Все о пенополистироле: от технологии получения до способов применения

Все о пенополистироле: от технологии получения до способов применения

Пенополистирол широко применяется в строительстве в качестве универсального утеплителя. Представляет собой газонаполненный материал, получаемый из полистирола и его производных, а также из сополимеров стирола. Благодаря своей структуре пенополистирол чрезвычайно лёгкий и недорогой материал, обладающий уникальными теплоизоляционными свойствами.

Состав пенополистирола

• Состав пенополистирола

Полистирол — полимер винилбензола (стирола), который доставляется в виде прозрачных гранул;

При вакуумном способе получения, газа в продукте вообще не будет. Вместо первого компонента, в зависимости от необходимости, могут использоваться другие полимеры. Например:

• Полимонохлорстирол;
• Полидихлорстирол;
• Сополимеры стирола с прочими одномерными (например, акрилонитритом).

Технология получения материала

Требует наличия на стадии изготовления разнообразных вспенивающих веществ для заполнения массы полимерного вещества газами. Это могут быть лёгкие для кипения углеводороды (такие, как петролейный эфир, изопентан, пентан или обычный дихлометан) или специальные вещества, которые образуют газ (аммоний нитрат, диаминобензол, азобисизобутиронитрил).

Помимо всего перечисленного, дополнительными компонентами получаемого изделия могут становиться разнообразные вещества, которые так или иначе улучшают его характеристики:

• Антипирены — объект статьи сам по себе не обладает высокой жароустойчивостью, а это значит, что в отдельных случаях эту жароустойчивость необходимо повышать при помощи добавления в полистирол веществ, которые обеспечивают достаточную огнезащиту;
• Пластификаторы — для уменьшения ползучести смеси в процессе застывания и высыхания;
• Наполнители — для изменения характеристик материала в целом и заполнения гранул чем-то ещё;
• Красящие вещества — для придания готовому пенополистиролу определённых эстетических качеств.

Исходя из названия этого материала, можно сделать вывод о том, что этот объект получают из исходного сырья — полистирола. В обычном случае, расплавленную массу полимера наполняют газом при помощи вспенивания.

В дальнейшем, готовая смесь полимерного материала и газа нагревается паром. Благодаря этому, гранулы увеличиваются в объёме и распределяются равномерно по всему объёму смеси и спекаются друг с другом в одно целое. В результате полистирол резко набирает в объёме.

Схема цеха по производству пенополистирола

Для получения огромных объёмов необходимого материала, количество полимера относительно небольшое. Сам материал очень лёгкий и после формования готов к дальнейшей физической обработке и использованию.

Помимо описанного способа, существуют методы получения этого материала при помощи углекислого газа (в том случае, если необходим жаростойкий пенополистирол), или без какого либо газа вообще (гранулы в нём заполнены вакуумом).

Свойства

Изделие обладает рядом физических химических и биологических свойств. Если говорить о механических особенностях, то можно судить о значительной прочности на воздействие краткосрочных нагрузок и нагрузок средней длительности. Такой объект в международных классификациях характеризуется как жесткий пенопласт (ДИН 7726). В соответствии с таблицами, этот материал может выдержать десятипроцентное сжатие в объёме. Но, в нормативных документах отмечается, что после такого сжатия, изделие уже не восстановит свою первоначальную форму.

Отдельными физическими свойствами, являются теплоизолирующие свойства пенополистирола, его водонепроницаемость (однако, не стоит забывать про диффузию водяного пара) и регулируемую (в зависимости от условий и качества изготовления) пластичность.

Утепление пола пенополистиролом

В сравнении с другими материалами в определённых документах приводятся значения необходимой толщины покрытия из других материалов, что бы соответствовать толщине изоляции из пенополистирола всего в 12 сантиметров. При одном взгляде на эти цифры, всё становится понятно.

Шкала толщины материалов при одинаковой теплопроводности

По действующим российским строительным нормам толщина стен, одинаково препятствующих теплопотерям в здании, должна быть примерно:

• Железобетон — 4 м 20 см;
• Кирпич — 2 м 10 см;
• Керамзитобетон — 90 см;
• Дерево — 45 см;
• Минеральная вата — 18 см;
• Пенополистирол — 12 см.

Эти показатели весьма впечатляют. На сегодняшний день, есть совсем немного причин для того, чтобы отказываться от теплоизоляции из субъекта статьи.

Характеристики

Стоит остановиться подробнее на каждой из характеристик пенополистирола.

Схема утепления фундамента

Крайне низкая теплопроводность

Благодаря тому, что воздух составляет подавляющий объём во всём готовом изделии, можно судить о хороших теплоизолирующих качествах пенополистирола(а значит такой материал будет замечательно сохранять тепло в помещениях, повысит эксплуатационные сроки трубопроводов, обеспечит высокую надёжность и понизит потери тепла на тепломагистралях, послужит хорошей изоляцией на стационарных холодильных установках, защитит товары на складских помещениях, служит хорошим упаковочным материалом).

В наше время, когда цены на энергоносители скачут вверх ежемесячно, стоит подумать именно про максимальную изоляцию помещений от разного рода потерь тепла.

Если посмотреть на подавляющее большинство зданий в городах СНГ в тепловизор зимой, то можно увидеть, как потоки тепла покидают квартиры через стены наружу. С теплоизоляцией из субъекта статьи картина резко меняется. На смену ярко-красным и жёлтым пятнам(горячий, высокий уровень потерь тепла) приходят оттенки синего (потерь тепла почти не наблюдается) и фиолетового.

Стоит ли объяснять, что на обогрев такого помещения понадобиться куда как меньше энергии и тепла? И всё это, благодаря покрытию толщиной в 12 сантиметров. Вот насколько низка теплопроводность этого материала!

