Don-stroitel.ru

Все о ремонте
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вспененный пенополистирол что это такое

Обзор достоинств и недостатков вспененного пенополистирола как материала для утепления дома

Вышло так, что мне хорошо на практике известны минвата и пеноплекс экструдированный. А сосед настаивает, что обычный вспененный полистирол ни в чем не уступает этим материалам, еще и выгоду можно для дачи экономическую поиметь. Мол, зачем я переплачиваю, тем более без зимнего проживания. Вот и решил я разобраться в этом вопросе – чем хорош и для чего используется пенополистирол. О результатах моих изысканий читайте ниже.

Техническое описание материала

Характеристики и свойства пенополистирола в большинстве своем обоснованы ячеистой структурой и замкнутостью этих самых ячеек. Процесс производства начинается с полимеризации стирола (это жидкий углерод). Далее полученное сырье снова полимеризуют в суспензии, эмульсии или ином растворе с использованием катализаторов. А полистирол после реакции с химически активным пенообразователем становится вспененным пенополистиролом с ячеистой структурой. Из-за высокого содержания воздуха (газа) и тонких стенок материал в результате мало весит, не пропускает холод и тепло, воду, ударный шум (но не звуковые волны).

Технические характеристики востребованных образцов пенополистирола представлены в таблице ниже (высшая/первая категория качества).

Технический параметрМарка готовой плиты
15253550
Плотность (в кг/куб.м)До 1515,1-2525,1-3535,1-50
Минимальная прочность на сжатие (в МПа)0,07/0,060,18/0,160,25/0,20,35/0,3
Предел теплопроводности при +25 градусах по Цельсию (в Вт/м*К)0,042/0,0430,039/0,0410,037/0,0380,04/0,041
Водопоглощение в течение суток относительно объема образца (в %)3/42/321,8/2
Предельная влажность товарного продукта (в %)12

Если сравнивать теплоизоляционные свойства пенополистирола с минеральной ватой, то первый уступает. Экструдированный аналог с весом кубометра в 45 кг заметно ближе: 0,03 против 0,028-0,034 Вт/м*К (в условиях от -50 до +75 градусов по Цельсию). Также вспененный образец паропроницаем из-за формирования плит путем нарезки. Пеноплекс вообще не пропускает воду (предел ограничен 0,4 %).

Химические свойства

По составу вспененный пенополистирол синтетический с небольшим содержанием специальных добавок (например, антипиреновые для снижения горючести). Кроме них здесь присутствует стирол с примесями, который невозможно полностью полимеризовать на производстве. Процесс продолжается, несмотря на готовность товарных плит. Он сопровождается выделениями этого стирола, что вредно для здоровья и экологии. Но технологи оспаривают этот момент, ссылаясь на безопасные объемы, допустимые санитарными нормами. Также разработаны отдельно для улицы технический и для внутренних работ улучшенный (белый) варианты.

Как утеплитель пенополистирол в целом не плох. Правда, толщину на фоне экструдированного аналога нужно выбирать большую.

Однако для частного сектора важен момент горения теплоизоляции. Здесь даже не смотря на антипиреновые добавки сомнения не напрасны. Самозатухающими способностями плита или гранулированный тип обладает, но в пределах ограниченного повышения температуры. При +80 градусах по Цельсию происходит горение, которое сопровождается выделением вредных веществ. Если обратиться к ГОСТам, то можно найти утверждение о принадлежности полистирольного пенопласта к группе наиболее опасных материалов.

Что касается срока службы, то утеплитель снова условно долгожитель. До 30 лет свойства будут сохраняться, если соблюсти все требования по технологии монтажа и скрыть плиту от внешних воздействий (включая механические), например, штукатурной прослойкой. При этом выбирать отделку также необходимо с учетом химической неустойчивости вспененного пенополистирола к составам, которые изготавливаются с участием продуктов нефтепереработки и спиртовых компонентов.

Большой плюс в сторону материала – биологическая стойкость. Американские ученые проводили исследования в 2004 году, по результатам которых плесень не выживает в теле ячеистых плит. Зато грызуны любя в мягком утеплителе обустраивать норы.

