Применение пенопласт: Свойства и области применения пенопласта, Строительный Портал – Свойства и области применения пенопласта

Содержание

Пенопласт. Виды и применение. Свойства и особенности. Как выбрать

Пенопласт – это газонаполненный ячеистый утеплитель, полученный в результате вспенивания полимерного сырья. Материал отличается плавучестью, легкостью и простотой обработки. Он не подвержен гниению, поражению плесенью, грибками.

Виды пенопласта в зависимости от материала производства

Получение пенопласта возможно из различных материалов. Вне зависимости от его происхождения, утеплитель практически полностью состоит из воздуха.

Налажено промышленное производство пенопласта из нескольких видов сырья:

Полистирол.
Полиэтилен.
Поливинилхлорид.
Полиуретан.

Полистирольный пенопласт отличается достаточно высокой плотностью. Он состоит из скрепленных между собой шариков одинакового диаметра. Его часто используют для производства упаковки бытовой техники, а также утеплителя для сооружений и коммуникаций. Его укладывают для снижения теплопотерь стен, потолков и полов. Под пенопластом обычно подразумевается именно данный материал, полученный путем вспенивания полистирола.

Гораздо реже встречаются пенопласты из полиэтилена, поливинилхлорида и полиуретана. Изделия из полиэтилена имеют мягкую поверхность. Такой материал используется в качестве упаковки для пищевых продуктов, в частности печенья, зефира и других продовольственных товаров, которые могут потерять товарный вид при транспортировке. Пенопласт из ПВХ – это утеплитель для инженерных коммуникаций, а также потолков и крыш в непосредственной близости к электропроводке. Он не горит и плохо плавится, поэтому стоит на порядок дороже. Пенопласты из полиуретана самые эластичные. После сдавливания они возвращаются в первоначальную форму, поэтому используются в качестве мягкого наполнителя для производства мебели.

Где применяется пенопласт

Благодаря дешевизне, материал имеет очень широкое распространение. Его используют при строительстве и изготовлении:

Морских и речных судов.
Спасательных жилетов и нагрудников.
Плавающих рыболовных снастей.
Медицинской тары.
Демпферной упаковки для транспортировки бытовой техники.
Моделей для литья металлов.

Для применения в перечисленных направлениях пенопластовые изделия производятся в необходимой форме, поэтому имеют узкоспециализированное назначение. К примеру, изделия для упаковки бытовой техники делаются по габаритам определенной модели стиральной машины, холодильника и т.д. После использования по назначению они непригодны к повторному применению. Такая упаковка может быть направлена на переработку.

Наиболее распространенным вариантом использования пенопласта является изготовление утеплительных плит. Они делаются различного размера и толщины. Сечение листов обычно составляет от 1 до 10 см. Габариты плит для утепления редко превышают размер 1х1 м.

Свойства материала

Благодаря пористой структуре и материалу изготовления, пенопласт обладает рядом ценных качеств:

Эффективная теплоизоляция.
Срок службы не менее 50 лет.
Устойчивость к возгоранию.
Малая масса.

Поскольку материал почти на 98% состоит из пузырьков воздуха, он препятствует теплообмену. Его используют в качестве теплоизолятора для утепления жилых и нежилых зданий, инженерных коммуникаций, автотранспорта. Все виды пенопласта совместимы с подавляющим большинством стройматериалов. В частности плиты для утепления можно штукатурить, шпаклевать и красить. Существуют минимальные ограничения по сочетанию с другими материалами. К примеру, полистирольные плиты растворяются в ацетоне.

Очень важным показателем эффективности применения пенопласта является его долговечность. Срок его службы до момента распада составляет не менее 50 лет. Продолжительная эксплуатация возможна только при полной защите изделий от проникновения солнечных лучей. При этом для пенопласта не важен температурный режим. Он может постоянно находиться как в холоде, так и жаре. При этом изделия не терпят механического воздействия. Они могут быть повреждены птицами или грызунами.

В состав пенопластов входят антипирены, что наделяет их пожароустойчивостью. Добавки препятствуют возгоранию при воздействии открытого огня. Однако при воздействии пламени все виды пенопласта, кроме поливинилхлоридного, начинают плавиться, теряют форму и в дальнейшем нуждаются в замене.

Важное достоинство пенопласта в малой массе. Материал практически ничего не весит. Это позволяет его использовать для утепления старых ветхих сооружений, фундамент в которых не рассчитан на дополнительные нагрузки. Также пенопласт применяют в качестве наполнителя при строительстве судов. Поскольку плотность материала меньше плотности воды, то он имеет высокую плавучесть. Даже небольшой отрезок утеплителя способен удерживать на воде взрослого человека. Профессиональные спасательные жилеты и нагрудники заполнены именно пенопластом.

Несмотря на пористую структуру, утеплительный слой из пенопласта не является эффективным звукоизолятором. В связи с этим его применение с целью подавления проникновения шумов нецелесообразно. В этом плане пенопластовые плиты уступают минеральной и базальтовой вате.

Неоспоримым преимуществом пенопласта является удобство его монтажа. Для работы с материалом не требуется наличие специализированного инструмента. Его резка выполняется обычным монтажным и даже кухонным ножом. Также возможно проводить раскрой электролобзиком, ножовкой по дереву. Однако при использовании острого монтажного ножа при распиле образовывается минимальное количество пыли и вырванных шариков. При резке пенопласта трение инструмента об утеплитель сопровождается характерным неприятным скрипом.

Непосредственная фиксация пенопласта возможна путем использования клеящих материалов, таких как специализированные цементные составы, жидкие гвозди, клей пена. Для механической фиксации применяются дюбель грибки. Последние имеют большую шляпку в виде зонтика, поэтому обеспечивают большую площадь контакта с пенопластом. Это исключает вырывание утеплителя.

Критерии выборов пенопласта по плотности в зависимости от значения

Покупая пенопласт можно легко ошибиться, поскольку материал предлагается в широком диапазоне плотности и размера. Что касается ошибки с выбранными габаритами, то она не столь критична, поскольку плиты утепления легко подрезаются. Главным критерием при покупке пенопласта выступает именно его плотность.

При использовании материала в качестве утеплителя под вагонку или гипсокартон достаточно плотности 15 кг/м³. Внешняя оболочка делает этот недостаток некритичным. Для утепления фасадов требуется более плотная плита, как минимум 25 кг/м³. Она достаточно твердая и устойчивая к механическим повреждениям, поэтому может сверху штукатуриться с использованием армирующей сетки. Плотность 35 кг/м³ и выше помимо теплоизоляционных качеств дает звукоизоляцию, хотя и не столь выраженную, как у минеральной ваты.

Пенопласт продается в упаковке, состоящей из нескольких плит. Они располагаются вплотную друг другу, поэтому образовывают куб или параллелепипед. Благодаря такой форме путем измерения габаритов упаковки можно определить фактический объем утеплителя в кубических метрах. После взвешивания рассчитывается точный показатель плотности материала. Зачастую информация об этом на упаковке не всегда соответствует действительности, поэтому нуждается в проверке.

Особенности использования пенопласта как утеплителя

Для утепления чаще всего используются плиты сечением 5 и 10 см. Для экономии полезного пространства при утеплении стен они закрепляются со стороны фасадов. Также возможна закладка листов пенопласта между лагами пола, межэтажного перекрытия, крыши. Наиболее технически сложным является утепление фасадов, поскольку подразумевает крепление материала на вертикальной поверхности и его дальнейшее оштукатуривание.

Для предотвращения срыва плит под ветровой нагрузкой требуется их надежное закрепление, поэтому помимо клеящих составов рекомендовано проводить и механическое крепление путем установки дюбель грибков. Они загоняются по четырем углам плиты, а также по центру. Количество креплений зависит от размера плиты. Шляпки дюбелей частично погружаются в утеплитель. Листы пенопласта плотно состыковываются между собой, перед этим на их торцы наносится монтажная пена, которая заполняет стыки и препятствует образованию мостиков холода.

Более сложным и эффективным является использование в качестве утеплителя двух слоев пенопласта толщиной по 5 см, чем одного на 10 см. Применение двухслойного пенопласта позволяет проводить укладку второго слоя со смещением, закрывая тем самым предыдущий стык.

Для оштукатуривания пенопласта применяются специализированные цементные составы. Стандартная цементно-песчаная штукатурка имеет плохую адгезию, поэтому ее применение недопустимо. Для лучшего прилипания штукатурки пенопласт можно поцарапать гвоздем или саморезом. Такое решение возможно только на плотном пенопласте.

Штукатурка наносится тонким слоем, после чего к ней приклеивается фасадная армирующая стеклосетка. Ее плотность составляет не менее 120-150 г/м². Сетка приглаживается шпателем и вдавливается в штукатурку. После этого наносится дополнительный слой штукатурки в несколько миллиметров. Это позволяет закрыть следы от крепежа и стыки сетки. После высыхания поверхность закрашивается фасадной краской.

Применение — Пенопласт в строительстве

Применение Пенопласта

Универсальность применения

Пенополистирольные плиты универсальны в применении и используются для теплоизоляции при строительстве и ремонте зданий и сооружений, для звукоизоляции при ударных шумовых нагрузках, для создания термоизолирующих объемов (например, морозильные камеры, изотермические фургоны и рефрижераторы) и упаковки, а также в других областях народного хозяйства.

Утепление несущих элементов фундаментов

Теплоизоляция фундаментов чрезвычайно важна, т.к. от этого значительно зависит долговечность и тепловой баланс зданий и сооружений. Поэтому вопрос по теплоизоляции фундаментов, особенно в местах с суровым климатом ставится на одно из ключевых мест.

Обычно пенополистирол применяют в качестве средней части трехслойных фундаментных блоков. Свойства данного материала и его качество позволили изготавливать фундамент более эффективной и современной конструкции.

Хорошо зарекомендовал себя пенополистирол при устройстве бесподвальных строений.

В этом случае на подготовленную площадку укладываются плиты утеплителя в один или несколько слоев, заливаются бетоном и далее строение возводится обычным порядком.

В современном фундаменте пенополистирол (пенопласт) используют в качестве несъемной опалубки при изготовлении и монолитного фундамента непосредственно на объекте.

Пенополистирольные плиты можно эффективно применять для вертикальной и горизонтальной защиты фундаментов от промерзания. Плиты пенополистирола укладываются вдоль фундамента и засыпаются. В некоторых случаях необходимо дополнительная гидроизоляция. При такой конструкции бетонная стяжка одновременно является фундаментом и основанием пола.

Особо отметим возможность применения пенопласта в целях изоляции фундаментов для предотвращения промерзания.

Утепление полов (межэтажных перекрытий)

Плиты пенопласта являются отличным средством для теплоизоляции пола и межэтажных перекрытий.

Применение пенопластовых плит в полах и межэтажных перекрытиях служит эффективным средством для их теплоизоляции и снижения передачи ударного шума и вибрации.

При теплоизоляции пола плиты пенополистирола укладываются на слой изолирующего материала, поверх нее укладывается цементная (бетонная) смесь.

Утепление кровель (крыши)

Теплоизоляция кровель бывает следующих видов:

«Невентилируемая (теплая) крыша» — крыша покрывается пенополистиролом ПСБС, на поверхность которого укладывается гидроизоляция.

«Вентилируемая (холодная) крыша» – пенопласт укладывается на тыльную сторону крыши, но при этом оставляется вентилируемая полость, предотвращающая конденсацию водяных паров.

Плиты пенополистирола также применяются для теплоизоляции двускатных крыш.

Утепленние стен — внутреннее и наружное (фасад)

При утеплении стен пенополистирольные плиты укладываются в полость стены с небольшим зазором между внутренней и наружной частью стены.

Пенополистирольные плиты легко нарезать и крепить с помощью монтажных приспособлений, приклеивать клеем, мастикой или цементным раствором.

Возможен другой вариант теплоизоляции — когда плиты пенополистирола крепятся непосредственно к внутренней или наружной поверхности.

Во всех случаях плиты крепятся либо механическими креплениями (н-р дюпелями), либо клеящими составами, после чего их необходимо качественно облицовывать.

Пенопластовые плиты всегда необходимо защищать от воздействия открытого огня, поэтому они обшиваются гипсокартонном или штукатурятся.

При внутренней теплоизоляции пенополистирольными плитами существенно повышается комфортность помещения (т.к. кроме теплоизоляционного пенопласт имеет и шумопоглощающий эффект).

При наружном креплении плит ПСБ-С их поверхность оштукатуривается цементным раствором, нанесенным на прочную основу – обычно сетку.

Снаружи пенополистирол закрывают разными материалами – плиткой, кирпичом, штукатуркой и т.п.

Теплоизоляция фасадов дает дополнительный барьер для наружной поверхности стены от воздействия ветра и дождя, а также от сезонных перепадов температур.

Становится очевидно, что при наружной теплоизоляции фасада здания его стены круглый год будет находиться в зоне положительных температур и в сухом состоянии.

Все резкие изменения температуры окружающей среды воспринимаются утеплителем, и поэтому стена не испытывает негативного разрушающего воздействия и не происходит тепловых потерь – этим и обеспечивается эффективная теплоизоляция дома. (Картинка с сайта penoplast-opt.ru или наподобие)

Несъемная опалубка из пенополистирола.

Несъемная опалубка из пенополистирола, предназначена для быстрого возведения монолитных зданий различной этажности, как непосредственно несущих конструкций так и для заполнения проемов наружных стен в рамно-связевых зданий. Эта теплосберегающая технология по теплозащите, звукоизоляции, комфортности, простоте, скорости и стоимости строительства, прочности и долговечности строений относится к высоким технологиям в области строительства.

Несъемная опалубка из пенополистирола используется в строительстве:

Коттеджей, сельских домов и дач
Многоэтажных жилых домов
Танхаусов, каскадных двух и трехэтажных многоквартирных домов
Теплых индивидуальны бассейнов
Административных общественных зданий и спорткомплексов, холодильников, сервисных объектов, овощехранилищ и складов

Применение на трубопроводах

Немалая часть теплопотерь приходится на инженерные коммуникации, поскольку их теплоизоляции долгое время не уделялось должного внимания.

В последнее время для теплоизоляции трубопроводов холодного водоснабжения, вентиляционных каналов и т.п. все чаще стали применять пенопласт.

Этот материал также используют для защиты водопроводных и канализационных труб городских магистралей от замерзания.

Благодаря этому материалу, трубопроводы можно укладывать на меньшей глубине, что существенно снижает расходы на выемку грунта.

Несомненным достоинством применения пенополистирола для теплоизоляции трубопроводов является возможность придания материалу практически любых форм, что способствует функциональному приспособлению к конструктивным требованиям.

Купить Пенопласт

Опасный материал в строительстве – ПЕНОПОЛИСТИРОЛ

ПЕНОПОЛИСТИРОЛ

Бурное развитие химической промышленности совпало с эпохой «холодной войны». Для новых систем обороны и нападения понадобились адекватные тепло- и звукоизоляционные материалы. Им надлежало отличаться, в частности, экономичностью, простотой в изготовлении, удобством в применении, легкостью, низкой теплопроводностью. Заказ военных был успешно выполнен. Появились полимерные утеплители, в том числе пенополистирол.

Горячеформованный пенополистирол (ГОСТ 15588–86) получил широкое распространение в строительной и упаковочной индустриях. Пенополистирол (ППС) – газонаполненный пенопласт на основе полистирола (ПС). В современных производствах вспенивание ПС осуществляется в основном за счёт использования высококипящих жидкостей (изопентан, метиленхлорид и др ), которые вводят при полимеризации стирола (С), в полистирольный «бисер». При нагревании например в горячей воде, бисер вспенивается, образуя предвспененные гранулы, которые после сушки и вылёживания спекаются в объёмные блоки при температурах 140-170°С и давлениях 150-200 КГС/см

2. Блоки затем режут на нужные размеры. В промышленности используется также экструзионный пенополистирол с непрерывным методом получения (ППС).

Не секрет, что война и комфорт — «вещи несовместные». Поэтому когда материал доказал коммерческую ценность при массовом решении задач энергосбережения в гражданской сфере, полная информация о нем стала опасна для профильного бизнеса.

Поэтому пенопласт, легкий и теплый на ощупь материал, состоящий на 98% состоит из воздуха, подаренный нам полвека назад химиками и названный ими пенополистиролом, широко используют при строительстве разных технологических зданий, жилых домов, панельные стены которых похожи на пирог с химической начинкой или с надетыми на стену из монолитного железобетона с наружной и внутренней стороны термоблоками из вспененного полистирола. Такой дом гордо называют «ТЕРМОДОМ».

Для пропаганды использования пенополистирола в строительстве ему присваивают множество мифов:

Миф первый:

Высокие теплоизоляционные свойства.

Теплоизоляторы по критерию теплопроводности. Большинство утеплителей из вспененных пластмасс, как правило, имеют коэффициент теплопроводности 0,035–0,048 Вт/мК при температуре 25°С. Отдельные производители заявляют, что этот показатель достигает значений 0,020 Вт/мК и даже 0,018 Вт/мК. Но вспененным пластмассам присуще водопоглощение. Так гранулированный пенополистирол, изготовленный беспресовым методом увеличивает свое водопоглощение до 350% по массе. Но и это еще не предел. Зафиксированы случаи, когда плиты беспрессового пенополистирола при эксплуатации покрытия с поврежденным гидроизоляционным ковром приобретают влажность до 900%. Понятно, что при таком количестве поглощенной воды, ни о каком нормативном значении коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала и речи быть не может.

В течение часа человек выделяет около 100 г влаги. Если это жилое помещение, то к этому количеству необходимо добавить влагу, появляющуюся при приготовлении пищи, стирке и т.д., в результате чего влажность увеличивается многократно. Поэтому для создания комфортного и здорового микроклимата наружные стены должны «дышать», что означает – обладать хорошей паропроницаемостью. Однако паропроницаемость абсолютно всех вспененных утеплительных материалов, применяемых в строительстве на порядок меньше, чем минераловатных и стекловолоконных утеплителей. Например, коэффициент паропроницания пенополиуретана и пенополистирола равен приблизительно 0,05 мг/мчПа, в то время как у минераловатных изделий – 0,4–0,6 мг/мчПа. Поэтому, как показывают результаты исследований, проведенные франкфуртским Институтом строительной физики и ганноверским Институтом строительной техники, применение в качестве утеплителя пенополистирольных плит уменьшает диффузию водяного пара через наружные стены в среднем на 55–57%. Технический университет в Хельсинки проводил мониторинг параметров микроклимата в санкт-петербургских домах, утепленных пенополистиролом. В этих домах старые, традиционные окна советского изготовления были заменены новыми, современными со стеклопакетами и вентиляционными клапанами, была восстановлена вентиляция, установлена система управления температурой теплоносителя. Однако в первую же зиму относительная влажность воздуха в 70% квартир достигла 80% при температуре воздуха 18°С, а такие условия являются весьма благоприятными для развития грибков.

Миф второй: Долговечный материал.

Это свойство явилось причиной более пристального изучения свойств многих теплоизоляционных материалов, в том числе и пенополистирола. Особенно глубокие исследования были проведены лабораторией профессора А. И. Ананьева в НИИ Строительной Физики (Москва). Поводом к проведению исследований стали результаты вскрытия покрытия подземного торгового комплекса на Манежной площади в Москве, построенного несколько лет назад. При вскрытии покрытия, находящегося в эксплуатации всего два года, было обнаружено значительное разрушение пенополистирольных плит, на которых образовались значительные раковины и трещины. В результате деструкционных процессов толщина некоторых плит уменьшилась 80–14 мм, при этом плотность пенополистирола в зоне самой тонкой части увеличилась более чем в четыре раза – до 120 кг/м³. Приведенное сопротивление теплопередаче теплоизоляционного слоя покрытия в зоне чрезмерной деструкции пенополистирольных плит стало составлять 0,32 кв. м°С/Вт, что отличает его от проектного значения, равного 2,7 кв. м°С/Вт, более чем в восемь раз. Причина столь катастрофического состояния утеплителя заключалась, как показали результаты исследований, в нарушении технологии производства работ и отсутствием учета ряда физических и химических особенностей пенополистирола при проектировании. Этой же лабораторией были проведены исследования беспрессового пенополистирола, эксплуатировавшегося, так сказать, в более ординарных условиях – наружных ограждающих конструкциях зданий. Результаты показали довольно существенное увеличение (0,047–0,05 Вт/м°С) теплопроводности утеплителя.
Высокую сходимость с результатами НИИСФ показывают исследования, проведенные Нижегородским государственным архитектурно-строительным университетом. Полученные там данные показывают, что величина приведенного значения сопротивления теплопередаче наружных стен, утепленных беспрессовым пенополистиролом, уменьшилась в среднем на 49–59%.

Заведующий лабораторией российского НИИ строительной физики, доктор технических наук Александр АНАНЬЕВ и председатель правления Российского общества инженеров строительства (РОИС), доктор технических наук Олег ЛОБОВ зафиксировали случаи, когда за семь-десять лет эксплуатации конструкций втрое снизилась способность пенополистирола держать тепло. Это, по их мнению, происходит потому, что, кроме процесса естественного разрушения, действуют и другие факторы: например, ремонт квартир, неосторожное обращение жильцов с бытовой химией. Плохо переносит пенополистирол и летучие углеводородные соединения (они появляются, когда фасад красят или покрывают гидроизоляцией).

Безоглядное применение полимеров, как утверждает российский профессор Борис БАТАЛИН, сорок лет посвятивший изучению стройматериалов, может привести к тому, что сиюминутная экономия обернется впоследствии многомиллиардными затратами. Доказано, что через 10-15 лет пенополистирол неминуемо постареет, ухудшатся его теплозащитные свойства. А значит, тепла для обогрева домов понадобится вдвое больше.

С этой точки зрения более эффективен экструзионный пенополистирол (ЭППС), который, как показывают результаты моделирования в ВНИИстройполимер, выдерживает 50-летние циклические температурно-влажностные нагрузки, но при условии применения в земляном полотне (подстилка дорожному покрытию) и для утепления подвальных помещений. Косвенно эти данные подтверждают и результаты обследования, выполненные Белорусским национальным техническим университетом. Обследованию были подвергнуты построенные в 1976 г. сооружения, в ограждающих конструкциях которых был использован экструзионный пенополистирол. Для лабораторных исследований были взяты контрольные образцы, результаты изучения которых показали, что утеплитель находится в превосходном состоянии. Подчеркнем, экструзионный пенополистирол применяется на Западе в качестве утеплителя расположенного в земле – в основном под дорожным полотном автомагистралей или искусственных водоемов, т.е. там, где не подвергается воздействию водяного пара.

Миф третий: Экологичный материал.

К материалам на основе полистирола особенно много претензий в связи с выделением вредных веществ. Дело в том, что, во-первых, 100%-ая полимеризация происходит только теоретически. На самом деле этого у полистирола никогда не бывает, процесс полимеризации идет не до конца, на 97–98%; во-вторых, процесс полимеризации обратим, поэтому полимеры постоянно разлагаются под влиянием света, кислорода, озона, воды, механических и ионизирующих воздействий, и особенно под влиянием тепла. Образовывающийся таким образом свободный стирол проникает в помещения, и люди длительное время живут в обстановке, когда в жилой атмосфере есть стирол (пусть концентрации и ниже ПДК). От этих микродоз стирола страдает сердце, особые проблемы возникают у женщин. Стирол оказывает сильное воздействие на печень, вызывая среди прочего и токсический гепатит.

Основная токсикологическая опасность полистирола (ПС) и пенополистирола (ППС) соответственно состоит в том, что ПС относится к равновесным полимерам, которые при обычных условиях эксплуатации подвержены процессу деполимеризации и в результате уже при обычных условиях эксплуатации находится в термодинамическом равновесии со своим высокотоксичным мономером – стиролом (С): ПС n = ПС n-1 + С.

Если термодинамическое равновесие полистирола сдвигается вправо, следовательно, стирол постоянно выделяется в окружающую среду. Наличие термодинамического равновесия полистирола доказано экспериментально. Концентрация С в ПС зависит от температуры (повышение температуры вызывает повышение концентрации С). При температуре 25°С концентрация С в ПС составляет 10,6 Кмолей/м³. Так как один Кмоль ПС составляет 104 грамма, то при 25°С в 1 м³ пенополистирола будет содержаться 104 микрограмм стирола, что очень много с учётом того что величина ПДК (линейной концепции) для развитых стран. ПДК стирола у них составляет 0,002 мг/м³ для воздуха населённых мест и помещений!!!

Исследования в Минске показали, что даже при комнатной температуре образцы систем утепления с тонкослойными штукатурками и теплоизоляцией из пенополистирола отечественного производства исторгают недопустимо много стирола (превышение ПДК — в 3,7–10,1 раза). А при 80 градусах (до такой температуры летом способны нагреваться внешние слои стены) зафиксировано 169-кратное превышение! «Голенький» же образец пенополистирола при тех же 80 градусах выдал стирола в количестве 525 ПДК.

Пенопласт также подвергается выветриванию, при котором в малых концентрациях возникают газосодержащие смеси. Если они долго воздействуют на организм ребенка или больного человека, то обязательно обеспечат затяжные и непонятные болезни. В западных странах все эти стойкие органические загрязнители (СОЗы) подпадают под запрет специальной Стокгольмской конвенции.

Член-корреспондент Российской академии наук Борис Гусев и его коллеги обнаружили, что за период эксплуатации разлагается до 10–15% пенополистирола, притом разложившаяся часть — на 65% стирол. А он имеет повышенные кумулятивные свойства — накапливается в печени, но не выводится. Значит, считают ученые, надо уменьшить ПДК стирола, выделяющегося в жилье, раз в 600. Выходит, применять это вещество в жилищной сфере нельзя вообще.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Предельно допустима концентрация (ПДК)

Говоря о таком параметре, как ПДК необходимо упомянуть, что существуют две концепции оценки влияния вредных веществ на организм человека – пороговая и линейная. В пороговой концепции утверждается, что снижать концентрации вредных веществ нужно до некоторого уровня (порога), определяемого значением предельно-допустимой концентрации (ПДК). Малые концентрации (ниже уровня ПДК) вредных веществ безвредны. Этой концепции придерживаются в России и странах бывшего СССР. В линейной концепции предполагается, что вредное влияние на человека пропорционально (линейно) зависит от суммарного количества поглощенного вещества, то есть от произведения его концентрации на время. Отсюда вывод: Малые концентрации при длительном потреблении вредны. Этой концепции фактически придерживается ряд стран: США, ФРГ, Канада, Бельгия, Япония и некоторые другие. Переход к линейной концепции вынудит пересмотреть очень многие нормативы. Например, величина ПДК на сернистый ангидрид должна быть уменьшена в 6,2 раза, а на стирол – в 594 (!) раза. Столь низкое требуемое значение ПДК на стирол в помещении вызвано особыми свойствами стирола. Это вещество относится к конденсированным ароматическим соединениям, имеющим в своей молекуле одно или несколько бензольных ядер, и, подобно аналогичным веществам (бензол, бензпирен, безантрацен), имеет повышенные коммулятивные (накопительные) свойства: накапливается в печени и не выводится наружу.

Выводы наших исследователей-экологов весьма категоричны. Во-первых, необходимо пересмотреть нормы ПДК, которые для жилищного строительства должны быть уменьшены в десятки и сотни раз в соответствии с коммулятивными свойствами вредных материалов. Во-вторых, по мнению ученых, среди веществ, содержащихся в строительных материалах, наибольшей степенью коммулятивности обладает стирол, что требует уменьшения ПДК при его использовании в жилищном строительстве до таких минимальных значений, что это равносильно полному запрещению применения продуктов полимеризации стирола в жилищном строительстве вообще.

Но и это еще не все. При окислении стирола кислородом воздуха образуется бензальдегид и формальдегид. При высоких температурах (от 160°С и выше) пенополистирол подвергается интенсивной термоокислительной деструкции разлагаясь в основном до высокотоксичного стирола, сильнейшим образом отравляя окружающую среду и людей, что и имеет место при пожарах в зданиях, утеплённых ППС. Помимо этого, при пожарах ППС плавится и его плав горит, а температура горящего сплава ППС достигает 1100°С, что приводит к разрушению даже мощных металлических конструкций. Именно из-за высокой температуры горения ППС его используют как основной компонент в напалмовых бомбах, используемых, в том числе и для уничтожения бронетехники противника!!! Из-за этих свойств ППС его категорически запретили к применению как утеплителя в железнодорожных вагонах ещё более 15 лет назад. В работах НПО «ВНИИСТРОЙПОЛИМЕР» по санитарно-химической оценке различных строительных конструкций утеплённых ППС, проведённых в 70х..80х годах прошлого века было показано, что ни одна из представленных конструкций, не может быть применена в строительстве жилых зданий. Причиной этого было превышение реального содержания С в воздухе над значением ПДКСС для С. В 90х годах отрицательное заключение получил так называемый пенополистиролбетон, который предполагали заливать в полые конструкции. Превышение концентраций С в 2-4 раза над уровнем ПДКСС.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Стирол (винилбензол, фенилэтилен) — непредельный, ароматический углеводород, С₆Н₅СН=СН₂ –бесцветная жидкость со специфическим запахом, плотностью 0,906 г/см³, температура кипения 145,2°С.

Стирол-мономер применяется в производстве полистирола (в т.ч. ударного полистирола и пенополистирола), АБС-пластиков, бута-диен-стирольных каучуков, термоэластопластов, сополимеров с акрилонитрилом, винилхлоридом; сополимеры с дивинилбензолом — сырье для ионообменных смол; реакционноспособный растворитель полиэфирных смол, модификатор алкидных смол.

Вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, головную боль, расстройство центральной и вегетативной нервной системы. Предельно допустимая концентрация — 5 мг/м³ (предельная концепция), и 0,002 мг/м³(линейная концепция). Стирол отрицательно воздействует на кровь человека, вызывая лейкоз, отрицательно действует на печень, может вызвать токсический гепатит. Особая опасность стирола состоит в том, что он обладает эмбриогенным действием, то есть при длительном воздействии вызывает уродство эмбриона в чреве матери (см. работы профессора Бокова А.Н., в трудах кафедры гигиены и токсикологии полимерных материалов Ростовского мединститута).

Известный факт: большинство молодых женщин, живших на БАМе в передвижных домиках (а их утепляли именно пенополистиролом), потеряли способность к рождению детей. А в Белоруссии в домах, с аналогичным утеплителем дети до 14 лет болеют в пять- шесть раз чаще, чем в обычных домах.

Кроме того, стирол обладает ещё одним опаснейшим свойством – высоким коэффициентом кумулятивности (накапливаемости), то есть ярко выраженной способностью накапливаться (концентрироваться) в организме человека. В доказательство приведём таблицу коэффициентов кумулятивности ряда вредных веществ выделяющихся из полимерных строительных материалов:

Коэффициенты кумулятивности ряда вредных веществ

Вещество	Коэффициент Кумулятивности
Оксид углерода	0,1195
Диоксид азота	0,1760
Фенол	0,2815
Формальдегид	0,5750
Бензол	0,6330
Стирол	0,7005

Таким образом, даже при содержании стирола в воздухе помещений на уровне ПДКСС (0,002 мг/м³) он будет оказывать сильное токсическое действие на организм человека за счёт кумуляции (накопления).

Полистирол — продукт полимеризации стирола (винилбензола). Полистирол — твердое, упругое, бесцветное вещество. Это жесткий, аморфный полимер с невысокой механической прочностью при растяжении и изгибе. Полистирол имеет низкую плотно

Применение пенополистирола в строительстве

Широкое распространение пенополистирола в строительстве обусловлено его способностью обеспечивать хорошую теплоизоляцию здания, а также способность при небольшой плотности самого материала нести значительную механическую нагрузку.
Область использования пенополистирола в строительстве не ограничивается индивидуальным строительством. Все большую популярность приобретает материал при монолитном строительстве, где он используется в качестве теплоизоляции при изготовлении многослойных панелей.
Пенополистирол, имея очень низкую собственную плотность, незаменим также при реконструкции старых зданий, где изменение нагрузки на несущие поверхности сооружения порой критично.

Закладка пенопласта в наружные стены возводимых зданий позволяет намного снизить потери тепла в них. Пенопласт по своим характеристиким значительно превосходит традиционные теплосберегающии материалы, такие как минеральная вата, пенные блоки и т.д., к тому же более дешев, и прост в монтаже.
По своим теплосберегающим свойствам плита пенополистирола толщиной всего 120мм эквивалентна полуметровой стене из деревянного бруса, или железобетонной стене четырехметровой толщины!

Широко используются теплосберегающии свойства пенополистирола также при строительстве трубопроводов.
В крупном домостроении пенополистирол используют:
1. Для утепления стен
2. Утепления полов
3. Утепления кровель
4. Утепления фундаментов

Рассмотрим более подробно преимущества и способы использования данного материала в вышеперечисленных сферах

Строительство трубопроводов

Известно, что доля потери тепла через инженерные коммуникации достигает порой 30%. Все чаще для их теплоизоляции используют пенополистирол.
Благодаря использованию пенополистирола для защиты трубопроводов, их стало возможным закладывать на меньшую глубину, что соответственно сократило трудозатраты и стоимость работ. Огромным плюсом использования пенополистирола для защиты труб от промерзания является возможность придания этому материалу практически любой формы.
Также пенополистирол все чаще используют для изоляции телефонных и электрических кабелей.

Утепление стен

Пенопласт полистирольный используют как для наружной, так и для внутренней теплоизоляции. При изоляции внешней поверхности стен плиты приклеивают к ним цементным раствором, клеем, мастикой, либо крепятся при помощи монтажных приспособлений. При этом надо учитывать тот факт, что пенопласту в силу своих химических свойств, необходима защита от воздействия прямого, открытого пламени. Для этих целей используют различные штукатурки, керамику, кирпич. Один из этих материалов обязательно использовать для защиты фасадного пенополистирола.

При использовании пенополистирола для внутренней теплоизоляции, материал также проявляет свои шумозащитные свойства, что дает прекрасный эффект, и значительно повышает комфортность помещения. Но и здесь нельзя забывать о защите пенополистирольных плит от открытого огня. Для этого прекрасно подходит гипсокартон.

Утеплять стены лучше всего полистирольными плитами толщиной 30-50мм. Их устанавливают на внутреннею поверхность стены с небольшим зазором, для предотвращения возможность передачи влаги от стены к материалу. По нужному размеру плиты полистирола очень просто нарезать обычным ножом. Прикрепить изоляционные плиты к стене можно простыми стеновыми анкерами с шагом около полметра по вертикали, и около метра по горизонтали.

Еще одним возможным способом изоляции стен является крепление пенополистирольных непосредственно к стене с помощью механических креплений или клея.
К ее внутренней или наружной части. Рекомендуемая толщина плиты для такого способа крепления составляет 20-30мм для внутренней и 50-80мм для наружной части стены.
Обязательным условием утепления пенополистиролом стен является их облицовка. При внутренней отделке используют гипсокартонные листы, при наружном поверхность плит покрывают несколькими слоями цементного раствора, предварительно расположив на плите прочную основу. Например, металлическую сетку.

Утепление полов

Для обеспечения некоторой теплоизоляции пола, а также снижения уровня передачи шума при ударах, перемещении мебели, других механических воздействий на перекрытия, также служит пенопласт.
Для изоляции пола плиты пенополистирола (пенопласта) толщиной до 5см, укладывают на подушку из материала с изолирующими свойствами. Швы между плитами тщательно герметизируется, после чего поверх изоляционной конструкции укладывается бетонная смесь, либо ДСП.

Утепление кровель

Теплоизоляция кровель пенополистирольными плитами все шире используется в многоквартирных домах.
Технология теплоизоляции крыш зданий и сооружений зависит от конструктивных особенностей кровли и заключается:
На теплых («невентилируемых») крышах – пенополистирольные плиты укладываются непосредственно на поверхность кровли, на поверхность самих плит укладывают слой битума. Толщина полистирольных плит при таком методе утепления составляет около 7см.
На холодных («вентилируемых») крышах – установка пенополистирольных плит производится на внутреннюю поверхность кровли, с обязательным оставлением полости для вентиляции, для предотвращения конденсации влаги.
Для теплоизоляции двухскатных крыш, с целью использования чердачных помещений под жилые, плиты пенопласта устанавливают в промежуток между стропилами крыши. Толщина одного или нескольких слоев пенопласта при таком методе утепления должна быть равна толщине стропил

Утепление фундаментов

Применение пенополистирольных плит для утепления такой важной части здания как фундамент, не новость, особенно в районах с суровым климатом. Достаточно давно пенополистирольные плиты используются там, в качестве прокладки при изготовлении трехслойных фундаментных блоков.
Однако прогресс не стоит на месте. Качества и свойства современного пенополистирола позволили применять его при создании фундаментов более эффективной конструкции. Речь идет о использовании пенополистирольных плит при создании опалубки для создания монолитного фундамента непосредственно на объекте строительства.
Использование пенополистирола в этом качестве позволило значительно снизить расход бетона, арматуры, а также трудозатраты при создании фундамента здания.

Неплохо зарекомендовал себя пенополистирол также при строительстве бесподвальных помещений.
При возведении таких конструкций пенополстирольные плиты укладывают непосредственно на подготовленную для этого площадку, заливая их бетоном, после чего строение возводится обычным порядком.
Такой способ строения зданий не исключает необходимости устройства точечного фундамента под несущие опоры.
Стоит отметить еще один способ защиты фундаментов зданий, хорошо знакомый строителям северных районов нашей страны, с помощью пенополистирольных плит.
Речь идет о защите фундамента от промерзания, что имеет очень важное значение при строительстве в условиях холодного климата.
Для защиты фундамента в этом случае, вдоль него, прорывается траншея, шириной около метра, и глубиной определяемой глубиной промерзания грунта. В полученный ров укладывают пенополистирольные плиты, и засыпают их грунтом. В отдельных случаях дополнительно устраивают гидроизоляцию.

Применение пенопласта – утепление снаружи и внутри

С проблемой утепления квартиры или частного дома сталкивались очень многие. Существует масса материалов, подходящих для этого, но применение пенопласта считается самым популярным из-за небольшой цены и хороших характеристик утеплителя.

Достоинства и недостатки материала

Прежде чем приобретать нужное количество пенопласта для утепления, нужно узнать о достоинствах и недостатках данного материала. К преимуществам пенопласта относят:

Небольшой вес. Пенопласт производят путем вспенивания и охлаждения такого вещества, как полистирол. За счет того, что в окончательном составе пенопласта всего 2 % полистирола, а 98 % – пузырьки газа, его можно назвать одним из самых легких материалов. Даже ребенок сможет легко поднять большие плиты утеплителя.
Простота резки и монтажа, благодаря чему работать с пенопластом может даже не специалист в строительной сфере.
Устойчивость к прямым солнечным лучам, перепадам температур, морозам, высокому атмосферному давлению. Это делает утеплитель столь популярным.
Теплоемкость. Пенопласт характеризуется низким термическим давлением.
Материал характеризуется качественной звукоизоляцией от ударного шума.
Данный утеплитель считают противопожарным – да, он не сможет погасить пламя, однако затушит его.
Длительный срок службы при правильной укладке.
Сопротивление некоторым химическим веществам.
Экологическая безопасность – в состав пенопласта не входят никакие химические соединения, что делает его весьма безопасным для проживающих в доме.
Небольшая стоимость пенопласта. Цена чаще всего является определяющим фактором, а потому низкая стоимость пенопласта делает его одним из наиболее популярных материалов.

Но стоит помнить и про недостатки, которые есть у любого строительного материала. Если говорить о данном материале, то к его недостаткам можно отнести:

Небольшая механическая прочность. Это говорит о том, что после установки вам придется дополнительно защищать утеплитель от повреждений.
Плиты пенопласта практически не пропускают воздух.
Материал быстро разрушается, находясь под воздействием лакокрасочных раствором и нитрокрасок.

Пенопласт в качестве утеплителя – где и как?

Данный материал в строительной сфере используется очень широко. Мы расскажем о том, как провести утепление с помощью этого материала, рассмотрев все возможные варианты. Так, например, проводится утепление стен пенопластом как наружных, так и внутренних. Если говорить про наружное утепление, то в этом случае можно переместить наибольшую часть промерзания к внешним стенам, благодаря чему холод не будет проникать внутрь комнаты. Но тут важно сверху утеплителя положить слой штукатурки – это позволит защитить материал от повреждений.

Применение пенопласта возможно и для утепления пола. В этом случае лучше всего использовать материал в квартирах, поскольку пенопласт приводит к снижению шума при ходьбе. Но тут необходимы плиты, толщина которых должна составлять 0,5 м. Процесс утепления простой: сверху на изолирующий слой кладем пенопласт, герметиком обрабатываем швы и заливаем поверху стяжкой. Проводится и утепление потолка пенопластом. В данном случае утепление зависит от того, какой способ вы предпочитаете. Если мы говорим про невентилируемую крышу, то тут вся крыша покрывается плитами материала, а сверху их заливают битумом. При выборе вентилируемой крыши плиты утеплителя монтируют на тыльной части крыши, оставляя вентилируемую поверхность для предотвращения появления водяного пара.

Строительный пенопласт применяется и для теплоизоляции фундамента. Стоит отметить, что утепление фундамента с помощью плит пенопласта требуют дополнительной защиты.

Что нужно помнить про пенопласт и утепление с его помощью?

Прежде всего не забывайте, что пенопласт является одним из любимых лакомств грызунов – их нападки могут привести к быстрому разрушению утеплителя. Чтобы этого не произошло обязательно укрывайте пенопласт слоем штукатурки. Лучше всего воспользоваться смесью «Короед», которая также характеризуется отличными эстетическими свойствами и защитой от воздействия прямых солнечных лучей.

Укладка листов материала (при утеплении пола) не может быть произведена непосредственно на землю.

Сначала необходимо провести все требуемые гидроизоляционные работы, залив поверхность слоем стяжки. В обратном случае материал могут повредить грызуны.

Благодаря точному соблюдения всех правил применения плит пенопласта при утеплении позволит вам сберечь массу финансовых средств и своего времени. Ведь только при правильной укладке материала он будет выполнять возложенные обязанности на 100%.

Пенопласты — характеристики свойства и виды пенопласта | ПластЭксперт

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 легкоиспаряющихся 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 детится 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

Состав, свойства и применение пенополистирола

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

Содержание статьи

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

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