Практически, абсолютная водонепроницаемость

Готовое изделие почти не впитывает воду, совсем не разбухает, слабо подвержено процессу капиллярной диффузии (объект статьи не гигроскопичен и будет хорошей изоляцией от осадков, выпадения росы, высокой влажности).

Готовое изделие почти не впитывает воду

Так, например, известно, что объект совсем не гигроскопичен. Он не впитывает воду, даже будучи полностью погруженным в неё. Единственное явление проникновения воды в отдельные микроскопические гранулы материала. Но такое проникновение нельзя назвать значительным.

Даже при погружении в воду, объём поглощенной воды не будет превышать 3% от всего веса плиты. И даже в таком состоянии все прочие свойства материала не пострадают и останутся неизменными. Иначе говоря, изделие можно спокойно эксплуатировать в условиях с любой влажностью.

В то же время защита от проникновения водяного пара тоже радует. Скорость проникновения водяного пара в плиту составит не больше, чем 1% от самой скорости движения в воздушном пространстве вокруг пенополистирольной плиты. В то же самое время стоит отметить, что водяной пар и жидкая вода легко выходят из этого материала обратно.

Если соблюдать требования по эксплуатации, то можно использовать плиты для утепления цокольных этажей и подвальных стен. Там вещество изолятора будет находиться в постоянном контакте с грунтом, но на его свойствах это не отразится.

Прочность

Специалисты отмечают высокую прочность готового изделия и на изгиб и на сжатие. В зависимости от технологии изготовления, упругая зона деформирования пенополистирола может включать в себя 10% от всего объёма плиты. Если использовать в качестве исходного сырья не полистирол, а другие полимеры, то упругость материала можно повысить или снизить. Прочность готового изделия на сжатие, может составлять до 25 т на метр квадратный. Фактически, эта прочность недостижима для многих других материалов, которые имеют сходное с пенополистиролом применение.

Химические свойства

Говоря о химических свойствах, стоит упомянуть тот факт, что пенопласт чрезвычайно устойчив к подавляющему большинству химических веществ. Именно благодаря этому этот изолятор универсален и может эксплуатироваться в разнообразных средах.

В нормативных документах указана подробная сводка по устойчивости к распространённым веществам:

• Раствор соли (или морская вода) — полностью устойчив;
• Мыла и растворённые в воде смачивающие вещества — наблюдается стабильная устойчивость;
• Отбеливатели — устойчив;
• Разведённые в воде кислоты — устойчив;
• Серная кислота — быстро растворяется;
• Распространённые щелочные металлы — устойчив;
• Органические растворители — не устойчив;
• Насыщенные алифатические углеводороды, медицинский бензин — не устойчив;
• Углеводородные энергоносители — не устойчив;
• Спирты — условно устойчив.

При использовании лакокрасочных материалов, необходимо учитывать возможную вероятность нарушения структуры пенополистирола.

Звукоизоляция

Акустические свойства материала сильно зависят от одного фактора способности материала к преобразованию энергии звуковой волны в тепло. И именно здесь как нельзя кстати оказываются высокие теплоизоляционные свойства субъекта статьи. Речь идёт о ячеистой структуре пенополистирола.

Для полной звукоизоляции помещения необходима пенополистирольная плита толщиной в два или три сантиметра. В дальнейшем, чем выше толщина плиты, тем выше соответствующие свойства.

Также стоит отметить, что свойства самого пенополистирола могут быть улучшены, если создавать объект с высоким содержанием открытых пор и гранул воздуха.

Биологические свойства

Говоря о биологической устойчивости субъекта статьи, стоит вспомнить о том, что он не представляет никакого интереса ни для микроорганизмов, ни для каких либо еще насекомых или животных. Он не создаёт для них благоприятную среду, не пригоден в еду ни одному живому существу, не подходит для грибков и плесени. Пенополистирол биологически нейтрален и устойчив.

Также следует отметить, что изделие совершенно не токсично ни для человека ни для прочих живых организмов. По крайней мере, на протяжении многих лет использования этого вещества в качестве упаковочного, никаких происшествий, отравлений или ранений не было отмечено. Из этого вещества делают упаковки для пищевых продуктов.

Огнестойкость

Пенополистирол устойчив к пожарам. Его температура горения в два раза превышает аналогичную у бумаги, и в 1.8 раза превышает температуру самовоспламенения необработанной древесины.

Пенополистирол горит, как и многие другие материалы, но сам по себе горение не поддерживает. Если открытого огня не будет, то пенополистирол потухнет через несколько секунд.

Также, отмечается высокая долговечность материала (не разлагается под действием окружающей среды, срок годности в нормальных условиях почти неограничен.

Виды производимого пенополистирола

• Виды пенополистирола

Экструзионный пенополистирол;

Применение пенополистирола возможно разнообразными методами. Однако, свойства объекта говорят сами за себя.

Хорошее применение

• Теплоизоляция;
• Гидроизоляция и влагоизоляция.
• Звукоизоляция.

Критерии выбора

Наиболее интересным является употребление в строительстве. Однако, применение материала именно в этой области мало изучено. Существует ряд критики именно по этому вопросу. Однако, с развитием технологии каркасного строительства, изделие активно используется на малых и крупных строительных предприятиях.

Пенополистирол в строительстве

Уже исходя из вышеописанного технического процесса, можно сделать вывод о том, что этот компонент будет чрезвычайно лёгким и недорогим, и может широко применяться в строительном производстве в качестве универсального утеплителя для стен или упаковочного материала.

Как и любой другой строительный материал, пенополистирол подвергался многочисленным проверкам и исследованиям. Благодаря этим исследованиям, свойства пенополистирола уже полностью изучены. Пенополистирол — объект, которым пользуются в строительстве на протяжении длительного периода времени.

Выбор конкретной марки пенополистирола должен зависеть от условий эксплуатации изделия.

Видео

Посмотрите видео о технологии производства, свойствах и способах применения полистирола

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Пенопласт: технические характеристики, размеры

Высокие технические характеристики пенопласта обеспечивают ему широкую сферу применения. Особой популярностью материал пользуется у строителей, отлично справляясь с функцией теплоизоляции помещений. Толщина и плотность материала напрямую влияют на его свойства.

Структура и основные параметры пенопласта

Состав ячеистой структуры пенопласта чрезвычайно прост – материал привычного белого цвета содержит 2% из полистирола, остальные 98% занимает воздух. Технология изготовления основана на вспенивании полистирольных гранул с последующей обработкой микроскопических элементов газообразователем. Многократное повторение процедуры обеспечивает стройматериалу значительное уменьшение веса и плотности.

Вспененная масса на следующем этапе подвергается процедуре высушивания, в результате чего остаточная влага испаряется. Процесс проходит в сушильных емкостях на открытом воздухе, после этого пенопласт приобретает привычную для потребителя структуру. Размеры гранул варьируются в пределах 0,5-1,5 мм, толщина стенок не превышает 0,001 мм.

Готовые гранулы прессуют для придания им формы плит. Чтобы получить требуемые параметры, блоки обрабатывают паром и нарезают специальным инструментом. В зависимости от заказа, размеры пенопласта могут быть стандартной и нестандартной формы. Обычно в технических характеристиках материала указана толщина от 20 до 1000 мм, при этом плиты могут иметь следующие размеры:

• 500х500 мм;
• 500х1000 мм;
• 600х1200 мм;
• 1000х1000 мм;
• 1000х2000 мм.

Многообразие форм выпуска плит пенополистирола и его технические характеристики, среди которых особо ценятся теплоизоляционные свойства, делают его востребованным стройматериалом при утеплении помещений с различной функциональной нагрузкой.

Свойства и характеристики материала

Пенопласт выдерживает колебания температур от -50 до +75 о С без изменений технических характеристик. Детально ознакомиться с техническими характеристиками пенопласта поможет подробное описание его свойств:

• Теплопроводность. Особая технология производства обеспечивает плитам пенопласта высокие теплоизоляционные свойства. Ячейки в форме замкнутых многогранников, размер которых не превышает 0,5 мм, препятствуют проникновению холодного воздуха и значительно снижают теплообмен. При повышении плотности материала данный показатель изменяется.
• Звукоизоляция и защита от ветра. Стены помещения, в отделке которых использованы плиты пенопласта, надежно защищены от ветра. Среди технических характеристик внимания заслуживает высокая степень звукоизоляции, которая также обеспечивается благодаря ячеистой структуре материала.

Внимательного изучения заслуживает устойчивость пенопласта перед агрессивной средой. Показатели устойчивости плит пенополистирола напрямую зависят от состава воздействующего вещества. Плиты пенопласта проявляют устойчивость к растворам:

• цемента;
• гипса;
• битума;
• кислотам, щелочам и соляным растворам;
• морской воды;
• не восприимчивы к воздействию водорастворимых и акриловых красок.

Длительное соприкосновение с веществами, в составе которых присутствуют масла растительного и животного происхождения, дизтопливо и бензин может негативно отразиться на технических характеристиках пенопласта.

Когда плиты пенополистирола используются при строительстве объектов, следует избегать контактов с составами, которые агрессивно влияют на структуру материала. Среди них:

• скипидар;
• ацетон;
• органические растворители красок;
• эфир с уксусно-этиловой основой;
• всевозможные насыщенные углеводороды и вещества, полученные путем нефтепереработки.

Сюда относятся мазут, солярка, керосин и бензин. Контакт с вышеперечисленными компонентами приводит к нарушению структуры и потере качеств, указанных в технической характеристике, также может спровоцировать полное растворение.

Среди положительных качеств плит пенопласта, которые не отражаются в технической характеристике, отмечается удобство использования и простой монтаж. Малый вес обеспечивает легкость в проведении работ, структура не создает сложностей при необходимости нарезки и последующего монтажа.

Пенополистирол входит в категорию экологически чистых стройматериалов, в процессе эксплуатации он не выделяет ядовитых веществ. При работе с ним не требуется применение средств защиты индивидуального характера. Многочисленные сводные таблицы технических характеристик не отражают многочисленные положительные качества стройматериала. Он не образует пыли при нарезке, ценится за отсутствие запаха, не раздражает слизистые и кожные покровы, не ядовит.

Пожаробезопасность – важная качественная характеристика пенопласта. При выборе строительного материала, этому показателю уделяют особое внимание. Качественные изделия должны проявлять устойчивость к открытому огню. Плиты пенополистирола относятся к 3-4 классу горючести. Такой материал не поддерживает процесс горения. Температура, при которой он способен вспыхнуть, в 2 раза превышает аналогичный показатель по древесине (+491 о С по сравнению с +230 о С).

Если в составе пенополистирола присутствует антипирен, класс горючести такого материала снижается до Г2-Г1. В маркировке эта особенность выражена буквой С. Воспламенение плиты пенопласта может произойти в результате длительного контакта с открытым огнем. Прекращение воздействия огнем приводит к его затуханию на поверхности пенополистирольной плиты в течение 4 секунд.

Отдельные технические характеристики плит пенопласта изложены в сводной таблице:

Формы выпуска

Плотность материала выступает определяющим фактором при разделении пенопласта на марки. Она напрямую влияет на показатели прочности и теплопроводности. Технические характеристики отдельных марок помогут определиться со сферой использования материала:

• Маркировка ПСБ-С 15 принадлежит плитам с самой малой плотностью, которая составляет 15 кг на м 3 . Такие плиты пенополистирола чрезвычайно легкие, применяются для утепления бытовок и строительных вагончиков, т.е. в местах временного пребывания людей.
• Большей популярностью пользуется марка ПСБ-С 25 , где плотность, соответственно, составляет 25 кг/м 3 . Сфера применения – утепление фасадов зданий, полов, в качестве теплоизоляции кровли.
• Пенопласт ПСБ-С 35 обладает плотностью 35 кг на кубический метр. Высокие технические характеристики пенополистирола с маркировкой 35 востребованы в процессе производства ж/б конструкций и сэндвич панелей.
• Чрезвычайно плотной структурой обладает пенопласт 50 . За счет этого плиты активно используется при обустройстве полового покрытия в холодильных складах, строительстве дорог.

Анализируя таблицы с техническими характеристиками, можно сделать вывод о целесообразности приобретения плит пенополистирола с целью утепления стен плотностью 25 и 35 кг/м 3 . Причем для внутреннего утепления будет достаточно плотности 25, а для отделки снаружи лучше воспользоваться пенопластом 35.

При выборе материала для утепления стен, имеет значение толщина пенопласта. Точных рекомендаций дать невозможно. Выбор зависит от ряда сопутствующих факторов, куда входят:

• Климатические условия региона, где расположена постройка.
• Материал, используемый для возведения стен. Зачастую стены строения состоят из нескольких слоев, различных по своим техническим характеристикам. Поэтому требуется определить суммарный показатель.
• Плотность плиты пенополистирола, которая определяется маркировкой.

Обычно, по совокупности факторов, при необходимости утепления внутренних стен применяют пенопласт 50 мм, использование пенопласта 100 мм больше востребовано при наружных работах.

Достоинства и недостатки

Рассматривая технические характеристики пенопласта, в заключение стоит подвести итоги о положительных качествах материала и отдельных недостатках.

Итак, преимущества использования в качестве утепления:

• Доступная стоимость.
• Низкая теплопроводность обеспечивает пенопласту высокие характеристики теплоизоляции.
• Легкий вес и простой монтаж.
• Низкая гигроскопичность.
• Экологическая безопасность.

Недостатков немного, но они присутствуют:

• Горючесть. При выборе отдайте предпочтение усовершенствованной продукции, в составе которой присутствуют антипирены. Они снижают температуру воспламенения и обеспечивают самозатухание после прекращения воздействия открытым огнем.
• Пенопласт разрушается под воздействием УФ лучей и отдельных химических составов, поэтому требует защиты.

Применение плит пенополистирола снаружи без дополнительной отделки нецелесообразно.

По своим техническим характеристикам пенопласт не уступает другим материалам с теплоизоляционными свойствами, а во многом даже превосходит их. Для получения качественной теплоизоляции стен важно правильно определить необходимую плотность материала и толщину плит. Вычисления ведут с учетом климатических особенностей региона и характеристик стен строения.

Свойства пенопласта и эксплуатационно-технические характеристики

Пенопласт является одним из самых лучших материалов, которые используются при строительстве домов. Он имеет огромное количество положительных свойств и характеристик, за которые именно его выбирают люди. Теплоизоляционные свойства пенопласта, как и минваты, известны достаточно давно. При возведении стен именно этот материал практически всегда используется. Утепление с его помощью позволяет предотвратить проникновение холодного воздуха внутрь помещения, а также устранить образование мостиков холода.

Благодаря своим теплоизоляционным характеристикам пенопласт получил широкое распространение при утеплении стен, кровли, потолка, балконов и лоджий.

Основные свойства и особенности

Характеристики и свойства пенопласта таковы, что позволяют применять этот материал практически повсеместно. Изделия из пенопласта абсолютно безопасны. Они могут использоваться для создания тары под различные продукты питания. В этом нет ничего странного. Что касается применения в строительстве, то свойства пенопласта позволяют использовать его в качестве главного утеплителя для крыш, стен, потолков, пола и так далее.

Схема процесса производства пенопласта.

Его достаточно легко разделывать с помощью любого подручного инструмента. Это может быть самый обыкновенный строительный нож. К тому же при использовании пенопласта можно не беспокоиться о том, что он будет поврежден крепежным инструментом. Чаще всего он крепится на клей. Он достаточно легкий, поэтому проблем с монтажом практически никогда не возникает. Всю работу самостоятельно может сделать один единственный человек.

Стоит отметить, что данный материал отлично сохраняет тепло. Приблизительно на 98% он состоит из воздуха. Эта прослойка помогает задерживать теплый воздух, не давая ему уходить за пределы помещения. При всем при этом он практически не впитывает влагу. За год она проникает в его структуру максимум на 3%. Стена попросту дышит, при этом всегда остается сухой. Что касается внешней температуры, то ни отрицательные, ни положительные ее параметры не оказывают практически никакого влияния на структуру материала. Он остается всегда прочным и надежным.

Вернуться к оглавлению

Цели, преследуемые при утеплении пенопластом

1. Сокращение расходов на строительные и монтажные работы. Всю работу с помощью этого материала всегда можно выполнить самостоятельно. Свойства легкости и практичности дают каждому возможность сделать полный объем работ без особых проблем.
2. Значительная экономия энергии на отопление.

Если стены дома не утеплены никаким материалом, то они в скором будущем могут стать источником проникновения холодного воздуха. Такие стены очень чувствительны к перепаду температуры. Если применяется пенопласт, то воздушная прослойка тепла всегда будет стабильной. Не будет необходимости тратить лишние деньги на обогрев пространства внутри дома.

1. Сокращение стоимости отопительного оборудования, ведь при использовании пенопласта число обогревателей можно сокращать.
2. Возможность увеличения полезной площади здания за счет того, что стены становятся тоньше.
3. Создается температурный комфорт внутри помещения.
4. Повышение экологической безопасности внутри помещения.
5. Повышение пожаробезопасности.

