Из чего делают пенопласт состав?

Содержание

Основные типы

  • Беспрессовый — самый распространенный вид, недорогой, более хрупкий. Обладает высоким уровнем поглощения воды. Состоит из множества гранул неоднородной структуры. Гранулы полистрирола осушают, вспенивают, снова подвергают сушке и нагревают. Этим составом заполняют форму, которая становится плотной при остывании.
  • Прессовый – прочный и плотный утеплитель, более дорогой. Обладает низким коэффициентом теплоотдачи из-за герметично закупоренных гранул. Предусматривает последующую прессовку газом вспененной смеси.
  • Экструдированный — обладает однородной консистенцией из мелких и почти полностью закрытых ячеек. Производят по ГОСТу методом экструзии — когда шарики полистирола расплавляются и получается однородный состав, который заливают в форму для остывания. Этот способ позволяет сделать материал устойчивым к проникновению воды, плотным, стойким к механическим воздействиям, благодаря чему увеличивается срок эксплуатации.

При добавлении антипиренов экструдированный пенополистирол можно сделать огнеустойчивым.

  • Экструзионный получают посредством обработки конечной массы полимера. При изготовлении используют экструдер, поэтому 2 последних типа называют одним и тем же материалом.

Существует автоклавный и автоклавно-экструзионный пенополистирол, где вспенивание и высушивание материала осуществляется с помощью автоклава. Выпускают его за рубежом, используют очень редко из-за дороговизны.

Характеристики и свойства утеплителя

Теплопроводность

Пенополистирольная плита толщиной 10 см и кирпичная стена более 1 м обладают равными теплопроводными свойствами.

Воздух внутри пузырьков герметично запаян, поэтому материал прекрасно удерживает тепло.

Коэффициент теплопроводности варьируется в пределах 0,028 — 0,034 Вт/мК, что гораздо ниже коэффициента кирпича или бетона.

Паропроницаемость и влагопоглощение

Показатель паропроницаемости вспененного пенополистирола составляет от 0,019 до 0,015 кг на метр-час-Паскаль, в отличие от экструдированного изделия с нулевым показателем.

Нужную толщину и форму придают с помощью нарезки вспененного материала на плиты нужного размера. Пар поступает через гранулы в ячейки.

Обратите внимание Экструдированный пенополистирол не разрезают, т.к. готовые плиты выходят из конвейера определенной толщины и уже гладкими. В связи с этим пар не может проникнуть в материал.

При погружении беспрессового изделия в воду впитается до 4% жидкости. Плотный экструдированный пенополистирол останется почти сухим и вберет в себя всего лишь 0,4 %.

Стоит отметить, что при контакте с жидкостями утеплитель не повредится.

Прочность

Материал долговечен, может выдержать температуру от -40 до +40ºС до 60 циклов (климатических лет). Прочность статического изгиба экструдированного материала превосходит вспененный.

Звукопоглощение

Слой изоляционного материала в 3 см снизит уровень проникновения шума на 25 децибелов, что обеспечивает хорошую шумоизоляцию. Актуально для жильцов квартир.

Но полностью от шума не избавит, а только приглушит, при наличии толстого слоя утеплителя. Воздушные шумы не осилит.

Биологическая устойчивость

К образованию биологической активности пенополистирол не чувствителен и поэтому не станет местом для размножения плесени и грибков.

Это является научно-доказанным фактом.

Однако повредить его могут грызуны и насекомые. Они прокладывают ходы в материале в поисках тепла и еды.

Плюсы и минусы материала

Экологичность

На воздухе материал подвержен окислению. Вспененный пенополистирол, имеющий более рыхлый состав, подвержен этому сильнее.

Экструдированное изделие окисляется медленнее, но результат такой же. При этом материал выделяет множество вредных веществ и пока процесс полимеризации не завершен, выделение продолжается.

При горении также образуется немало токсичных веществ, но если материал не подвержен атмосферным воздействиям, то опасных соединений он не выделяет.

Горючесть

Пенополистирол – это горючий материал. При этом температура его самовозгорания выше 460 градусов.

Изделие, не включающее антипирены, имеет коэффициент образования дыма, равный 1048 м2/ кг, а у пенополистирола с эффектом самозатухания– 1219 м2/кг. Для сравнения, у дерева всего 23 м2/ кг.

Антипирены добавляют для увеличения его огнеустойчивости. На деле оказалось, что такое изделие горит не хуже, чем без огнестойких добавок. Он просто хуже загорается и не делает это самопроизвольно при высокой температуре. Да и свойства антипирена со временем ухудшаются.

Стоит заметить, что пенополистирол в строительстве не используется в открытом виде, т.к. на него всегда наносят фасадную штукатурку или монтируют стяжку. Это делает конструкцию более огнестойкой.

Срок службы

Производители дают гарантию на этот утеплитель до 30 лет и более при правильной установке и эксплуатации.

Для сохранения свойств его нужно обязательно защитить сверху декоративно-отделочным материалом.

Неверный расчет толщины утеплителя может повлиять на износ, т.к. материал большей толщины от перепадов температуры может пойти волнами и трещинами, а это приведет к прониканию холодного воздуха.

Область применения

Пенополистерол применяется в качестве теплоизоляции и иногда в виде фасадного декора. Теплоизоляция зданий, при соблюдении санитарных и строительных норм, выполняется снаружи.

