Пенополистирол • Полистирольный пенопласт • Вспененный полистирол

Пенополистирол (или вспененный полистирол, полистирольный пенопласт, сокращенно ПСВ, EPS) — современный, экологически чистый, долговечный строительный материал. Позволяет обеспечить не только отличную тепло- и звукоизоляцию, но и высокую пожарную безопасность (ПСВ-С). Пенополистирол незаменимый материал для утепления подземных частей зданий, фундаментов, стен подвалов, цокольных этажей, где применение других видов теплоизоляции недопустимо вследствие капиллярного поднятия грунтовых вод, и предохраняет гидроизоляцию от вредного воздействия окружающей среды. Об этом с полной уверенностью позволяют говорить влагостойкие качества полистирольного пенопласта, а также его легкость, надежность и долговечность. Изделия из пенополистирола почти невесомы, удобны при транспортировке и монтаже. Гарантированный срок эксплуатации пенополистирольных изделий составляет не менее 120 лет, а в условиях Крайнего Севера — не менее 50 лет!

Пенополистирол изготавливают из полистирола путем термального вспучивания гранул последнего под воздействием газообразующих составляющих. Полное название пенопласта полученного таким образом (в отличие, например, от фенольных пенопластов или пенопластов на основе полиэфиров) — газонаполненный полистирольный пенопласт или пенополистирол. По внешнему виду полистирольный пенопласт представляет собой небольшие гранулы, спекшиеся между собой под воздействием высокой температуры. Размер гранул пенополистирола может колебаться в пределах от 1 до 10 мм в зависимости от назначения и необходимой плотности изделий из пенополистирола. Пенополистирольные гранулы неоднородны по структуре. Они имеют огромное количество (миллиарды) тонкостенных микро ячеек, что многократно увеличивает общую площадь соприкосновения с воздухом. Вследствие этого пенопластовые изделия почти полностью состоят из воздуха (98 %), что и обуславливает их уникальные свойства.

Свойства пенополистирола

● Низкая удельная теплопроводность. Пенополистирол является идеальным утеплителем, обеспечивающим высокую способность сберегать тепло. Это связано с тем, что вспененный полистирол почти полностью состоит из воздуха, а воздух обладает одним из самых низких показателей теплопроводности (0,026 Вт/(м∙К)). Поэтому величина коэффициента теплопроводности изделий из пенополистирола находится в пределах от 0,032 до 0,043 Вт/(м∙К). Это значительно ниже величин коэффициентов теплопроводности дерева (0,15 Вт/(м∙К)), кирпича (0,7 Вт/(м∙К)), керамзита (0,12 Вт/(м∙К)) и других строительных материалов. Низкая теплопроводность пенополистирольных изделий обеспечивает возможность высокого уровня энергосбережения. Достаточно 10 см пенопласта там, где необходимая толщина стен из кирпича должна составлять 1 м 80 см, а из дерева — 50 см.

● Один из самых эффективных теплоизоляторов. Использование изделий из пенополистирола в строительстве позволяет в дальнейшем (при эксплуатации зданий) значительно сократить расходы на отопление. Высокие энергосберегающие свойства пенополистирольных изделий обусловили их применение для защиты трубопроводов от промерзания, что способствует повышению срока их эксплуатации. Кроме того, свойства полистирольного пенопласта сохранять тепло используются при строительстве холодильных установок, холодильного оборудования, складских помещений.

● Хорошая звукоизоляция от ударного шума. Эффект звукоизоляции и поглощения шума зависит от способности материала преобразовывать звуковую энергию в тепловую. Высокой звукоизоляционной способностью обладают, прежде всего, пористые материалы с низкой теплопроводностью, способные пропускать воздух. В связи с этим именно ячеистая структура полистирольного пенопласта обусловила его высокие звукоизоляционные и шумопоглощающие свойства. Так, например, для обеспечения высокой звукоизоляции достаточно плиты из пенополистирола толщиной всего 2–3 см. С увеличением толщины слоя полистирольного пенопласта шумопоглощающие и звукоизолирующие свойства возрастают.

● Структурная стабильность в широком диапазоне температур. Низкие температуры не влияют на физические, химические и механические свойства пенополистирола, а при повышенных температурах (до 90 °С) даже при длительном воздействии вспененный полистирол не меняет своих свойств.

● Устойчивость к химическим и биологическим воздействиям. Пенополистирол сохраняет свои свойства при длительном контакте:

• с солевыми растворами (в том числе с морской водой);
• с мылами;
• с отбеливающими веществами (растворами перекиси водорода, хлорной воды, гипохлорида);
• с кислотами (кроме концентрированной азотной и уксусной кислот);
• с нашатырным спиртом;
• с известью;
• с битумом;
• с клеящими растворимыми водой красками;
• с гипсом;
• с кремнийорганическим маслом и др.

● Будучи полностью синтетическим продуктом, вспененный полистирол не используется в пищу животными и микроорганизмами и не способствует их размножению. Так, натурные исследования, проводившиеся в естественных условиях влажного субтропического климата (оптимальные условия для размножения микроорганизмов) в течение 18 месяцев, показали, что полистирольный пенопласт оказался непригодным для выживания бактерий и грибков.

● Высокое сопротивление диффузии водяных паров, высокий коэффициент влагостойкости. Пенополистирольные изделия не растворяются в воде, не впитывают воду и влагу и, вследствие этого, не деформируются (не разбухают). Устойчивость к воздействию влаги позволяет использовать пенопластовые изделия для утепления фундаментов зданий, когда необходим контакт утепляющего материала с грунтом.

● Высокая прочность при низкой плотности. Плотность пенополистирольных изделий невысокая и составляет 15-50 кг/м³ (для сравнения плотность воды составляет 1000 кг/м³). При этом вспененный полистирол имеет достаточно высокую прочность на сжатие, на растяжение и на изгиб. Это позволяет использовать изделия из пенополистирола как прочный строительный материал, способный длительное время нести высокую равномерную механическую нагрузку не подвергаясь деформации. Примером может служить использование пенополистирола в ремонте и строительстве взлетно-посадочных полос.

● Небольшая масса позволяет:

• избежать использования специального оборудования при перемещении изделий из вспененного полистирола;
• уменьшить расходы при строительстве;
• сократить сроки монтажа конструкций зданий и сооружений.

● Долговечность. Поскольку пенополистирольные элементы — это пластик, то они способны при правильной эксплуатации сохранять свои физические свойства длительное время. Чтобы доказать или опровергнуть это утверждение проводились натурные и лабораторные исследования пенополистирола. Объектом натурных исследований выступала строительная конструкция, возраст которой составлял 30 лет. Это достаточный срок, учитывая, что пенополистирол был открыт в 1950 году. Изучение плит из пенополистирола, используемых в качестве утеплителя в данной конструкции, показало, что полистирольный пенопласт не подвергся необратимым изменениям: сохранил свою форму, механические и теплофизические свойства. В ходе лабораторных исследований плит из вспененного полистирола были смоделированы климатические условия, характерные для средней полосы, с учетом циклических годовых колебаний температуры. Всего было проведено 80 циклов, что соответствует 80 годам. Установлено, что при амплитуде температуры ±40 °С свойства полистирольного пенопласта остаются неизменными. В ходе испытаний пенополистирольные плиты подвергались также воздействию различных температур, в результате чего было установлено, что нижний предел температуры для пенополистирола составляет [-180 °С], а верхний — [+80 °С].

● Экологическая чистота. Гранулы пенополистирола состоят из углерода и водорода, что и обеспечивает высокую экологическую чистоту этого материала. Вспененный полистирол не ядовит, не образует пыли, не имеет запаха, не выделяет токсичные вещества. Полистирольный пенопласт прост и безопасен в обращении. Пенополистирольные изделия хорошо пропускают воздух, поэтому конструкции с их использованием «дышат». Пенопластовые изделия легко поддаются обработке, не раздражают кожу и слизистые оболочки, а также не являются аллергенами и не оказывают других негативных воздействий на организм человека. С экологической чистотой изделий из пенополистирола связан широкий спектр их применения: строительство жилых зданий и промышленных объектов, ремонт и строительство железных и автомобильных дорог, судостроение, изоляция труб, а также холодильного оборудования и техники. Кроме того, во всем мире пенополистирольный пенопласт используется в качестве упаковки для пищевых продуктов и детских игрушек.

Производство пенополистирола

Полистирол производится из нефти, мировые запасы которой, как известно, постоянно идут на убыль. Однако расходы нефти на производство пластмасс составляют всего лишь 4 % от общего ее потребления. В частности, на производство вспенивающегося полистирола, состоящего на 98 % из воздуха, уходит только 1 % «черного золота». А львиная доля расходов упомянутого природного сырья идет на отопление (35 %), транспорт (29 %), производство электроэнергии (22 %).

Применение пенополистирола

Благодаря отличным технико-эксплуатационным характеристикам и положительной оценке воздействия на окружающую среду пенополистирол очень широко применяется в строительстве.

Вспененный полистирол используется и в качестве изоляционных материалов, и как наполнитель. В частности, полистирольный пенопласт способствует решению проблем, связанных с плохим качеством почвы и используется, например, для образования насыпей при строительстве мостов и дорог.

Пенополистирол отлично подходит для изоляции внутренних и наружных стеновых конструкций, кровель и полов. Строительные материалы из пенополистирола могут быть использованы для теплоизоляции как новых зданий, так и реконструированных.

Пенополистирол широко применяется в качестве несъемной опалубки при строительстве жилых и промышленных зданий, а также мостов, эстакад, плотин, несущих конструкций пирсов и т.д.

Полистирольный пенопласт может использоваться и при строительстве плавучих конструкций, например, понтонов в портах.

Экологическая оценка пенополистирола

Вспененный полистирол с точки зрения общего воздействия на окружающую среду обладает значительными преимуществами по сравнению с другими материалами. Об этом свидетельствуют результаты экспериментов, проведенных Европейской ассоциацией производителей пенополистирола EUMEPS (European Manufacturers of Expanded Polystyrene), а также анализ жизненного цикла пенополистирола, проведенный Итальянской ассоциацией по пенополистиролу AIPE (Associazione Italiana Polistirolo Espanso). Воздействие продукта на окружающую среду начинается с добычи сырья и заканчивается его окончательным уничтожением. В этом цикле пенополистирол проявил себя как нельзя лучше, благодаря чему в Европе этот жесткий и в то же время легкий материал широко применяется в промышленном и жилищном строительстве, в частности в производстве изоляционных материалов. Стирол, из которого производится пенополистирол — мономер. Согласно исследованиям европейских и американских правительственных организаций не имеет характеристик, по которым его можно классифицировать как канцерогенное вещество, и не относится к опасным веществам. Вспененный полистирол не содержит вредных для озонового слоя веществ. Его производство и применение не представляет опасности для здоровья человека. Пенополистирол можно вторично использовать и новые производственные технологии предлагают все более широкий выбор решений, призванных обеспечить максимально возможный объем применения восстановленных отходов.

© 2008 - 2012 Copyrights by TermoDim.com.ua | All rights reserved. Все права защищены
Разработка Студия «Альпари» | Хостинг «Украинский хостинг»