Структура пенополистирола

Некоторые недостатки плотного пенопласта

Со всеми «за» уже разобрались, так что осталось уточнить и «против». Итак, его механическая прочность не столь хороша, как хотелось бы. Так что после утепления этим материалом необходимо произвести и работу по его дополнительной защите от возможных механических повреждений. Еще один нюанс – горючесть. Безусловно, в состав вводят специальные добавки, чтобы свести это свойство к минимуму, поэтому маленькая искра не опасна. Однако случись пожар – и пенопласт вспыхнет весьма быстро.

Плюс ко всему, бытует мнение о токсичности. В связи с этим следует очень внимательно выбирать подобную продукцию. Обязательно просите продавца предъявить сертификат качества, при этом имейте в виду, что процентное содержание остаточного стирола не должно превышать 0,1%. В противном случае от товара следует отказаться. Также еще чуть-чуть снизить и без того небольшое воздействие в случае качественного товара поможет отделка, без которой этот пенопласт уж точно в вашем жилье не останется, например, нанесите штукатурку.

Производители и размеры

Современные производители выпускают экструдированный пенополистирол с различными техническими характеристиками. В настоящее время существует три лидирующих бренда, чья продукция считается наиболее популярной и распространенной:

• «Пеноплекс»;
• «Техноплэкс»;
• Ursa.

Рассмотрим подробно, какими характеристиками и свойствами обладают ЭППС данных производителей.

Пенополистирол «Пеноплэкс» – это популярный отечественный продукт, который встречается во многих магазинах и пользуется большим спросом. Такие материалы используются и для гражданского, и для промышленного строительства. Ознакомимся с основными характеристиками пенополистирола этой фирмы.

• Толщина ЭППС «Пеноплес» может составлять – 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 15 см.
• Размеры листа составляют – 60 х 120 см, 60 х 240 см.
• Уровень теплопроводности составляет 0,03–0,032 Вт/м С.
• Прочность на сжатие составляет – 0,2–0,5 Мпа.
• Уровень водопоглощения не превышает 0,4%.
• Класс горючести материала – Г4.

Ursa – это крупная международная компания, имеющая представительства в России. На данный момент этот производитель выпускает экструдированный пенополистирол трех разновидностей. Материалы «Урса» имеют следующие технические характеристики.

• Толщина материалов составляет 3, 4, 5, 6, 8 и 10 см.
• Длина и ширина у всех листов ЭППС одинакова и составляет 60 х 125 см (также в продаже встречаются и варианты других габаритов, например, 50 x 600 x 1250 мм).
• Уровень теплопроводности листов ЭППС составляет – 0,032–0,034 Вт/м С.
• Прочность на сжатие составляет – от 0,25 до 0,5 Мпа.
• Материал впитывает влагу на 0,5%.
• Класс горючести Г4.

«Техноплекс» выпускает пенополистирольные листы со следующими параметрами.

• Их толщина может составлять 3, 4, 5, 10 см.
• Все листы имеют стандартные габариты – 60 х 120 или 58 х 118 см.
• Для них характерен высокий коэффициент теплопроводности.
• Материалы от «Техноплекс» на 0,2% хуже впитывают влагу, нежели сырье от «Пеноплекс».

Продукция перечисленных брендов пользуется большим спросом в нашей стране и соответствует всем ГОСТам. Качественный пенополистирол этих фирм востребован благодаря прекрасным эксплуатационным характеристикам, долгим сроком службы и простой установке.

Конечно, это далеко не все крупные производители, чья продукция сегодня популярна. Например, сегодня не менее востребована продукция фирмы «КТплэкс», Ecotherm, ООО «Онда», «ТехноНиколь» (популярный продукт – XPS) и многие другие.

Особенности производства

Обратив внимание на название этого популярного материала, можно сделать вывод, что он представляет собой одну из форм более глубокой переработки вспененного полимерного сырья, которое получается благодаря конденсации стирола под действием катализаторов в условиях органических растворителей

Эксплуатационные характеристики, а также преимущества и недостатки этого материалы обусловлены процессом и его производства.

• Сначала берется исходное сырье, представленное мелкими частичками, помещенными в реактор. Там в условиях высоких температур и давления эти компоненты насыщаются специальным газообразным составляющим.
• После сброса давления масса начинает стремительно расширяться, как пена. Одновременно с этим она постепенно охлаждается и обретает все необходимые твердому телу свойства.
• Горячую и тягучую массу пропускают через экструдеры. Благодаря этим действиям, полистирол становится более плотным и похожим на многослойный пластик.

В результате этих этапов работ получается особый экструдированный материал. В его непосредственной структуре полистирол занимает всего 1–2%. В качестве остальных составляющих выступает воздух, очищенный от водяных паров, для которого характерная минимальная теплопроводность.

К главной особенности экструдированного полистирола (ЭППС) можно отнести его нулевое пропускание влаги и газов. Этот современный и высокотехнологичный материал не пропускает через свою структуру водяной пар, как, например, всем известная минеральная вата. Со временем полистирол не наполняется водой и не теряет своих теплоизоляционных характеристик. С такими проблемами не придется столкнуться даже в том случае, если монтаж материала произошел не совсем правильно, и точка росы пришлась на поверхность утеплителя.

Обработка плиточных пенопластов

Плиточные пенопласты (типа ПХВ и ПС) при изготовлении заготовок подвергаются резке, строганию, шерохованию поверхности, склейке. Все операции по механической их обработке производятся на обычном деревообрабатывающем оборудовании: ленточных и дисковых пилах (резка), рейсмусовых станках (подгонка по толщине и шерохование).

Основной операцией механической обработки является резка. От качества резки во многом зависят дальнейшие объемы работ по строганию и шерохованию, обеспечивающие требуемую толщину заготовок, а также подготовку поверхности под склеивание.

Получить высококачественную поверхность пенопласта, а также обеспечить требуемые допуски при разрезке плит по толщине при помощи ленточных или дисковых пил не представляется возможным. Зубцы пил даже при больших скоростях движения оставляют на поверхности пенопласта значительные дефекты в виде неровностей; толщина пластин оказывается неодинаковой. В дальнейшем для таких пластин приходится производить фуговочно-строгательную обработку. При малых толщинах нарезаемые пластины часто ломаются. Все это вызывает большие отходы пенопласта. Образующиеся опилки и пыль значительно снижают безопасность труда.

На специализированных предприятиях используют устройства для резки плит пенопласта по толщине при помощи металлических струн.

Чаще всего рабочим режущим органом служит раскаленная пропускаемым электротоком тонкая струна, натянутая на специальном держателе, причем осуществляется механическая или ручная подача струны либо плиты пенопласта. Недостатками указанного типа устройств являются: оплывание поверхности реза (глянцевость) с появлением наплывов, что зачастую требует последующей фуговально-строгательной обработки; выделение паров и дыма плавящегося пенопласта, а также опасность для работающих открытой раскаленной струны под напряжением.

Разработаны установки с использованием холодных струн. На специальном держателе вертикально натянуты 4-5 струн, что позволяет разрезать плиту одновременно на 5-6 пластин. При этом расстояния между струнами можно менять, чтобы получать пластины различной толщины. Держатель при помощи механического привода от электромотора совершает колебательные движения (вверх-вниз) со скоростью до 300 м/мин, а плита пенопласта подается на струны (механически или вручную) со скоростью 0,4-0,5 м/мин. Вследствие интенсивного трения происходит нагрев и размягчение пенопласта, струны свободно разрезают плиту. При этом нет ни опилок и пыли, ни паров и дыма. Поверхности реза ровные и шероховатые, что не требует их дальнейшей обработки.

Отличие от пенопласта

Экструдированный полистирол – это тот же пластик, отличающийся более однородной структурой, в которой присутствует множество закрытых ячеек – их размер составляет около 0,1–0,2 мм. В результате смешивания всех необходимых компонентов и их прохождения через экструдер получаются ровные бесцветные или же окрашенные листы. После полного высыхания данные материалы можно использовать по назначению.

Экструдированный пенополистирол имеет довольно много общего с пенопластом. Эти продукты обладают похожим химическим составом, главным компонентом которого является полистирол.

Что касается функциональной составляющей, то здесь ЭППС и пенопласт не сравнишь. Пенопласт во время производства не проходит через экструдер, а для пенополистирола – это стандартная процедура. В данном случае экструзия дает этому материалу совершенно иное преобразование, а значит, и совершенно иные эксплуатационные характеристики.

Полиуретан

Ближайший сосед по рейтингу утеплителей – пенополиуретан, сделан из разных мономеров: изоцианата и многоатомного спирта.

В отличие от негорючего полимеризованного стирола полиуретан содержит азот. Теоретически этот факт позволяет говорить о его большей термостабильности. При соединении мономеров под действием воды выделяется углекислый газ. Он обладает абсолютно негорючими свойствами.

Объем газа в жестких видах пенополиуретана достигает 90%. Материал очень легкий, значительно в большей мере термостойкий, чем пенопласт.

Негорючие свойства усиливаются при добавлении в спиртовую составляющую антипиренов. В настоящее время этот компонент является обязательным при производстве утеплителей. Информации о принадлежности продукции из вспененного полиуретана к классу Г2, тем более к Г3, можно верить.

Защита пенопласта

Хотя большинство пенопластов обладают достаточной стойкостью против воздействия агрессивных сред, рекомендуется по возможности защищать их от непосредственного контакта с водой, кислотами, растворителями, нефтесмазочными материалами.

Наиболее простой и эффективный способ защиты — наформовка на поверхность пенопласта одного-двух слоев стеклоткани, пропитанной эпоксидным связующим; может быть применено и простое нанесение на поверхность пенопласта слоя эпоксидного связующего.

Для пенопластов, которые не требуется приклеивать к каким-либо ограничивающим поверхностям, может быть использован другой способ — укладка (или вспенивание) материала в запаянных полиэтиленовых мешках. Одновременно такая защита позволяет повысить стойкость пенопласта к ударным нагрузкам и (при кратковременном воздействии — не более 0,5 мин) — к повышенным температурам (до 200°С).

Л. Альшиц, А. Зильберман, «Катера и яхты», 1996 г.

Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки:

Сфера применения

Бытовая сфера. Полимер не имеет запаха и может контактировать с пищей без вреда для здоровья человека. Именно благодаря высокой экологичности и безопасности, он используется для изготовления большого количества бытовых мелочей: одноразовая посуда, упаковка и тара, детские игрушки, предметы интерьера, канцтовары.

Строительство. Материал широко применяется в строительстве для теплоизоляции, при производстве сэндвич панелей, как декоративный и отделочный материал. Из него изготавливают потолочную плитку, звукопоглощающие элементы, клеевую основу и многое другое. Кроме того, его часто используют в дорожном строительстве, возведении промышленных зданий и сооружений.

Медицина. Пластик применяется при изготовлении различного медицинского инвентаря и инструментария. В частности, в производстве систем переливания крови, одноразовых инструментов, расходных материалов, чашек Петри.

Электротехника и бытовая электроника. Хорошие диэлектрические свойства полистирола нашли применение в производстве антенн, кабелей, тонких ориентированных конденсаторных пленок. Он также применяется при изготовлении корпусов бытовой техники, холодильных установок.

Промышленность. В гражданской промышленности его используют для возведения различных конструкций, агрегатов, турбин, зданий и сооружений. Его также применяют и в военной промышленности для производства напалма и некоторых взрывчатых веществ.

Полистирол является высокотехнологичным и недорогим материалом с превосходными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Экологическая безопасность и доступность обуславливают его широкое применение в самых разных сферах человеческой жизни. В настоящий момент полимер не имеет аналогов, которые смогли бы его заменить. Близкие к полистиролу материалы либо имеют худшие эксплуатационные свойства, либо отличаются более высокой ценой. По всей видимости, он еще долгие годы будет оставаться востребованным как на российском, так и на мировом рынке.

Воспламенение и выделение дыма

Сравнительные характеристики разных марок пенополистирола

Производители называют многие вспененные полимеры негорючими. Строго говоря, органические вещества могут становиться полностью негорючими только при условии обволакивания каждой структурной единицы молекулы антипиреновыми добавками. Такая степень насыщения антипиренами имеет место только у избранных модифицированных материалов.

обычного пенополистирола максимально высокий, четвертый. Вспененный полимер может воспламеняться при температуре 210 °C. Некоторые условно негорючие виды пластмасс, содержащие большое количество добавок, выдерживают температуру 440 °C, а затем загораются.

После начала горения температура очень быстро достигает 1200 °C. Процесс сопровождается выделением большого количества дыма. Это обусловлено высокой массовой долей углерода в продукте.

Существуют способы уменьшения дымообразования посредством прибавления к исходной реакционной смеси дымопоглощающих компонентов. Изменение технологии может повышать негорючие свойства.

Сокращение объема дыма уменьшает опасность только в некоторой мере. Горение обычного вспененного полистирола сопровождается выделением вредных веществ:

• исходных мономеров;
• паров вспенивателя;
• продуктов их термического окисления.

Для вспенивания используют не легколетучие растворители типа пентана, и углекислый газ, который не горит сам и не поддерживает горение прилежащих веществ. Полученный продукт принято называть самозатухающим. Он относится к классу горючести, обозначаемому как Г3. Следовательно, негорючим продукт называть нельзя.

Чем отличается жесткий пенопласт?

Вспененные пластические массы, что, собственно говоря, и является пенопластом, уже на протяжении многих лет выступают одними из наиболее популярных утеплителей. По сути, это газонаполненная пластмасса, состоящая из множества ячеек, основная часть которых не сообщаются между собой, однако есть и сообщающиеся экземпляры, но их количество значительно уступает первым.

Основной объем данного утеплителя – воздух, и, соответственно, он имеет значительно меньшую плотность, нежели сырье. При этом имейте в виду, чем более высокая плотность у пенопласта, тем лучше это скажется на механической прочности материала. Получается же подобный материал методом прессования, в основе которого лежит использование твердых газообразователей совместно с порошкообразными полимерами.

Жесткий пенопласт нашел себя в строительной области в качестве утеплителя и как упаковочный материал. Кроме того, он часто используется в промышленности, судостроении, авиации и т. д. Без него трудно представить рыболовство, да и в области электротехники можно его встретить. А все благодаря отменным характеристикам. Как уже было сказано выше, он прекрасно склеивается, так что возможно получение армированного пенопласта – следует всего-то соединить его с армирующим элементом. Также вы имеете возможность собрать из этого утеплителя блок заданной формы и размеров. То есть, в качестве конструкционного элемента он сослужит вполне долгую службу.

Что это такое?

Сегодня ассортимент различных отделочных материалов настолько велик, что в его богатстве можно просто растеряться. Так, одним из самых популярных покрытий, обладающих множеством положительных качеств, является экструдированный полистирол.

Этот продукт представляет собой особый материал синтетического происхождения, который впервые увидел свет в США в 1941 году. В настоящее время полистирол используется в самых разных целях. Именно к этому сырью обращаются при теплоизоляции таких конструкций, как фундаменты и кровли. Кроме того, экструдированный полистирол неплохо контактирует с фасадной штукатуркой.

Способ получения

На сайтах компаний-поставщиков часто присутствуют близкие названия: пенополистирол (иногда экструдированный), пенопласт, пеноплекс, пенополиуретан и некоторые другие. Полезно понять — о чем идет речь в каждом случае.

Пенопластами называют класс полимеров (пластмасс), в которых между цепями органической матрицы содержатся ячейки с воздухом. Если микрополости соединены друг с другом, продукт называют поропластом.

Пенопласты получают смешиванием больших молекул полимера или средних молекул олигомера с твердыми газообразователями, легкокипящими жидкостями или инертным газом.

Существуют технологии, в которых газ образуется при химической реакции органического сырья. Форму вспененному продукту придают охлаждением или специальными приемами отверждения.

Пенополистирол – это результат вспенивания суспензии стирола пентаном или изопентаном. Первичный продукт имеет форму гранул. После нагревания гранулированные частицы вспениваются, затем спекаются.

Существует модификация пенополистирола, получаемая полимеризацией мономера. Образовавшийся полимер смешивают с добавками, образующими поры. Полученную смесь пропускают через экструдер.

В результате образуется вспененный полимер стирола с высокой плотностью. Экструдированный пенополистирол, часто называемый пеноплексом. Это продукт с хорошей теплоизолирующей способностью. Он может использоваться для утепления домов даже на Крайнем Севере.

Среди вспененных продуктов большой популярностью пользуется пенополиуретан, который известен также как поролон. Его получают вспениванием жидкой реакционной смеси мономеров с добавками кремнийорганических компонентов, пенообразователей (воды или фреона), веществ большой поверхностной активности.

Варьированием условий проведения процесса можно получать полимеры различной жесткости. Они обладают условно негорючими свойствами. Вспененные полиуретановые продукты с усиленной матрицей используют как утеплители.

Класс горючести

Производство термостойкого пенополистирола более затратное, продукция стоит дороже. Чем совершеннее модифицированная технология, тем ниже горючесть получаемого пенополистирола. Все характеристики негорючего материала обязательно указывают в сертификате.

Некоторые поставщики пенополистирола заявляют об исключительных показателях термоустойчивости, принадлежности вспененного полимера к классам горючести Г1 или Г2. Это спорная информация, часто основанная на устаревшей методике определения горючести.

Согласно ужесточенным государственным требованиям, к первым двум классам горючести может относиться только продукция, не образующая разбрызгивающихся капель. Пенополистирол, который называют негорючим, такими свойствами не обладает.

Часто поставщики показывают видеозаписи, изображающие поджигание подвешенного в воздухе образца . В таком положении капли пенополистирола падают вниз, действительно, не разбрызгиваются.

Совершенно другая картина будет наблюдаться при поджигании образца, лежащего на негорючей подложке. Такие кадры показывают не часто, потому что отлетающие в разные стороны из очага искры приводят к возгоранию в конечном итоге всего образца пенополистирола. Негорючие свойства видеозаписью не подтверждаются.

Возможно, отдельные производители модифицируют технологию получения пенополистирола, насыщения его антипиренами до уровня негорючести класса Г2. Это отображается в маркировке продукта, технических рекомендациях по эксплуатации. Стоит помнить о том, что полностью негорючий пенополистирол современные методы получить не позволяют.

Склеивание пенопластов

Подготовка поверхностей материалов под склеивание включает в себя шерохование, очистку от пыли и грязи, обезжиривание. Заготовленные бруски и пластины пенопласта после механической обработки и контроля размеров рекомендуется для удаления пыли обдуть сжатым воздухом. Хранить их следует таким образом, чтобы на них не попадали грязь, влага, масла и т. п., тогда перед склеиванием не потребуется специальная подготовка поверхностей. Поверхности, к которым будет приклеиваться пенопласт, например, слои стеклопластика, подвергаются шерохованию при помощи ручных пневматических машинок типа ДМ-175 или вручную шлифовальными шкурками {на тканевой или бумажной основе) №40 или 32.

Для обезжиривания поверхностей стеклопластика, слоистого пластика и металлов можно использовать бензин, ацетон, уайт-спирит.

Технология приготовления и нанесения клеев (табл. 2) регламентируется ОСТ.9767-92 «Клеи для судостроения. Типовые технологические процессы приготовления и применения» и соответствующими инструкциями. Процесс склеивания, например, трехслойной панели включает в себя формирование панели и создание необходимых технологических условий для склеивания (давление, температура, выдержка под давлением).

Где применяется?

Экструзионный пенополистирол применяется в различных областях благодаря своим положительным качествам и эксплуатационным характеристикам.

• Этот материал очень полезен при частном строительстве. С его помощью производят как внутреннее, так и внешнее утепление перекрытий домов. Кроме того, им можно утеплять крыши, линии коммуникаций и даже подвальные помещения. Зачастую к этому материалу обращаются по ходу гидроизоляционных работ.
• ЭППС – популярный материал в государственном промышленном строительстве. Он идеально подходит для качественной теплоизоляции различных строений, подземных помещений, а также различных магистральных линий.

• Полезен пенополистирол и при укладке автомобильных дорог или больших взлетно-посадочных полос.
• Используется ЭППС при выпуске холодильников и рефрижераторов.
• Экструдированный пенополистирол – замечательный материал, который довольно часто используют в строительстве зданий хозяйственного направления. К таковым относятся крупные овощехранилища, фермы, теплицы разных размеров, а также парники.

Для чего бы ни использовался этот популярный материал, его основным направлением останется утепление стеновых перекрытий, фундаментов и крыш.

Твердый пенопласт – достоинства

Что же насчет плюсов данного утеплителя, так их, на самом деле, очень много, это и обуславливает его невероятную популярность на строительном рынке. Прежде всего необходимо отметить его тепло и звукоизоляционные свойства. Всего 20-ти миллиметровый слой этого материала эквивалентен по своему термическому сопротивлению кирпичной кладке, превышающей его по толщине в целых 42 раза.

Еще одно неоспоримое достоинство прочного пенопласта заключается в небольшом весе, так что работать с ним сплошное удовольствие. Не возникает никаких проблем с транспортировкой, его очень легко поднять на абсолютно любую высоту. Да и режется этот пенопласт также без особого труда, достаточно просто хорошо наточенного строительного ножа. Кроме того, если нагреть этот материал, то можно согнуть, осуществить штамповку. Такой пенопласт прекрасно обрабатывается любым столярным инструментом и склеивается.

Но это не все его преимущества: еще он не представляет никакого интереса для грызунов, термитов, а также иных насекомых, на нем не приживаются разные микроорганизмы и грибки. Да и стоимость этого утеплителя вполне адекватная. Его капиллярность стремится к нулю, а, следовательно, он практически не поглощает влагу, поэтому, применяя самый плотный вид пенопласта можно ожидать, что он будет способен очень долгое время не терять формы, даже если его поместить в воду. Поэтому вероятность того, что материал утратит свои свойства либо деформируется при большой влажности, весьма мала.

Список источников

• ProtivPozhara.com
• stroy-podskazka.ru
• polimerinfo.net
• remoskop.ru
• vodnyimir.ru