Читайте так же:
Отопление и водоснабжение в коттедже

В этом видео представлен мастер-класс на тему о грамотном и допустимом использовании вспененного и экструдированного пенополистирола:

Коротко о главном

Вспененный пенополистирол – строительный материал с ячеистой структурой и газом внутри.

К плюсам материала можно отнести малый вес, хорошие теплоизоляционные свойства, низкую водопроницаемость, биостойкость и демократичную стоимость.

К недостаткам утеплителя можно отнести условные показатели горючести и долговечности, низкую прочность, ограниченную стойкость к химическим реагентам, привлекательность для грызунов и риск выделения вредных веществ.

Напишите в комментариях, как думаете – закончится когда-либо война между современными, и «дедовскими, проверенными» материалами?

Что такое вспененный полистирол

Гранулы

Разберем что это такое — вспененный полистирол и какие плюсы и минусы его использования. Методы, способы и технологии переработки гранул при изготовлении вспененного полистирола многообразны и зависят от вида и назначения конечного продукта.

Начинается все с твёрдого и бесцветного вещества, полученного путём полимеризации стирола, называется полистиролом. Выпускается в виде цилиндрических прозрачных гранул. Заполняются гранулы стирола природным газом, для увеличения противопожарных свойств применяется углекислый газ. Возможно вспенивание в вакууме, без применения газов.

Особое место в ряду утеплителей на основе полистирола занимает пенополистирол. Получение вспененного или вспученного полистирола происходит по примерной схеме:

  • заполнение гранул стирола газом;
  • нагрев паром;
  • увеличение объёма гранул в 30-50 раз;
  • полное заполнение формы;
  • спекание гранул между собой.

В составе вспененного полистирола нередко присутствуют антипирены, пластификаторы, наполнители, красители.

Плюсы

Плиты

Основная сфера применения вспененного полистирола – строительство. Он лёгкий и удобный в работе, значительно удешевляет и ускоряет строительные работы. Находит применение на всех этапах строительных работ:

  • утепление фундаментов;
  • возведение монолитных стен с несъёмной опалубкой;
  • изготовление и устройство шумоизолирующих стеновых панелей;
  • утепление стен, полов, потолков и чердачных перекрытий;
  • изготовление декоративных облицовочных панелей и элементов.

До недавнего времени ограниченное применение плит и панелей из вспененного полистирола было вызвано возможностью его возгорания. На сегодняшний день ГОСТ 15588-2014 обязывает производителей применять противопожарные пропитки и добавки в изделия.

Обработанные специальными антипиреновыми составами, строительные материалы из вспененного полистирола сегодня в применении не опаснее обоев.

Отдельно о токсичности

Шарики в руке

Учёные многих стран, исследовавшие исходную составляющую — стирол, дали заключение об отсутствии оснований для классификации материала как мутагенного, канцерогенного или обладающего репродуктивной токсичностью.

Стирол представляет собой бесцветную жидкость, нерастворимую в воде, но легко растворяющую другие полимеры. Вдыхание его паров опасно для здоровья человека.

В то же время он содержится в кофе, сырах, корице и даже клубнике. Иными словами, небольшая концентрация стирола в изделиях не может повлиять на самочувствие человека, а применение вспененного полистирола как строительного материала абсолютно безопасно.

О грызунах и насекомых

Прикольная мышь

Как питательная среда для грызунов и других организмов состоящий из углеводородов вспененный полистирол не представляет никакого интереса, но жить в нём насекомые, грызуны и птицы могут.

Поэтому необходимо предусмотреть при использовании утеплителя такую возможность и исключить проникновение, либо обработать специальными составами.

Вспененный полистирол

Фото вспененного полистирола

Вспененный полистирол (или пенопласт) – это один из самых популярных строительных материалов, которые используются для утепления домов, да и не только. На него очень высокий спрос, ведь этот утеплитель имеет замечательные характеристики: как тепло-, так и звукоизоляционные, не поддается климатическим и радиационным влияниям.

Итак, что же такое вспененный полистирол? Это пластины, которые состоят из специальных гранул, они плотно прилегают друг к другу, тем самым не пропуская холод и лишние звуки, и надежно защищая здание. Гранулы вспененного полистирола, размер которых колеблется между 3-10 мм, формируются в пластины с помощью воздействия высоких температур. На 98% они состоят из воздуха, а на 2% — из, собственно, полистирола. Никаких посторонних включений нет!

Читайте так же:
Какой утеплитель боятся мыши

Преимущества вспененного полистирола

Фото плит пенопласта

Если вы хотите использовать для утепления именно плиты из вспененного полистирола, то вам необходимо знать о всех его плюсах и минусах.

Достоинства вспененного полистирола:

  • Имеет высокий уровень теплоизоляции;
  • Стойкий к воздействию влаги;
  • Относительно низкая цена материала (если сравнивать с другими утеплителями);
  • Пожарная безопасность (имеет в составе антипирен, который препятствует распространению огня);
  • Отличается от других материалов своей долговечностью и прочностью;
  • Устойчив к самым разнообразным химическим, биологическим влияниям;
  • Удобен в обработке (из-за своего небольшого веса).

Недостатки вспененного полистирола

  • Нельзя утеплять дома из бруса, дерева (это препятствует естественной циркуляции влаги);
  • Не подходит для внутреннего утепления;
  • Портится под влиянием прямых УФ-лучей.

Как видите, у вспененного полистирола, как и у других утеплителей, есть свои сильные и слабые стороны. Но, если говорить в общем, то это – замечательный материал, идеальное сочетание «качество-цена»!

Виды вспененного полистирола и их отличия

Существует два основных вида вспененного полистирола: блочный и экструзионный. Нужно заметить, что более современным и усовершенствованным является именно экструзионный вспененный полистирол. Он является не только хорошим утеплителем, но и экологически чистым материалом. Производство вспененного полистирола (экструзионного) происходит следующим образом: под действием давления и высокой температуры все компоненты пропускаются через специализированное оборудования, формируя плиты и блоки. Как уже было сказано выше, в их состав входит только воздух и полистирол, поэтому можно сразу же исключить токсическое действие на организм человека химическими соединениями, которые иногда присутствуют в других утеплителях.

Вспененный полистирол в других отраслях

Схема производства пенополистирола

Помимо того, что вспененный полистирол широко используется для утепления и звукоизоляции в строительстве, из этого материала изготавливают и другие вещи. Например, лотки из вспененного полистирола. В последнее десятилетие они стали пользоваться чрезвычайной удобностью, особенно в торговле, для упаковки. В них можно положить все, что угодно! Чаще всего это продукты питания. Но пластины из вспененного полистирола используются и для защиты крупной бытовой техники от царапин – как ни крути, это самая надежная упаковка. Помимо того, она не выделяет токсины и имеет вполне доступную цену. Именно поэтому так часто используются лотки из вспененного полистирола.

Из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что вспененный полистирол – это уникальный материал, который используют для самых разнообразных целей. Его положительные качества и отзывы с каждым годом привлекают все больше и больше покупателей.

Что такое EPS?

Вспененный полистирол (Expandable Poly Styrene) — экологически чистый, нетоксичный термо/звуко/вибро-изоляционный материал, применяемый более 50-ти лет и зарекомендовавший себя как наиболее экономичный, удобный в применении и обладающий низкой степенью теплопроводности строительный материал. Поворот к массовому использованию пенополистирола неизбежен, поскольку в обозримом будущем только такие высокоэффективные материалы, способны удовлетворить все возрастающие нормативные строительные требования к конструкциям зданий и структур.
формула цепи пенополистирола
polystyrene 3D
СВОЙСТВА ВСПЕНЕННОГО ПОЛИСТИРОЛА
Прекрасные термоизолирующие характеристики достигаются благодаря воздуху, находящемуся внутри закрытых ячеек вспененного полистирола. Воздух составляет не менее 98% от всего объема пенополистирола, иначе говоря, для изготовления целой изоляционной плиты или блока, необходимо лишь 2% исходного сырья. После процесса полимеризации, полистирольные гранулы насыщаются газом пентаном, который является вспенивающим агентом. В процессе переработки гранулы разогреваются и размягчаются насыщеным водяным паром, вследствие чего пентан переходит в летучее состояние и испаряется. Под действием внутреннего давления, гранулы полистирола увеличиваются в объеме до 50 раз, превращаясь во всем знакомые легкие, белые шарики. В процессе вылежки в силосах, ячейки в каждом шарике наполняются воздухом и приобретают упругость. После этого, вспененные гранулы загружаются в пресс-форму, где под воздействием пара они склеиваются между собой, образуя легкий, однородный, устойчивый к сжатию и сохраняющий размеры изоляционный материал.

