Вспененный полиэтилен: свойства, виды, применение

Вспененный полиэтилен: свойства, виды, применение

Материал, который НЕ проводит электричество, НЕ пропускает воду, НЕ выделяет вредную «химию», НЕ дает теплу покинуть пределы помещения. Четыре частицы «не» описывают свойства одного из лучших теплоизоляторов современности — вспененного полиэтилена или пенополиэтилена (ППЭ). Для того чтобы получить материал, над ПВД (полиэтилен высокого давления) проводили массу опытов — его насыщали газами, подвергали диффузии, расплавляли, смешивали с присадками. Результат оправдал затраченные усилия, получился материал, удовлетворяющий множеству запросов.

Что такое вспененный полиэтилен, виды материала, технологии производства

Вспененный полиэтилен — это полимерный материал, получаемый введением углеводородной газовой смеси в структуру полиэтилена, в результате чего получается пористый, пластичный и прочный полимер с ячеистой структурой. Выпускается он в форме листов, жгутов и рулонов.

Весь производимый на сегодняшний момент вспененный полиэтилен делится на три вида:

1. Несшитый (НПЭ). Самый дешевый из линейки вспененного полиэтилена. Его выпуск Европа наладила еще в конце прошлого века. Расплавленную в экструдере полимерную массу насыщают газом, как правило, бутаном. При заливке в форму полиэтилен попадает в зону атмосферного давления, пузырьки газа пытаются выйти на поверхность, и, застывая, образуют ячеистую структуру. Несшитый пенополиэтилен — хороший теплоизолятор, но из-за малой плотности и рыхлой крупнопористой структуры изделия из него редко используют в строительстве. В основном материал идет на изготовление упаковки.
2. Сшитый химическим способом (ХППЭ). Оборудование для производства вспененного полиэтилена ХППЭ используется то же, что и для несшитого, но при этом в технологию вводят дополнительную обработку перекисью водорода. Это убирает все недостатки присущие несшитому полиэтилену — материал становится плотнее, ячейки меньше, полимер может восстанавливать свою первоначальную форму после деформации.
3. Сшитый физическим или радиационным способом (ФППЭ). Самый дорогой из вспенненых полиэтиленов. Сшивка молекул полимера происходит за счет потока электронов, испускаемых излучателем. Облучение образует поперечные связи, укрепляющие молекулярную сетку пенополиэтилена. На выходе получают эластичное мягкое полотно с гладкой поверхностью, способное выдерживать давление до 0,035МПа. У физически и химически сшитого ПЭ близкие характеристики, но ФППЭ быстрее восстанавливает форму после нагрузки и лучше прилегает к уплотняемым формам. Подложку для пола делают из вспененного полиэтилена, изготовленного радиационным способом.

Технические характеристики

Основные свойства и характеристики вспененного полиэтилена следующие:

• Плотность ППЭ зависит от способа его производства и составляет: для ФППЭ и ХППЭ — от 33 кг/м3 до 300-500 кг/м3. Несшитый ППЭ значительно легче. Согласно ТУ, его плотность должна быть не менее 20 кг/м 3 , но по факту, продается материал с плотностью 12-18 кг/м3.
• Температура применения (у разных производителей) колеблется в пределах ± 10 0 С, но в среднем, границы его рабочих температур – от — 60 0 С … + 75 0 С. При отсутствии контакта с воздухом ФППЭ и ХППЭ могут кратковременно использоваться при температурах до +150 0 С (несшитый до +100 0 С). Если использовать ППЭ при температурах ниже — 60 0 С, то материал становится хрупким, а его остаточная деформация увеличивается до 35-40%.
• У вспененного полиэтилена, как и у всех полимеров с закрытопористой структурой, низкий коэффициент теплопроводности, составляющий 0,03-0,38 Вт/м*К. Изоляция из вспененного полиэтилена по своим теплосберегающим характеристикам уступает только пенополиуретану.
• У сшитого и несшитого ППЭ разная паропроницаемость. Для несшитого — этот показатель находится в пределах 0,003 мг/м*ч*Па, для сшитого почти в три раза меньше — 0,001 мг/м*ч*Па.

Изделия из пенополиэтилена и область их применения

• Фольгированный пенополиэтилен — продается в рулонах шириной 1,0-1,2 метра. Представляет собой утеплитель из химически сшитого вспененного полиэтилена, покрытого полированной алюминиевой фольгой. Применяется для теплоизоляции стен, промышленного оборудования, инженерных систем. Самые популярные из модификаций: «А» (фольга с одной стороны), «В» (двухстороннее фольгирование), «С» (одна сторона — фольга, на другой — клеевое покрытие), «ALP» (одностороннее фольгирование с защитной пленкой), «Пенофол» (вспененный полиэтилен с перфорированным покрытием из фольги).

• Скорлупы для труб представляют собой трубные оболочки с четко выдержанным внутренним диаметром. Могут выпускаться с готовым технологическим разрезом по всей длине (для смонтированных труб) или без разреза. Оболочки для труб, проходящих на открытом воздухе, изготавливают в защитном полимерном покрытии. Используются в качестве теплоизоляции инженерных систем ГВС и систем кондиционирования. Выпускаются с наружным диаметром 6-114 мм, толщиной вспененного полиэтилена 6-25 мм.

• Компенсационные маты — используют в качестве амортизирующей теплоизоляции в местах поворотов трубопроводов ГВС, для тепло- и шумоизоляции стен, перегородок, полов. Получают маты путем склеивания полотнищ вспененного полиэтилена. Процесс происходит при высоких температурах, поэтому тело демпфирующего мата представляет собой неразрывную структуру, устойчивую к внешним повреждениям. Маты компенсационные из вспененного полиэтилена поставляются листами, стандартный размер — 1х2 м, толщина от 10 до 100 мм.

• Жгуты — цилиндрический уплотнитель из вспененного полиэтилена, выпускаются изделия с наружным диаметром Ø 6-120 мм. 1. Жгуты Ø 6-12 мм закладывают в температурные швы бетонных полов. Ø 12-20 мм уплотняют зазоры между стеной и коробками дверей или окон. Ну а самыми большими в сортаменте жгутами Ø 20-60 мм заполняют стыки в стенах панельных домов.

• Подложка — изготавливается из физически и химического сшитого ППЭ. Выпускается в рулонах шириной до 3 метров и толщиной 2-5 мм. Подложка из вспененного полиэтилена используется в качестве подкладочного слоя между стяжкой и ламинатом.

• Упаковочный пенополиэтилен. На упаковку идет, как правило, несшитый пенополиэтилен в виде рулонов и пакетов разного размера и толщины (0,5-20 мм). Но встречается и тара, изготовленная под заказ — различные вкладыши, защитные уголки. Пакеты из вспененного пенополиэтилена — наиболее популярный тип упаковки. Они не пропускают воду, прочны, амортизируют удары и снижают вибрацию груза во время перевозок. Чтобы сделать пакет более прочным и улучшить его теплоизолирующие свойства, сверху его покрывают металлизированной пенопропиленовой или обычной пленкой, капроном, крафтбумагой. Упаковочный материал из вспененного полиэтилена используется для перевозки электротехники, мебели, посуды, обуви.

Преимущества и недостатки

О плюсах материала:

• Как и у всех вспененных полимеров, у ППЭ низкий коэффициент теплопроводности — 0,035 Вт/(м·град).
• У материала неплохие амортизирующие свойства. Из вспененного полиэтилена делают: упаковку (плотность 25-33 кг/м3), подложку для пола (плотность 300 кг/м3), прокладки для оборудования (300-500 кг/м3).
• Вспененный полиэтилен обладает диэлектрическими свойствами, поэтому из самозатухающего ППЭ делают электрическую изоляцию высокочастотных кабелей. Диэлектрическая проницаемость ППЭ находится в пределах 1,4…1,5 (вода — 81, вакуум — 1).
• ППЭ — инертный материал, не вступающий в химические реакции.
• А еще это легкий и непромокаемый материал, его не едят насекомые и мыши. И самое главное — он недорогой.

Есть у него и недостатки:

• Фольгированный ППЭ будет работать как теплоизоляция только если перед слоем фольги будет хотя бы 2-3 см воздушной прослойки.
• Выше 100 0 С материал начинает плавиться, а затем и гореть. Использовать его можно только в помещениях с высокой удельной пожарной нагрузкой.

Безопасность вспененного полиэтилена

Полиэтилен — один из самых стабильных соединений на планете. Из гранул полиэтилена, что идут на изготовление теплоизоляции, делают канистры и бутылки для воды, упаковку для пищевых продуктов, трубы водопровода.

На бытовом уровне, если использовать его в диапазоне рабочих температур, вспененный полиэтилен безвреден. Опасность ППЭ представляет при нагревании свыше 110-120 0 С.

При горении он выделяет уксусную кислоту, формальдегид, оксид углерода.

Период распада материала около 200 лет. Это, с одной стороны, делает его одним из самых долговечных материалов (что хорошо). Но с другой стороны полиэтилен, как и пластик — настоящее бедствие для земной экологии, так как скапливается большое количество отходов вспененного полиэтилена.

Основные бренды на современном рынке

Производители отечественного вспененного полиэтилена: Тепофол, Вилатерм, Изолон, Energoflex (ROLS ISOMARKET), Thermaflex, Полифом, Пенофол, Порилекс.

Европейские и американские производители вспененного полиэтилена: DOW, Sealed Air, Pactiv, TROCELLEN, EPE Corporation Group, Alveo.

Каждый год в мире изготавливается до 185 тысяч тонн вспененного пенополиэтилена. Это немало. Несмотря на то, что этот рынок считается сравнительно молодым, темпы выпуска ППЭ уже обогнали в скорости производство пленки —крупнейшего сегмента полиэтилена ПВД. Ожидается, что рост потребления этого теплоизолятора будет расти и дальше за счет вытеснения более дорогих заменителей и применения вспененного полиэтилена в областях, где он ранее не использовался — в электротехнике, туристическом снаряжении и др.

Вспененный полиэтилен для утепления, как применять, особенности

Именно этот материал успешно сочетает в себе невысокую стоимость и огромную эффективность. При этом без ущерба для здоровья и жизни человека. Эти же характеристики расширили сферу применения вспененного полиэтилена от строительства, машиностроения, медицины, обувной и кожгалантерейной промышленности до упаковки.

Виды по способу производства

Для простоты объяснения пенополиэтилен по способу производства разделяют на «сшитый» и «несшитый», хотя применяемые технологии для каждого вида могут иметь отличия. Главное отличие между полученными материалами заключается в том, что при производстве молекулярная структура «несшитого» пенополиэтилена не меняется в отличие от «сшитого», хотя оба материала называются вспененными.

Каждый из полученных видов материала обладает рядом отличительных особенностей и, как следствие, немного разной областью применения. Под технологией «сшивки» подразумевается процесс образования поперечных связей звеньев молекул в трехмерную область с широкими ячейками.

Литература

• Батраков А. Н., Амплеева И. А., «Сшитые и несшитые пены, их сходство и различие», Промышленное и Гражданское Строительство 9/2005, Издательство «ПГС», ISSN 0869-7019
• Прижижецкий С. И., Самсоненко А. В. «Новый стандарт проектирования тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.», Промышленное и Гражданское Строительство 12/2008, Издательство «ПГС», ISSN 0869-7019
• И. В. Кулешов, Р. В. Торнер, «Теплоизоляция из вспененных полимеров», Москва Стройиздат 1987г — 144 с.
• А. И. Ларионов, Г. Н. Матюхина, К. А. Чернова, «Пенополиэтилен, его свойства и применение», Ленинградский дом научно-технической пропаганды, г. Ленинград, 1973г, — 16 с

«Несшитый» пенополиэтилен (НПЭ)

Получают его, используя физический газообразователь, экструзионным методом, или попросту говоря — методом вспенивания полимерного материала газовой смесью, заменяемой впоследствии обычным воздухом.

Его производство относится к одному из самых экологически чистых за счет того, что запрещенный во всех европейских странах и в большинстве отечественных экологических организаций газ фреон был успешно заменен на бутан, пропан-бутан и изобутан. Хотя, справедливости ради, нужно сказать, что именно фреон за счет своей высокой теплоты испарения подходит для этого производства идеально, но ради здоровья от этого приходится отказываться.

В результате получается полупрозрачный крупнопористый материал. Но его прочность на разрыв уступает «сшитому» пенополиэтилену. Так получается за счет того, что между молекулами полимера нет прочной связи. Этот показатель и определяет область применения НПЭ.

«Сшитый» пенополиэтилен (ППЭ)

Существует два типа данного материала в зависимости от используемой технологии:

1. химически «сшитый»;
2. физически «сшитый».

Оба типа вспениваются в печи, но способ образования устойчивых внутренних связей на молекулярном уровне разный. При так называемом химическом «сшивании» используется химический реагент, а при физическом — импульсно-лучевой ускоритель, упорядочивающий за счет потока электронов молекулярную структуру материала.

В результате в обоих случаях получается материал с довольно мелкими, закрытыми ячейками, который отличает отличная устойчивость к нагрузкам.

Сравнительные характеристики

Общий недостаток — при отсутствии огнегасящих добавок (антипирентов) обладают горючестью.

Общие положительные характеристики:

1. высокая влагостойкость;
2. устойчивость к воздействию агрессивных сред — кислоты, масла, щелочи и т.д.;
3. отличное взаимодействие с другими материалами;
4. простота монтажа;
5. малый вес;
6. полное отсутствие специфического запаха;
7. устойчивость к микробиологическому воздействию;
8. экологическая безопасность и малое количество отходов при производстве.

Однако технологии производства «сшитого» пенополиэтилена более сложны, поэтому он и обладает целым рядом преимуществ перед «несшитым»:

1. практически на 30% он имеет более плотную структуру, что ставит его в гораздо более выгодное положение в вопросах звукоизоляции;
2. за счет повышенной прочности и более высокой, нежели у НПЭ устойчивости к ультрафиолетовому излучению он имеет более долгий срок службы;
3. его теплопроводность на 20% ниже, чем у НПЭ;

1. более высокая микробиологическая стойкость материала;
2. устойчивость к температурным и механическим воздействиям;
3. невосприимчивость к органическим растворителям;
4. стойкость к вибрационному воздействию;
5. высокая прочность при деформации.

Тем не менее, у НПЭ есть неоспоримое преимущество — низкая цена, что зачастую приводит к большому соблазну продавцов искусственно завышать его характеристики, выдавая его за полноценный звукоизоляционный материал, применяемый в строительстве. Стоит заметить, что в наши дни можно встретить довольно оригинальное применение вспененного полиэтилена.

Вследствие того, что характеристики типов пенополиэтилена иногда очень существенно различаются, то целесообразнее будет рассмотреть их области применения отдельно.

Преимущества материала и его недостатки

Среди главных достоинств вспененного полиэтилена нужно выделить:

• Незначительный коэффициент тепловой проводимости. Он составляет порядка 0,035 Вт/(м·град);
• Вспененный полиэтилен обладает абсолютной химической инертностью;
• Хорошие характеристики амортизирования. Изделия с плотностью 25 – 33 кг/куб. м отлично подходят для упаковки, подложка для пола имеет значение на уровне 300 кг/куб. м, а прокладки для всевозможнейших систем отличаются показателем в пределах 300 – 500 кг/куб. м;
• ППЭ оснащен отличными диэлектрическими характеристиками. Это дает возможность использовать его в качестве надежной изоляции для сетей с высокочастотными кабелями;
• Утеплитель из вспененного полиэтилена наделен улучшенной биологической стойкостью, он не боится влаги, имеет разную толщину и незначительный вес. А стоимость его приобретения доступна каждому.

Но имеется у утеплителя из вспененного полиэтилена и ряд недостатков. Среди них:

• Эффективная тепловая изоляция возможна лишь при наличии перед слоем фольги хотя бы 2 – 3 см свободного пространства;
• При +100 градусах и более начинается активное плавление материала. Его задействование допустимо лишь на объектах с высоким уровнем удельной пожарной нагрузки.

Область применения «несшитого» пенополиэтилена (НПЭ)

1. Этот вид не может похвастать широким спектром применения непосредственно в строительстве. Однако его свойства делают его совершенно незаменимым в упаковке продуктов, что говорит об отсутствии токсичности.
2. Несмотря на то, что из-за заполненных воздухом ячеек использование НПЭ при точечной нагрузке чревато разрывами, его широко используют для упаковки любой электронной техники, изделий из стекла, упаковки мебели, посуды и так далее.
3. Как упаковочный материал НПЭ очень удобен. Он хорошо гасит даже многократные ударные нагрузки. При этом он совершенно не портится. Это является ценнейшим качеством при транспортировке всевозможных предметов. Используют его и как прокладочный материал, и как оберточный. Он быстро заменил гофрокартон и воздушно-пузырьковую пленку, занимая на сегодняшний день 90% рынка упаковки.
4. Еще одним его преимуществом является то, что благодаря его мелкопузырьковой структуре и мягкости, он способен вбирать некоторый технический мусор, оседающий на поверхность материала при погрузочно-разгрузочных работах, исключая последующую возможность контакта мусора с поверхностью;
5. НПЭ используют даже в качестве изоляции от воды, пара, конденсата и структурного шума. Но, надо заметить, что это только в тех случаях, где нет мощных несущих нагрузок и высоких температур;
6. Также при низких качественных требованиях его используют в машиностроении и даже строительстве как теплоизоляционный материал;
7. Его используют как отражающую изоляцию для сохранения тепла в доме и, как следствие, снижение энергозатрат;
8. Его используют как подложку под ламинированный паркет для выравнивания поверхности;
9. Выпускается НПЭ в разных толщинах (см. таблицу) и разных форматах — в рулонах, листах, в виде пенополиэтиленовой сетки. Существует также фольгированный и ламинированный НПЭ. Поэтому есть выбор в зависимости от поставленной задачи;
10. Его дешевизна позволяет использовать его для выпуска одноразовых изделий.

В странах ЕС область его применения жестко ограничена только упаковкой.

Сферы применения сшитого вспененного полиэтилена

Материал широко применяется в различных жизненных сферах: строительство, спорт, туризм, медицина, машиностроение, при производстве детских игрушек, автомобильных заводах, предметы домашнего обихода, санитарные технические изделия. Имеет усиленную прочность, теплостойкость, высокий уровень жесткости.

Строительство

1. Применяется для систем отопления и водоснабжения, обладает хорошей изоляцией тепла, воды, пара и шума. Стойко переносит воздействие высоких температур от -60 0 до +110 0 С, начинает плавиться при t 0 115-130 градусов С.
2. Используют для утепления потолков, полов, перекрытий между этажами. В качестве отражающей изоляции тепла системы отопления.
3. Материал прост в монтаже, выступает как качественный, современный изоляционный от звука слой в устройстве «плавающий пол».
4. Изоляция от влаги, воды для фундаментов, перегородок. Обустройство подвальный, складских, гаражных помещений, балконов и лоджий. Изоляция электрических кабелей.
5. Защита для систем коммунальных магистралей и инженерных сооружений.

Медицина

1. Широко применяется в изготовлении ортопедических медицинских изделий. Стельки для специализированной обуви изготовленные из сшитого вспененного полиэтилена.
2. При производстве протезов внутренних органов.
3. Эластичные элементы, которые применяют в медицине и мед оборудовании.

Упаковка

1. Тара разного рода — емкости, сосуды, канистры, бутыли, цистерны.
2. Различные вкладыши для предупреждения деформации товара. Проложенный материал для сохранности и транспортировки продуктов и промышленных товаров.

Спорт и туризм

1. Боксерские груши, перчатки, щитки, шлемы.
2. Приспособления, которые не тонут в воде и выступают в виде ограждения либо разметки. Доски для плаванья, спасательные и жилеты страховки.
3. Коврики и маты для занятий туризмом, йогой, фитнесом и прочих спортивных сфер.

Машиностроение

1. Материал служит для установки отражателя тепла. В качестве монтажной ленты, уплотнителя, защита элементов при виброизоляции.
2. Изоляция шума и тепла изотермических шкафов кондиционеров и холодильников.

Автомобилестроение

1. Обшивка большей части запчастей автосалона, для изоляции тепла и шума. Различные уплотнители, прокладки.
2. Буферные прокладки для узлов автомобиля и его частей.

В результате все типы пенополиэтилена являются упругими и эластичными материалами, которые имеют структуру закрытых пор, выпускаются в рулонах, листах или в готовом изделии. Обладают высокими свойствами стойкости к влаге и агрессивной среде – щелочи, кислоты, масла, нефтепродуктов. Простой монтаж в любых конструкциях, обладает экологической безопасностью при применении. К основным недостаткам можно отнести плохую стойкость к прямым попаданиям солнечных лучей и легкость воспламенения. При выборе необходимо знать имеет ли материал нужные для вашего случая технические характеристики. Какие цели вы преследуете? Для исключения лишних затрат и покупки дешевого ненужного материала.

Утеплитель вспененный полиэтилен — что это такое, применение

Вспененный полиэтилен — один из лучших теплоизоляторов, который исключает впитывание жидкости и проходимость электричества, химически безвредный. Материал действительно соответствует множественным требованиям, так как с ним проводились разные опыты.

Что такое вспененный полиэтилен

Сочетание основ в материи довольно простое — воздух и полиэтилен. Благодаря разнообразным качествам, уникальный тепло-шумо-влагоизолятор пользуется большой популярностью. Одним только строительством использование вспененной технологии не ограничивается.

Преимущества и недостатки материала

Полимер, как и прочие материалы, имеет положительные и отрицательные качества. Плюсы следующие:

• ППЭ отличается пониженным числом теплопроводности — 0,035 Вт/(м град).
• Амортизирующие качества у ППЭ довольно интересные. Материал подходит для изготовления упаковки высокой прочности, подложки для половых покрытий, прокладки для рабочих приборов;
• Вспененная основа обладает диэлектрическим качеством. ППЭ подходит для монтажа электрической изоляции высокочастотных устройств. Электрическая проницаемость — 1,4-1,5;
• Основа ППЭ инертная, не вступающая в химический синтез;
• Материал непромокаемый, не доступен для поглощения насекомыми и мышами;
• Стоимость ППЭ довольно демократичная.

• ППЭ с фольгированной основой вряд не работает как теплоизоляция. Перед слоем защиты необходимо много воздушной прослойки, минимум 2-3 см;
• Плавление и горение материала начинается при 100 градусах. Использование теплоизолятора возможно в помещениях с невысокой удельной пожарной нагрузкой.

Важно! ППЭ — стабильное химическое соединение, поэтому безвреден при использовании в бытовой сфере

В ассортименте представлено три вида полиэтиленового утеплителя:

Несшитый вид. НПЭ отличается демократичной ценой. Самый первый материал на рынке. Выпуск организуется в экструдере, где расплавленные полимеры наполняют газом. Затем масса попадает в определенную форму, в зону атмосферного давления. Пузырьки газа образуют ячеистую структуру.

Несшитая материя является хорошим теплоизолятором, но имеет небольшую плотность. Структура пор крупная и рыхлая, не подходит для строительной сферы. Из материи в основном изготавливают упаковку.

Сшитый химическим методом. Здесь используется тот же экструдер, газ и полимерная масса. Технология включает дополнительную обработку перекисью водорода. Недостатки, присущие предыдущему виду, исчезли. Материя плотная, с небольшими порами. ХППЭ может подвергается повторной переработке.

Сшитый физическим методом. Дорогостоящий вспененный полиэтилен. Молекулы полимерной основы соединяются потоком электронов, которые излучает излучатель. За счет радиации образуются химические связи, которые влияют на укрепление структуры полотна. ФППЭ получается эластичным, гладким.

Полотно выдерживает давление до 0,035 Мпа. ФППЭ имеет близкие качества к характеристикам ХППЭ. Однако материя лучше восстанавливается после высоких нагрузок. Материя показывает лучшее прилегание к различным формам. Именно из этого вида, например, делается подложка для пола.

Использование как утеплителя

Вспененный полиэтилен сравнительно недавно стали использовать в качестве утепляющего материала. Основа по достоинству оценена на коэффициент стойкости и экологичности.

В качестве пароизоляционного слоя используется вспененный полиэтилен, для чего его используют как пароизоляционную мембрану, уменьшая толщину воздушной прослойки. Согласно общим расчетам, толщина основного утеплителя снижается с 19 до 15 см.

Обкладка комнаты со всех сторон фольгированным утеплением не должна допускаться в теплоизоляционном пироге. Это нарушает естественное электромагнитное поле, что вредно для живого организма.

Характеристики сшитых-несшитых материалов

Вспененному полиэтилену с пористой структурой присущи характерные особенности. Например, материал выпускается с различными размерами. Сшитый ППЭ отличается от несшитого только механическими и теплотехническими качествами. Кроме мягкости и эластичности, свойства сшитых и несшитых материалов следующие:

• Плотность — 20-80 кг/куб.м;
• теплоотдача — 0,036 ВТ/кв.м. Древесина имеет показатель 0,09 Вт, а вата 0,07;
• подходящая температурная среда для использования −60 +100;
• гидроизоляция — не более 2 % влагопоглощение;
• паропроницаемость;
• звукопоглощение;
• химическая стойкость;
• биологическая стойкость.

Важно! Материал практически вечный при обычных условиях эксплуатации, не превышающих нормативные показатели. Качественная основа может прослужить более 80 лет.

Отличия от винила и полиуретана

Вспененный винил — значительный оппонент ППЭ, так как по многим показателям не уступает материи. Винил и полиуретан также обладают высокой химической инертностью. Материалы подходят в качестве теплоизоляторов.

Стойкость к ультрафиолету у материалов тоже высокая. Однако винил и полиуретан не могут конкурировать с ППЭ при сильной жаре или отрицательных температурах. ППЭ прочнее полиуретана, поэтому лучше выполняет роль теплоизоляции для горячих труб.

Обратите внимание! Долговечность полиуретана в сравнении с ППЭ невысокая. Пенополиэтилен отличается слабостью к механическим нагрузкам. При такой ситуации применяются трубки из вспененного каучука.

Основные бренды

PENOTERM — первая компания, которая обкатала разработку химпродукта в России. Производству более десяти лет, к реализации предлагается множество видов ППЭ.

Полифас — производитель из Северной столицы, предлагающий широкий ассортимент продукции. Рулоны, жгуты, трубный ППЭ, листы — все находит своего потребителя из различных областей применения.

Сибирь-Упак — Новосибирская компания, единственная, производящая полимерные материалы за Уралом. Полимерная продукция производится на предприятии около 10 лет. Уплотнители и теплоизоляция устраивает потребителей качеством, долговечностью, экологичностью и невысокой стоимостью.

Каждая компания создает собственные торговые марки, что помогает в продвижении материала на рынке. Под разными наименованиями в результате продается материи с идентичными характеристиками.

Например, Изолон 100, Izolon 100, Vibo, Гейзер, Полиизол, Термолайф, Термоизол — это несшитый вспененный полиэтилен.

Молтифом, Нормаизол, Вердани, Verdani, Санпрейс — сшитый химическим способом материал.

Сплен, Изолон 500, Isolon, Молтифом, Шумов, Изолонтейп — материалы, сшитые физическим способом.

Советы по использованию

ППЭ рекомендуется к использованию в качестве теплоизолятора. Для помещений можно подобрать различные основы, так как ассортимент промышленности разнообразный. Листовые гибкие материалы отличаются толщиной 5-15 мм. В продаже есть однослойные, двухслойные, материалы с покрытием из фольги.

Материал также используется в качестве упаковки. Инертность и прочность тары проверена в таких сферах, как овощная, рыбная. Лотки бывают как одноразовыми, так и многоразового применения.

Амортизирующие качества ППЭ положительно оценены в сборке напольного покрытия. Листы — лучшие подкладочные материалы для различных половых покрытий.

вспененный утеплитель постепенно вытесняет существующие виды полимерных материй. Потребительский рынок сегодня ориентирован на экологическую безопасность. Материал практически не имеет себе равных.

Вспененный полиэтилен: характеристики и применение

Этот материал является прекрасным диэлектриком и совершенно не боится контактирования с водой. Вспененный полиэтилен отличается экологически чистой и безопасной основой, а показатель теплопроводности позволяет без проблем удерживать все тепло внутри помещения. Он считается одним из лучших современных материалов для теплоизоляции, а уникальное сочетание его параметров и характеристик гарантирует беспроблемное задействование в любых условиях. Причем в каждой ситуации ППЭ неизменно демонстрирует всю свою полезность, надежность и эффективность. Это относится и к фольгированному материлу.

Вспененный полиэтилен – особенности, виды и технология изготовления

Вспененный полиэтилен – изделие с полимерной основой, формируется при соединении газовой смеси углеводородного типа с полиэтиленовой структурой. При этом создается достаточно прочное и эластичное основание с пористым строением. На рынке подобный материал представлен в виде рулонов, жгутов и плит.

Весь доступный сегодня вспененный полиэтилен можно условно классифицировать следующим образом:

• Несшитый – носит маркировку НПЭ. Основа представлена расплавленной полимерной массой, которая насыщена газом. При застывании происходит соприкосновение полученной смеси с кислородом, а это приводит к формированию ячеистой структуры. Для этого утеплителя характерны улучшенные показатели тепловой проводимости. Хотя в строительной отрасли подобный материал встречается крайне редко. Преимущественно пенополиэтилен задействуется при изготовлении всевозможнейших упаковок;
• Сшитый при химическом воздействии (ХППЭ) – оборудование для изготовления в сшитом и несшитом исполнении является полностью идентичным. Различие тут заключается лишь во внедрении дополнительной обработки за счет перекиси водорода. При этом вспененная основа полиэтилена обретает дополнительную стойкость и получает способность восстанавливать исходное состояние после деформирования;
• Сшитый за счет радиационного или физического взаимодействия (ФППЭ) – наиболее дорогая разновидность материала. При сшивании используются выдаваемые специальным излучателем потоки электронов. За счет облучения формируются связи поперечного типа, укрепляют основу на молекулярном уровне. Готовый утеплитель отличается высокой эластичностью, а выдерживаемое им давление достигает 0,035 МПа. Разновидности материала с химическим и физическим сшиванием довольно близки по свойствам, но ФППЭ обеспечивает более плотный контакт с рабочей поверхностью и оперативно восстанавливает свой изначальный вид. Для обустройства напольного покрытия наиболее подходит сшитый вариант, который изготовлен посредством радиационного воздействия.

Технические характеристики вспененного полиэтилена

Среди главных технических характеристик этого материала особо стоит выделить:

• Итоговая плотность формируется в зависимости от способа изготовления. ФППЭ и ХППЭ имеют этот показатель на уровне 33 – 500 кг/куб. м. Значение несшитого аналога варьируется в пределах 12 – 18 кг/куб. м;
• Температура использования составляет -60 – +75 градусов. Допустимо кратковременное задействование ФППЭ и ХППЭ даже при +150 градусах, но исключительно при отсутствии контактирования с воздухом. Несшитый может использоваться при максимальном режиме на уровне +100 градусов. Низкая температура применения материала может вызвать повышение его хрупкости и привести к увеличению деформирования поверхности примерно на 35 – 40 %;
• Основание вспененного полиэтилена с закрытой структурой обеспечивает незначительную тепловую проводимость материала. Она достигает 0,03 – 0,38 Вт/м*К. Изоляция из этого материала по своим свойствам уступает исключительно пенополиуретану;
• Паропроницаемость сшитого и несшитого утеплителя незначительно отличается. В первом случае показатель составляет 0,001 мг/м*ч*Па, а во втором достигает отметки в 0,003 мг/м*ч*Па.

Пенополиэтилен и сфера его применения

Сфера наиболее эффективного задействования материала различается исходя из его типа, а именно:

• Фольгированный вспененный полиэтилен – ширина рулонов составляет порядка 1 – 1,2 м. Основа представлена соединенным по химической технологии ППЭ и покрытым сверху слоем алюминиевой пленки. Отличное решение для теплоизоляции стен, инженерных систем и промышленных агрегатов. Различную толщину и модификации. Разновидность «А» — покрытие фольгой по одной стороне. Вариация «В» характеризуется фольгированием сразу с двух сторон. Формат «С» имеет фольгу с одной стороны, а вторая сторона рулона представлена клеевой основой как и вспененный каучук. Модификация «ALP» обладает фольгированием с одной стороны и дополнена защитной пленкой. «Пенофол» представлен вспененным полиэтиленом, который дополнен фольгированным перфорированием по одной из сторон поверхности;

• Трубная скорлупа – специальные оболочки, которые характеризуются наличием четко выдержанного внутреннего сечения. Представлены модели с уже имеющимся технологическим разрезом или без него. Для применения материала во внешней среде выпускают модификации фольгированного утеплителя с особым защитным покрытием на полимерной основе. Толщина ППЭ может составлять 6 – 25 мм, а наружный диаметр способен варьироваться в пределах 6 – 114 мм;
• Компенсационные маты из вспененного полиэтилена – изделия актуальны при потребности амортизирующей теплоизоляции на поворотах трубопроводных систем. Изготавливают их посредством склеивания между собой отдельных полотнищ из ППЭ. Само склеивание проходит при высокотемпературном режиме, а это обеспечивает улучшенную сопротивляемость внешним нагрузкам и воздействиям. Можно сшить маты толщиной порядка 10 – 100 мм, а их стандартные габариты равны 1 х 2 м;

• Жгуты – уплотнитель в цилиндрическом исполнении из вспененного полиэтилена. Его внешнее сечение может составлять 6 – 120 мм. Изделия с диаметром 6 – 12 мм предназначены для закладки в температурные швы полов из бетона. Жгуты с сечением в пределах 12 – 20 мм актуальны для заделки щелей вокруг дверных и оконных полотен. Уплотнитель с диаметром 20 – 60 мм позволяет с легкостью заделать даже большие стыки в стенах домов панельной конструкции;

• Подложка – изготавливается на основе сшитого по физической и химической технологии ППЭ. Ширина выпускаемых рулонов может достигать 3 м, а толщина варьируется в пределах 2 – 5 мм. Подобный утеплитель из вспененного полиэтилена особенно полезен в качестве подкладки при обустройстве полов из ламината;

• Упаковочный пенополиэтилен – представлен зачатую вариациями материала типа НПЭ, а сшить толщину можно в пределах 0,5 – 20 мм. Изделия стойкие в отношении воды, имеют достаточную прочность и при этом хорошими амортизирующими свойствами. Сверху возможно дополнительное покрытие вспененного полиэтилена в виде обычной или специализированной пленки. С помощью продукта обеспечивается беспроблемное транспортирование самых разных изделий.

Преимущества материала и его недостатки

Среди главных достоинств вспененного полиэтилена нужно выделить:

• Незначительный коэффициент тепловой проводимости. Он составляет порядка 0,035 Вт/(м·град);
• Вспененный полиэтилен обладает абсолютной химической инертностью;
• Хорошие характеристики амортизирования. Изделия с плотностью 25 – 33 кг/куб. м отлично подходят для упаковки, подложка для пола имеет значение на уровне 300 кг/куб. м, а прокладки для всевозможнейших систем отличаются показателем в пределах 300 – 500 кг/куб. м;
• ППЭ оснащен отличными диэлектрическими характеристиками. Это дает возможность использовать его в качестве надежной изоляции для сетей с высокочастотными кабелями;
• Утеплитель из вспененного полиэтилена наделен улучшенной биологической стойкостью, он не боится влаги, имеет разную толщину и незначительный вес. А стоимость его приобретения доступна каждому.

Но имеется у утеплителя из вспененного полиэтилена и ряд недостатков. Среди них:

• Эффективная тепловая изоляция возможна лишь при наличии перед слоем фольги хотя бы 2 – 3 см свободного пространства;
• При +100 градусах и более начинается активное плавление материала. Его задействование допустимо лишь на объектах с высоким уровнем удельной пожарной нагрузки.

Вспененный полиэтилен и аспекты его безопасности

Пенополиэтилен нашел активное применение при производстве широкого спектра разных изделий. Его задействование на бытовом уровне является совершенно безопасным. Важно лишь не выходить при этом за рамки предельных температур. Нагрев до +110 градусов и более может привести к серьезным последствиям. Горение вспененного полиэтилена сопровождается выделением опасных веществ, а процесс распада этого материала составляет порядка 200 лет. Это прямо указывает на его долговечность, но негативно воспринимается с позиции воздействия на земную экологию.

Бренды и производители материала

На современном рынке утеплитель представлен самыми разными изготовителями. Среди отечественных брендов, так и иностранных компаний — наибольшее внимание заслуживает марка Thermaflex, которая включает трубки, рулоны и греющий кабель. А так же серии с фольгированным покрытием.

Ежегодно мировая промышленность выпускает порядка 200 тысяч тонн вспененного полиэтилена. И хотя рынок этой продукции начал свое активное формирование сравнительно недавно, но сегодня объемы его превосходят темпы изготовления полиэтилена ПВД. Ожидается и дальнейшее повышение спроса на эту теплоизоляцию, причем планируется ее весьма успешное задействование в совершенно неожиданных областях и сферах деятельности человека. Это может быть электротехника, снаряжение для туризма и многое иное.

Вспененный полиэтилен: виды, характеристики, свойства и особенности производства

Пенополиэтилен – группа упругих эластичных материалов с закрытой пористой структурой, относящиеся к классу газозаполненных поропластов.

В отличие от большинства других полимеров, имеющих узкопрофильное применение, вспененный полиэтилен универсален.

Сочетание тепло-, звуко- и гидроизолирующих свойств в сочетании с высокой химической стойкостью объясняют его применение в промышленном и бытовом секторе.

Сырьем для пенополиэтилена служит гранулированный полиэтилен ПВД и ПНД, в том числе вторичный – полученный путем переработки пленки и других отходов.

Этапы производства

Производственная линия для пенополиэтилена состоит из:

• экструдера;
• компрессора для подачи газа;
• линии охлаждения;
• упаковки.

В зависимости от вида конечного продукта, оборудование может называться пакетоделательным, трубосшивающим и т. д.

Дополнительно применяются летучие ножницы и вырубные прессы различных конструкций, формовочные машины.

В приемный бункер загружается гранула ПВД, ПНД или композиции на их основе.

Обрезь – основной вид отходов производства пенополиэтилена – возвращается в производственный цикл после минимальной переработки.

Многие предприятия смешивают первичное сырье с регранулятом.

Основные требования к вторичному сырью для производства вспененного полиэтилена – отсутствие механических примесей, однотипность по цвету и средней молекулярной массе с первичным ПЭ.

Если требования соблюдены, качество, эксплуатационные и механические свойства готовой продукции не страдают.

Физико-химические свойства

Вот основные свойства материала:

1. Нижняя граница рабочих температур составляет -80 °C. При выходе за нее материал теряет эластичность, становится хрупким.
2. Температура плавления – около 110 °C. Некоторые производители предлагают композиции с верхним пределом в 140 °C.
3. Водопоглощение (при прямом контакте) не превышает 1,2 %.
4. Предел прочности составляет 0,015 – 0,5 МПа.
5. Материал устойчив к большинству агрессивных соединений, в том числе к продуктам нефтепереработки, и к биологически активным средам.
6. Срок службы достигает 100 лет.

Данные по теплопроводности в сравнении с другими видами газонаполненных полимеров приведены в таблице:

Данные взяты из рекламных предложений производителей.

Классификация

Поропласты на основе полиэтилена классифицируются по следующим признакам:

• вид исходного сырья;
• способ вспенивания;
• способ сшивки.

Для изготовления ППЭ применяются гранулы ПВД и ПНД, а также различные композиции на их основе. Молекулярная структура любой разновидности полиэтилена позволяет получать материалы с прогнозируемыми свойствами.

При производстве пенополиэтилена применяются два метода создания газообразной фазы:

1. Физический. Это непосредственный впрыск газа (бутана или других легких насыщенных углеводородов) в расплав исходного сырья – наиболее дешевый способ вспенивания. Однако он требует применения специализированного оборудования и соблюдения повышенных предупредительных мер пожарной безопасности.
2. Химический. В исходное сырье вводятся реагенты, разлагающиеся с выделением газов. Химическое вспенивание может выполняться на стандартном литейном и экструзионном оборудовании. Состав добавок определяется требованиями к плотности и размеру ячеек.

Современные технологии производства позволяют получать различные молекулярные структуры газонаполненного полиэтилена:

1. Несшитый (НПЭ). Его получают по технологии физического вспенивания. Полиэтилен при этом сохраняет исходную структуру, заданную при синтезе. НПЭ отличается сравнительно низкими прочностными характеристиками и применение его оправдано в условиях незначительных механических нагрузок.
2. Химически сшитый (ХС-ППЭ). Технология включает в себя следующие этапы: смешивание сырья со вспенивающими и сшивающими реагентами, формирование исходной заготовки-матрикса, ступенчатый нагрев в печи. Термическая обработка приводит к тому, что между полимерными нитями возникают поперечные связи (происходит сшивка), а затем проходит газообразование. Изделия из ХС-ППЭ имеют мелкопористую структуру, матовую поверхность и более высокие в сравнении с продукцией из НПЭ механические показатели: прочность, устойчивость разрывам, упругость, т.е. способность возвращать прежнюю толщину после сдавливания.
3. Физически сшитый (ФС-ППЭ). Материал не содержит сшивающих добавок, а вместо первой ступени термообработки заготовка-матрикс обрабатывается потоком электронов, инициирующим процесс сшивки. Возможность контролировать количество поперечных связей позволяет варьировать характеристиками материала и размерами ячеек.

В отличие от большинства конструкционных материалов, маркировка пенополиэтилена производится не по показателям прочности, а по средней плотности, т.е отношению веса на единицу объема (кг/м 3 ): 15, 25, 35, 50, 75, 100, … 500, как для примера показано на фото выше.

Метод определения средней плотности описан в ГОСТ 409 – 2017.

Благодаря работе маркетологов отечественному потребителю больше знакомы торговые марки пенополиэтиленов, применяемые, в частности, для трубной теплоизоляции:

• Изолон;
• Теплофлекс;
• Пенолон;
• Татфоум;
• Хитфом;
• Этафом и т. д.

Производство продукции чаще всего регламентируется внутренними стандартами предприятий и техническими условиями. Тем не менее, в России на изготовление теплоизоляционных материалов разработан ГОСТ Р 56729-2015, соответствующий EN 14313:2009.

Применение пенополиэтилена

Далее мы расскажем об основных сферах применения.

Звукоизоляция

Как и все ячеистые материалы, пенополиэтилен хорошо поглощает воздушный шум. Звуковая волна, проходя через слой ППЭ, теряет значительную часть кинетической энергии за счет ее преобразования в тепло.

НПЭ является хорошей преградой для ударного шума и вибрации. Из всех акустических материалов он имеет наиболее высокие характеристики по поглощению низкочастотных колебаний.

Сшитый пенополиэтилен также используется для звукоизоляции в жилом и промышленном строительстве, автомобиле- и машиностроении.

Лента из ППЭ, уложенная на перекрытие и стены при устройстве плавающей стяжки, считается эффективной блокировкой для возникновения структурных шумов.

Теплоизоляция

Низкие показатели теплопроводности и паропроницаемости сделали вспененный полиэтилен одним из наиболее популярных материалов в строительстве.

Листовой и рулонный пенополиэтилен используют преимущественно внутри помещений в составе теплоизолирующего пирога фасадных стен, кровли, систем вентиляции и кондиционирования для утепления дома.

ППЭ для теплоизоляции покрывают фольгой, которая является дополнительным барьером для тепла и зеркалом, отражающим инфракрасное излучение.

Одна из сфер применения вспененного полиэтилена – изоляции для труб теплотрасс, холодной и горячей воды.

Уплотнение и упаковка

Кроме трубной тепловой изоляции и утеплителя, из ППЭ производят упаковочные материалы для транспортировки хрупких предметов, окрашенных конструкций. При помощи вакуум-формовочных и вырубных машин создается упаковка для серийных изделий, одновременно служащая уплотнителем, например, для мобильных телефонов, электронных и электрических приборов.

Стоимость

Цена пенополиэтилена зависит от:

• вида;
• толщины;
• плотности;
• объема партии;
• региона.

Найти предложения в своем городе и сравнить цены можно на таких сайтах, как:

Готовые изделия из ППЭ

Из пенополиэтилена производятся такие изделия:

• листы и рулоны, в том числе многослойные;
• жгуты;
• трубки;
• пакеты;
• теплоизолирующие и демпфирующие маты;
• коврики для спорта и туризма.

Переработка отходов

Для утилизации отходов пенополиэтилена используются те же технологии, что и для невспененного — термомеханический и термохимический рециклинг, или пиролиз.

Использованная упаковка из НПЭ перерабатывается во вторичную гранулу, а крошка сшитого ППЭ служит наполнителем для композиционных материалов, из которых делают тротуарную плитку, и другие искусственные покрытия.

Главная особенность газонаполненных полимеров – низкая плотность – вносит коррективы в технологию. При переработке отходы ППЭ спрессовываются в специализированных машинах – термокомпакторах.

На рынке оборудования можно найти устройства со степенью прессования до 90:1. Брикетированный в компакторах ППЭ можно загружать в экструдер или термическую печь, использовать в качестве сырья для получения полиэтиленового воска.

Видео по теме

В данном видео-ролике автор демонстрирует, как применять ППЭ для теплоизоляции труб:

Заключение

На российском рынке ППЭ с 2010 года наблюдается непрерывный рост. За это время отечественные производители практически полностью вытеснили зарубежных конкурентов, поскольку их продукция не отстает ни по качеству, ни по марочному составу.

Главной отраслевой проблемой считается постоянный рост цен на сырье. Поэтому сегмент ППЭ представляет значительный интерес для производителей вторичной гранулы хорошего качества.

Вспененный полиэтилен — все более распространенный материал в строительстве, использующийся как утеплитель для труб, пола и стен, для шумоизоляции. Его относительно низкая стоимость позволяет использовать ППЭ в других видах промышленности, изготавливая различные изделия и предметы.