Будівельні матеріали

Огляд пінополістиролу

Огляд пінополістиролу
Пінополістирол — це теплоізолятор, який складається з повітря на 98%. Повітря укладений у безліч тонкостінних клітин спіненого полістиролу. Така структура забезпечує відмінні технічні характеристики цього утеплювача, широко використовується в цивільному і промисловому будівництві.

Опис і особливості виробництва пінополістиролу


Пінополістирол — це матеріал, наповнений газом, який отримують з полістиролу та сополімерів стиролу. Його широко використовують у сфері тепло - і гідроізоляції. В даний час більше 60% виробленого пінополістиролу застосовується для утеплення.

Вперше синтезували цей матеріал у 1928 році у Франції. А в промислових масштабах виробляти пінополістирол почали в Німеччині в кінці 30-их років минулого століття.

У виробництві звичайного пінополістиролу використовують, як правило, полістирол. Також сировиною може бути полихлоридстирол, полимонохлоридстирол, сополімери стиролу з мономерами (бутадієн, акрилонітрил). Вспенивающими агентами виступають вуглеводні з легким кипінням, такі як пентан, петролейний ефір, дихлорметан, ізопентан. Також це можуть бути газоутворювачі, начебто диаминобензола, нітрату амонію, азобисизобутиронитрила.

Для виготовлення традиційного спіненого полістиролу використовують добре розчинний природний газ для наповнення пустот. Для пожароустойчивых різновидів застосовують вуглекислий газ.

Крім основних компонентів, пінополістирол включає в себе додаткові — барвники, пластифікатори, антипірени.

Спочатку гранули стиролу наповнюються газом. Останній розчиняють в полімерній масі. Після цього суміш нагрівається парою низкокипящей рідини. Вихідні гранули багаторазово збільшуються в розмірі. У підсумку вони заповнюють всю форму і спікається воєдино. Отриманий матеріал ріжуть на плити потрібного розміру, які готові до використання в сфері теплоізоляції.

Нерідко пінополістирол називають «пінопластом», вважаючи, що це один і той же матеріал. Однак це не так. По-перше, є істотна різниця в технології виробництва цих ізоляторів. Пінополістирол отримують методом, відомим як «видавлювання», тобто гранули полістиролу плавляться, утворюючи єдину структуру і зв'язуючись на рівні молекул. Пінопласт ж виготовляють, обробляючи і склеюючи гранули полістиролу сухим паром.


Основні різновиди пінополістиролу


В залежності від технології виготовлення пінополістирол може бути декількох видів:

Безпресовим. У його складі велика кількість неоднорідних гранул і досі. Їх розмір — від 5 до 10 міліметрів. Ця різновид утеплювача має найвищий рівень вологовбирання. Маркується літерами ПСБ (пінополістирол суспензійний безпресовим). Буває таких видів: ПСБ-15, ПСБ-25, ПСБ-35, ПСБ С-50, де цифра є показником щільності матеріалу.

Пресовий. Його структура характеризується наявністю герметично закупорених пор. Завдяки цьому матеріал має хороші показники теплоізоляції. Це щільний і міцний утеплювач. У його маркуванні присутні букви ПС.

Екструдований. Структура — така ж, як і у пресованого, але закриті пори у екструдованого пінополістиролу більш дрібного розміру — всього 0,1-0,2 міліметра. Це найбільш поширений утеплювач з усіх видів. Маркується ЕППС (XPS). Існує декілька марок цього матеріалу — XPS 25, XPS 30, XPS 35, XPS 45. Число в даному випадку позначає щільність утеплювача.

Крім того, виділяють такі різновиди, як автоклавний і автоклавно-екструзійний пінополістирол. Вони випускаються виключно за кордоном (переважно в США) і використовуються в якості утеплювачів вкрай рідко із-за нерентабельності технології виробництва.


Технічні характеристики пінополістиролу


Властивості утеплювача можуть відрізнятися в залежності від технології його виробництва, складових і щільності. Розглянемо основні характеристики пінополістиролу:

Теплопровідність. Пінополістирол — це якась подоба ущільненої піни. Повітря, що знаходиться усередині бульбашок полістиролу, є відмінним теплоізолятором. Коефіцієнт теплопровідності матеріалу у коливається в межах 0,028-0,034 вт на метр на Кельвін. Чим вище щільність, тим більше цей показник. Найкращими властивостями володіє екструдований пінополістирол.

Паропроникність. Цей показник для утеплювача варіюється від 0,019 до 0,015 кілограмів на метр-годину-Паскаль. На відміну від пінопласту, який має нульову паропроникність, пінополістирол формують шляхом нарізування. Пара надходить крізь ці розрізи, проникаючи всередину газонаповнених осередків.

Вологопроникність. При зануренні щільного екструдованого пінополістиролу в воду він залишається практично сухою. Вбирає вологи в себе він лише близько 0,4%. Безпресовим матеріал вбере приблизно 4% води. При контакті з рідиною утеплювач не пошкоджується.

Міцність. У пінополістиролу середньої і високої щільності зв'язок між молекулами досить міцна. Міцність статичного вигину у нього становить 0,4-1 кілограм на сантиметр в квадраті.

Хімічна стійкість. Пінополістирол не вступає в реакцію з содою, милом, мінеральними добривами, бітумом, гіпсом, цементом, асфальтовими емульсіями, вапном. Зашкодити і навіть розчинити утеплювач можуть такі речовини, як ацетон, скипидар, оліфа, деякі спирти, лаки, продукти нафтопереробки.

Стійкість перед ультрафіолетом. Прямі сонячні промені згубні для пінополістиролу всіх різновидів і марок. Спочатку ультрафіолет робить матеріал менш міцним і пружним, а згодом повністю руйнує.

Здатність до звукопоглинання. Утеплювач може приглушити ударний шум тільки в тому випадку, якщо прокладений товстим шаром. Хвилі повітряних шумів пінополістирол не в змозі поглинати і ізолювати. Це пояснюється особливостями конструкції теплоізолятора — газонаповнені осередку жорстко розташовані і повністю ізольовані.

Біологічна стійкість. Пінополістирол непридатний для розмноження і поширення цвілі і грибків. А ось гризуни та комахи його легко ушкоджують. В їжу матеріал вони не використовують, але прокладають по ньому ходи до джерел тепла та їжі.

Екологічність. На відкритому повітрі матеріал схильний до процесів окиснення. При цьому в повітря виділяється чимало шкідливих речовин: толуол, бензол, метиловий спирт, формальдегід, ацетофенон. При горінні також утворюється багато токсичних компонентів: фосген, бромистий водень, синильна кислота. Якщо матеріал не піддається атмосферним впливам, то ніяких небезпечних сполук він не продукує.

Вогнестійкість. Пінополістирол — це горючий матеріал. При впливі вогню він виділяє велику кількість їдкого диму. Для матеріалу, який не включає в себе антипірени, коефіцієнт задимлення становить 1048 метрів квадратних на кілограм. Для протипожежного пінополістиролу цей показник ще вище — 1219 квадратів на кілограм. Наприклад, у гуми цей коефіцієнт дорівнює 850, а у дерева — 23. Утеплювач, який містить в складі антипірен, маркується літерою С. гірше займається і має клас Г2. Проте з часом властивості антипірена стають слабше і матеріал отримує знижені класи пожежної безпеки — Г3 та Г4. Температура займання пінополістиролу становить 450 градусів за Цельсієм.

Термін експлуатації. При правильному монтажі і використанні утеплювача пінополістиролу він гарантовано буде служити не менше 30 років. Для збереження якостей і властивостей необхідно його захищати декоративним оздоблювальним шаром на стінах.


Переваги пінополістиролу


Плити пінополістиролу є популярним утеплювачем. Затребуваність матеріалу пояснюється його численними перевагами:

Низький рівень теплопровідності. Пінополістирол завтовшки 120 міліметрів по своїм теплоізоляційним якостям відповідає кладці з цегли товщиною близько 210 сантиметрів або стіні з деревини товщиною 45 сантиметрів.

Мала вага. Плити утеплювача — легкі, так як на 98% складаються з повітря. Їх просто транспортувати, встановлювати навіть самостійно без помічників. Крім того, пінополістирол не надає ніякого навантаження на фундамент, перекриття та стіни.

Водонепроникність. Екструдований матеріал практично не пропускає і не вбирає вологу. Це гідрофобний утеплювач, який можна використовувати в якості гідроізоляції. Крім того, волога не здатна зіпсувати пінополістирол або погіршити його якості.

Висока стійкість до деформацій. Теплоізолятор має високі показники міцності на стиснення. Його можна класти в якості утеплювача і гідроізоляції на підлогу під стяжку.

Широкий допустимий температурний діапазон експлуатації. Матеріал не боїться морозів, витримує тривалий нагрівання до 80 градусів за Цельсієм і короткостроковий до 95. Коли температура підвищується вище даної позначки, то пінополістирол починає розм'якшуватися.

Легкість монтажу. Технологія установки плит проста і під силу навіть новачкові. Крім того, обробляти краї і різати пінополістирол не складе праці з допомогою звичайного будівельного або монтажного ножа. Ніякого спеціального устаткування в роботі з ним не знадобиться.

Низька ціна та швидка окупність. Вартість даного утеплювача значно нижче, ніж багатьох інших теплоізоляторів. Причому, ефект від монтажу пінополістирольних плит відчувається відразу ж — витрати на опалення і кондиціонування зменшуються в значній мірі (не менш ніж у 3 рази).

Недоліки пінополістиролу


У цього теплоізолятора є цілий ряд недоліків, які потрібно мати на увазі, вибираючи утеплювач для тієї або іншої поверхні і будівлі:

Низький рівень звукоізоляції. Пінополістирол здатний лише злегка приглушати стукіт і вібрації. Але акустичні хвилі він не поглинає і не відображає.

Низький рівень стійкості перед багатьма хімікатами. Контакт з розчинниками, кислотами, лугами діє згубно на пенополистиол, руйнуючи його структуру.

Низька опірність вогню. Сучасний якісний матеріал є самозатухаючим, однак температура її займання досить низька і становить 210-440 градусів Цельсія. До того ж при горінні пінополістирол виділяє в повітря цілий «букет» токсичних речовин.

Руйнування під впливом сонячних променів. Без належного захисту у вигляді оздоблювального шару відкритий ультрафіолету пінополістирол швидко приходить в непридатність.

Схильність впливу гризунів і комах. М'якість матеріалу приваблює багатьох шкідників, які легко прокладають в ньому нори і ходи. Для захисту від них необхідно застосовувати спеціальні засоби та методи.

Низький рівень паропроникності. В теплоізоляторі з низькою щільністю пара проходить через пори і конденсується в ньому. Таким чином, теплопровідність пінополістиролу підвищується на 7-10%. При зниженні температури до нульових позначок конденсат буде замерзати і руйнувати утеплювач.

Також чимало питань є і екологічність цього матеріалу. Суперечки про те, чи шкідлива пінополістирол, ведуться до цих пір. Правда, останнім часом сучасні виробники істотно поліпшили цей показник у своїй продукції.

Критерії вибору пінополістиролу


Пінополістирол — це теплий, легкий і недорогий утеплювач. Із зростанням його популярності збільшується і кількість виробників. Важливо вміти вибрати якісний матеріал, так як від цього залежить його екологічність і довговічність. Крім того, існує багато різновидів і марок теплоізолятора, які підходять для різних цілей.

В процесі вибору дотримуйтесь таких рекомендацій:

Для утеплення фасаду підійде пінополістирол марки ПСБ-Б. Він відноситься до розряду самозатухаючих матеріалів. Цифрове значення (щільність) його має бути не нижче 40.

Усі марки з числом 25 не підходять для будівельних та теплоізоляційних цілей.

Якщо щільність матеріалу вище 35 кілограмів на кубічний метр, то виробник повинен зазначити, що пінополістирол виготовлений методом екструзії. Без сильного стиснення і розплавлення щільність утеплювача буде не вище 17 кілограмів на кубометр.

Для утеплення фундаменту і підлоги під стяжкою рекомендовано вибирати плити з найбільшою щільністю — 50 кілограмів на кубометр.

Вибираючи теплоізолятор, відламайте шматочок від краю. Матеріал низької якості розколеться з нерівностями. На розламі видно дрібні кульки. Екструдований пінополістирол буде мати на зламі правильні многогранники. Причому, лінія розлому буде проходити через них в тому числі.



Варто прочитати

  • Огляд кам'яної вати 7-11-2016, 16:44

    Огляд кам'яної вати

    Кам'яна вата — це волокнистий теплоізоляційний матеріал, одержуваний із силікатних розплавів...

  • Огляд пінополіуретану 7-11-2016, 16:30

    Огляд пінополіуретану

    Утеплювач пінополіуретан — це матеріал, що відноситься до класу газонаповнених пластмас, які ще...

  • Акрилові шпалери 29-08-2016, 19:54

    Акрилові шпалери

    Акрилові шпалери – це аналог вінілових спінених шпалер. Відмінність полягає в тому, що замість...

Обговорення теми: Огляд пінополістиролу

Ваш коментар: