Виды пенополистирола: виды, характеристики и методы крепления

Теплопроводность — параметр, характеризующий материал с точки зрения его возможности поддерживать распространение тепла в рамках своей структуры. При этом параметры теплопроводности признаются хорошими, если они минимальны.

Препятствование прохождению тепла через стену того же дома позволяет снизить расходы, связанные с отоплением. Низкая теплопроводность обеспечивает экономическую выгоду, так как становится возможным уменьшение толщины материала. Более низкий параметр теплопроводности полистирола делает его уникальными материалом, способным лучше других подобных изделий удерживать тепло:

• 0,036–0,050 Вт/(м·K) — пенопласт;
• 0,028 Вт/(м·K) — пенополистирол.

Плотность — параметр массы, позволяющий определить вес 1 м³ материала в килограммах:

• 15–35 кг/м³ — пенопласт;
• 28–45 кг/м³ — пенополистирол.

Чтобы понять, насколько упомянутые параметры выгодно отличают рассматриваемые материалы от другой строительной продукции, можно ознакомиться со следующими цифрами:

• 0,058 Вт/(м·K), 368 кг/м³ — дерево;
• 0,05 Вт/(м·K), 1200 кг/м³ — пенобетон;
• 0,2 Вт/(м·K), 1800 кг/м³ — кирпич.

Прочность (предел) — параметр, значение которого можно выяснить, если положить материал на какие-либо подставки так, чтобы они удерживали его по краям, а затем начать прикладывать силу давления к середине изделия до момента, пока оно не сломается. В итоге могут быть получены требуемые значения по каждому из материалов:

• 0,07–0,2 кгс/м² — пенопласт;
• 0,4–1,0 кгс/м² — пенополистирол.

Прочность (сжатие) — параметр, обусловленный воздействием силы давления на материал, помещенный на ровную плоскость, до уменьшения его толщины на 10%. Большая прочность пенополистирола определяет его как наиболее устойчивый материал:

• 0,05–0,20 МПа — пенопласт;
• 0,25–0,50 МПа — пенополистирол.

Рабочие температуры — оба материала могут эксплуатироваться в примерно одинаковых условиях температурного режима: от -50 °C до +75 °C.

Срок службы — несомненным лидером из двух рассматриваемых материалов является пенополистирол, так как он на несколько порядков долговечнее пенопласта. Срок его жизни составляет минимум 50 лет, тогда как пенопласт может сохранять свои свойства не более 25 лет.

На фоне пенопласта пенополистирол выглядит как более практичное изделие, обладающее рядом преимуществ, к которым можно отнести:

• высокую прочность;
• устойчивость к воздействию влаги;
• более низкая теплопроводность;
• долговечность.

В то же время пенополистирол несколько проигрывает пенопласту, так как он определенно тяжелее и хоть и ненамного, но дороже.

Историческая справка

Открытие пенополистирола произошло около 50 лет назад в Германии, где он практически сразу стал использоваться в строительстве. В течение прошедшего с этого открытия времени не прекращаются исследования его качеств, свойств и достоинств. В частности, немцы испытали пенополистирол, который был извлечен из домов 40-летней давности постройки.

Проведенные исследования позволили определить, что пенополистирол сохранил свои свойства практически на 90%, а это лишний раз подтверждает долговечность данного материала.

Виды пенополистирола

Что такое Пенополистирол

Поддержание комфортных условий при эксплуатации зданий, построенных из традиционных строительных материалов, требует повышенного расхода топливных ресурсов, что в конечном итоге не оказывает положительного влияния на и без того неудовлетворительную экологическую обстановку в регионах и особенно в крупных городах.

Установлено, что суммарные тепло потери через стены, покрытия и окна составляет 70% от всех потерь тепла через ограждающие конструкции  . Поэтому  постановлением Государственного комитета Российской Федерации по жилищной и строительной политике от 02.02.98 N 18-11. В дополнение к решениям Госкомитета по вопросам энергосбережения в строительстве, Госстрой России существенно повысил требуемый уровень термического сопротивления (сопротивления теплопередаче) ограждающих конструкций. При этом требуемое термическое сопротивление установлено независимо от применяемых материалов и конструктивных решений ограждения СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника».      

