Пенополистирол свойства и характеристики – Пенополистирол – основные характеристики, область применения, достоинства и недостатки

Пенополистирол — характеристики и критерии выбора

О свойствах пенополистирола – подробно и доступно. Сперва рассмотрим технические характеристики пенополистирола, которые действительно соответствуют данному утеплителю, позже затронем те моменты его свойств которые являются спорными, но постоянно продвигаются продавцами и производителями.

О теплопроводности

Пенополистирол представляет собой не что иное, как множество пузырьков воздуха, заключенных в тоненькие оболочки из полистирола. При этом соотношение таково: два процента полистирола, остальные девяносто восемь – воздух. В результате получается некое подобие твердой пены, отсюда и название – пенополистирол. Воздух герметично запаян внутри пузырьков, благодаря чему материал отлично удерживает тепло. Ведь известно, что воздушная прослойка, находящаяся без движения – великолепный теплоизолятор.

По сравнению с минеральной ватой коэффициент теплопроводности у данного материала ниже. Он может иметь значение от 0,028 до 0,034 ватта на метр на Кельвин. Чем плотнее пенополистирол, тем больше значение его коэффициента теплопроводности. Так, для экструдированного пенополистирола, имеющего плотность 45 килограммов на кубометр, этот параметр составляет 0,03 ватта на метр на Кельвин. При этом имеется в виду, что окружающая температура не выше +75% 

0С и не ниже -50 ⁰С.

О паропроницаемости и поглощении влаги

Экструдированный пенополистирол имеет нулевую паропроницаемость. А характеристики вспененного пенополистирола, который изготавливается особым образом, иные. Его паропроницаемость варьируется от 0,019 до 0,015 килограмма на метр-час-Паскаль. Это кажется странным, так как, по идее, подобный материал с пенной структурой пар пропускать не способен. Ответ прост – формовка вспененного пенополистирола производится путем разрезания большого блока на плиты необходимой толщины. Вот и проникает пар через разрезанные вспененные шарики, забираясь внутрь воздушных ячеек. Экструдированный пенополистирол, как правило, не режут, плиты выходят из экструдера уже с заданной толщиной и гладкой поверхностью. Поэтому для проникновения пара этот материал недоступен.

Что касается впитывания влаги, то если погрузить лист вспененного пенополистирола в воду, он впитает ее до 4 процентов. Плотный пенополистирол, изготовленный методом экструзии, останется практически сухим. Он вберет в себя воды в десять раз меньше – всего лишь 0,4 процента.

Видео: Пенополистирол дышит

О прочности

Тут пальма первенства принадлежит экструдированному пенополистиролу, у которого связь между молекулами весьма крепкая. По прочности статического изгиба (от 0,4 до 1 килограмма на квадратный сантиметр) он заметно превосходит рядовой вспененный пенополистирол (его прочность лежит в пределах от 0,02 до 0,2 килограмма на квадратный сантиметр). Поэтому в последнее время вспененного пенополистирола, вырабатывается всё меньше, так как он менее востребован. Метод экструзии позволяет получить более современный материал для изоляции, прочный и влагостойкий.

Чего боится пенополистирол

Пенополистирол никак не реагирует на такие вещества, как сода, мыло и минеральные удобрения. Он не взаимодействует с битумом, цементом и гипсом, известью и асфальтовыми эмульсиями. Нипочем ему и грунтовые воды. А вот скипидар с ацетоном, некоторые марки лаков, а также олифа способны не только повредить, но и полностью растворить этот материал. Растворяется пенополистирол и в большинстве продуктов, получаемых путем перегонки нефти, а также в некоторых спиртах.

Вот только не любит пенопоплистирол (ни вспененный, ни экструдированный) прямых солнечных лучей. Они его разрушают – при постоянном ультрафиолетовом облучении материал становится сначала менее упругим, теряя прочность. После этого дело разрушения довершают снег, дождь и ветер.

Видео: Пенопласт и ацетон — химический опыт

О способности поглощать звуки

Если надо спастись от излишнего шума, пенополистирол стопроцентно не поможет. Ударный шум он несколько приглушить в состоянии, но лишь при условии, что будет проложен достаточно толстым слоем. А вот воздушные шумы, волны которых распространяются по воздуху, пенополистиролу не по зубам. Таковы особенности конструкции и свойства пенополистирола – жестко расположенные ячейки с воздухом внутри оказываются полностью изолированными. Так что для звуковых волн, летящих по воздуху, надо ставить преграды из других материалов.