Итак, теперь понятно, почему люди выбирают именно пенопласт для строительства и утепления своих зданий и сооружений.

Вернуться к оглавлению

Эксплуатационно-технические свойства пенопласта

1. Низкий коэффициент теплопроводности. Это позволяет его использовать при строительстве достаточно широко. Благодаря своей структуре пенопласт имеет равномерное распределение воздуха внутри своей структуры. Это позволяет сохранять тепло даже в лютый мороз. Стены не промерзают, а остаются достаточно теплыми.
2. Если нет желания укладывать дополнительную звукоизоляцию, то с этой функцией отлично справится пенопласт. Он способен не только сохранять тепло, но и препятствовать проникновению лишнего шума в помещение. К тому же стены, покрытые слоем этого материала, не боятся никаких ветров.
3. Это нейтральный долговечный материал. Если в процессе монтажа сохранять правильную последовательность установки, то он прослужит верой и правдой не один десяток лет.
4. Влагостойкость позволяет использовать данный материал даже там, где присутствие влаги максимально. Он не меняет своих свойств даже при непосредственном контакте с ней. К тому же он не набухает, находясь в непосредственной близости от воды.
5. Простота монтажа. Это свойство позволяет использовать пенопласт практически повсеместно. Он очень легок, а резать его можно с помощью самого обыкновенного ножа. При работе с пенопластом не требуется какого-то специального инструмента или оборудования. Не стоит забывать и о том, что специальная одежда также тут ни к чему.

Пенопласт отлично справляется с воздействием на него различных химических веществ.

Это может быть спирт, кислота или щелочь. С его структурой никаких изменений происходить не может.

Вернуться к оглавлению

Характеристики безопасности материала

Особенности работы с пенопластом.

1. Первой и самой главной характеристикой материала является его высокая степень пожароустойчивости. При непосредственном взаимодействии с пламенем пенопласт не горит. У него плавятся определенные слои, которые не дают возможности развиться последующим очагам пожара.
2. Экологичность материала. Его структура такова, что он не оказывает никакого отрицательного влияния ни на организм человека, ни на окружающую среду. При горении материала выделяются в атмосферу те же самые материалы, что и при возгорании обыкновенной древесины или угля. Его экологическая безопасность подтверждается даже тем, что его используют при изготовлении детских игрушек и для упаковывания продуктов питания. Не каждый современный материал может использоваться для этих целей.
3. Выносливость высоких температур. Сегодня нет каких-либо температурных ограничений в плане использования пенопласта в строительстве. Максимальный порог сегодня равен 100°С, однако в современном строительстве он недостижим. В связи с этим специалисты не накладывают абсолютно никаких ограничений на применение материала.
4. Не развиваются в структуре материала различного рода микроорганизмы. Состав пенопласта таков, что он попросту исключает возможность того, что грибок и бактерии будут атаковать его. Это гарантирует чистоту не только в работе, но и в эксплуатации пенопласта.

Вернуться к оглавлению

Другие свойства пенопласта

Основные достоинства изделий из пенопласта.

1. Стойкость к большим механическим воздействиям. Данный материал способен выдерживать даже очень высокие механические нагрузки. Другие материалы с этим не всегда справляются. Речь идет, прежде всего, о минеральной вате, которая является ему альтернативой.
2. Сохранение стабильности размеров. Нужно отметить тот факт, что использование пенопласта позволяет сохранить стабильные его геометрические размеры в течение всего срока эксплуатации. Причем это касается даже достаточно продолжительных промежутков времени.
3. Долговечность. Пока стоит дом, пенопласт будет сохранять все свои первоначальные свойства. Это доказывают многочисленные эксперименты. Это касается даже самых сложных условий эксплуатации. В данном случае можно говорить и о повышенной влажности, и о ветрах высокой скорости и так далее. Пенопласт на своей поверхности не образует питательной среды для развития различных микроорганизмов. На протяжении всего срока эксплуатации здесь не будет никаких бактерий.
4. Устойчивость к воздействию среды. Пенопласт отлично справляется с различными химическими веществами, которые действуют на него, как уже было сказано.

Если говорить о строительных материалах, то и они практически никак не влияют на целостность пенопласта. Следует отметить тот факт, что этот материал подвержен воздействию различного рода грызунов. Они могут делать в нем свои ходы и даже жилища, поэтому перед установкой его в обязательном порядке стоит обрабатывать специальными составами.

Таким образом, можно считать, что пенопласт сегодня является одним из самых лучших материалов, которые используются в строительстве. Это обусловлено его свойствами, которые позволяют его использовать практически повсеместно. Для каждого строителя это тот вариант, который поистине считается лучшим. Здесь речь идет не только о прекрасных теплоизоляционных свойствах, но и о великолепной звукоизоляции, и защите от микроорганизмов.

Общие свойства и характеристики пенопласта

Пенопласт. Основные понятия

Пенопласт – это разновидность композитного материала низкой плотности или пеноматериала, одним из компонентов которого является полимер, вторым компонентом – газ. Другими словами, пенопласт является наполненной газом пластической массой. Как правило, пенопласты, в отличие от поропластов, имеют строение в виде изолированных ячеек или отвердевших пен. Ячейки состоят из замкнутых полостей, которые не соединены между собой и в качестве разделителя имеют стенки полимерной матрицы. Отличие поропластов от пенопластов состоит в том, что первые обладают губчатой структурой (поры не изолированы). Система пор, связанных между собой, является главным признаком поропластов.

Отметим, что определение пенопластов и поропластов, данное выше, достаточно условно, т.к. во многих случаях в пенопласте значительное количество ячеек соединено между собой, а в поропласте может быть изолировано. На сто процентов можно говорить об изоляции лишь в том случае, если материал состоит из отдельных вспененных гранул, например популярный в строительстве пенопласт пенополистирол. Точнее будет называть пенопластом любой наполненный газом пластик, который был произведен вспениванием изначально вязко-текучей или жидкой композиции полимера с дальнейшим отверждением последней.

Производство вспененных пластмасс

Выпуск пенопластов в промышленных условиях заключается в том, что газ распределяется в полимере, который в данном случае является полуфабрикатом. Это может быть расплав, раствор, расплаве, дисперсия, жидкий олигомер и т.д. Либо в процессе производства газ не добавляется, а создаются условия для самостоятельного выделения необходимого объема газа в массе полимерного связующего. Это может происходить непосредственно в ходе синтеза или модификации исходного полимера, яркий пример такого материала – пенопласт ППУ (пенополиуретан).

Технологический процесс получения пенопластов использует разнообразные способы достижения эффекта вспенивания, их можно разделить на следующие виды:

• нагнетание газа под давлением в полимерную систему;
• добавление в полимерную систему химических агентов порофоров или газообразователей, которые при определенных условиях разлагаются с выделением газообразных соединений;
• добавление веществ, которые выделяют газ в ходе химической реакции между собой или с другими компонентами системы;
• перемешивание при помощи механических устройств в присутствии пенообразователей или так называемое «барботирование»;
• введение в полимерную матрицу легко испаряющихся жидкостей, создающих газовую фазу при повышении температуры;
• другие реже используемые операции.

Различные способы получения вспененной структуры позволяют варьировать свойства готовой продукции в зависимости от исходного состава системы и условий отверждения композиции. В частности, можно получить пенопласт более открытой или замкнутой структурой, разной плотности, различных размеров ячеек и т.п.

Производство пенопласта

Машины и оборудование для производства пенопластов делится на типы, которые зависят от метода получения конечного материала и технических характеристик начального полимера, предназначенного для вспенивания.

Виды пенопласта по методу производства. Экструдированный пенопласт, чаще всего встречается полиэтилен, производят из полимера вспениванием в цилиндре экструдера, либо в элементах формующей оснастки. Пенополистирол или ПСВ производится в виде бисерных гранул, содержащих легкокипящий пентан, которые затем для вспенивания обрабатываются горячим паром непосредственно в форме.

Уже упомянутый выше пенополиуретан получают и перерабатывают в изделия методом впрыска двухкомпонентной смеси на специальных заливочных машинах под давлением. Причем таким образом получают изделия и из мягкого (поролон) ППУ, и жесткого (изоляция труб, детали интерьера автомобиля), так называемого интегрального пенополиуретана. Компонентами для смеси являются полиол и изоцианат, реагирующие с выделением углекислого газа. Их химические особенности и соотношение при впрыске определяют свойства получаемых изделий. Смешение полиола и изоцианата из-за их высокой реакционной способности обычно происходит в головке высокого давления непосредственно перед впрыском в полость в формы.

Рис. 1 Мягкая мебель – основной рынок для эластичного ППУ (поролон).

Простейшие изделия из вспененных пластмасс можно получать и на стандартных машинах для переработки полимеров, например ТПА или экструзионных линиях. Для этого в состав композиции необходимо добавить специальные концентраты добавок веществ, разлагающихся в ходе техпроцесса, так называемых порофоров. Обычно при этом не достигается значительного вспенивания изделий, соответствующей экономии сырья и улучшения свойств готового продукта, однако на его поверхности могут появиться нежелательные следы выхода газа по полимерной массы – дефект «серебрения». Строго говоря, при этом методе получается слегка подвспененная монолитная деталь, а не пенопласт в классическом понимании.

Детали из поропластов можно также выпускать путем вымывания растворимого наполнителя из пластиковой заготовки. Другой редкий способ заключается в спекании порошкообразных пластмасс, причем он подходит и для других материалов, например некоторых металлов. Также пенопласт можно получать при конденсационном структурообразовании, возможного в растворах полимеров. Родственные пенопластам материалы получаются добавлением в полимерную матрицу полых наполнителей, заполненных газом, в том числе микрокапсул различной природы. Таким образом производят газонаполненные пластмассы.

Полимеры, пригодные для вспенивания, и вспениватели

Большинство известных полимеров вполне можно наполнять газами, получая пенопласт. При этом крупнотоннажные пенопласты промышленность производит в основном на основе полистирола (вспененный полистирол, ПСВ), полиэтилена (вспененный ПЭ), поливинилхлорида (пеноПВХ), полиуретанов (ППУ), полипропилена (вспененный ПП). Реже используются полиреактивные, как и ППУ, материал, например эпоксидные, карбамидные, фенольные смолы, а также кремнийорганические полимеры.

Главным образом, при вспенивании в промышленности применяются следующие газообразователи: имеющие в составе азот (азосоединения, нитросоединения, карбонат аммония и т.п.) и легкокипящие жидкости — изопентан, разновидности фреона, метиленхлорид.

Свойства изделий из пенопластов

Современная индустрия производит эластичные (мягкие) и жесткие (интегральные) пенопласты, имеющие ячейки размером 0,02—2 мм, максимум до 5 мм. Эти материалы обладают очень высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами и очень низкой кажущейся плотностью (от 0,02 до 0,5 г/см2). Другие характеристики пенопластов, такие как механические и электрические свойства, газопроницаемость, водо- и химическая стойкость и т.п. зависят от химического состава и рецептуры изначальной полимерной системы и от метода производства и структуры изделия.

Детали из пенопласта, как правило, не нуждаются в дальнейшей постобработке. То есть количество отходов при производстве и эксплуатации таких изделий низкое. Этот факт вкупе с уже озвученными преимуществами делает пенопласт очень привлекательной для изготовителей изделий из пластиков.

Области применения пенопластовых изделий

Теплопроводность любых вспененных материалов очень низкая, что определяющих широкий спектр их применения в самых различных областях человеческой жизни.

Рис 2. Относительно новое применение пенопласта – одноразовые лотки для пищи.

Описываемые изделия широко применяются как утеплитель и звукоизоляционный материал в строительстве, теплоизоляции трубопроводов, в судостроении и самолётостроении, в машиностроении (изоляция холодильников и химических реакторов), автопроме и во многих других областях. Пенопласт применяют при производстве многослойных конструкций (сэндвич-панели), различных плавучих средств, изоляционных листов, амортизирующих прокладок. Широчайшую популярность завоевал вспененный полистирол в разнообразной таре и упаковки, в том числе для бытовой техники и электроники, а также в виде лотков для пищевых продуктов. Огромный объем производства эластичного пенополиуретана необходим для выпуска мягкой мебели, матрацев и зимней одежды. Срок эксплуатации таких изделий может достигать десятков лет.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Пенополистирол – как строительный материал по основным видам и свойствам

Пенополистирол представляет собой строительный материал, который можно использовать как средство для решения многих задач: от использования его некоторых сортов в качестве упаковки до осуществления теплоизоляции и гидроизоляции фасадов зданий. Также его широко применяют в строительстве и для других целей, обычно для утепления следующих элементов: водопроводных труб, кровли, полов, стен, дверных и оконных откосов.

Производится пенопласт из полимерного сырья, путем обработки этого сырья паром из воды, как итог гранулы сильно увеличиваются в объёме. Результат процесса: микропоры тоже увеличиваются в размере, в итоге между гранулами ухудшаются связи и с течением времени, когда на пенопласт действует дождь, повышенная влажность, ветер, солнце, то это все приводит к потере свойств.

Структура пенополистирола при большом увеличении

При переломе листа пенопласта пополам – мы увидим большое количество крошек. Такого явления мы не увидим, так как он состоит из закрытых ячеек, которые обеспечивают водонепроницаемость и паронепроницаемость. На начальном этапе производства его гранулы под воздействием высоких температур расплавляются, превращаясь в однородную текучую массу, которую и заполняют газом.

Видео: Процесс изготовления пенополистирола

Основные виды

• беспрессовый (изготавливают путем высушивания гранул полистирола, при температуре 80 °С доводят до пенообразного состояния, эти два процесса повторяют снова, затем этим всем наполняют форму, там она при остывании становится сбитей; он получается более хрупким, но при производстве используется меньше в два раза изопентана, что делает конечный продукт дешевле)

Марки беспрессового пенопласта

Основные характеристики

• теплопроводность имеет низкие показатели (экструдер имеет такую теплопроводность, как и другие виды пенополистирола, но стоит экструдер дороже)
• долговечность (до 60 лет не теряет свойств, когда меняется температура с -40 до +40 °С на протяжении года)
• влагостойкость
• в нём не образовывается среда, благоприятная для развития плесени и тому подобной «жизни» (может возникать лишь на стыковой поверхности, к примеру, дерева)
• минимальная вредность (дозволено применять его в пищевой промышленности (упаковка));
• легкий вес
• изоляция от шума (толщина 3 см позволяет уменьшить шум до 25 дБ)
• огнестойкость (о ней можно говорить лишь, когда речь идёт об огнестойких сортах; также нужно знать, что при производстве огнестойких видов используют большее количество углекислого газа и если непосредственно идёт процесс горения, то и выделение этого газа будет больше и он будет гореть, хотя температура возгорания у него и высока +490 °С)
• паронепроницаемость (аналогичен дереву, такому как дуб)
• прочность при растяжке составляет не менее 20 МПа
• устойчивость к действию спиртов и эфиров, но легко разрушается при воздействии на него растворителей
• не выдерживает ультрафиолетового излучения (при применении плит их нужно покрывать защитным слоем грунтовки и покрасить)

Пенополистирол ошибочно называют в обиходе пенопластом. Рассмотрим основные отличия характеристик:

• впитывает воду и пары
• визуально их можно различить (имеет однородную структуру, а у пенопласта есть крупные гранулы)
• плотность выше, чем у пенопласта
• механическая прочность

Структура пенополистирола

Структура и задачи, в которых он применяется, нашли воплощение в форме, в которой он производится – реализация этого решения явилась форма плиты. Плиты могут быть разных размеров и толщины, но сама форма проста в монтаже, хранении и транспортировке.

Одними из основных характеристик полистирола, которые влияют на область его применения, являются его плотность и толщина.

Плотность бывает нескольких видов, в следующих пределах (единица измерения кг/м 3 ): до 15, от 15 и до 25, от 25 до 35, от 35 до 50. Рассмотрим три плотности 15, 25 и 35.

15 – самая низкая. Очень редко применяется к фасадам, которые прилегают к зданию. Хорошо подходит для нежилых зданий.

25 – самый лучший выбор, исходя из вопроса цена-качество. Она – самая часто используемая.

35 – применяют при утеплении фасадов домов, откосов на дверях и окнах, можно использовать листы меньшей толщины, без ухудшения качества. Он более твердый, поэтому идеально подходит для подвалов, фундамента дома, и стен с высоким внешним воздействием.

Толщина начинается с 20 мм и идёт до 100 мм шагом в 10 мм, после ста миллиметров есть толщина 120 и 150 мм соответственно. Наиболее востребованная на рынке толщина 5 – 7 см., которая подходит для многих задач в большинстве своём. Иногда следует выровнять стену, этого результата можно добиться путём использования плиты в 15 см, обрезая её в под нужным углом или в местах впадин или выступов.

Фольгированный пенополистирол

Он представляет собой смешанный теплоизоляционный материал, который покрывают с двух или одной стороны полированной фольгой с алюминиевой прослойкой или металлизированной полипропиленовой плёнкой. Из-за металлических свойств покрытия, эффект отражения может достигать 97%. Выбор ФПС как решение для теплого пола — считают идеальной изоляцией. Слой фольги отражает тепловые лучи, тем самым улучшая работу изоляционных свойств материала. ФПС применяют также для изоляция труб тепловых сетей; теплоизоляции вентиляционных каналов, воздуховодов в системах вентиляции и кондиционирования; теплоизоляции стен; звуковой изоляции между этажами; используют в качестве технической изоляции технологического оборудования.

Наполненные воздухом ячейки утеплителя, превосходно борются с акустической загрязнённостью. Он нечувствителен к давлению, горизонтальным нагрузкам, жидким средам, термической нестабильности (верхняя граница рабочего диапазона — 180 °С тепла, нижняя — 180 °С мороза), длительно сохраняет первоначальные качества: не склонен рассыхаться, разбухать, деформироваться. Синтетическая природа делает его стойким к гниению, инертным к влиянию химических факторов (растворов солей, щелочей, кислот), разрушительной деятельности патогенных микроорганизмов.

Пеноплистерольные фольгированные маты

ФПС способен повышать общую энергетическую эффективность объекта, сохранять тепло, значительно снижать охлаждающие особенности цементного фундамента, на который монтируется напольное покрытие из-за своих высоких герметизирующих характеристик.

Фольгированный пенополистирол с разметкой

Решением задачи создания тёплого пола на сегодня стали профильные плиты ФПС. Они обладают высокой механической прочностью. Сверху они покрыты жёсткой пароизоляционной плёнкой. Их поверхность имеет специальную формовку, что позволяет надёжно и удобно закрепить греющие трубы разных диаметров. Укладываются они герметично, благодаря боковым замкам обеспечивается надёжное сцепление конструкции, чем исключается расхождение швов. По бокам плит дополнительно нанесена линейка для удобной подгонки элементов, рельефная нижняя поверхность сглаживает неровности настила и способствует поглощению шума.

Экструдированный полистирол

Экструдированный полистирол (далее ЭПС), рассмотрим этот вопрос подробнее. Изобрели его в далеком 1941 году в Соединенных Штатах Америки. Спектр применения очень широкий: теплоизоляция полов, кровли, цоколей и фундаментов, слоистой кладки и штукатурного фасада. Применяют его при строительстве железных и автомобильных дорог, снижая риск промерзания грунтов земляного полотна и последующего промерзания и вспучивания. Материал успешно решает задачи теплоизоляции спортивных площадок, холодильных установок и ледовых арен.

Идеального утеплителя не существует, поэтому область применения определяют слабые и сильные стороны его характеристик. Одно из основных преимуществ – это практически нулевое поглощение воды. Благодаря системе замкнутых пор влага не проходит внутрь, воду набирают только боковые ячейки на срезе утеплителя. Во влажной среде он не разрушается и не теряет, как минеральная вата, свои теплоизоляционные возможности. Именно они позволяют применять ЭПС для утепления: подвалов, подземных частей зданий и сооружений, фундаментов со стороны грунта.

С уверенностью можно говорить, что при правильном сочетании с гидроизоляцией экструдированный полистирол усиливает свойства. Высокая густота утеплителя придаёт ему жёсткость, прочность на сжатие, возможность выдерживать высокие механические нагрузки, и поэтому он практически незаменим при устройстве полов, в том числе и на грунте, при устройстве плавающих стяжек. Ограничивает использование ЭПС его высокая степень горючести, например, большинство ЭПС относится к повышенной IV группе горючести. Они поддерживают горение, не затухают, образуют капли расплава, которые также успешно горят и при горении выделяют дымовые газы с температурой 450°С.

Видео: Тёплый пол экструзионным пенополистиролом

Для сравнения традиционный пенопласт с маркировкой ПМБ-С относится к группе горючести Г1, это группа низкой горючести, время горения – не более 4 секунд, при удалении источника огня он перестаёт гореть и затухает, т.к. содержит антипирены. Следует избегать его применения при утеплении кровель, особенно с деревянной стропильной системой.

В виду своей высокой горючести и низкой паропроницаемости он практически неприменим для деревянных конструкций и стен внутри помещений. Исключением можно назвать применение ЭПС в СИП панелях, т.к. в изготовлении СИП панелей используется древесина, высушенная искусственно, что повышает её влагостойкость. Да и в домах, построенных из такого рода материалов должна использоваться принудительная вентиляции, лишь в этом случае там не будет появляться плесень.

ЭПС нельзя применять для утепления фасадов методом скреплённой теплоизоляции по следующим причинам:

• нулевая паропроницаемость, в зимнее время он будет выполнять функцию барьера для влаги, которая проникает в стену из теплого воздуха помещения. Это может привести к образованию конденсата в стене и к появлению грибка и плесени на внутренней поверхности. Для сравнения коэффициент паропроницаемости у белого пенопласта в пять раз выше.
• вторая причина не применения на мокром фасаде это то, что в силу особенностей строения своей поверхности даже самые качественные клеевые и армирующие смеси не прилипают к ней с нужной силой. Со временем на таких фасадах может начать отставать штукатурный и армирующий слой.
• третья причина, по которой не нужно применят на фасаде – это склонность к фотодеструкции и термодеструкции. Разрушение поверхности может вызвать солнечный свет, а именно ультрафиолетовое излучение. В теплые солнечные дни, при нагреве поверхности фасада выше 70 °С ЭПС начинает испаряться и уменьшаться в размерах, эти процессы вызывают разрывы в теплоизоляционном контуре, такая система начинает терять свои теплоизоляционные качества и быстро разрушатся.