Таким образом, встал вопрос о переходе на более эффективные ограждающие конструкции. Одним из наиболее перспективных направлений предупреждения тепло потерь является использование в качестве утеплителя, ПЕНОПОЛИСТИРОЛА.

Пенополистирол  представляет собой теплоизоляционный материал, получаемый вспениванием полистирола при температурной обработке. Вспененный  полистирол имеет вид гранул размером 2 — 8 мм. Изготавливаются они из суспензионного вспенивающегося полистирола с добавлением антипирена.  Формирование такого материала происходит  методом удара паром за счёт спекания гранул друг с другом . 

Первый синтез полистирола удался компании БАСФ в 1929 году. Уже в 1930 он производился в промышленных масштабах.  14 августа 1952 года немецким патентным ведомством  был опубликован «Способ получения пористой массы из полистирола», что является свидетельством о рождении пенополистирола. пенополистирол сертифицирован Санэпеднадзором РФ. Государственная Противопожарная служба России классифицирует как Пенополистирол Суспензионный Безусадочный Самозатухающий.

Какие бывают пенопласты?

В современном ассортименте пенопластов сам чёрт ногу сломит. Как не быть обманутым рекламой и выбрать нужный Вам пенопласт, Вы узнаете из этой статьи.

Практически все виды пенопластов обладают одним ценным свойством – низкой теплопроводностью. Только минеральные ваты могут конкурировать с ними по теплоизоляционным свойствам – слой низкоплотного пенопласта толщиной 10 см заменяет 40 см сосны, 60 см газобетона, 1 метр конструктивного керамзитобетона, 1.5 метра пустотного керамического кирпича и 4 метра тяжелого бетона.

Акустические свойства пенопластов зависят, прежде всего, от их структуры, а точней, от того какая преобладает пористость – закрытого типа или открытого. Большинство пенопластов имеет преимущественно закрытую пористость, например все виды пенополистирольных пенопластов, экструзионный полиэтилен, поливинилхлоридные пенопласты. Такие пенопласты хорошо поглощают звук, имеющий частоту лишь более 1600-2000 герц, к примеру, слабо поглощают звуки шагов человека, а хорошо шум вентилятора, но зато пенопласты с закрытой пористостью хорошо отражают звуки любой частоты и поэтому являются хорошими звукоизоляционными материалами.

Пенопласты же преимущественно открытой структуры, такие как полиуретановый поролон, хорошо поглощают всё звуковые частоты, при этом плохо отражая звук, поэтому их можно применять для создания хорошей акустики внутри помещений.

Полистирольные пенопласты

Беспрессовой и прессовой легко определить на глаз даже не специалисту – пенопласт состоит из маленьких сцеплённых шариков, как бы соты в пчелином улье. Вспомните, как выглядит пенопласт в который был упакован ваш телевизор, холодильник, микроволновка и другая бытовая техника, это бесспресовой пенопласт.

Прессовой внешне и по теплоизоляционным свойствам практически ни чем не отличается, но из-за того, что его гранулы сцеплены немного прочнее, его чуть трудней раскрошить или сломать. Из-за большей сложности производства этот вид пенопласта распространён меньше беспрессового.

Экструдированный пенополистирол.

Еще можно встретить так называемый экструдированный пенополистирол – это практически то же самое, что и беспрессовой пенополистирол.

Марки отечественных прессовых пенопластов начинаются на буквы ПС, например ПС-1, ПС-4. Беспрессовой пенопласт обозначается как ПСБ, через тире могут стоять другие буквы и цифры, обозначающие различные модификации, например ПСБ-С (пенопласт самозатухающий), а импортный беспрессовой пенопласт, например фирмы BASF, должен, по идее, обозначаться как ППС.

Беспрессовой и прессовой пенопласты имеют одну неприятную особенность – между гранулами, из которых они состоят, имеются мельчайшие полости, через которые могут попадать водяные пары из помещения, а при отрицательной температуре пары воды конденсируются внутри пенопласта, повышая его влажность, из-за чего примерно на 5-10 % ухудшается его теплоизолирующая способность. Казалось бы, не так уж много, пенопласт и так очень хороший теплоизолятор, но, к сожалению, вода, дающая жизнь, может давать и разрушения. Замерзающая вода расширяется, от чего порой лопаются даже стальные трубы, точно так же при замерзании вода расширяется между гранулами пенопласта и медленно, но верно разрушает его. Могу добавить,что  производители пенопластов в технических характеристиках заявляют водопоглощение 0,2-0,4  % .  

Экструзионный пенопласт

От подобных недостатков избавлен экструзионный пенопласт (не путать с экструдированным), который по внешнему виду однороден. Наверняка Вы его уже встречали, ведь из такого пенопласта изготавливают одноразовую посуду и упаковку для пищевых продуктов.

Экструзионный пенопласт обозначается как ЭППС и в зависимости от производителя имеет фирменное название, например Стиропор.

Не утихают споры и баталии по поводу токсичности полистирольных пенопластов.

Хотя сам по себе полистирол не токсичен, но в нём всегда присутствует так называемый остаточный стирол, который является сильно токсичным веществом.

С одной стороны, еще советскими учёными было доказано, что пенополистирол при неблагоприятных условиях может медленно выделять остатки стирола в воздух и длительное воздействие малых концентраций стирола приводит к ухудшению самочувствия человека.

Также есть скандальные примеры построек с применением пенополистирола, при эксплуатации которых в воздухе жилых помещений было зафиксировано превышение предельно допустимых концентраций вредных веществ.

С другой, есть лабораторные исследования, подтверждающие, что при применении качественных пенополистирольных пенопластов выделения стирола не должны превышать допустимого уровня и поэтому не могут привести к ухудшению здоровья.

Как бы там ни было, нужно стараться приобретать пенополистирол производителей, имеющих всё необходимые санитарно-гигиенические сертификаты на выпускаемую продукцию, а содержание остаточного стирола в них должно быть как можно меньше, на уровне 0. 01 – 0.05 %, по крайней мере, не должно превышать 0.1 %.

Долговечность полистирольных пенопластов очень сильно зависит от их качества, так по разным данным пенопласты марок ПСБ, ПСБ-С не изменяют существенно свои свойства от 10 до 40 лет, экструзионный же пенопласт более долговечен и при хорошем качестве может эксплуатироваться без значительного изменения свойств до 80 лет.

Но самая большая проблема полистирольных пенопластов – это высокая горючесть. Без специальных добавок стирольные пенопласты легко загораются от пламени или искры, быстро сгорая с коптящим пламенем, при этом плавясь и выделяя токсичный дым.

Стараясь понизить горючесть пенопластов, в них вводили негорючие и пламягасящие добавки, таким образом появился самозатухающий тип пенопластов, например марки ПСБ-С.

Такой пенопласт подобен глыбе угля – его никак не поджечь от спички или искры, но в костре он горит очень хорошо. Поэтому любой тип полистирольных пенопластов для уменьшения пожарной опасности рекомендуется применять для наружной изоляции.

Полиуретановые пенопласты (ППУ).

Наиболее распространённым примером пенополиуретанов является хорошо известный в быту поролон.

Этот вид пенопластов очень эластичен и имеет открытые поры, то есть может хорошо пропускать воздух и водяные пары, его обычно применяют в изготовлении мебели и бытовых различных бытовых вещей, также из пенополиуретана делают строительные пены.

Пенополистирольные пенопласты недолговечны, при действии солнечных лучей они желтеют, при этом верхний слой разрушается.

Пенопласты на основе полиуретана также сильно огнеопасны и могут быть самозатухающими, но в отличие от пенополистирольных, их дым более токсичен, поскольку содержит большие количества очень ядовитой синильной кислоты.

Полиэтиленовые пенопласты (ППЭ).

Пенопласты из пенополиэтилена эластичны. Вполне возможно, Вы уже однажды держали его в руках, потому как в тонкие эластичные листы из такого пенопласта нередко заворачивают хрупкие и бьющиеся товары.

Больше всего распространён экструзионный пенополиэтилен, который обозначается ППЭ и имеет множество фирменных названий. Изделия их такого пенопласта выпускают в виде полупрозрачных гибких листов самой разнообразной толщины – от нескольких миллиметров до десятков сантиметров.

Экструзионный пенополиэтилен долговечен и в этом отношении почти равнозначен экструзионному пенополистиролу, но в отличие от него не имеет в своём составе остаточных токсичных веществ и поэтому гораздо более экологичен.

Хотя пенополиэтилен горит немного медленнее пенополистирола и с несколько меньшим выделением токсичного дыма, но он также является огнеопасным материалом.

Поливинилхлоридные пенопласты(ПВХ).

Этот поливинилхлоридный пенопласт очень напоминает по свойствам экструзионный пеннополиэтилен – эластичный, не содержит высокотоксичных веществ, но при этом, сам по себе, является самозатухающим материалом, то есть он может гореть только окружённый пламенем от постороннего источника, но если уж горит, то выделяет хлористый водород, который с водой образует соляную кислоту, из-за чего дым от горящего поливинилхлорида очень удушлив.

Это далеко не полный перечень всех видов пенопластов, а тем более их свойств, но я искренне надеюсь, что эта статья хоть немного развеет туман сомнения в вопросе выбора пенопласта.

Автор: Игорь Шейн

дата публикации: 5 марта 2008

Источник: http://shkolazhizni.ru

Все статьи                              

 Web   mirpenoplasta.ru

характеристики и вся правда об утеплителе + Фото и Видео

Отопление квартиры в зимнее время обходится нам ой как недешево, а цены на энергоносители с каждым годом непомерно растут. И очень жаль, когда столь дорого обходящееся тепло бесполезно уходит из квартиры наружу. Причем потери эти просто огромны. Впрочем, есть неплохой способ их снизить: обшивание наружных стен дома пенополистирольными, плитами. Этот знакомый всем полистирол характеристики в плане теплоизоляции имеет весьма примечательные. Но так ли хороши его остальные свойства? Сегодня мы об этом расскажем.

О свойствах пенополистирола – подробно и доступно

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

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

толщина листа утеплителя, 10 и 50 мм

Способ производства пенополистирола был запатентован в конце 20-х годов прошлого столетия, претерпевая с тех пор многократные модернизации. Пенополистирол, отличающийся низкой теплопроводностью и легким весом, нашел самое широкое применение во многих сферах производственной деятельности, в повседневном быту и как отделочный строительный материал.

Чем пенополистирол отличается от пенопласта?

Пенополистирол является продуктом вдувания газа в массу полистирола. Эта масса полимера при дальнейшем нагревании существенно увеличивается в своем объеме и заполняет всю пресс-форму. Для создания необходимого объема может применяться различный газ, что зависит от сорта производимого пенополистирола. Для простых утеплителей со стандартными свойствами используют воздух, закачиваемый для заполнения полостей в массе полистирола, а для придания пожаростойкости определенным сортам ППС применяется углекислый газ.

При создании данного полимера могут быть задействованы также разного рода дополнительные компоненты в виде антипиренов, пластифицирующих соединений и красителей.

Начало технологического процесса получения теплоизолятора наступает с момента заполнения газом отдельных гранул стирола с последующим растворением этой смеси в массе полимера. Затем эту массу подвергают нагреванию с помощью пара низкокипящей жидкости. В итоге размер гранул стирола увеличивается, они заполняют собой пространство, спекаясь в единое целое. В результате остается нарезать на плиты потребного размера полученный таким образом материал, и их можно использовать в строительстве.

Пенополистирол принято путать с пенопластом, однако это совершенно разные материалы. Дело в том, что пенополистирол является продуктом экструзии, заключающейся в расплавлении гранул полистирола и связывания этих гранул на молекулярном уровне. Суть процесса изготовления пенопласта заключается в соединении гранул полистирола между собой в результате обработки полимера сухим паром.

Технологические методики и форма выпуска

Принято различать три разновидности пенополистирола со своими уникальными свойствами, которые обусловлены методикой изготовления конкретного утеплителя.

К первой относится полимер, произведенный беспрессовым методом. Структура такого материала изобилует порами и гранулами размером 5 мм – 10 мм. Такой вид утеплителя отличается высоким уровнем влагопоглощения. В продаже присутствует материал марок: С-15, С-25 и так далее. Цифра, указанная в маркировке материала, обозначает его плотность.

Пенополистирол, полученный путем изготовления под прессом, является материалом с герметично закупоренными внутренними порами. Благодаря этому такой прессованный теплоизолятор отличается хорошими теплоизоляционными качествами, высокой плотностью и механической прочностью. Марка обозначается буквами ПС.

Экструдированный пенополистирол является третьей разновидностью данного полимера. Имея обозначение ЭППС, он структурно схож с прессованными материалами, но его поры имеют значительно меньший размер, не превышающий 0,2 мм. Этот утеплитель наиболее часто применяется в строительстве. Материал отличается разной плотностью, которая указывается на упаковке, например, ЭППС 25, ЭППС 30 и так далее.

Известны также зарубежные автоклавная и автоклавно-экструзионная разновидности утеплителя. По причине весьма дорогого производства они редко задействуются в отечественном строительстве.

Размеры листа данного материала, толщина которого бывает порядка 20 мм, 50 мм, 100 мм, а также 30 и 40 мм, составляют 1000х1000, 1000х1200, 2000х1000 и 2000х1200 миллиметров. Исходя из этих показателей, потребитель может выбрать блок из листов ППС как для утепления довольно больших поверхностей, например, в качестве подложки под ламинат для теплого пола, так и для относительно малых утепляемых площадей.

Свойства пенополистирола

Плотность и иные технические параметры этого материала обусловлены технологией его производства.

Среди них на первом месте стоит его теплопроводность, благодаря которой пенополистирол является столь популярным утепляющим материалом. Наличие пузырьков газа в его структуре служит фактором сохранности микроклимата внутри помещений. Коэффициент теплопроводности этого материала равен 0,028 – 0,034 Вт/ (м. К). Показатель теплопроводности этого утеплителя будет тем выше, чем больше его плотность.

Другим полезным свойством ППС служит его паропроницаемость, показатель которой для его разных марок колеблется между 0,019 и 0,015 мг/м•ч•Па. Этот параметр выше нуля, потому что листы утеплителя подвергаются нарезке, следовательно, воздух может проникать через разрезы в толщу материала.

Влагопроницаемость у пенополистирола практически нулевая, то есть влагу он не пропускает. При погружении в воду фрагмента ППС он поглощает не более 0,4% влаги в отличие от ПБС, который может впитать в себя до 4% воды. Поэтому материал устойчив к воздействию влажной среды.

Прочность этого материала, равная 0,4 – 1 кг/см2 обусловлена крепостью связей между отдельными гранулами полимера.

Материал этот также химически устойчив к влиянию цемента, минеральных удобрений, мыла, соды и других соединений, но может повреждаться под действием растворителей типа уайт-спирита или скипидара.

Зато к солнечному свету и к горению этот полимер крайне неустойчив. Под действием ультрафиолетового излучения пенополистирол теряет свою упругость и механическую прочность и со временем полностью разрушается, а под действием пламени он быстро сгорает с выделением едкого дыма.

В отношении звукопоглощения данный утеплитель способен гасить ударные шумы только при прокладке его толстым слоем, а волновой шум он погасить не в состоянии.

Показатель экологической чистоты ППС, равно как и его биологической устойчивости весьма незначителен. Материал не влияет на состояние окружающей среды только при наличии на нем какого-либо защитного покрытия, а при горении выделяет множество вредных летучих соединений типа метанола, бензола или толуола. В нем не размножаются грибок и плесень, но могут селиться насекомые и грызуны. Мыши и крысы вполне могут создавать в толще пенополистирольных плит свои жилища и прогрызать ходы, особенно если им покрыта половая доска.

В целом же этот полимер весьма долговечен и надежен в процессе эксплуатации. Наличие качественной облицовки для защиты от различных неблагоприятных факторов и правильная, технически грамотная установка этого материала является залогом его длительной службы, срок которой может превышать 30 лет.

Плюсы и минусы применения ППС

Пенополистирол, как и любой другой материал, имеет ряд как положительных, так и отрицательных особенностей, которые следует принимать во внимание при его выборе для дальнейшего применения. Все они находятся в непосредственной зависимости от структуры конкретного сорта этого материала, полученной в процессе его производства. Как уже говорилось выше, основным положительным качеством этого теплоизолятора выступает низкий уровень его теплопроводности, позволяющий осуществить утепление любого строительного объекта с достаточной надежностью и высокой эффективностью.

Кроме устойчивости материала к высоким положительным и низким отрицательным температурам, существенным плюсом данного материала является также его весьма малый вес. Он без труда может выдержать нагрев до температуры порядка 80 градусов и устоять даже при сильных морозах.

Размягчение и нарушение структуры материала начинается только в случае длительного воздействия высокой температуры свыше 90 градусов Цельсия.

Легкие плиты такого теплоизолятора легко транспортируются и устанавливаются, не создавая после установки значительной нагрузки на элементы строительных конструкций объекта. Не пропуская и не впитывая воду, этот влагостойкий утеплитель не только сохраняет внутри здания его микроклимат, но и служит для защиты его стен от неблагоприятного влияния атмосферной влаги.

Высокую оценку потребителей пенополистирол получил также благодаря своей низкой стоимости, которая значительно ниже цены большинства теплоизоляторов других типов на современном российском рынке строительных материалов.

Благодаря применению ППС существенно возрастает показатель энергоэффективности утепленного им дома, снижая в несколько раз затраты по отоплению и кондиционированию здания после установки этого утеплителя.

Что касается недостатков пенополистирольного теплоизолятора, то главными из них выступают его горючесть и экологическая небезопасность. Материал начинает активно гореть при температурах от 210 градусов Цельсия, хотя некоторые его марки способны выдержать нагрев до 440 градусов. При сгорании ППС в окружающую среду поступают весьма опасные вещества, способные нанести вред как и этой среде, так и жильцам утепленного этим материалом дома.

Пенополистирол неустойчив к воздействию ультрафиолета и химических растворителей, под действием которых он весьма быстро повреждается, теряя свои основные технические характеристики. Мягкость материала и его способность хранить тепло привлекает вредителей, обустраивающих в нем свои жилища. Защита от насекомых и грызунов требует применения специальных составов, расходы на которые существенно повышают стоимость монтажа теплоизолятора и затраты на его эксплуатацию.

По причине относительно низкой плотности данного утеплителя в него может проникать пар, конденсирующийся в его структуре. При температурах до нуля градусов и ниже такой конденсат замерзает, повреждая структуру теплоизолятора и вызывая понижение теплоизоляционного эффекта для всего дома.

Являясь материалом, в целом способным обеспечить довольно качественную степень теплозащиты строения, пенополистирол сам нуждается в постоянной защите от различных неблагоприятных факторов.

Если забота о такой защите не будет проявлена заранее, то утеплитель, быстро потерявший свои положительные эксплуатационные качества, явится причиной множества проблем для собственников.

О том, как утеплить пол с помощью экструдированного пенополистирола, смотрите в следующем видео.

Учебное пособие по химии полистирола

Реакция присоединения полимеризации

Согласно принципу Ле-Шателье, увеличение температуры, при которой происходит реакция, будет благоприятствовать реагенту, мономеру, стороне уравнения. Поэтому реакцию аддитивной полимеризации проводят при очень умеренных температурах.

Полистирол может быть произведен в школьной лаборатории в качестве демонстрации.

Вы можете проверить растворимость вашего полистирола в различных растворителях, таких как концентрированная соляная кислота (12 моль л ^-1 ), разбавленная соляная кислота (10% HCl (водн.)), Циклогексан, оливковое масло, дихлорметан, бром и 2-бутанон.

Механизм реакции

Аддитивная полимеризация стирола (этенилбензола или фенилэтилена) с получением полистирола (поли (фенилэтен) или поли (этенилбензола)) протекает по свободнорадикальному механизму.
Свободный радикал — это молекула, которая не имеет заряда, но обладает высокой реакционной способностью, поскольку имеет неспаренный валентный электрон.
Ди (додеканоил) пероксид можно использовать в качестве инициатора реакции полимеризации, поскольку он имеет пероксигруппу (-O-O-) между двумя большими додеканоильными группами (CH ₃ (CH ₂ ) ₁₀ CO-).
Связь перокси O-O легко разрывается, расщепляя молекулу ди (додеканоил) пероксида на две и оставляя неспаренные электроны на атомах кислорода.
Это приводит к образованию свободного радикала CH ₃ (CH ₂ ) ₁₀ COO ^.