Важно! Материал нельзя использовать в вентилируемых фасадах и в деревянных стропильных системах. Без ограничений можно утеплять чердаки, полы, плоские крыши. При установке нужно соблюдать все требования СНиП.

Беспрессовое изделие применяют при утеплении фундаментов, балконов, квартир, крыш без чердаков, кровель, вагонов, в гидро- и теплоизоляции подземных коммуникаций и автомобильных стоянок. Подойдет для предохранения земли от промерзания, при отводе стоков, строительстве бассейнов и спортивных площадок.

Прессовый материал применяется в качестве тепло- и звукоизоляции для холодильников, термосов, кузовов автомобилей и вагонов, в судостроении с целью снижения веса судна, при производстве изделий радио- и электропромышленности, а также в других отраслях радиотехники.

Экструдированный полистирол чаще всего используют как теплоизоляцию для зданий. Применяют при строительстве перегородок, обустройстве стен в помещениях с повышенной влажностью, при утеплении крыш, фасадов, полов, фундаментов и т.д.

Экструзионный материал применяют при изготовлении одноразовой посуды и упаковки.

Как безошибочно выбрать?

Перед покупкой не нужно спешить, стоит сначала тщательно изучить все его параметры и определиться с применением. К примеру, если нужно утеплить фасад, то лучше использовать самозатухающий пенополистирол.

При утеплении фундамента и полов под стяжкой рекомендуется выбирать плиты с большей плотностью (50 кг на кубометр).

При покупке необходимо проверять стандарты изготовления, т.к. производитель может изготовить продукцию не по ГОСТу, а по своим ТУ. В этом случае характеристики изделия могут отличаться.

Так производитель вводит в заблуждение покупателя, что для него выгодно, т.к. на производство материала меньшей плотности требуется минимальный расход средств. Нужно просить продавца показать документы, которые подтвердят технические характеристики изделия.

Самыми надежными производителями считаются европейские фирмы «Polimeri Europa», «Styrochem» ,»Nova Chemicals», «BASF».

Есть несколько отечественных компаний, не уступающих по качеству западным: «Пеноплэкс» и «Технониколь», они давно зарекомендовали себя на российском рынке стройматериалов с положительной стороны. Эти компании обладают довольно крупными производственными мощностями.

Советуем почитать: Характеристики и размеры минплиты

Пенополистирол — основные характеристики, область применения, достоинства и недостатки

Пенополистирол – строительный изоляционный материал, получаемый путем вспенивания полистирола.

Этот материал бывает разного цвета, но в основном его цвет белый. Основной состав это: полистирол с добавками — 2% и газа — 98%.

Общая информация о пенополистироле

Пенополистирол состоит из:

  • основного компонента (полистирол);
  • вспенивателя;
  • красителя;
  • пластификатора и других добавок.

Основным компонентом в большинстве случаев является полистирол. Может также использоваться:

  • полидихлорстирол;
  • полимонохлорстирол;
  • сополимер с акрилонитрилом;
  • сополимр с бутадиеном.

Вспениватели для изготовления пенополистирола используют следующие:

  • пентан, C5H12;
  • петролейный эфир;
  • дихлорметан CH2Cl2;
  • изопентан.

Основные характеристики пенополистирола, область применения, достоинства и недостатки

Пенополистирол является очень легким материалом, который имеет низкую теплопроводность и паропроницаемость. Благодаря такому составу (всего 2% сырья), он считается, по сравнению с аналогами, относительно дешевым материалом.

В основном пенополистирол предназначен для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений. Например, в Европе из всего произведенного пенополистирола 60% применяется в строительной отросли для утепления ограждающих конструкций.

Изготавливается пенополистирол в виде листов 1000х1000 мм; 1000х1200 мм; 2000х1000 мм; 2000х1200 мм.

Толщина листов 20, 30, 40, 50, 100 мм. Под индивидуальный заказ также могут изготавливаться изделия другой толщины.

Изготовление пенополистирола и его разновидности

Частицы полистирола бомбардируют чистым углеводородом (пентаном) и подогретым паром, вследствие чего происходит химическая реакция вспенивания и расширения. Таким образом, полистирол увеличивается в объеме в 40…50 раз, заполняя форму. Сам же полистирол, как сырье изготавливается из нефти.

Это интересно! Согласно нормативным документам при сравнении теплотехнических свойств пенополистирола и других строительных материалов, стенка из пенополистирола толщиной 10 см по теплопроводности эквивалентна стене из:

  • железобетона толщиной 4,8 м;
  • кирпича глиняного сплошного толщиной 1,75 м;
  • кирпича глиняного пустотного толщиной 1,45 м;
  • кирпича силикатного сплошного толщиной 1,9 м;
  • керамзитобетона толщиной 0,5 м;
  • дерева толщиной 0,35 м.
Бывают такие разновидности пенополистирола:
  1. Прессовый пенополистирол (ПС)
  2. Беспрессовый пенополистирол (ПСБ)
  3. Экструзионный пенополистирол (ЭПС)
  4. Автоклавный пенополистирол
  5. Автоклавно-экструзионный пенополистирол

Разновидности пенополистирола отличаются друг от друга только разными добавками, такими как антипирены, пластификаторы, парообразователи и др. Применение тех или других добавок и их количество обуславливает существенные отличия в физико-механических свойствах.

Рассмотрим некоторые виды пенополистирола

Прессовый пенополистирол. Само слово «прессование» в названии пенополистирола говорит о методе его получения. Прессование выполняют для того, чтобы получить более плотный и прочный материал. Прессовый пенополистирол по теплоизоляционным свойствам практически не отличается от беспрессового.

Маркируется буквами ПС (например, ПС-1, ПС-4). Широкого распространение ПС не получил, так как технологический процесс производства более сложный чем у беспрессового (повышается стоимость, а эффект от этого незначительный).

Фото 1. Прессовые пенополистирольные плиты

Беспрессовый пенополистирол. Эта наиболее распространенная разновидность пенополистирола. Такой материал обладает целым рядом преимуществ и достоинств. Маркировка беспрессового пенополистирола обозначается — ПСБ. Стоимость бесперссового пенополистирола ниже по сравнению с ПС, так как технология его получения намного проще.

Фото 2. Беспрессовый пенополистирол

Согласно ГОСТ-15588-86 «Плиты пенополистирольные технические условия» пенополистирольные плиты делятся на следующие марки — 15, 25, 35, 50.

В табл. 1 приведены данные основных характеристик, по которым определяется марка пенополистирольных плит. Хотелось обратить внимание, на один нюанс – в марке пенопласта фигурирует верхний предел плотности материала, а не фактическое значение плотности. Фактическое значение плотности пенопласта примерно составляет среднее значение предела указанного в табл. 1.

Основные характеристики пенополистирола в зависимости от его марки по плотности (ДСТУ Б.В.2.7.-8-94), смотри табл. 1.

Таблица 1

Характеристики беспрессового пенополистирола

Технические показатели

Марка пенополистирольных плит

ПСБ С-15

ПСБ С-25

ПСБ С-35

ПСБ С-50

Плотность материала, кг/м3

до 15

15 ÷ 25

25-35

35÷50

Прочность на сжатие при 10% от линейной деформации МПа, не менее

0,07…0,15

0,15…0,18

0,18…0,26

0,26…0,38

Прочность на изгиб МПа, не менее

0,15…0,23

0,32

0,30…0,38

0,38…0,42

Теплопроводность при температуре 25±5 и нормальной относительной влажности, Вт/(м·К), не более

0,032…0,036

0,029…0,033

Влажность плит, % не более

2

Примечание: буква «С» в марке пенополистирола обозначает – самозатухающий, т.е. при изготовлении в материал добавляют антипирены, при помощи которых при отсутствии прямого воздействия огня материал затухает и перестает гореть (затухает и не поддерживает горение).

Где применяют пенополистирол?

В зависимости от плотности пенополистирола его используют:

ПСБ С-15 – применяется для утепления и звукоизоляции конструкций, которые не подвергаются механическим воздействиям. Также используют для утепление скатных крыш. Недопустимо использовать для утепления фасадов капитальных жилых зданий и для выполнения внутренней прослойки наружных стен.

ПСБ С-25 – применяется для утепления стен, полов, кровель зданий и сооружений (больше всего используется). Может используется как звукоизоляция.

ПСБ С-35 – применяется для изготовления сэндвич панелей, утепления полов и плоских крыш.

ПСБ С-50 – для изоляции складских промышленных холодильных помещений, для утепление фундаментов, подвалов, полов, крыш, особенно там, где есть повышенная влажность.

Экструзионный (экструдированный) пенополистирол (ЭППС)

Экструзионный пенополистирол (ЭППС или ХРS) – имеет по сравнении с другими очень мелкую структуру замкнутых пор и пустот диаметром – 0,1…0,2 мм. Получается материал методом экструзии – при высокой температуре расплавляется полистирол, затем добавляется вспениватель и под давлением выдавливается (экструдируется) в форму.

Такой пенополистирол обладает повышенной прочностью на сжатие при плотности всего лишь 25…45 кг/м3; материал имеет низкую теплопроводность 0,029…0,034 Вт/(м·°C) и практически водонепроницаем (водопоглощение составляет 0,2…0,4%). За счет того, что экструзионный пенополистирол очень плотный, его паропроницаемость весьма низкая 0,013 Мг/(м·ч·Па) – в 4 раз ниже чем у пенополистирола марки ПСБ.

Фото 3. Экструзионный пенополистирол

ЭППС обладает очень высокой степенью горючести – класс горючести Г3, Г4. Долговечность его составляет свыше 60…80 лет. Из-за его недостатков (высокая горючесть, низкая паропроницаемость) его применяют в основном для утепления подземных сооружений – утепления фундаментов, подвалов, цокольных помещений. Также утепляют фасады зданий.

Выпускают экструзионный пенополистирол следующих марок: ХРS 25, ХРS 30, ХРS 35 и ХРS 45 (цифра обозначает плотность материала в кг/м3).

Преимущества пенополистирола

  1. Долговечность – не гниет, в нем не образуются трещины, не является пищей для грызунов и насекомых. Через длительное время эксплуатации (10…50 лет) сохраняет все свои основные свойства.
  2. Очень низкое водопоглощение (негигроскопичен) – 0,5…4% по объему. Влажность практически не влияет на теплопроводность плотного пенополистирола.
  3. Легкий материал, прост в применении, не требует серьезных навыков при работе с ним.
  4. Невысокая стоимость и хорошая окупаемость. При утеплении дома с помощью пенополистирола сразу ощущается эффект – значительно уменьшаются затраты на отопление и кондиционировании (примерно в 3…4 раза).

Недостатки пенополистирола

У пенополистирола существует целый ряд недостатков:

  1. Ультрафиолетовые лучи приводят к диструкционным изменениям и старению материала с последующим его разрушением.
  2. Разрушающее воздействие оказывают следующие вещества: ацетон, бензин, растворитель красок, керосин, скипидар, толуол.
  3. Пенополистирол не является пищей для насекомых и грызунов, но они могут легко в нем прокладывать себе путь к еде. Поэтому требуется дополнительная защита этого материала.
  4. Пенополистирол это пожаробезопасный материал. Обычный не сертифицированный пенополистирол является легко воспламеняющим материалом (температура возгорания 210…440°C) и при горении выделяет дым и токсичные вещества (фосген, бромводород), которые являются опасными для жизни и здоровья человека. Не сертифицированный (или не модифицированный) запрещено применять для утепления зданий. Для безопасной эксплуатации данного материала при его изготовлении применяют различные антипирены, которые обеспечивают самозатухание и пожаробезопасность изделия. Для уменьшения вероятности возгорания пузыри пенополистирола наполняют не воздухом, а углекислым газом. Согласно с ДБН В.1.1-7-2002 «Пожарная безопасность объектов строительства» такой сертифицированный пенополистирол относиться к группе горючести Г1.
  5. В очень пористом пенополистироле (марки с низкой плотностью), водяной пар может проходить через материал и конденсироваться в нем, тем самым повышая его теплопроводность на 5…10%. А при отрицательных температурах образовавшийся конденсат замерзает и тем самим разрушает материал.

Автор публикации — эксперт GIDproekt

Конев Александр Анатольевич

Полистирол и его виды

Самые популярные в настоящее время пенополистирол и пенопласт являются производными полистирола. Оба материала нашли свое применение для утепления, звукоизоляции, гигроскопичности, однако они по своим качествам, характеристикам отличаются друг от друга. Их существенное отличие — в разнице технологического производства.

Изготовление пенопласта получается при помощи обработки гранул полистирола сухим паром. Происходит тепловое расширение, которое приводит к сцеплению этих гранул, образуются микропоры (пустоты).

Пенополистирол производится при расплавлении гранул полистирола, при этом возникает связь на молекулярном уровне, образуя единую структуру.

Схема утепления стен пенопластом.

Пенополистирол прочнее, так как он не крошится, звукоизоляция выше, влагопоглощение ниже, он тяжелее, так как плотность выше в 3-5 раз, чем у пенопласта.

Также в строительстве нашли свое применение крошка и жидкий пенопласт, плиты пеноплекса и техноплекса.

Жидкий пенопласт, имея высокие огнеупорные свойства, применяется при реконструкции, строительстве жилых, административных зданий, для изоляции потолка и пола.

Пенопластовую крошку используют для дополнения в строительных бетонных смесях.

Применение плит пеноплекса, техноплекса в строительстве возможно без ограничений. Эти строительные материалы используются для теплоизоляции чаш бассейнов, фундаментов, полов, холодильных камер, лоджий, балконов. Утепляются в зоне промерзания также колодцы, пожарные и накопительные резервуары, системы водоснабжения и канализации

Пенопласт и другие материалы из полистирола применяются во многих областях нашей жизни:

  • строительство (утепление, звукоизоляция);
  • судостроение (понтоны, бакены, легкие лодки, спасательные пояса);
  • производство мебели;
  • тара для электронных, оптических приборов;
  • тара для транспортировки медицинских нужд;
  • диэлектрики для электротехники;
  • утепление при пошиве одежды;
  • изготовление архитектурных декоративных элементов;
  • наружная реклама.

Свойства пенопласта

Пенопласт представляет собой легкий материал, основную часть которого занимает воздух, а все остальное – вспененный полистирол.

Пенопласт, имея в своем составе 98% воздуха, миллиарды микроскопических клеток, легко обрабатывается, склеивается, прост при установке и креплении.

На сегодняшний день на российском рынке пенопласт является наиболее дешевым изоляционным материалом, что позволяет сократить расходы при строительстве. Его применение приводит к уменьшению толщины стен, что позволяет увеличить полезную площадь квартиры, помещения, здания.

Применение данного материала экономит тепловую энергию при отоплении зданий, при этом создаются температурные комфортные условия в холодное зимнее время не только для людей, проживающих в квартирах, но и для работающих в небольших организациях, а также на огромных предприятиях, заводах.

Этот листовой материал устойчив к воздействию растворов спиртов, щелочей, кислот. Он пассивен к неорганическим материалам, таким как песок, известь, цемент.

Любое соединение полистирола не имеет большого веса, поэтому не увеличивает нагрузку на несущие конструкции, фундамент.

Качество пенопласта можно определить по следующим характеристикам:

  • цвет этого материала должен быть снежно-белым. Любое изменение оттенка говорит о некачественном сырье или хранении его на открытом воздухе;
  • гранулы в пенопласте должны быть равного размера, равномерно распределяться по всему объему, не должно быть воздушных пустот, провалов;
  • при погрузке, транспортировке, укладывании не должно быть выпадения гранул полистирола;
  • при разломе не должно быть разрушений по месту спайки гранул.

Использование теплоизоляции

При строительстве зданий пенопластом утепляют стены, крышу, полы, несущие элементы здания. Однако эти листы при изгибе легко ломаются, поэтому применяют их только там, где нет механического воздействия.

При укладке, установке пенопласта не требуется специальных навыков, инструментов, с этим легким строительным материалом может свободно справиться один человек. Обрабатывать эти пенолисты можно ножом, пилой, горячей проволокой, но делать это лучше в проветриваемых помещениях или на улице.

Снаружи теплоизоляционные фасады закрывают различными строительными материалами: кирпичом, плиткой и так далее. Все перепады температур окружающей среды будут восприниматься утеплительными материалами, тем самым обеспечивается необходимая теплоизоляция всего здания.

Для утепления крыш применение пенолистов происходит двумя способами. Можно покрыть им саму крышу, а сверху положить изоляционный материал, или же пенопласт наложить на тыльную сторону кровли, оставляя вентилируемую полость для предотвращения конденсации водяных паров.

Для снижения шума, вибрации, применение пенопласта является отличным средством для межэтажных перекрытий и полов.

Ввиду того что у пенопласта имеется множество пустот, влаго- и звукопроницаемость у этого материала ниже, чем у пенополистирола. Поэтому во время строительства нужно учитывать все эти тонкости.

Уровень шума в последнее время в многоквартирных домах стал намного больше, чем это было 20-30 лет назад. Чаще всего это связано с увеличением источников шума: это и бытовые приборы, лифты, инженерные коммуникации и т.д. Применение в этом случае пенопласта при строительстве многоквартирных домов изолирует от посторонних шумов квартиры, офисы и сами здания. При использовании пенопласта уменьшение звуковых волн (разговор, работа телевизора, радио и т.д.), ударного шума (ходьба, падение предметов и т.д.) и структурного шума (вибрирующие конструкции) приводит к более комфортному пребыванию в любом помещении.

Введение

Как уже упоминалось, большинство людей совершенно не понимают смысла слов пенопласт и пенополистирол. Некоторые особо продвинутые могут добавлять слово экструзионный или экструдированный пенопласт и комбинировать эти слова по своему усмотрению. Другие считают, что обычный пенополистирол – это пенопласт, а экструзионный пенопласт – это пенополистирол. Третьи вовсе путают все эти слова. Похоже, мы сейчас тоже запутаемся…

Как ни странно, все эти люди отчасти правы. Но давайте по порядку.

Пенопласт – это целый класс материалов, используемых в машиностроении, здравоохранении, садоводстве, конечно же – в строительстве и даже в пчеловодстве, а также в некоторых других отраслях. В основе пенопласта лежат сверхлегкие пластические газонаполненные пластмассы, получаемые на основе различных синтетических полимеров. Название конкретного вида пенопласта составляется в зависимости от того из какого полимера или смолы создан материал.

Полистирольный пенопласт

Вот как раз одна из классификаций пенопласта – по виду применяемого полимера или смолы:

  • алкеновые пенопласты – изготавливаются из полиэтилена и полипропилена;
  • карбамидные пенопласты – изготавливаются из карбамидоформальдегидных смол (Пеноизол);
  • поливинилхлоридные пенопласты – изготавливаются из поливинилхлоридных смол;
  • полистирольные пенопласты – изготавливаются из вспенивающего полистирола с добавкой или без добавки антипирена (пенополистирол, экструдированный пенополистирол);
  • полиуретановые пенопласты – изготавливаются из полиэфиров и полиизоцианатов с добавкой антипирена (утеплитель пенополиуретан);
  • фенольные пенопласты – изготавливаются из резольных или новолачных фенолформальдегидных смол и фенольных спиртов.

Таким образом, пенопласт – это общий термин вспененных пластических масс, а пенополистирол – это одна из разновидностей пенопласта. Поэтому утверждать, что пенопласт и пенополистирол одно и то же равносильно утверждению, что автомобиль УАЗ и само слово автомобиль это одно и то же или, что роза и растение – это одно и то же. УАЗ – это марка автомобиля, роза – это название одного из видов растений, а пенополистирол – это один из разновидностей пенопластов, так же как пенополиуретан и Пеноизол.

Все виды пенопласта имеют низкий коэффициент теплопроводности и как следствие обладают отличными теплоизоляционными качествами, именно поэтому их очень часто применяют при утеплении стен.

Практически все пенопласты во время горения выделяют очень токсичные вещества. Поэтому их применимость в строительстве жилых зданий накладывает определенные ограничения на проектную документацию.

Пенополистирол

Нас, как строителей, в первую очередь интересует такой теплоизоляционный материал, как полистирольный пенопласт, который на 98% состоит из воздуха!

В производстве пенополистирола обычно используют полистирол, реже в качестве сырья может выступать полимонохлорстирол или полидихлорстирол, а также сополимеры стирола вместе с такими мономерами: акрилонитрилом и бутадиеном.

Физико-технические характеристики листового пенополистирола (ПСБ-С)

При этом в роли вспенивающих реагентов выступают легкокипящие углеводороды:

  • пентан;
  • изопентан;
  • петролейный эфир;
  • дихлорметан.

Или газообразователи:

  • диаминобензол;
  • нитрат аммония;
  • азобисизобутиронитрил.

При производстве пенопласта могут применяться антипирены для уменьшения горючести материала, а также всевозможные красители для придания эстетического цвета и некоторые пластификаторы для придания материалу пластичности.

Чаще всего полистирольный пенопласт производят путем вспенивания исходного сырья с помощью горячих паров жидкостей, которые кипят при низкой температуре. Для этого используется процесс суспензионной полимеризации в присутствии жидкости, которая способна растворяться в исходном стироле, и нерастворима в полистироле, например, пентана, изопентана или их смеси. Во время этого процесса образовываются гранулы, в которых легкокипящая жидкость равномерно распределена в полистироле. Затем эти самые гранулы нагревают паром, водой или воздухом, в следствие чего они значительно приобретают в размерах – увеличение может быть до 10-30 раз. В конце получившиеся объёмные гранулы спекают с одновременным формованием изделий.

Видео №1. Производство полистирольного пенопласта Discovery

Пожалуй, одним из самых значительных недостатков пенополистирола является то, что он с легкостью разрушается под воздействием многих технических жидкостей (бензол, дихлорэтан, ацетон) и в том числе их паров. Поэтому к утеплению стен пенопластом необходимо подходить с умом. При составлении проектной документации обязательно следует учитывать данный факт при выборе лакокрасочных материалов в строительстве и отделке.

Видео №2. Взаимодействие пенополистирола и ацетона

Пенополистирол не растворяется:

  • в низших спиртах;
  • низкомолекулярных алифатических углеводородах;
  • простых эфирах;
  • фенолах;
  • воде.

Пенополистирол, как и экструдированный пенополистирол и пенополиуретан чаще всего используется как теплоизоляционный и конструкционный материал. Обычно пенопласт применяют для утепления стен, но также им можно утеплить, пол, потолок, кровлю и т.д. Довольно большое количество пенополистирола применяется как упаковочный и электроизоляционный материал.

Для укладки требуется использование специального клея для пенопласта.

Характеристики пенополистирола различных марок

Свойства пенополистирола

Сейчас в качестве примера давайте разберем несколько важных свойств полистирольного пенопласта.

Одно из самых главных свойств пенополистирола – это очень низкий коэффициент теплопроводности, что позволяет широко применять его в различных строительных работах. Теплопроводность различных видов пенополистирола варьируется в диапазоне от 0,038 до 0,043 Вт/(м·С) при плотности пенопласта 11-35 кг/м3.

В полистирольных гранулах соотношение следующее: два процента полистирола, остальные девяносто восемь – воздух. Воздух герметично запаян внутри пузырьков, благодаря чему материал отлично удерживает тепло. Ведь известно, что воздушная прослойка, находящаяся без движения – великолепный теплоизолятор.

Водополащение

Как ни странно, но пенополистирол способен поглощать воду при непосредственном контакте с ней. На самом деле водопоглощение сильно зависит от структурных особенностей материала, плотности, технологии изготовления, а также длительности водонасыщения. Но в среднем проникновение воды полистирольный пенопласт составляет менее 0,25 мм за год. Например, водопоглощение экструзионного пенополистирола через 10 суток нахождения в воде может достигнуть целых 0,4 % от общего объема плиты!

Паропроницаемость

Пенополистирол является низкопаропроницаемым материалом.

Видео №3. Паропроницаемость полистирольного пенопласта

Особенностью паропроницаемости пенополистирола является то, что она не зависит от его степени вспенивания и плотности пенопласта и всегда равна 0,05 мг/(м·ч·Па), что значительно меньше паропроницаемости деревянного сруба из сосны, ели или дуба или минеральной ваты.

Звукоизоляция

Утверждение, что полистирольный пенопласт отличный звукоизолятор – миф. От излишнего шума, пенополистирол не спасет и в лучшем случае может приглушить сильный ударный шум.

В некоторых случаях пенополистирол может даже уменьшить звукоизоляцию. Дело в том, что у пенопласта, как и у любого материала, есть своя резонансная частота, которая находится в области средних частот.

Провал индекса звукоизоляции пенопластом

  • а – без дополнительной облицовки стены пенопластом (индекс R’w=53 дБ);
  • б – с дополнительной облицовкой стены пенопластом (индекс R’w=42 дБ).

Например, если смонтировать пенополистирол с двух сторон тяжелой бетонной стены и затем его оштукатурить, то получится своеобразная резонансная система. В зависимости от толщины пенополистирола и штукатурки, резонансная частота данной ограждающей конструкции будет находиться в диапазоне частот 200-500 Гц, т.е. попадет в середину речевого диапазона. Вблизи резонансной частоты и будет наблюдаться провал индекса звукоизоляции пенопластом, который может достигать величины 10-15 дБ!

Заметим, что вместо пенопласта может быть другой утеплитель, такой как ППУ, а вместо штукатурки – гипсокартон.

Долговечность

Для определения долговечности пенополистирола используется следующий способ: его нагревают до +40° C, затем охлаждения до −40° C и выдерживанием в воде. Это один цикл, который принимается за 1 условный год эксплуатации. Производители заверяют, что полистирольный пенопласт может служить до 60-80 условных лет.

На практике же срок службы пенополистирола составляет от 30 до 40 лет.

Пенополистирол не подвержен воздействию микроорганизмов и не создает благоприятной среды для развития водорослей и грибов. Однако из-за неровной поверхности на нем могут закрепляться колонии микроорганизмов.

Кроме того непосредственно в самом пенополистироле вполне могут поселиться насекомые или обустроить гнёзда птицы.

Пожаробезопасность

Обычный полистирольный пенопласт относится к классу горючести Г4 – это легковоспламеняющийся изоляционный материал, который может воспламениться от:

  • искр автогенной сварки;
  • паяльной лампы;
  • пламени спички.

Пенополистирол не загорается от:

  • горящей сигареты;
  • искр, возникающих при точке стали;
  • прокаленного железного провода.

Существуют относительно пожаробезопасный виды пенополистирола, которые относят к классу горючести Г1. Для этого при производстве добавляют антипирены. Такой материал становится самозатухающим. Он не поддерживает горения, не горит сам, но в то же время выделяет токсичные вещества. Некоторые производители маркируют такой пенопласт буквой «С» в конце (например – ПСБ-С).

Также известно, что снижение горючести можно добиться заменой горючего газа для производства гранул на углекислый газ.

К большому сожалению, на открытом воздухе пенополистирол окисляется, как и его экструзионный собрат, который окисляется медленнее. При этом выделяется множество токсичных веществ, которые очень вредны для организма человека:

  • ацетофенон;
  • бензол;
  • метиловый спирт;
  • толуол;
  • формальдегид;
  • этилбензол.

Кроме того, только что уложенный полистирольный пенопласт выделяет еще и стирол. На стадии производства полная полимеризация материала невозможна. Поэтому стирол выделяется, пока материал окончательно не полимеризируется.

Пенопласт в качестве тары для пищевой промышленности

Ну, и в довесок ко всему этому. При горении пенополистирол выделяет массу вреднейших веществ:

  • бромистый водород (гидробромид);
  • синильная кислота (гидроцианид);
  • фосген (карбонилдихлорид).

Из этого можно сделать вывод, что полистирольный пенопласт просто неимоверно токсичен!

Видео №4. Полистирольный пенопласт. Плюсы и минусы

Грызуны и пенополистирол

Грызуны и пенопласт – это извечный вопрос всех форумов, ответ на который давным-давно был получен какими-то неизвестными исследователями. Эти исследователи проводили ряд опытов над мышами полевками, домовыми мышами и серыми крысами. Все тесты были направленны на определение степени интереса грызунов к пенопласту.

Вот краткие выводы, основанные на результатах тестов:

  1. Пенополистирол, как материал, состоящий из углеводородов, не содержит питательных веществ и не является питательной средой для грызунов (и прочих живых организмов).
  2. В принудительных условиях грызуны воздействуют на экструзионный и гранулированный пенополистирол равно, как и на всякий другой материал, в тех случаях, когда он является преградой (препятствием) для доступа к пище и воде или для удовлетворения других физиологических потребностей животного.
  3. В условиях свободного выбора грызуны воздействуют на пенополистирол в меньшей степени, чем в условиях принуждения, и только в том случае, если им необходим подстилочный материал или существует потребность в стачивании резцов.
  4. При наличии выбора гнездового материала (мешковина, бумага), пенополистирол привлекает грызунов в последнюю очередь.

Также было замечено, что экструзионный пенополистирол повреждается грызунами в меньшей степени.

Экструзионный пенополистирол

Экструзионный пенополистирол (XPS, ЭПС, экструдированный пенополистирол) состоит из того же вещества, что и полистирольный. Их отличие заключается в самой технологии образования гранул.

Обычный полистирольный пенопласт изготавливается способом «пропаривания» микроскопических гранул горячим водяным паром. В результате чего под воздействием горячего пара гранулы начинают сильно увеличиваться в размерах, пока не заполнится производственная форма.

В свою очередь производство экструдированного пенополистирола осуществляется так называемым методом экструзии. В данном случае микрогранулы смешивают с вспенивающим реагентом при высокой температуре и давлении. Затем полученную смесь выдавливают из экструдера.

Таблица теплопроводности наиболее часто применяемых строительных материалов

Для сравнения приведем некоторые свойства:

  • теплопроводность – низкая 0,029-0,034 Вт/(м·С);
  • водопоглощение – низкое 0,2-0,3 %;
  • паропроницаемость – крайне низкая 0,013 Мг/(м·ч·Па);
  • удельный вес – низкий 25-45 кг/м³.

Что касается теплопроводности, то обычный полистирольный пенопласт проигрывает ЭПС, потому что имеет среднюю теплопроводность 0,038 Вт/(м·С).

Одним из серьезных недостатков экструзионного пенополистирола считается крайне низкая паропроницаемость, которая в 5 раз ниже, чем у обычного пенополистирола. Этот недостаток накладывает дополнительные требования на систему вентиляции утепляемого объекта.

Кроме того экструзионный пенополистирол относится к классу горючест Г3-Г4 – материалы с высокой горючестью. В то время, как некоторые разновидности обыкновенного полистирольного пенопласта могут быть слабо горючими.

Итак, теперь стало понятно, что экструзионный пенополистирол – это полистирольный пенопласт, который отличается от обыкновенного пенополистирола технологией производства.

Пенополиуретан

И последний интересующий нас теплоизолятор – это пенополиуретан или ППУ. Утепление пенополиуретаном можно осуществлять на следующих конструкциях:

  • ангары;
  • кровля;
  • мансарда;
  • стены;
  • перекрытия;
  • цоколь;
  • фундамент.

Это отдельная группа газонаполненных пластмасс на основе полиуретанов, на 85-90 % состоящих из инертной газовой фазы. ППУ может быть жестким или эластичным (поролон) это зависит от вида исходного полиуретана.

Преимущества утепления ППУ

Пенополиуретан – это современный широко распространенный теплоизолятор, который можно наносить практически на любые поверхности: бетон, дерево, камень, кирпич, металл, пластик и др. Отличительной особенностью является бешовность нанесения. Относится к классу слабогорючих материалов (Г1 по ГОСТ 30244, В2 по ГОСТ 30402). Имеет высокую механическую прочность и химическую устойчивость к агрессивным средам. Срок службы данного теплоизолятора от 25 до 50 лет. Самый теплый утеплитель!

Таким образом, мы разобрались, что и пеноизол, и пенополиуретан, и полистирольный пенопласт и экструдированный пенополистирол – это все разновидности пенопласта. У каждой разновидности свои особенности и характеристики. Мы попытались сделать упор в этой статье на обыкновенный полистирол и его разновидность – экструзионный пенополистирол.

Пенопласт

Пенопла́ст — класс материалов, представляющий собой вспененные (ячеистые) пластические массы.

Поскольку основной объём пенопласта занимает газ, плотность пенопласта существенно ниже, чем плотность его исходного сырья (полимера). Это обусловливает сравнительно высокие теплоизоляционные свойства (конвекционная передача тепла проходит в отдельно взятой ячейке, теплопередача по стенкам ячеек незначительна в силу их малой толщины) и звукоизоляционные свойства (тонкие и сравнительно эластичные перегородки ячеек — плохой проводник звуковых колебаний) материалов данного класса.

Пенопласты были получены практически из всех наиболее широко применяемых пластмасс (полимеров), поэтому наиболее известными материалами данного класса являются: полиуретановые пенопласты, поливинилхлоридные пенопласты, фенол-формальдегидные, карбамидно-формальдегидные пенопласты и полистирольный пенопласт.

В зависимости от состава сырья и технологии его обработки возможно выпускать пенопласт разной плотности, механической прочности, стойкости к различным видам воздействия. Этими факторами и обусловливается выбор конкретного вида пенопласта для применения в тех или иных условиях и целях.

В бытовых условиях человек чаще всего сталкивается с таким видом пенопласта, как беспрессовый пенополистирол (был изобретен фирмой BASF в 1951 году, фирменное название «стиропор»). Гранулы стиропора (ПСВ / EPS) получают путём полимеризации стирола при одновременном добавлении порообразующего вещества (пентана). Пенопласт ПСБ-С (пенополистирол, стиропор) — широко известный теплоизоляционный материал, на 98 % состоящий из газа, заключенного в микроскопических тонкостенных ячейках из полистирола.

Свойства

  • Пенопласты обладают высокими теплоизолирующими свойствами при условии, что температура эксплуатации (конкретного вида пенопласта) не превышает температуры его деструкции (разрушения, потери структуры);
  • Пенопласты, разрешенные к применению в строительстве и для упаковки, не являются токсичными материалами, некоторые его виды (например, пенополистирол) допустимы для контакта с пищевыми продуктами, что позволяет широко использовать его в качестве упаковки продуктов питания и для одноразовой посуды (однако следует информировать потребителя об опасности его нагрева);
  • Пенопласты чрезвычайно легкие материалы, благодаря чему они довольно удобны в монтаже, укладке и креплении, но обращение может усложниться при порывах ветра и при транспортировке.

Тем не менее, при этом:

  • Пенополистирол легко разрушается под воздействием многих технических жидкостей (бензол, дихлорэтан, ацетон) и их паров, что следует учитывать в том числе при выборе лакокрасочных материалов в строительстве и отделке. В низших спиртах, низкомолекулярных алифатических углеводородах, простых эфирах, фенолах и воде пенополистирол нерастворим.
  • Факт применения пенополистирола в строительстве конкретного здания ещё вовсе не означает, что кем-то заблаговременно предприняты все необходимые и достаточные меры против того, что кем-либо когда-либо за время существования здания будут применены в ремонте и отделке какие-либо материалы (краски, лаки, и т. п.) содержащие, например, кетоны (см. «ацетон»), соответственно приводящие к порче (разрушению) пенополистирола. Соответственно, теоретическая применимость пенополистирола в строительстве сильно ограничена фактическими условиями его применения.
  • Пенопласт не подвержен воздействию микроорганизмов, не создает благоприятной среды для развития водорослей и грибов, однако благодаря неровной (шероховатой) поверхности создает условия для закрепления на поверхности изделия из пенопласта колоний микроорганизмов (водорослей);
  • Легкость обработки при помощи любых подсобных инструментов, в том числе пилы, ножа и т. п., не должна вводить в опасное заблуждение. Пенопласт легко режется горячей проволокой, однако это требует соблюдения правил безопасности (работы должны выполняться на открытом воздухе или в проветриваемых помещениях).
  • Большинство видов пенопластов при горении выделяют крайне токсичные вещества, что ограничивает их применение в отделке жилых помещений и фасадов зданий.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *