатки. Существенно ограничивают возможность их применения: пониженные огнестойкость, теплостойкость и температуростойкость при температурах больше 200 0С. Кроме того, процессы деструкции («старения») этих материалов, биостойкость в процессе длительной эксплуатации до конца не изучены.

Так же в условиях длительно приложенных статических напряжений у поропластов развиваются деформации ползучести, снижающие формостабильность материала. При использовании пенополимеров в элементах конструкций значительные деформации недопустимы, поэтому в качестве критерия сопротивляемости поропластов действию статических напряжений принимается характер и величина деформирования материала во времени. Деформируемость поропластов зависит от величины и длительности действия приложенных напряжений. При больших нагрузках (0,4 — 0,45 от предела прочности при сжатии) ползучесть интенсивно развивается во времени.

Условия эксплуатации в качестве строительных теплоизоляционных материалах определяются типом конструкции и регионом строительства. Периодическое увлажнение (попеременное увлажнение и высушивание) наиболее интенсивно снижает прочностные и упругие характеристики поропластов (до 40 % в зависимости от вида полимерной основы).

Циклическое замораживание — оттаивание также снижает прочность поропластов. Так, после 25 циклов испытаний при сжатии немодифицированных полистирольных и полиэтиленовых пен снижение прочности составляет 13 — 15 %, поливинилхлоридных от 2 — 15 %, фенольных — 22 %.

Номенклатура и свойства вспененных материалов весьма обширна и разнообразна. В России для применения вспененных полимеров в качестве теплоизоляционных материалов установлен ГОСТ 16381-77 ТИМ, в котором они классифицированы по следующим основным признакам:

1. По виду исходного сырья . Теплоизоляционные материалы могут быть органическими и минеральными. Зарубежные марки пенополиэтилена измеряются по стандарту ISO 1923 (1981)

2. По форме и внешнему виду . Материалы подразделяются на штучные изделия (плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, скорлупы, сегменты), рулонные и шнуровые (маты, шнуры).

Читайте также  Узоры из гипсокартона на потолке гипсокартонный потолок

3. По средней плотности . В отличие от многих других строительных материалов марка теплоизоляционного материала устанавливается не по показателю прочности, а по величине средней плотности, которая выражается в кг/куб.м.

По этому показателю теплоизоляционные материалы делят на следующие марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500. Марка теплоизоляционного материала представляет собой верхний предел его средней плотности. (например, изделия марки 100 могут иметь среднюю плотность равную 75-100 кг/куб.м).

Метод определения плотности за рубежом описан в стандарте ISO 845 BS4443 Part 1, Method 2, DIN 53420 1978

4. По жесткости . Теплоизоляционные материалы подразделяются на следующие виды: мягкие, полужесткие и жесткие. Кроме того, выпускаются изделия повышенной жесткости и твердости, хорошо сопротивляющиеся внешним нагрузкам.

Так, к жестким материалам, наиболее широко используемым в строительной теплоизоляции относятся изделия, имеющие R(cж) — предел прочности при сжатии при 50%-ной деформации более 0,15 Мпа, эластичные — менее 0,01 Мпа (полужесткие занимают промежуточное положение).

5. По способу порообразования . Теплоизоляционные материалы делят на следующие виды:

материалы с пространственным каркасом.

6. По горючести . Теплоизоляционные материалы подразделяются согласно CниП 21-01-97.

7. По теплопроводности . Материалы и изделия подразделяются на классы:

А — низкой теплопроводности ( Органические теплоизоляционные материалы

сыпучие эковата
С волокнистым каркасом мягкие войлок синтетический, войлок натуральный, синтепон, древесно-волокнистые
жесткие древесно-волокнистые, древесно-стружечные, фибролит, торфоизоляционные плиты, камышит, соломит, льнокостричные
сыпучие гранулированный пенополистирол
Вспученные материалы мягкие пенополивинилхлорид, пенополиуретан
жесткие фенольноформальдегидный поропласт, кремнийорганический поропласт, пенополивинилхлорид, пенополиуретан
С пространственным каркасом сотопласты
С пористым заполнителем пенопласт, пробковые
Вспененные материалы пенополиэтилен, пенополиуретан, пенорезиновые, пенополипропилен, пенополистирол

Производство изделий из вспененных термопластов целесообразно из-за возможности получения таких уникальных свойств материалов как:

Отсутствие утяжек и коробления.

Практически все вспененные полимерные материалы отличают такие особенные свойства как:

Химическая стойкость и экологическая безопасность

Среди большого разнообразия газонаполненных материалов быстро растущую популярность завоевывают вспененные полиолефины (полиэтилен, полипропилен), жесткий экструзионный пенополистирол, а также жесткий пенополиуретан. Различаются материалы, предназначенные для комплексной защиты ограждающих конструкций снаружи (плиты из пенополистирола или пенополиуретана) и изнутри (полотна пенополиэтилена).

Ниже в таблице приведены усредненные сравнительные физико-механические свойства наиболее распространенных пенополимеров:

Что такое пенополистирол и как он выглядит

СОДЕРЖАНИЕ

Особенности материала

Что такое пенопласт и как он выглядит? Это твердый пористый материал белого цвета, который изготавливается из полистирольного сырья за счет воздействия пара с высокой температурой. В процессе сырье вспенивается, а молекулы полистирола увеличиваются, соединяясь друг с другом. Маленькие пузырьки воздуха попадают в гранулы полистирола размером от 5 до 15 мм. Поэтому он герметично сохраняет воздух — материал состоит из него примерно на 98 %.

Пенопласт приобрел огромную популярность в строительстве — за счет невысокой стоимости, умения сохранять тепло и не пропускать влагу. Также с ним легко работать: он хорошо крепится к поверхностям и надежно держится.

У пенополистирола есть ряд характеристик, которые отличают его от других утеплителей:

    Благодаря своей «воздушной» структуре пенополистирол хорошо удерживает тепло. Его воздушная прослойка становится отличным термоизолятором. Эти качества также определяются плотностью материала.

Теплопроводность пенопласта составляет 0,037Вт/мК до 0,043Вт/мК. Для сравнения: у дерева — 0,12Вт/мК, красного кирпича — 0,7Вт/мК.

У этого материала низкая паропроницаемость. Пар, конечно, может проникать сквозь воздушные ячейки, но в минимальных количествах. То же касается и воды: если погрузить пенопласт в воду, он впитает не более 4 %.

Несмотря на визуальную хрупкость, вспененный пенополистирол — довольно прочный утеплитель. Маленькие шарики расположены рядом друг с другом настолько плотно, что материал становится устойчивым к воздействию механических факторов. Кроме того, пенопласт очень легкий, а потому с ним удобно работать.

Его нельзя растворить мылом, содой, цементом и гипсом, известью, грунтовыми водами. Структура нарушается только при воздействии ацетона, некоторых марок олифы, скипидара. Но вряд ли эти вещества доберутся до утеплителя при правильной эксплуатации.

Кроме того, на материал негативно воздействует ультрафиолет. Поэтому при строительстве следует как можно быстрее начать армирование — нанесение защитной сетки на плиты утеплителя.

Также пенопласт (в зависимости от толщины) поглощает ударный шум. Однако воздушный шум он пропускает. Поэтому для звукоизоляции понадобятся преграды из дополнительных материалов.

  • Пенополистирол биологически устойчив: плесень на нем не приживается. Американские ученые провели исследование около 15 лет назад и окончательно в этом убедились.
  • Характеристики утеплителя

    Одно из главных преимуществ пенопласта — долгий срок эксплуатации: долговечность материалов KNAUF Therm составляет 100 лет. Также пенополистирол можно размораживать и замораживать несколько раз — качество не ухудшится. Столь долговременное строительство делает жилье прочнее, не вынуждая перестраивать его заново.

    Конечно, это возможно при правильном строительстве и эксплуатации. Важно покупать утеплитель у известных поставщиков. Так, компания «‎КНАУФ Пенопласт» регулярно проводит испытания пенопласта, чтобы сделать его прочнее: в результате он выдерживает до 200 циклов заморозки и разморозки.

    Также следует обращаться к опытным работникам. Неопытные строители часто допускают ошибки, одна из которых — неправильный расчет толщины материала. Иногда многим кажется, что чем толще плита, тем теплее будет дома. Но на деле такой материал потрескается от перепадов температуры. Даже в европейских странах нормой считается слой не более 3,5 см.

    Кроме того, пенополистирол экологичен. Да, он может окисляться на солнце, но плотно «упакованный» в стены утеплитель недосягаем для солнечных лучей. Он сохраняет тепло в помещении, что позволяет расходовать меньше отопления и уменьшает количество вредных выбросов в воздух.

    При воздействии с высокими температурами пенопласт плавится, а затем затухает. Это происходит за счет добавления антипиреновых добавок, которые обеспечивают пожаробезопасность. Температура для возгорания материала должна дойти до +490 градусов — это вдвое больше, чем у дерева. К тому же при горении пенопласта его тепловыделения в семь раз меньше.

    Однако пенополистирол не может использоваться в строительстве в открытом виде. Сверху наносится штукатурка или монтируется стяжка — это поможет укрыть листы от солнца и атмосферных воздействий. Наклеивать утеплитель нужно плотно, не оставляя щелей. Если все установлено по строительным нормам, пенополистирол не представляет опасности.

    Плюсы и минусы материала

    Чтобы ответить на этот вопрос, давайте разберем, из чего состоит вспененный полистирол:

    • стирол — бесцветная жидкость со специфическим запахом;
    • антипирены, которые обеспечивают огнестойкость утеплителя;
    • пластификаторы — вещества, которые придают материалу эластичность, делая его устойчивее к деформациям;
    • наполнители, которые улучшают те или иные качества утеплителя: гибкость, теплоизоляцию, отторжение воды;
    • безвредные красители, предназначенные для того, чтобы сделать материал эстетичнее.

    Почти все компоненты безопасны при правильной эксплуатации — не считая стирола. Однако его концентрация крайне мала и не превышает 0,05% от объема утеплителя. Кроме того, стирол глубоко «скрыт» в толще утеплителя.

    Как мы уже говорили, для получения пенопласта необходимо нагревать полистирольное сырье. При высокой температуре молекулы перестраиваются таким образом, что из-за полимеризации стирол остается глубоко в толще утеплителя и не попадает в воздух.

    Сейчас пенопласт используют повсеместно: добавляют в почву, при строительстве дорог (за счет своей плотности он способен выдержать около 10 тонн на квадратный метр). И если бы этот материал действительно был так опасен, его бы не использовали в России и других странах.

    Есть ли вред от пенопласта?

    Где применяется пенополистирол

    Как выбрать утеплитель

    Пенополистирол продается листами, которые отличаются по площади и толщине. Цена всегда указывается за один кубический метр и формируется, исходя из нескольких параметров:

    • тип и марка;
    • производитель;
    • плотность и размер.

    Трудно понять, какой именно материал вам потребуется. Сначала нужно рассчитать толщину утеплителя, выяснив теплосопротивление (м²×К/Вт) вашего региона. Эта величина составляет от 3,5 до 4,6 для стен и увеличивается для пола и потолка. Также важно знать толщину стены и материал, из которого она изготовлена: железобетон, кирпич, дерево, известняк. Можно найти специальный калькулятор в интернете: он рассчитает всё за вас.

    Нужно также обозначить места, которые требуется утеплить. КНАУФ Пенопласт выпускает универсальные утеплители — для дома и дачи — и со специальными характеристиками — для пола, кровли фасадов. Пенополистирол для дачи обойдется не менее чем в 2000 рублей, а для пола — до 5500. Также на цену повлияет толщина — от 50 до 200 мм.

    Еще вам понадобится клей: его цена составит от 500 рублей за 25 кг. Если вам нужно утеплить фасад или фундамент, следует приобрести армирующую сетку, крепежи, грунтовку, шпатели и другое оборудование. Подробнее об этом можно прочитать в нашем материале про утепление фасада пенопластом.

    Таким образом, пенополистирол — практичный, доступный и безопасный материал, который используется повсеместно. С ним просто работать, а монтаж не отнимает много времени. Так что если вы выберете этот утеплитель, он прослужит много лет, сделав ваше жилье теплее и уютнее.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: