Воронеж, ул. Лизюкова, д.66

+7(473) 300-30-90, 8-800-500-30-90

Проектирование быстровозводимых зданий
Производство сэндвич-панелей.
Проектирование и строительство быстровозводимых зданий.
НАШИ ПАРТНЕРЫ

Пенополистирол. Характеристики пенополистирола.

Прежде чем обсуждать характеристики, достоинства и недостатки пенополиситрола, следует внести ясность в терминологию.

Пенополистирол характеристики.Начнем с пенопласта. Что такое пенопласт? Обычно пенопластом мы называем легкий белый материал, состоящий из прессованных маленьких шариков. В общем, это правильно, но не совсем. Если быть точным, то пенопласт – это группа материалов получаемых путем вспенивания пластмасс. “Вспенивать” можно разные виды пластмасс, поэтому существует много разных видов пенопластов: полистирольный пенопласт, полиуретановый пенопласт, поливинилхлоридный пенопласт, фенол-формальдегидный и другие. Например, поролон – тоже пенопласт.

Общая технология производства пенопластов состоит из трех стадий: 1). Смешивание основных компонентов,  2). Газонаполнение,  3). Фиксация полученной структуры пенопласта. Именно газонаполнение является ключевым технологическим звеном, от которого зависят конечные свойства пенопласта. Если сказать в общем, то пенопласты отличаются исходным материалом и технологией газонаполнения (вспенивания), от этого и возникает большое их разнообразие.

Важных факторов определяющим качество пенопластов является соотношение числа открытых и закрытых ячеек в их структуре. От этого в большой степени зависят физико-механические свойства материала. Чем выше процент содержания закрытых ячеек, тем лучше свойства пенопласта.

Высоким процентом содержания замкнутых ячеек отличаются полистирольные и поливинилхлоридовые пенопласты, а также жесткие пенополиуретаны. Низкая теплопроводность и гигроскопичность этих пенопластов определили их широкое применение в строительстве, в качестве теплоизоляционных материалов. Самое широкое применение получили пенополистирол и экструдированный пенополистирол.

 

Пенополистирол (EPS).

С этим материалом мы часто встречаемся в быту, обычно в виде упаковки для бытовой техники. Поэтому под пенопластом обычно понимают именно пенополистирол. Как уже говорилось,  пенополистирол получил широкое распространение в строительстве, в качестве утеплителя с широким спектром применения. Это произошло после того как удалось решить проблемы с горючестью пенополистирола.

Технология получения достаточно проста. Сначала смешивают компоненты, обычно на основе полистирола (иногда полимонохлорстирол или полидихлорстирол). Затем добавляют вспенивающие компоненты, легкокипящие углеводороды (пентан, изопентан, дихлорметан и др.) и добавки (антипирены, пластификаторы и красители). В результате получаются гранулы, в которых легкокипящая жидкость равномерно распределена в полистироле. Затем эти гранулы обрабатывают горячим воздухом или паром, при этом легкокипящие компоненты испаряются, и  гранулы сильно увеличиваются в объеме (в 50 и более раз). При этом ячейки начинают твердеть и склеиваться между собой. В результате получается легкий, однородный, устойчивый к сжатию и сохраняющий исходные размеры изоляционный материал.

Пенополистирол.Пенополистирол.

В момент, когда гранулы полистирола начинают расширяться и заполнять форму можно не ограничивать объем занимаемый пенопластом. В этом случае получается так называемый “беспрессовый” пенополистирол.  Если процесс расширения будет происходить под  внешним давлением (под прессом) то получается более плотный материал, называемый “прессовый” пенополистирол.

Внешне эти виды пенополистирола практически не отличаются. Но прессовый имеет большую плотность (от 40 до 250 кг / м3), меньшую гигроскопичность и лучшие физико-механические свойства. По теплопроводности они примерно одинаковые. Технология производства прессового пенополистирола сложнее, поэтому он дороже и его применяют, как правило, там, где требуется повышенная влагостойкость и механическая прочность – утепление фундаментов и подземных коммуникаций. Марки отечественных прессовых пенопластов обозначаются аббревиатурой  ПС, например, ПС-1, ПС-4.

Беспрессовые пенополистиролы получили в строительстве наибольшее распространение в качестве утеплителей из-за хорошего соотношения характеристик и цены. Более того, они очень хорошо подходят для производства сэндвич панелей. Беспрессовые пенополистиролы имеют обозначение ПСБ. При добавлении в состав пенопласта антипиренов, получается самозатухающий пенопласт марки ПСБ-С с классом горючести Г1. Этот материал устойчив к воздействию влаги и старению, он биологически безопасен и не подвержен воздействию вредных микроорганизмов. Именно эти пенопласты применяются в строительстве.

 

Марки, применение и характеристики пенополистиролов.

Пенопласты марки ПСБ-С-15 имеют самую маленькую плотность. Их применяют для звуковой и теплоизоляции конструкций, которые подвергаются минимальным механическим нагрузкам. Например, бытовки, контейнеры, внутренние перегородки и т.п.

Пенопласт марки ПСБ-С-25 применяется для утепления фасадов зданий, стен, лоджий и полов небольшой нагрузки. В качестве утеплителя его используют для производства сэндвич панелей.  У этой марки очень хорошее соотношение характеристик и цены.

Пенопласт марки ПСБ-С-35 имеет большую механическую прочность и менее гигроскопичен. Поэтому используется для утепления фундаментов, подземных коммуникаций, для предотвращения промерзания и вспучивания грунтов, подходит для строительства спортивных площадок и бассейнов.

Пенопласт марки ПСБ-С-50 имеет высокую механическую прочность и может выдерживать большие нагрузки. Его используют для теплоизоляции полов в промышленных зданиях, гаражах, стоянках. Он применяется для строительства дорог на заболоченной местности, для предотвращения промерзания и вспучивания грунтов.

Характеристики пенополистиролов, определены ГОСТом 15588-86.

Характеристика ПСБ-С-15 ПСБ-С-25 ПСБ-С-35 ПСБ-С-50
Плотность, кг/м3 до 15 15,1…25,0 25,1…35,0 35,1…50,0
Прочность на сжатие при 10 % линейной деформации, МПа, не менее 0,05 0,1 0,16 0,2
Предел прочности при изгибе, МПа, не менее 0,07 0,18 0,25 0,35
Теплопроводность в сухом состоянии при (25±5)°С, Вт/(м·К), не более 0,042 0,039 0,037 0,04
Время самостоятельного горения плит типа ПСБ-С, с, не более 4 4 4 4
Водопоглощение за 24 ч, % по объему, не более 3 2 2 1,8
Паропроницаемость не менее мг(м.ч.Па) 0,05 0,05 0,05 0,05
Удельная теплоёмкость, кДж/(кг °С) 1,34 1,34 1,34 1,34

 

 

Экструдированный (экструзионный) пенополистирол (XPS).

Экструдированный пенополистирол производится из тех же составляющих, что и обычный полистирол, но есть отличие в технологии изготовления. Обычный пенопласт создается путем прогревания гранул водяным паром, при этом гранулы увеличиваются в размере и занимают весь объем формы. Экструзионный пенополистирол производится методом экструзии. Вспененную массу нагревают и выдавливают через фильеры. В результате получается пенопласт с закрытопористыми ячейками диаметром 0,1 – 0,2 мм и плотностью 25 … 45 кг / м3.

Благодаря своей структуре экструдированный пенополистирол обладает очень хорошими характеристиками, что отличает его от других пенопластовых утеплителей.

Экструдированый пенополистирол.Экструдированый пенополистирол.

Материал отличается очень низкой теплопроводностью (0,029-0,034 Вт/(м·К)) и водопоглащением (0,2-0,4%). Практически не изменяет теплопроводности во влажных условиях, поэтому его можно использовать без дополнительной гидроизоляции. Устойчив к промерзанию и выдерживает много циклов замораживания-оттаивания без заметного изменения теплоизолирующих свойств. Он обладает хорошей химической стойкостью по отношению к большинству строительных материалов, кроме органических растворителей, бензина и кислот. Кроме того он обладает высокой механической прочностью.

Это очень хороший теплоизоляционный материал и может применяться практически везде. Но есть и недостатки. Разрушается при контакте со сложными углеводородами, например, поливинилхлоридом, который используется для изготовления сайдинга. Горюч, относится к классу горючести Г3 – Г4. Разрушается под действием ультрафиолетовых лучей, поэтому его нельзя использовать в открытом виде. Не рекомендуется использовать для утепления крыш и утепления бань и саун, так как при нагревании более 75 оС разрушается. К минусам можно отнести и достаточно высокую цену по сравнению с обычным пенополистиролом.

Характеристики экструдированных пенополистиролов.

Характеристика XPS 25 XPS 30 XPS 35 XPS 45
Плотность, кг/м3 24…25 25,1…30,0 30,1…35,0,0 35,1…45,0
Прочность на сжатие при 10 % линейной деформации, МПа, не менее 0,20 0,25 0,30 0,50
Предел прочности при изгибе, МПа, не менее 0,30 0,30 0,40 0,35
Теплопроводность в сухом состоянии при (25±5)°С, Вт/(м·К), не более 0,029 0,029 0,028 0,031
Группа горючести Г4 Г4 Г3 Г4
Водопоглощение за 24 ч, % по объему, не более 0,2 0,2 0,2 0,2
Паропроницаемость не менее мг(м.ч.Па) 0,011 0,011 0,011 0,011
Удельная теплоёмкость, кДж/(кг °С) 1,45 1,45 1,45 1,5