Пенополистирол свойства и характеристики: Пенополистирол — основные характеристики, область применения, достоинства и недостатки

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

• 1 Состав пенополистирола
• 2 Технология получения материала
• 3 Свойства
• 4 Характеристики
  • 4.1 Крайне низкая теплопроводность
  • 4.2 Практически, абсолютная водонепроницаемость
  • 4.3 Прочность
  • 4.4 Химические свойства
  • 4.5 Звукоизоляция
  • 4.6 Биологические свойства
  • 4.7 Огнестойкость
• 5 Виды производимого пенополистирола
• 6 Хорошее применение
• 7 Критерии выбора
• 8 Видео

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

Технические характеристики и преимущества использования пенополистирола разных марок

Вопрос утепления зданий зимой становится весьма актуальным. На отопление любого помещения уходит немало средств.

Наружное утепление дома или квартиры помогает сэкономить бюджет семьи и грамотно расходовать тепло.

Обшивка стен снаружи пенополистиролом помогает снизить теплопотери. Но так ли безопасен этот строительный материал? Какими свойствами он обладает?

Содержание

• 1 Технические характеристики пенополистирола
  • 1. 1 Теплопроводность
  • 1.2 Водонепроницаемость
  • 1.3 Прочность
  • 1.4 Химические свойства
  • 1.5 Звукоизоляционные и ветроизоляционные качества
  • 1.6 Огнестойкость
  • 1.7 Биологические качества
  • 1.8 Долговечность использования
• 2 Популярные производители

Технические характеристики пенополистирола

Уникальные характеристики обеспечивается самой конструкцией материала. Ячеистые поры пенополистирола имеют размеры 2 — 8 мм, внутри они заполняются воздухом.

Теплопроводность

Материал отличается низкой теплопроводностью, отлично сохраняет тепло и увеличивает продолжительность использования тепломагистралей. Его часто используют в стационарных холодильных установках и для упаковки, в качестве теплоизоляции.

По теплоизоляционным качествам пенполистирол уступает разве что полиуретану.

Пенополистирольная плита, шириной 120 мм по теплоизоляционным качествам равняется:

• 180 миллиметровому слою минеральной ваты.
• Газобетону, толщиной 44 сантиметра.
• Деревянной стене, толщиной 53 сантиметра.
• Керамзитбетону, толщиной 90 сантиметров.
• Кирпичной двухметровой стене.

Какая существует зависимость теплопроводности ППС от толщины материала — посмотрите в таблице 1.

Как изменяется теплопроводность ППС, в зависимости от плотности показывает таблица 2.

Чем больше плотность материала, тем выше показатели тепло-, звуко- и шумоизоляции. С увеличением показателя плотности пенополистирола улучшаются его утепляющие качества.

Полные характеристики и расчетные коэффициенты разных видов пенополистирола указаны в перечне строительных норм и правил СНиП 23-02.

В последнее время производители при выпуске пенополистирола добавляют в него графитовые добавки. Благодаря этому плотность материала перестала влиять на коэффициент теплопроводности.

Как маркируется пенополистирол, у которого плотность не оказывает влияния на степень проводимости тепла, вы найдете в таблице 3.

Таблица 3. Маркировка пенополистирола

Обозначение	Плотность
EPS 50	0.031 — 0.032
EPS 70	0.031
EPS 80	0.030
EPS 100	0.031 — 0.032
EPS 120	0.031
EPS 150	0. 030 — 0.031
EPS 200	0.030

Водонепроницаемость

Пенополистирольные плиты почти не впитывают влагу, не разбухают, изолируют стену от осадков, высокой влажности, росы.

При погружении пенополистирола в воду, объем впитываемости не превышает 3% от веса материала. Другими словами — даже в условиях высокой влажности материал не изменит свойств. Это означает, что можно использовать его в климатических поясах с любым уровнем влажности.

Прочность

Готовое изделие отличается высокой прочностью на сжатие и изгиб. Упругая зона деформирования включает до 10% от объема плиты. При использовании в качестве исходных материалов не пенополистирол, а иные полимеры, можно повысить или снизить упругость материала, а прочность может оставлять до 24 т на м² другие материалы не могут «похвастаться» такой степенью прочности.

Химические свойства

Пенополистирол демонстрирует высокую устойчивость к любым видам химического воздействия. Его можно считать универсальным материалом, подходящим для использования в любых химических средах.

Согласно технической документации, пенополистирол демонстрирует следующую степень устойчивости:

• Солевой раствор, морская вода — абсолютная стойкость.
• Мыльный раствор — стабильная устойчивость.
• Отбеливатель — устойчивость.
• Кислоты, разведенные в воде — устойчивость.
• Неразведенная серная кислота — растворение.
• Щелочные металлы — устойчивость.
• Растворители органического типа — слабая устойчивость/неустойчивость.
• Углеводородные энергоносители — неустойчивость.
• Спиртовые растворы — условная устойчивость.

Важно! Лакокрасочные материалы способны незначительно нарушить структуру пенополистирольной плиты.

Звукоизоляционные и ветроизоляционные качества

Полную звукоизоляцию обеспечит плита пенополистирола, толщиной 2 — 3 см. При увеличении толщины плиты, улучшаются звукоизолирующие качества материала. С увеличением количества открытых пор и гранул с воздухом качества пенополистирола заметно улучшаются.

Плиты пенополистирола обеспечивают эффективную защиту от порывов ветра, что особенно актуально для угловых квартир и домов, построенных на открытой, хорошо обдуваемой местности.

Огнестойкость

Материал демонстрирует высокую устойчивость к процессу горения. Температура горения пенополистирола — в два раза выше аналогичного показателя для бумаги и 1,8 раза больше температуры горения древесины.

Пенополистирол не поддерживает процесс горения. Если рядом не окажется источника огня, затухание произойдет через несколько секунд после воспламенения.

Специалисты не рекомендуют использовать материал для внутреннего утепления дома. При поддерживании процесса горения в окружающую среду могут выделяться небезопасные для здоровья человека токсические соединения.

Биологические качества

Пенополистирол не создает благоприятную среду для размножения насекомых и микроорганизмов. На нем не распространяются грибки и плесень. Он устойчив и биологически нейтрален. Материал нетоксичен, из него часто делают упаковки для пищевых продуктов.

Долговечность использования

Пенополистирол не имеет конкретных сроков использования. Специалисты называют цифру в 80 лет. Однако из-за непродолжительности использования подтвердить подобный срок пока не удалось.

Благодаря отличным физико-химическим свойствам период использования материал не ограничивается конкретным временным отрезком. Продолжительный срок использования ежегодно снижает расходы на отопление помещения.

Популярные производители

На рынке представлена продукция таких известных компаний:

• Izover.
• Izovat.
• Termolife.
• Rockwool.
• Ursa.
• Памал.

Пенополистирол является одним из основных утеплителей, среди востребованных на сегодняшний день теплоизоляционных материалов. Он отличается рядом преимуществ:

• Дешевизна.
• Легкая управляемость. Резать его можно обычным ножом.
• Отлично держит тепло.
• Не впитывает влагу.
• Долго служит.

При эксплуатации важно укрыть пенополистирол от прямых солнечных лучей и воздействия атмосферных явлений. Правильный подбор, профессиональная внешняя облицовка дома помогут сохранить тепло и уют на долгие годы.

Что такое пенополистирол? | Epro Machinery

Что такое пенополистирол?

Пенополистирол (EPS) представляет собой жесткий ячеистый пластик, имеющий множество форм и применений. Используется для изготовления ящиков для рыбы, упаковки электротоваров народного потребления и изоляционных панелей для строительства.

Пенополистирол (EPS) представляет собой белый пенопласт, изготовленный из твердых шариков полистирола. Он в основном используется для упаковки, изоляции и т. д. Это жесткий вспененный материал с закрытыми порами, изготовленный из:

• Стирол – образует ячеистую структуру

• Пентан – используется в качестве пенообразователя

И стирол, и пентан являются углеводородными соединениями и получаются из побочных продуктов нефти и природного газа.

EPS очень легкий материал с очень низкой теплопроводностью, низким влагопоглощением и превосходными амортизирующими свойствами. Одним из серьезных ограничений пенополистирола является достаточно низкая максимальная рабочая температура ~80°С. Его физические свойства не меняются в диапазоне рабочих температур (т. е. до 167°F/75°C) при длительном температурном воздействии.

Его химическая стойкость почти эквивалентна материалу, на котором он изготовлен – полистиролу. EPS на 98% состоит из воздуха и на 100% подлежит вторичной переработке.

Свойства вспененного полистирола

EPS – это легкий материал с хорошими изоляционными характеристиками, обладающий следующими преимуществами:

• Термические свойства (изоляция) – EPS имеет очень низкую теплопроводность благодаря закрытой ячеистой структуре, состоящей на 98% из воздуха. Этот воздух, находящийся внутри ячеек, является очень плохим проводником тепла и, следовательно, придает пене отличные теплоизоляционные свойства. Теплопроводность пенополистирола плотностью 20 кг/м3 составляет 0,035 – 0,037 Вт/(м•К) при 10 °С.

Стандартные технические условия ASTM C578 для теплоизоляции из жесткого ячеистого полистирола касаются физических свойств и эксплуатационных характеристик пенополистирола применительно к теплоизоляции в строительстве.

• Механическая прочность – гибкое производство делает пенополистирол универсальным по прочности, которую можно регулировать в соответствии с конкретным применением. EPS с высокой прочностью на сжатие используется для тяжелых нагрузок, тогда как для образования пустот можно использовать EPS с более низкой прочностью на сжатие.

Как правило, прочностные характеристики увеличиваются с увеличением плотности, однако на амортизирующие характеристики упаковки из пенополистирола влияет геометрия формованной детали и, в меньшей степени, размер гранул и условия обработки, а также плотность.

• Стабильность размеров – пенополистирол обеспечивает исключительную стабильность размеров, оставаясь практически неизменным в широком диапазоне факторов окружающей среды. Можно ожидать, что максимальное изменение размеров пенополистирола составит менее 2%, что соответствует стандарту ASTM Test Method D2126.

• Электрические свойства – Диэлектрическая прочность пенополистирола составляет примерно 2 кВ/мм. Его диэлектрическая проницаемость, измеренная в диапазоне частот 100-400 МГц и при плотности брутто от 20-40 кг/м3, находится в пределах 1,02-1,04. Формованный пенополистирол можно обрабатывать антистатическими агентами, чтобы соответствовать спецификациям упаковки для электронной промышленности и военной техники.

• Водопоглощение – пенополистирол не гигроскопичен. Даже при погружении в воду он поглощает лишь небольшое количество воды. Поскольку стенки ячеек водонепроницаемы, вода может проникнуть в пену только через крошечные каналы между слитыми шариками.

• Химическая стойкость – Вода и водные растворы солей и щелочей не действуют на пенополистирол. Однако EPS легко подвергается воздействию органических растворителей.

• Устойчивость к атмосферным воздействиям и старению – пенополистирол устойчив к старению. Однако воздействие прямых солнечных лучей (ультрафиолетового излучения) приводит к пожелтению поверхности, что сопровождается легким охрупчиванием верхнего слоя. Пожелтение не имеет значения для механической прочности изоляции из-за малой глубины проникновения.

• Огнестойкость – пенополистирол легко воспламеняется. Модификация антипиренами значительно минимизирует воспламеняемость пены и распространение пламени.

6 июня 2022 г.

БЛОГ EPRO

Группа вспененного полистирола BPF

Для строительных применений свойства пенополистирола определяются в соответствии с набором гармонизированных европейских стандартов или BS EN. BS EN 13163 является базовым стандартом для пенополистирола (см. ниже).0052 2 ) выбросы в наших зданиях. Это жизненно важное свойство заявлено как значение 90/90, определенное в BS EN 13163 для представления 90% производства со статистической достоверностью 90%.

Другие свойства, например прочность на сжатие или прочность на растяжение, могут быть заявлены на различных уровнях независимо друг от друга. Однако на самом деле количество стандартных продуктов относительно невелико, и типичный диапазон свойств показан в таблице ниже:

Типичные свойства белого EPS

Механические свойства

• Напряжение сжатия при сжатии 10 % (кПа)

  EPS 70  70   

  EPS 100 100

  EPS 150 150

  EPS 200 200

  EPS 250 250

• Напряжение сжатия при деформации 1 % (кПа)

  EPS 70  20   

  EPS 100 45

  EPS 150 70

  EPS 200 90

  EPS 250 100

• Прочность на изгиб (кПа)

  EPS 70  115   

  EPS 100 150

  EPS 150 200

  EPS 200 250

  EPS 250 350

Влагостойкость

• Удельное сопротивление паров (МН·с/г)

  EPS 70  145   

  EPS 100 200

  EPS 150 238

  EPS 200 238

  EPS 250 338

Тепловые свойства

• Теплопроводность (λ) (Вт/мК при 10°C)

  EPS 70 0,038

  EPS 100 0,036

  EPS 150 0,035

  EPS 200 0,034

  EPS 250 0,034

В таблице приведены типичные свойства традиционного белого пенополистирола.