Читайте так же:
Краска по пеноплексу

epsmicroscope01 epsmicroscope02 epsmicroscope03 epsmicroscope04 epsmicroscope06 epsmicroscope12

Благодаря проницаемости для водяного пара, внутри зданий и в пространствах, изолированных EPS не образуется плесень и отсутствует явление конденсата на стенах (вредное для здоровья человека). EPS будучи продуктом переработки нефти, может быть повторно использован в качестве сырья, он экологически совместим и безвреден для окружающей среды.

Материалы и изделия из вспененного полистирола, абсолютно стабильны и со временем не теряют своих свойств по сравнению с традиционными материалами для строительства (известь, гипс, незащищенные и изолированные цементы), кирпичи, цементные блоки. Они стабильны даже в водных растворах кислот (35% di HCl; 50% HNO3; 95% H2SO4), щелочей (гидрат натрия, гидрат калия, аммиачная вода), в спирте (метиловом и этиловом), стабильны даже в битуме и в битумных мастиках на водной основе. В случае длительной эксплуатации материалы извне должны быть защищены от прямых солнечных лучей и UV излучения.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ВСПЕНЕННОГО ПОЛИСТИРОЛА
Анализ влияния различных факторов окружающей среды таких как, частые перепады температур, влажность, налет морской соли, загрязнение окружающей среды и т.д., рабочие нагрузки, которым подвержены конструкции из вспененного полистирола, показал удивительные и исключительные результаты, обусловленные особыми характеристиками материала. Было продемонстрировано, что пенополистирол может гарантировать на неограниченный период отличные эксплуатационные характеристики, требуемые как подрядчиком, так и проектировщиком на уровне структурной надежности, термозвукоизоляции, защиты от огня и т.д. Эти великолепные характеристики позволяют освободить от гражданской, или уголовной ответственности как проектировщика и строительную фирму, так и заказчика, а также защитить структуру здания от ущерба нанесенного внешними факторами. Это доказано годами практического применения вспененного полистирола в мировом масштабе, в особенности благодаря многочисленным проверкам эксплуатационных характеристик зданий, которые эксплуатируются в мире более 50 лет, проведенным на мировом уровне в любых климатических условиях (холод или жара превышающие средне-сезонные).

ВОЗМОЖНОСТЬ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ВСПЕНЕННОГО ПОЛИСТИРОЛА
Материал производится, используется и утилизируется без ущерба для окружающей среды и здоровья людей. EPS это наиболее чистый и безопасный теплоизоляционный материал. Это подтверждается фактом, что он используется и в качестве упаковочного материала для продуктов питания, в игрушках и т.п. Изделия из вспененного полистирола нетоксичны, не выделяют неприятных запахов, не содержит CFC (хлорфторуглеродов), HFC (гидрофторуглеродов), HCFC (гидрохлорфторуглеродов), которые наносят вред озоновому слою земли. Упаковка или отходы EPS, не загрязняют ни почву, ни воду, ни атмосферу. EPS (вспененный полистирол) на 100% может быть использован повторно. Он может быть смешан со вспененными гранулами для производства нового материала.

recycle-polystyrene200
АСПЕКТЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Выбрав пенополистирол, прежде всего Вы значительно сократите потребление топлива сжигаемого при производстве. По результатам исследования, в ходе которого EPS сравнивали с изоляционным материалом из стекловолокна, расход энергии, необходимый для производства изоляционного материала из пенополистирола оказался на 24% меньше, чем для производства такого же объёма изоляционного материала из стекловолокна с такой же теплопроводностью. При уменьшении потребления энергии, уменьшается и количество побочных продуктов горения, которые образовывают смог и способствуют глобальному потеплению.