О биологической устойчивости

Как выяснилось, плесень на пенополистироле жить не способна. Это подтверждено американскими учеными, которые в 2004 году провели ряд лабораторных исследований. Данные работы были заказаны фирмами-производителями пенополистирола из США. Результат их полностью удовлетворил.

Вся правда о безвредности, негорючести и долгом сроке службы

Полистирол способен служить много лет, не теряя своих свойств – испытания показали, что его можно многократно размораживать и замораживать, и качество материала при этом не страдает. Данный материал не подвержен горению, так как в его состав входят специальные вещества – антипирены. Всё это кажется совершенно правильным и неоспоримым, но лишь на первый взгляд. Есть несколько нюансов. О них поговорим далее.

Вопрос экологии

К сожалению, на воздухе пенополистирол окисляется. Причем вспененный пенополистирол, имеющий более рыхлую структуру, сильнее подвержен этому процессу. Экструдированный материал окисляется медленнее, но и его ждет та же участь. Только что уложенный пенополистирол еще и стирол выделяет, так как полная полимеризация материала невозможна на стадии производства. А пока полимеризация не будет завершена, выделение стирола не прекратится.

Производители пытаются оспорить информацию про вредность пенополистирола. Они говорят, что их продукция менее вредна, чем дерево. Имеется в виду выделение деревом вредных веществ при горении. Действительно, при горении пенополистирола образуется двуокись углерода, окись углерода и сажа. Но если пенополистирол нагреть до температуры, превышающей 80 градусов, то происходит выделение паров вредных веществ. В них содержатся пары: стирола, толуола, этилбензола, бензола и оксида углерода.

Вопрос горючести

На самом деле любой пенополистирол горит. Лукавят производители, заявляя, что он затухает самостоятельно, являясь менее опасным, чем дерево – увы, это не так. Подобное заявление явно противоречит российскому ГОСТу 30244-94, по которому пенопласты по горючести причислены к группам Г3 и Г4 – самым опасным.

Одним из способов извратить факты является эффектное подвешивание пенополистирольной плиты в воздухе, а затем ее поджигание. Для этого на плиту воздействуют снизу зажженной горелкой. Результат говорит сам за себя – выгорает только тот кусочек, который находился в контакте с горелкой, а далее огонь не идет. Но ведь этот опыт никак не соответствует реальным условиям эксплуатации, и может служить лишь в качестве фокуса. А вот если на плоскость из негорючего материала положить кусок пенополистирола и поджечь, она вовсе не потухнет. Ведь раскаленные капли пенополистиролы, образующиеся при нагревании небольшого кусочка, перенесут огонь на всю его поверхность. Результат не заставит себя ждать – плита сгорит полностью.

Если взять пенополистирол, не включающий в себя антипирены, то его коэффициент образования дыма равен 1048 квадратных метров на килограмм. У пенополистирола с эффектом самозатухания этот показатель больше – 1219 квадратных метров на килограмм. У резины, например, он составляет 850 квадратных метров на килограмм, а у дерева и того меньше – всего 23 квадратных метра на килограмм. Чтобы было понятнее, приведем такие цифры: если задымленность в комнате более 500 квадратных метров на килограмм, то, вытянув руку, можно не увидеть ее пальцев.

Антипирены (чаще всего гексабромциклододексан) добавляют в пенополистирол для увеличения его пожаробезопасности. У нас в стране принято обозначать такой пенополистирол буквой «С». Это должно, по идее, означать, что материал обладает свойством затухать самостоятельно. Но на практике выясняется, что пенополистирол с антипиреном горит ничуть не хуже, чем не содержащий этой добавки. Он лишь загорается хуже, не делая этого самопроизвольно при повышенной температуре. Класс его горючести – Г2, но через несколько лет он превращается в Г3 или Г4 – свойства антипирена со временем ухудшаются.

Однако, следует отметить, что пенополистирол в строительных конструкциях никогда не применяется в открытом виде. Поверх этого материала всегда наносится фасадная штукатурка или монтируется стяжка. Поэтому строительные конструкции, в состав которых входит пенополистирол являются пожаробезопасными.

Вопрос срока службы

Если правильно эксплуатировать пенополистирол, закрывая его сверху штукатуркой или другим защитно-декоративным слоем, то он прослужит лет 30, не меньше. Правда, на деле всё оказывается не так радужно – то мастера слепят теплоизоляцию наскоро кое-как, то заказчик постарается сэкономить за счет материалов, то неопытный мастер ошибок наделает при монтаже пенополистирольных плит.

Одна из таких ошибок – неправильный расчет толщины утеплителя. Многим кажется, что если взять толстую тридцатисантиметровую плиту пенопласта, то она и прослужит дольше, и в доме теплее будет. Но это не так – материал большой толщины от перепадов температуры пойдет трещинами и волнами, под которые будет проникать холодный воздух. Надо заметить, что в Европе принята норма – утеплять дома снаружи пенополистиролом не более 3,5 сантиметра. толщиной. Это позволяет во время пожара уменьшить опасность отравления.

Как безошибочно выбрать пенополистирол

Пенополистирол является одним из самых популярных строительных материалов. Он легкий, теплый и дешевый, а работать с ним очень просто. Так как спрос велик, то и предложений от производителей появляется всё больше. И каждый из них уверяет, что именно его пенополистирол – самый лучший, а с качеством выше всяких похвал.

1. Теряясь от бесчисленного числа предложений, не спешите покупать материал. Сначала внимательно изучите его параметры. Если вам надо утеплить фасад, берите пенополистирол ПСБ-С, позиционирующийся как самозатухающий. Марка его должна быть не ниже сороковой. А если марка имеет число 25 и менее, то и не смотрите в сторону такого материала – он разве что для упаковки годится, но никак не для строительных работ.
2. При покупке материала проверяйте по каким стандартам он изготовлен. Если производитель изготавливает продукцию не по ГОСТ, а по собственным ТУ, то характеристики материла могут отличаться. Например пенополистирол ПБС-С-40 (сороковой марки) может иметь различную плотность – от 28 до 40 килограммов на кубический метр. Изготовителю выгодно таким образом вводить покупателя в заблуждение – на производство пенополистирола меньшей плотности уходит меньше средств. Поэтому нельзя ориентироваться лишь на число в названии марки, а надо попросить показать документы подтверждающие технические характеристики пенополистирола.

3. Перед покупкой попробуйте отломить кусочек материала с самого края. Если это окажется низкосортный упаковочный пенопласт, то он разломается с неровным краем, по бокам которого будут видны круглые маленькие шарики. Материал же, полученный методом экструзии, на месте аккуратного разлома имеет правильные многогранники. Линия разлома будет проходить через некоторые из них.

4. Что касается производителей пенополистирола, то лучшими из них являются европейские фирмы «Polimeri Europa», «Nova Chemicals», «Styrochem», «BASF». Не отстают от них и российские компании-производители, такие, например, как «Пеноплэкс» и «Технониколь». Они имеют мощность производства, которой вполне хватает для изготовления пенополистирола весьма высокого качества.

Заключение

Хотя пенополистирол, как выяснилось, горючий материал и выделяет при сильном нагревании вредные вещества, он остается одним из самых востребованных теплоизоляторов. Ведь как утеплитель пенополистирол имеет массу преимуществ: он самый дешевый, легко режется обычным ножом, почти не впитывает влагу и хорошо держит тепло. Не зря четыре европейских здания из пяти имеют именно пенополистирольное утепление фасада. Причем как жилые дома, так и офисы, и производственные помещения.

Правда, говорить о длительных исследованиях данного материала пока рано – еще и полвека не прошло с начала его использования. Поэтому те, кто говорят о сроке службы пенополистирола более 80 лет, могут подтвердить свои слова только испытаниями в лабораторных условиях. Но им стопроцентно верить не стоит – ведь для того, чтобы получить нужные результаты, можно особые образцы в лабораторию отправить.

Самое главное при эксплуатации пенополистирола во внешней среде – надежно укрыть его от солнечных лучей и атмосферных воздействий. Для этого надо использовать штукатурную смесь, в состав которой входит цемент. Покрытие следует накладывать плотно, не должно остаться ни одного просвета. Иначе крохотный солнечный лучик может со временем полностью разрушить теплоизоляцию.

А вот внутри пенополистирол для утепления применять не стоит, что бы ни утверждали производители. Пусть себе говорят, но ведь в случае пожара их рядом не окажется, а вот продукты горения могут причинить огромный вред, унося здоровье, а порой даже жизни людей. Примером может быть всем известная трагедия в клубе Хромая лошадь, где большинство посетителей просто задохнулись продуктами горения данного утеплителя.

Видео: Пенополистирол — плюсы и минусы

Информация взята с сайта srbu.ru

tdsibtrans.ru

Свойства и характеристики пенополистирола – Блог о строительстве

Пенополистирольный пенопласт- это изоляционный материал белого цвета на 98% состоящий из воздуха, заключенного в миллиарды микроскопических тонкостенных клеток из вспененного полистирола.Достоинства пенопласта пенополистирольногоИзделия из пенопластабиологически безопасны и используются для упаковки продуктов питания. Пенопластустойчив к воздействию влаги, устойчив к старению, не подвержен воздействию микроорганизмов.

Как наиболее эффективные, изоляционные материалы из пенопластавот уже более 50 лет применяются для теплоизоляции кровель, стен, потолков, полов в жилых, административных зданиях. Легкость обработки при помощи ручной пилы или ножа, низкий объемный вес, возможность склеивания с различными строительными материалами, простота механического крепления.Свойства пенополистирольного пенопластаНаименование показателя по ГОСТ 15588-86 по маркам ПСБ-С-…Норма для плит первой категории качестваМ-15М-25М-35М-50Плотность, кг/м37,0..15,015,1…25,025,1…35,035,1…50,0Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, МПа, не менее0,040,080,140,16Предел прочности при изгибе, МПа, не менее0,060,0160,200,30Теплопроводность в сухом состоянии при (25±5)°C, Вт/(м·К), не более0,0430,0410,0380,041Время самостоятельного горения, сек., не более4Влажность плит, %, не более12Водопоглощение за 24 часа, % по объему, не более4,03,02,02,0Физические и химические характеристики полистирольного пенопластаТеплопроводность.Материал на 98 % состоит из воздуха – лучшего природного теплоизолятора. Проводимые испытания на теплопроводность при соответствии c требованием ГОСТ 15588-86 подтверждают, что вне зависимости от марки используемого сырья и предприятия-изготовителя полистирольный пенопласт обладает теплопроводностью в пределах 0,037- 0,043 Вт/(м*К).

Экологическая безопасность.Заключение Московского НИИ Гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана № 03/ПМ8 подтверждает, что при исследовании рекомендованных для строительства конструкций c применением пенополистирола, в пробах воздуха стирола не обнаружено. Во всем мире ПСБ-С разрешено применять как при строительстве, так для контейнеров для пищевых продуктов.

Теплостойкость.В течение непродолжительных промежутков времени ПСБ-С выдерживает температуру 110°С позволяя, например, кратковременный контакт c горячим битумом. В случаях постоянного воздействия повышенных температур рекомендуется не превышать 90 °С во избежание деформаций, усадки. Нижний предел температуры для пенополистирола составляет: -180°С.

Отношение к химическим средам, биологическому воздействию.Пенополистирол обладает высокой стойкостью к различным веществам, включая морскую воду, солевые растворы, ангидрид, щелочи, разведенные, слабые кислоты, мыла, соли, удобрения, битум, силиконовые масла, спирты, клеящие, водорастворимые краски. Инертен по отношению к неорганическим строительным материалам – бетону, извести, цементу, гипсу, песку и др., но частично разлагается под действием органических растворителей, смол, битумных растворов. ПСБ-С нe растворяется, нe набухает в воде, практически нe впитывает влагу, долговечен, стоек к гниению.

Он нe усваивается животными и микроорганизмами, поэтому нe используется ими в качестве корма, нe создает питательной среды для грибков, бактерий. Огнестойкость.Пенополистирол относится к группе сгораемых материалов. Все марки производимого пенополистирола ПСБ-С содержат антипирен, придающий материалу свойство самозатухания.

Содержание

• 1 Полистирол – это термопластичный полимер с линейной структурой, являющийся продуктом полимеризации стирола. Физические и химические характеристики, а также эксплуатационные свойства зависят от способа получения, молекулярной массы, полидисперсности и других факторов. Его перерабатывают литьем под давлением и экструзией при высоких температурах.
• 2 Сфера его применения достаточно широка. Полимер используют в гражданской и военной промышленности, машиностроении, электротехнике, строительстве, приборостроении, медицине, пищевой промышленности, для внешней и внутренней декоративной отделки помещений, а также для изготовления различных бытовых предметов. Его достоинства заключаются в следующем: легко поддается обработке;устойчив к воздействию агрессивных химических веществ;является хорошим диэлектриком;экологически безопасен;не имеет запаха. Среди существенных недостатков можно выделить горючесть, плохую износостойкость, повышенную хрупкость, низкую рабочую температуру. Для повышения физических характеристик и улучшения эксплуатационных свойств его смешивают с другими полимерами. Содержание:
• 3 Методы получения
• 4 Виды полистирола
• 5 Благодаря смешению полистирола с другими полимерами и сополимерами стирола, удается получить материалы, обладающие превосходной теплостойкостью и ударной прочностью. Наибольшее промышленное значение имеют блок-сополимеры и привитые сополимеры, а также статистические сополимеры. Выделяют три основных вида промышленного полистирола: общего назначения, ударопрочный и экструдированный.
• 6 Полистирол общего назначения
• 7 Ударопрочный полистирол
• 8 Экструдированный полистирол
• 9 Сфера применения
• 10 Состав пенополистирола
• 11 Технология получения материала
• 12 Свойства
• 13 Характеристики
• 14 Крайне низкая теплопроводность
• 15 Практически, абсолютная водонепроницаемость
• 16 Прочность
• 17 Химические свойства
• 18 Звукоизоляция
• 19 Биологические свойства
• 20 Огнестойкость
• 21 Виды производимого пенополистирола
• 22 Хорошее применение
• 23 Критерии выбора
• 24 Видео

Полистирол – это термопластичный полимер с линейной структурой, являющийся продуктом полимеризации стирола. Физические и химические характеристики, а также эксплуатационные свойства зависят от способа получения, молекулярной массы, полидисперсности и других факторов. Его перерабатывают литьем под давлением и экструзией при высоких температурах.

Сфера его применения достаточно широка. Полимер используют в гражданской и военной промышленности, машиностроении, электротехнике, строительстве, приборостроении, медицине, пищевой промышленности, для внешней и внутренней декоративной отделки помещений, а также для изготовления различных бытовых предметов. Его достоинства заключаются в следующем:

легко поддается обработке;устойчив к воздействию агрессивных химических веществ;является хорошим диэлектриком;экологически безопасен;не имеет запаха.

Среди существенных недостатков можно выделить горючесть, плохую износостойкость, повышенную хрупкость, низкую рабочую температуру.

Для повышения физических характеристик и улучшения эксплуатационных свойств его смешивают с другими полимерами.

Содержание:

Методы получения

Существует несколько методов производства полистирола. Некоторые из них получили широкое распространение и используются по сей день, другие применяют лишь в редких случаях. Выделяют три основных способа его создания: эмульсионный, суспензионный, блочный или получаемый в массе.

Эмульсионный способв силу ряда причин не получил такого распространения, как два другие.

Он основан на полимеризации стирола в щелочном растворе при 85 – 95 градусов по Цельсию. Для получения готового продукта используются стирол, вода, эмульгатор и инициатор полимеризации. Данный метод позволяет получать полимер с большой молекулярной массой.

Суспензионный способна сегодняшний день уже устарел, но до сих пор его используют в производстве пенополистирола, также его применяют для получения сополимеров.

Полимеризация стирола происходит при постепенном повышении температурных показателей под давлением. В ходе производственного процесса получают суспензию, из которой путем центрифугирования уже получают готовое продукт. Далее он подвергается промывке и сушке.

Блочный или получаемый в массе методявляется самым современным и применяется на большинстве химических заводов.

Его преимущества – получение на выходе продукции высокого качества, безотходность, высокая эффективность. На промышленных предприятиях используют две схемы: полной и неполной конверсии. Процесс происходит в несколько этапов с постепенным повышением температуры.

Виды полистирола

Благодаря смешению полистирола с другими полимерами и сополимерами стирола, удается получить материалы, обладающие превосходной теплостойкостью и ударной прочностью. Наибольшее промышленное значение имеют блок-сополимеры и привитые сополимеры, а также статистические сополимеры. Выделяют три основных вида промышленного полистирола: общего назначения, ударопрочный и экструдированный.

Полистирол общего назначения

Полистирол общего назначения – прозрачный материал, отличающийся жесткостью и хрупкостью. Имеет следующие маркировки: PS, PS-GP, GPPS, Сrystal PS и XPS. Производится согласно ГОСТа 20282-86 с помощью суспензионного и блочного метода, предназначен для изготовления изделий различными методами термоформования.

Технические характеристики:

максимальная температура эксплуатации – 75 – 105 Сº;стеклование – 80 – 113 Сº;предел хрупкости – 60 – 70 Сº;плотность – 1,04 – 1,06 г/см3;модуль упругости при растяжении – 2 850 – 2 930 МПа;прочность на изгиб – 80 – 104 МПа;предельная прочность на разрыв – 3%.

Получаемый материал устойчив к воде, кислотам и щелочам, отличается низкой устойчивостью к различным растворителям и техническим маслам. Кроме того, имеет следующие физико-химические свойства:

прозрачность;твердость;низкое влагопоглощение;отличные диэлектрические показатели;радиационную устойчивость;низкую устойчивость к УФ-излучению.

Он в основном используется для производства бытовых изделий, тары и пищевой упаковки, а также детских игрушек. Применяется в светотехнике, при изготовлении щитов наружной рекламы, для декоративных и отделочных строительных работ.

Ударопрочный полистирол

Ударопрочный полистирол является продуктом сополимеризации стирола с бутадиеновым и бутадиен-стирольным каучуком. Его свойства во многом зависят от объема каучуковой фазы. Методы переработки – литье под давлением при высоких температурах и экструзия листа с вакуум- или пневмоформованием.Соотношение стирола и каучука определяют эксплуатационные характеристики пластика.

Выделяют следующие виды ударопрочного полистирола:сверхударопрочный – содержание каучука 10 – 15%;высокой ударной прочности – доля каучука 7,5 – 9%;средней ударной прочности – каучук составляет 3,5 – 4,5%.Технические характеристики:прочность при растяжении – не менее 21 МПа;модуль упругости при растяжении – не менее 1 800 МПа;относительное удлинение – не менее 45%;прочность при изгибе – не менее 35 МПа;модуль эластичности – не менее 50 МПа;глянец под углом 60º – не менее 100.Ударопрочный пластик имеет схожие значения с полистиролом общего назначения по теплостойкости, твердости, диэлектрическим свойствам.Его используют в приборостроении, изготовлении мебели, производстве бытовой техники, осветительных приборов, посуды и игрушек. Широта применения объясняется не только его высокими эксплуатационными свойствами, но и низкой ценой. В настоящее время он является одним из самых дешевых пластиков.

Экструдированный полистирол

Экструдированный полистирол изготавливается из полимеризированного стирола методом экструзии.Несмотря на то, что он был изобретен еще в первой половине XX века, ему до сих пор нет аналогов, которые бы превосходили его по эксплуатационным свойствам и доступности.

Он является универсальным утеплителем. Его используют для теплоизоляции в промышленном и гражданском строительстве, а также при производстве холодильного оборудования, звукоизоляции спортивных и ледовых арен.Технические характеристики:плотность – 1,05 г/см3;относительное удлинение – 1,3 %;предел прочности при растяжении – 45 – 55 МПа;прозрачность – 90 %;предел прочности при изгибе – 75 – 80 МПа;модуль упругости – 3 200 – 3 500 МПа;ударная вязкость – 14 кДж/м2;коэффициент линейного расширения – 8×10-5 1/0С°.Этот универсальный синтетический материал обладает уникальными эксплуатационными свойствами:низкой теплопроводностью;устойчивостью с агрессивным химическим веществам;высокой прочностью;морозостойкостью;влагоустойчивостью;невосприимчивостью к грибку;экологичностью;долговечностью.Материал хорошо поддается обработке, прост в монтаже, что немаловажно при любых строительных работах. Он абсолютно нетоксичен, что позволяет применять как его для наружной, так и для внутренней отделки жилых помещений.Недостатком является его высокая горючесть, ему присвоен класс Г4, однако он имеет способность к самозатуханию.Отличается доступной ценой, которая варьируется в зависимости от производителя, размеров и плотности плит.

Сфера применения

Бытовая сфера.Полимер не имеет запаха и может контактировать с пищей без вреда для здоровья человека. Именно благодаря высокой экологичности и безопасности, он используется для изготовления большого количества бытовых мелочей: одноразовая посуда, упаковка и тара, детские игрушки, предметы интерьера, канцтовары.Строительство.Материал широко применяется в строительстве для теплоизоляции, при производстве сэндвич панелей, как декоративный и отделочный материал. Из него изготавливают потолочную плитку, звукопоглощающие элементы, клеевую основу и многое другое.

Кроме того, его часто используют в дорожном строительстве, возведении промышленных зданий и сооружений.Медицина.Пластик применяется при изготовлении различного медицинского инвентаря и инструментария. В частности, в производстве систем переливания крови, одноразовых инструментов, расходных материалов, чашек Петри.Электротехника и бытовая электроника.Хорошие диэлектрические свойства полистирола нашли применение в производстве антенн, кабелей, тонких ориентированных конденсаторных пленок. Он также применяется при изготовлении корпусов бытовой техники, холодильных установок.Промышленность.В гражданской промышленности его используют для возведения различных конструкций, агрегатов, турбин, зданий и сооружений.

Его также применяют и в военной промышленности для производства напалма и некоторых взрывчатых веществ.Полистирол является высокотехнологичным и недорогим материалом с превосходными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Экологическая безопасность и доступность обуславливают его широкое применение в самых разных сферах человеческой жизни.В настоящий момент полимер не имеет аналогов, которые смогли бы его заменить. Близкие к полистиролу материалы либо имеют худшие эксплуатационные свойства, либо отличаются более высокой ценой.

По всей видимости, он еще долгие годы будет оставаться востребованным как на российском, так и на мировом рынке.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 пенополистиролаПолистирол — полимер винилбензола (стирола), который доставляется в виде прозрачных гранул;Газ — наиболее распространённый — обычный атмосферный воздух, который подаётся в расплавленную массу полистирола.

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

Технология получения пенополистирола

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 пенополистиролаЭкструзионный пенополистирол;Беспрессовый пенополистирол;Прессовый пенополистирол;Автоклавный пенополистирол;Автоклавно-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

Источники:

• www.v-s-d.ru
• polimerinfo.net
• fastbuildings.ru

blog-potolok.ru

Свойства и характеристики пенополистирола | Строительный Портал

Пенополистирол является изоляционным материалом белого цвета, который на 98% состоит из воздуха, находящегося в миллиардах микроскопических клеток с тончайшими стенками из вспененного полистирола. Сделанные из пенополистирола изделия экологически безопасны, они применяются даже для упаковки продуктов питания. Пенополистирол довольно устойчив к воздействиям влаги, имеет долгий срок службы, не подвергается воздействию микроорганизмов. Изоляционные материалы из пенополистирола более тридцати лет используются для теплоизоляции стен, потолков, полов и кровли в жилых домах и административных зданиях и считается весьма эффективным в этом вопросе. Обрабатывать пенополистирол очень легко, для этого достаточно воспользоваться острым ножом или ручной пилой, к тому же он имеет крайне малый вес, отличается возможностью  склеивания с разнообразными строительными материалами и простотой механического крепления. Это все, безусловно, можно назвать существенными преимуществами  пенополистирола.

Для использования пенопластов из стиролора, наиболее оптимального их применения и обеспечения функциональной надежности на долговременный период необходимо как можно лучше разбираться в их свойствах. Пенополистирол отличается от обыкновенных материалов именно тем, что все качества последних уже известны в достаточной мере. Так, к примеру, известно, что дерево имеет свойство гнить, что сталь может поржаветь, картон теряет всю прочность и форму под воздействием влаги, а  стекло разбивается, и многое, многое другое. Что же известно нам о пенополистироле? Как правило, намного меньше. Именно поэтому, перед тем, как использовать его, рекомендуется  рассмотреть свойства и характеристики, обладающие существенным значением для применения данного материала.

Теплопроводность пенополистирола

Свойства пенополистирольных плит по сбережению тепла основываются на том, что их «начинка», а именно воздух, имеет одни из наиболее маленьких показателей теплопроводности (порядка 0,027Вт/мК), в результате этого, теплопроводность пенополистирольных плит состоит в пределах примерно от 0,037 до 0,043 Вт/мК. Это намного ниже, чем, к примеру, теплопроводность дерева, которая составляет 0,12 Вт/мК, керамзита (0,12 Вт/мК) , кирпича (0,7 Вт/мК), а также многих других строительных материалов.

Такая невысокая теплопроводность пенополистирольных плит становится залогом высокого уровня энергосбережения. В результате будет достаточно всего 12 сантиметров пенополистирола там, где (соответственно последним российским стандартам) требуемая толщина стен, построенных из кирпича должна составлять не менее 2м 10 см, а деревянных 45 сантиметров. Это дает возможность называть пенополистирол одним из максимально эффективных теплоизоляторов.

Применение пенополистирольных плит в процессе строительства дает возможность в дальнейшем (уже во время эксплуатации помещений) основательно уменьшить затраты на отопление. Высокие  свойства энергосбережения пенополистирольных плит обеспечивают их использование также для защиты от промерзания трубопроводов, что способствует увеличению срока их эксплуатации.

Помимо этого, теплосберегающие качества пенополистирола применяются при строительстве различных холодильных установок, складских помещений и разнообразного холодильного оборудования.

Водонепроницаемость понополистирола

По своей структуре данный материал совершенно не гигроскопичен и не впитывает воду, он не имеет свойства растворяться, деформироваться или не разбухать при соприкосновении с влагой. Однако, тем не менее, с помощью механизма капиллярной диффузии вода имеет возможность проникать в полости между отдельными гранулами пенопласта. При этом справедливо будет отметить, что количество ее весьма незначительно (примерно 1,5 – 3% по отношению к общему весовому объему всей пенополистирольной плиты). Помимо этого, в результате того же самого диффузионного механизма вода и выводится из пенополистирола. Все качества пенополистирольных плит при этом (такие как прочность,  изоляционные способности, объемы) остаются без изменений. Скорость проникновения испарений воды в пенополистирольные плиты исчисляется менее, чем 1% от скорости передвижения пара в воздухе. Пар, точно так же как и вода, выходит из пенополистирола очень легко. Полное соблюдение правил проектирования дает возможность избежать конденсации. Устойчивость к влиянию влаги позволяет пользоваться пенополистирольными плитами для утепления фундаментальных конструкций здания, когда требуется контакт утепляющего материала непосредственно с грунтом.

Устойчивость к воздействиям химических и биологических факторов

Пенополистирольные плиты отличаются высочайшей устойчивостью к воздействию разнообразных химических веществ. Например, пенополистирол полностью сберегает свои качества при длительном контакте с различными солевыми растворами (среди которых и морская вода). В сочетании с этим материалом можно пользоваться мылами и отбеливающими веществами (в том числе растворами перекиси водорода, хлорной водой, гипохлоридом). Также на пенополистирольные плиты не оказывают негативного влияния кислот (кроме уксусной и концентрированной азотной кислоты), нашатырный спирт и так далее. В процессе строительства вместе с ним можно использовать известь, битум, различные клеящие смеси и краски на водной основе, гипс, цемент и прочие строительные материалы.

Пенополистирол не подвергается воздействию микроорганизмов, не становится благоприятной средой для появления различных грибков и не имеет возможности заплесневеть.

Прочность пенополистирола

Плотность пенополистирольных плит сравнительно небольшая, всего 0,015–0,05 г/см3 (плотность воды, к примеру, составляет 1,0 г/см3). Однако пенополистирол при этом отличается довольно высокой прочностью на сжатие и на изгиб. Этому примером может стать применение пенополистирольных плит в процессе ремонта и в строительстве автострад, взлетно-посадочных полос и много другого. При этом в первую очередь зависит прочность пенополистирольных плит от их толщины и того, правильно ли была произведена укладка.

Акустические свойства пенополистирола

Эффект звукоизоляции и поглощения шума определяется способностью материалов преобразовывать звуковую энергию в энергию тепловую. В связи с этим наивысшей звукоизоляционными качествами обладают, в первую очередь, пористые материалы, которые имеют низкую теплопроводность и способны пропускать воздух. Поэтому именно ячеистая структура полистирольных плит обеспечила их максимальные звукоизоляционные и поглощающие шум характеристики.

Так,  к примеру, для обеспечения оптимальной звукоизоляции достаточно будет использовать пенополистирольную плиту, толщина которой составляет всего 2-3 сантиметра. Соответственно, чем больше будет толщина слоя пенополистирола, тем лучше и значительнее будут шумопоглащающие и звукоизолирующие свойства.

Долговечность пенополистирола

При оптимальном правильном использовании пенополистирольные плиты могут сохранять свои физические качества достаточно длительный срок.

В ходе исследования стало известно, пенополистирольные плиты  не подвергаются необратимым изменениям, так на протяжении длительного времени они сохраняют свою форму, не утрачивают механических и теплофизических свойств. Кроме того, было установлено, что минимальный температурный предел для пенополистирола составляет –1800 градусов, а максимальный +800 градусов. Однако непродолжительной период времени (примерно несколько минут) пенополистирольные плиты могет подвергаться даже температуре аж до  +950 градусов. Это дает возможность совмещать работу с пенополистирольными плитами и, к примеру, горячим битумом. Однако, когда воздействия оказывается более длительном, а температурный показатель превышает +800 градусов, пенополистирол начинает разрушаться.

Под воздействием влаги и воздуха, а точнее, кислорода, практически все природные органические материалы имеют свойство разрушаться. Относится к ним, например, резина, кожа, древесина,  текстильные материалы и так далее. Пенополистирол в отличие от них гниению не подвержен.

Пожароустойчивость пенополистирола

Пенополистирол имеет очень высокую пожароустойчивость. Температура, при которой происходит самовозгорание пенополистирольных плит, составляет +4910 градуса. Это в 2,1 раза больше, в сравнении с температурой возгорания бумаги (она исчисляется +2300 градусами), и в 1,8 раза больше, чем у древесины (которая самовоспламеняется при +2600 градусах). Вне зависимости от того, что пенополистирольные плиты, как и большинство других строительных материалов, все же подвержены горению, однако при этом, горение они сами не поддерживают и если прямое соприкосновение с пламенем отсутствует, то пенополистирол затухает в течение 4 секунд. Иными словами можно сказать, что горение пенополистирольных плит может быть только в случае наличия открытого пламени, и после извлечения пенопласта из огня процесс горения тут же прекращается.

Помимо этого, на сегодняшний день производятся пенополистирольные плиты, которые обогащены антипиренами, они также носят название «самозатухающие» плиты.

Подводя итоги можно сказать, что пенополистирол, благодаря всем вышеназванным свойствам вполне заслужено считается сегодня одним из наиболее востребованных и популярных материалов, и хотя всегда можно подобрать аналоги, однако всегда следует внимательно сравнить все преимущества и недостатки.

srpj.ru