Читайте так же:
Как правильно утеплить мансарду минватой

С точки зрения вредных для человечества выбросов, вспененный полистирол не содержит какого-либо газа разрушающего озоновый слой, не излучает радиации, не выделяет Радон. Уменьшение выбросов CO2 также связано со значительным снижением потребления энергии для обогрева и охлаждения помещений, которое получаем, используя EPS для термоизоляции любого типа гражданских, или промышленных зданий. В доме при строительстве которого использовались строительные материалы EPS, такие как изоляционные панели, или бетонные конструкции с термоизоляционным покрытием, по сравнению с похожим домом, построенным из двухслойного обрезного пиломатериала, снижены энергозатраты на отопление в такой степени, что Вы на 2-3 тонны в год уменьшите выбросы СО2 в атмосферу. В течение 30-летней ипотеки, дом при строительстве которого использовались строительные материалы EPS, убережет нашу атмосферу от выбросов 60-90 тонн углекислого газа. Пенополистирол не поддерживает образование питательной среды для распространения грибков, бактерий, или других вредных для здоровья человека микроорганизмов, именно поэтому на нем не образуется плесени. Также, EPS не предрасположен к гниению благодаря своей инертности и стабильности. Пенополистирол не является пищей для таких живых организмов как термиты, грызуны и т.д.

К выгодам от использования изделий из вспененного полистирола относится потребление топлива для его производства, с которыми связан выброс углекислого газа (1куб.метр метана оставляет в атмосфере 1куб.метр углекислого газа) и экономия тепловой энергии, которой способствуют уникальные изолирующие качества материала. Все это способствует поддержанием профилактических мер против негативных последствий парникового эффекта, полностью соблюдая директивы протокола Киото (ноль углекислого газа к 2012 году), подписанного Европейским Союзом и свыше 55 нациями. Протокол Киото о климатических изменениях является международным соглашением, которое устанавливает перед индустриально развитыми странами точные объективы, такие как снижение выброса газов ответственных за развитие парникового эффекта и перегрев планеты. Это единственное международное соглашение, которые санкционирует лимит выбросов, признанных ответственными за развитие парникового эффекта и глобального перегрева земли.

КЛЮЧЕВЫЕ ПУНКТЫ ПРОТОКОЛА КИОТО:
Промышленно развитые государства обязаны сократить выброс газов, вызывающих парниковый эффект, минимум на 5% по сравнению с уровнем 1990 года в период с 2008 до 2012 года. Эти государства должны подготовить проекты защиты лесов, сельскохозяйственных земель, которые впитывают углекислый газ (поэтому их называют “Carbon Sinks”, то есть складирующие СО2). Кроме того, они могут заработать «Carbon Credit», помогая развивающимся странам избегать загрязняющих выбросов, экспортируя чистые технологии. Кроме того, каждая страна, должна реализовать национальную систему для оценки газовых выбросов, а также должна быть создана глобальная система для их компенсации. Страны, подписавшие соглашение, подвергнутся соответствующим санкциям, если не достигнут поставленных целей. Более гибкими будут правила для развивающихся стран. Для того, чтобы протокол Киото стал обязательным на международном уровне, он должен быть ратифицирован не менее чем пятидесяти пятью странами. И сейчас это происходит: Законодательное Собрание РФ в ноябре 2005 года приняло соответствующий закон (30 ноября 2004), подготовленный правительством Владимира Путина. Протокол вошел в силу через 90 дней, то есть в феврале 2005. В 2001 году США прекратили переговоры, утверждая, что это повредит американской экономике и окажет незаслуженную поддержку развивающимся странам (США выбрасывают в атмосферу 33% от мировых выбросов). Австралия подтвердила отказ присоединиться, Китай этим вопросом не заинтересовался. Вот перечень газов, которые способствуют развитию парникового эффекта и выброс в атмосферу которых должен быть ограничен: углекислый газ, биоксид углерода, метан (СН4), окись азота (N2O), гидрокарбид фтора, карбид фтора (PFC), гексафторид серы (SF6). Научный мир называет эти газы как «СО2 эквиваленты», ссылаясь на их способность повреждать озоновый слой. Для достижения этих целей протокол Киото предлагает ряд мер: усилить контроль и обучить национальные политики снижению выбросов (развитие обновляемых источников энергии, улучшение энергетической эффективности, продвижение и применение строительных технологий, экономящих энергоресурсы и экологически щадящих, экологически щадящих форм ведения сельского хозяйства и т.д.); сотрудничать с другими присоединившимися к протоколу странами (с целью обмена информацией и опытом, координация национальных политик с целью повышения эффективности через механизмы сотрудничества).

Читайте так же:
Утеплитель для внутренней отделки стен

ПОВЕДЕНИЕ ВСПЕНЕННОГО ПОЛИСТИРОЛА В ОГНЕ. РАПОРТ НАСА (США)
В строительстве используется как термический и звуковой изолятор более пятидесяти лет, будучи материалом безопасным и склонным к самозатуханию, благодаря специальным добавкам.

EPS требует определенной энергии для возгорания, одна искра, или одна зажженная сигарета являются недостаточными. Роль полистирола в условиях энергетического баланса пожара очень мала, в соответствии со своим низким объемным весом: 1дм.куб EPS 15кг/м.куб. имеет тепловую способность 590 Дж, против 9200 Дж того же объема еловой древесины.

Горение EPS сопровождается выделением в основном углекислого газа, как и деревянные материалы, присутствующие в конструкции и меблировке, но в пропорциях намного меньших, также не выделяет диоксина. Когда полистирол горит стабильным пламенем при хорошей поддержке кислорода, главными продуктами сгорания являются диоксид углерода, монооксид углерода, вода и частицы.

Поведение EPS вспененного пенополистирола:

  • Температура декомпозиции 260-300°C первые признаки проседания
  • Температура инициирования пламени 360-370°C (DIN 54836) 345-360°C (ASTM D1929)
  • Температура самовозгорания 450-500°C 490°C (ASTM D1929)
  • Температура самовозгорания стирола 490°C

Полистирол – это углеводород, состоящий из водорода и углерода и по своей природе горюч. Вариант, обладающий способностью к самозатуханию, содержит добавку (антипирен), она позволяет получить материал с задержкой распространения пламени. Распространение огня происходит спонтанно при использовании обычного EPS, если есть в наличии достаточное количество кислорода, в тоже время при использовании EPS с антипиреном, распространение прекращается независимо от причин возгорания. Согласно нормативам, соответственно классифицируют поведение горючих материалов. Обычный полистирол находится обычно в классе Е, или D, а с антипиреном (согласно EN 13501-1) EN это европейская норма.

Больший интерес, чем точный состав продуктов сгорания EPS, вызывает токсичность продуцируемых газов. Изучения, проведенные Hilado et.al («Toxicity of pyrolysis gases from natural and synthetic materials», Fire Technology, May 1978, p.136) и Oettel e Hofmann («Experiments on toxic hazards with expanded polystyrene», Fire International, 25 july 1969, p.20) и другие (review Zorgman, TNO report B-79-504 1979, TNO…..) продемонстрировали, что, в сравнении с другими стройматериалами (пробка, хлопок, шерсть, фанера и т. д.), в случае пожара EPS представляет меньший риск токсичности (на основании тестов на животных) на основе объема. Небольшая разница токсичности обнаружена между продуктами сгорания обычного полистирола и полистирола с антипиреном, обладающего способностью к самозатуханию.

Опыты на животных, произведенных в лабораториях НАСА (США) указывают меньшую токсичность дыма EPS (вспененного полистирола) в сравнении с другими традиционными материалами, используемыми в строительстве. Следующая таблица показывает среднее время выживаемости, в минутах, мышей, подвергшихся действию дыма от горения во время пожара.

penopolistirol-i-ogon

Автор статьи: Алексей Метелев, перепечатка возможна только с разрешения автора, либо со ссылкой на данный ресурс! Связаться с автором: alexey.metelev@gmail.com

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию