Какой пенополистирол выбрать. Сравнение пенопласта и экструдированного пенополистирола. Краткая инструкция по монтажу пенополистирола

Что такое Пенополистирол

Поддержание комфортных условий при эксплуатации зданий, построенных из традиционных строительных материалов, требует повышенного расхода топливных ресурсов, что в конечном итоге не оказывает положительного влияния на и без того неудовлетворительную экологическую обстановку в регионах и особенно в крупных городах.

Установлено, что суммарные тепло потери через стены, покрытия и окна составляет 70% от всех потерь тепла через ограждающие конструкции. Поэтому постановлением Государственного комитета Российской Федерации по жилищной и строительной политике от 02.02.98 N 18-11. В дополнение к решениям Госкомитета по вопросам энергосбережения в строительстве, Госстрой России существенно повысил требуемый уровень термического сопротивления (сопротивления теплопередаче) ограждающих конструкций. При этом требуемое термическое сопротивление установлено независимо от применяемых материалов и конструктивных решений ограждения СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника".

Таким образом, встал вопрос о переходе на более эффективные ограждающие конструкции. Одним из наиболее перспективных направлений предупреждения тепло потерь является использование в качестве утеплителя, ПЕНОПОЛИСТИРОЛА.

Пенополистирол представляет собой теплоизоляционный материал, получаемый вспениванием полистирола при температурной обработке. Вспененный полистирол имеет вид гранул размером 2 - 8 мм. Изготавливаются они из суспензионного вспенивающегося полистирола с добавлением антипирена. Формирование такого материала происходит методом удара паром за счёт спекания гранул друг с другом.

Первый синтез полистирола удался компании БАСФ в 1929 году. Уже в 1930 он производился в промышленных масштабах. 14 августа 1952 года немецким патентным ведомством был опубликован "Способ получения пористой массы из полистирола", что является свидетельством о рождении пенополистирола. пенополистирол сертифицирован Санэпеднадзором РФ. Государственная Противопожарная служба России классифицирует как Пенополистирол Суспензионный Безусадочный Самозатухающий.

Какие бывают пенопласты?

В современном ассортименте пенопластов сам чёрт ногу сломит. Как не быть обманутым рекламой и выбрать нужный Вам пенопласт, Вы узнаете из этой статьи.

Практически все виды пенопластов обладают одним ценным свойством - низкой теплопроводностью. Только минеральные ваты могут конкурировать с ними по теплоизоляционным свойствам - слой низкоплотного пенопласта толщиной 10 см заменяет 40 см сосны, 60 см газобетона, 1 метр конструктивного керамзитобетона, 1.5 метра пустотного керамического кирпича и 4 метра тяжелого бетона.

Акустические свойства пенопластов зависят, прежде всего, от их структуры, а точней, от того какая преобладает пористость - закрытого типа или открытого. Большинство пенопластов имеет преимущественно закрытую пористость, например все виды пенополистирольных пенопластов, экструзионный полиэтилен, поливинилхлоридные пенопласты. Такие пенопласты хорошо поглощают звук, имеющий частоту лишь более 1600-2000 герц, к примеру, слабо поглощают звуки шагов человека, а хорошо шум вентилятора, но зато пенопласты с закрытой пористостью хорошо отражают звуки любой частоты и поэтому являются хорошими звукоизоляционными материалами.

Пенопласты же преимущественно открытой структуры, такие как полиуретановый поролон, хорошо поглощают всё звуковые частоты, при этом плохо отражая звук, поэтому их можно применять для создания хорошей акустики внутри помещений.

Полистирольные пенопласты

Беспрессовой и прессовой легко определить на глаз даже не специалисту - пенопласт состоит из маленьких сцеплённых шариков, как бы соты в пчелином улье. Вспомните, как выглядит пенопласт в который был упакован ваш телевизор, холодильник, микроволновка и другая бытовая техника, это бесспресовой пенопласт.

Прессовой внешне и по теплоизоляционным свойствам практически ни чем не отличается, но из-за того, что его гранулы сцеплены немного прочнее, его чуть трудней раскрошить или сломать. Из-за большей сложности производства этот вид пенопласта распространён меньше беспрессового.

Экструдированный пенополистирол.

Еще можно встретить так называемый экструдированный пенополистирол - это практически то же самое, что и беспрессовой пенополистирол.

Марки отечественных прессовых пенопластов начинаются на буквы ПС, например ПС-1, ПС-4. Беспрессовой пенопласт обозначается как ПСБ, через тире могут стоять другие буквы и цифры, обозначающие различные модификации, например ПСБ-С (пенопласт самозатухающий), а импортный беспрессовой пенопласт, например фирмы BASF, должен, по идее, обозначаться как ППС.

Беспрессовой и прессовой пенопласты имеют одну неприятную особенность - между гранулами, из которых они состоят, имеются мельчайшие полости, через которые могут попадать водяные пары из помещения, а при отрицательной температуре пары воды конденсируются внутри пенопласта, повышая его влажность, из-за чего примерно на 5-10 % ухудшается его теплоизолирующая способность. Казалось бы, не так уж много, пенопласт и так очень хороший теплоизолятор, но, к сожалению, вода, дающая жизнь, может давать и разрушения. Замерзающая вода расширяется, от чего порой лопаются даже стальные трубы, точно так же при замерзании вода расширяется между гранулами пенопласта и медленно, но верно разрушает его. Могу добавить,что производители пенопластов в технических характеристиках заявляют водопоглощение 0,2-0,4 % .

Экструзионный пенопласт

От подобных недостатков избавлен экструзионный пенопласт (не путать с экструдированным), который по внешнему виду однороден. Наверняка Вы его уже встречали, ведь из такого пенопласта изготавливают одноразовую посуду и упаковку для пищевых продуктов.

Экструзионный пенопласт обозначается как ЭППС и в зависимости от производителя имеет фирменное название, например Стиропор.

Не утихают споры и баталии по поводу токсичности полистирольных пенопластов.

Хотя сам по себе полистирол не токсичен, но в нём всегда присутствует так называемый остаточный стирол, который является сильно токсичным веществом.

С одной стороны, еще советскими учёными было доказано, что пенополистирол при неблагоприятных условиях может медленно выделять остатки стирола в воздух и длительное воздействие малых концентраций стирола приводит к ухудшению самочувствия человека.

Также есть скандальные примеры построек с применением пенополистирола, при эксплуатации которых в воздухе жилых помещений было зафиксировано превышение предельно допустимых концентраций вредных веществ.

С другой, есть лабораторные исследования, подтверждающие, что при применении качественных пенополистирольных пенопластов выделения стирола не должны превышать допустимого уровня и поэтому не могут привести к ухудшению здоровья.

Как бы там ни было, нужно стараться приобретать пенополистирол производителей, имеющих всё необходимые санитарно-гигиенические сертификаты на выпускаемую продукцию, а содержание остаточного стирола в них должно быть как можно меньше, на уровне 0.01 - 0.05 %, по крайней мере, не должно превышать 0.1 %.

Долговечность полистирольных пенопластов очень сильно зависит от их качества, так по разным данным пенопласты марок ПСБ, ПСБ-С не изменяют существенно свои свойства от 10 до 40 лет, экструзионный же пенопласт более долговечен и при хорошем качестве может эксплуатироваться без значительного изменения свойств до 80 лет.

Но самая большая проблема полистирольных пенопластов - это высокая горючесть. Без специальных добавок стирольные пенопласты легко загораются от пламени или искры, быстро сгорая с коптящим пламенем, при этом плавясь и выделяя токсичный дым.

Стараясь понизить горючесть пенопластов, в них вводили негорючие и пламягасящие добавки, таким образом появился самозатухающий тип пенопластов, например марки ПСБ-С.

Такой пенопласт подобен глыбе угля - его никак не поджечь от спички или искры, но в костре он горит очень хорошо. Поэтому любой тип полистирольных пенопластов для уменьшения пожарной опасности рекомендуется применять для наружной изоляции.

Полиуретановые пенопласты (ППУ).

Наиболее распространённым примером пенополиуретанов является хорошо известный в быту поролон.

Этот вид пенопластов очень эластичен и имеет открытые поры, то есть может хорошо пропускать воздух и водяные пары, его обычно применяют в изготовлении мебели и бытовых различных бытовых вещей, также из пенополиуретана делают строительные пены.

Пенополистирольные пенопласты недолговечны, при действии солнечных лучей они желтеют, при этом верхний слой разрушается.

Пенопласты на основе полиуретана также сильно огнеопасны и могут быть самозатухающими, но в отличие от пенополистирольных, их дым более токсичен, поскольку содержит большие количества очень ядовитой синильной кислоты.

Полиэтиленовые пенопласты (ППЭ).

Пенопласты из пенополиэтилена эластичны. Вполне возможно, Вы уже однажды держали его в руках, потому как в тонкие эластичные листы из такого пенопласта нередко заворачивают хрупкие и бьющиеся товары.

Больше всего распространён экструзионный пенополиэтилен, который обозначается ППЭ и имеет множество фирменных названий. Изделия их такого пенопласта выпускают в виде полупрозрачных гибких листов самой разнообразной толщины - от нескольких миллиметров до десятков сантиметров.

Экструзионный пенополиэтилен долговечен и в этом отношении почти равнозначен экструзионному пенополистиролу, но в отличие от него не имеет в своём составе остаточных токсичных веществ и поэтому гораздо более экологичен.

Хотя пенополиэтилен горит немного медленнее пенополистирола и с несколько меньшим выделением токсичного дыма, но он также является огнеопасным материалом.

Поливинилхлоридные пенопласты(ПВХ).

Этот поливинилхлоридный пенопласт очень напоминает по свойствам экструзионный пеннополиэтилен - эластичный, не содержит высокотоксичных веществ, но при этом, сам по себе, является самозатухающим материалом, то есть он может гореть только окружённый пламенем от постороннего источника, но если уж горит, то выделяет хлористый водород, который с водой образует соляную кислоту, из-за чего дым от горящего поливинилхлорида очень удушлив.

Это далеко не полный перечень всех видов пенопластов, а тем более их свойств, но я искренне надеюсь, что эта статья хоть немного развеет туман сомнения в вопросе выбора пенопласта.

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

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

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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

Посмотрите видео о технологии производства, свойствах и способах применения полистирола

Теплоизоляционный материал – пенополистирол, в обиходе обычно называемый пенопластом, сегодня нашел самое широкое распространение при строительстве и ремонте помещений жилого и хозяйственного назначения.

По сравнению с другими утеплителями, эти различные виды пенополистирола имеют ряд существенных преимуществ, хотя и им присущи некоторые недостатки. Технология изготовления пенополистирола подразумевает вспенивание полимера – полистирола газообразным пентаном – низкокипящей жидкостью из группы углеводородов.

Если рассматривать структуру пенопласта, то доля твердого вещества в его объеме не превышает 2,0%, а 98,0% – пустоты, представляющие миниатюрные полистирольные камеры, внутри которых заключен воздух.

Ближайшим «родственником» этого классического пенопласта является пеноплекс, который получают путем . Сегодня, эти материалы довольно часто путают.

Хотя оба они имеют примерно одинаковые физико-механические характеристики и равные теплоизоляционные показатели, пеноплекс, несмотря на его более высокую стоимость, в некоторых случаях использовать предпочтительнее.

Основные типы вспененного полистирола

Полистирол URSA XPS

Производство пенополистирола в промышленных масштабах было освоено в Германии в 1937 году. В Советском Союзе выпуск пенопласта (марка «ПС-1») начался в 1939 году, а с 1959 года производство самозатухающего вспененного полистирола началось на заводе «Стройпластмасс» (город Мытищи).

Сегодня, в строительной и ремонтно-строительной промышленности, наиболее широкое применение нашли следующие медиации и марки этого материала:

1. Беспрессовый пенопласт «ПСБ» («EPS»-«Expanded PolyStyrene») является наиболее распространенным материалом – применяется для упаковки и в качестве теплоизолирующего материала.
2. Вспененный, суспензионный полистирол «ПСБ-С» был запатентован концерном «BASF» в 1951 году и в настоящее время является наиболее широко используемым утеплителем.
3. Экструзионный пенополистирол («XPS»-«Extruded Polystyrene») известен на российском рынке стройматериалов под наименованиями «URSA XPS» «Пеноплэкс», «Стирэкс», «Технониколь» и «Техноплекс».
4. Пенопласты, производимые американской компанией «Dow Chemical Company» по автоклавной и автоклавно-экструзионной технологии известны под общим наименованием «Styrofoam».

Свойства и достоинства материала

Пенопласт ПСБ-С-15/25/35

Физико-механические характеристики вспененного полистирола зависят не только от технологии изготовления, но и от производителя (торгового бренда) и марки готового продукта.

Наиболее распространяемый пенопласт марки «ПСБ-С-15/25/35» имеет следующие основные характеристики:

1. Плотность в килограммах в кубическом метре (удельный вес в килоньютонах в метре кубическом) – 11-35 (107,8-345).
2. Предел изгибной прочности в мегапаскалях – 0,05-0,17.
3. Прочность на сжатие в мегапаскалях (при 10,0% линейной деформации) – 0,05-0,16.
4. Влажность материала в состоянии поставки не превышает 1,0%.
5. Водопоглощение не более 1,0% за 24,0 часа при непосредственном контакте с водой.
6. Время горения на открытом воздухе не превышает 3,0 секунд.
7. Коэффициент теплопроводности при температуре окружающей среды +25±5°С находился в пределах 0,033-0,037.

Однако, эти чисто технические показатели мало информируют обычного пользователя, которого в основном интересуют потребительские свойства продукции.

Материал обладает определенной воздухонепроницаемостью и практически не адсорбирует атмосферную влагу.

Основными плюсами любых видов и марок пенополистирола строители и пользователи считают:

1. Низкие массовые (весовые) характеристики, благодаря которым сокращаются сроки выполнения теплоизолирующих работ, не требуется использование специальных грузоподъемных механизмов, а утепляемые конструкции не нуждаются в дополнительном утеплении.
2. Пенопласт пригоден для любого вила обработки, не требующей сложного оборудования, и не выделяет при распиловке и резании никаких вредных для здоровья, летучих веществ.
3. Любой вид вспененного полистирола не подвержен гниению, он не является питательной средой для развития плесенных грибков, его не повреждают грызуны.
4. Материал химически инертен и устойчив к действию цементно-бетонно-известковых растворов, морской воде, большинству химических реагентов, применяемых в строительстве
5. Все виды вспененного пенополистирола безопасны с экологической и санитарно-гигиенической точки зрения – при работе с ним не требуется использования средств индивидуальной защиты
6. Об относительной прочности материала свидетельствуют его изгибная выносливость и предел прочности на сжатие.
7. Пенопласт не горюч – показатели пожаробезопасности свидетельствуют, что на открытом воздухе горение материала возможно только при непосредственном воздействии на него огня от другого источника или в условиях избытка кислорода.

Если сравнивать пенополистирол с другими материалами, то по теплоизолирующим возможностям 3,0 сантиметра пенопласта адекватны:

1. 64,0 сантиметрам .
2. 123,0 сантиметрам монолитного бетона.
3. 11,3 сантиметрам деревянного, соснового массива.

Применение вспененных полистиролов

Немаловажное значение, благодаря которой материал получил столь широкое распространения, является его низкая себестоимость.

Основное применение пенополистирола – использование его в качестве утеплителя при проведение строительных и ремонтных работ. Кроме того, он применяется как теплоизолятор в некоторых видах бытовой и промышленной техники (холодильники, термофургоны, контейнеры), а также находит применение в упаковке.

Для утепления наружных и внутренних поверхностей стен в индивидуальном и малоэтажном домостроении, наиболее широкое распространение получил пенопласт марки «ПСБ-С» различной плотности. В связи с большей воздухопроницаемостью, по сравнению с экструзионными (экструдированными) пенопластами «Пеноплэкс», «Стирэкс», «Технониколь», его использование позволяет создать внутри жилых помещений более комфортный микроклимат.

Однако, это не снижает его достоинств. Благодаря низкой цене и отличным теплоизоляционным свойствам, в Европе около 80,0% частных домостроений различного назначения имеют пенопластовое утепление.

В этой статье: история открытия полистирола; технологии производства; сферы применения пенополистирола; применение в строительстве, ГОСТы; свойства и характеристики; экологичность, долговечность и пожарная безопасность — так ли безопасен этот утеплитель; что в действительности означает термин «самозатухающий пенополистирол»; как выбирать пенополистирол

Расходы на отопление наших домов в период холодов весьма значительны, а все возрастающая стоимость энергоносителей увеличивает эти затраты год от года. А знаете ли вы, что в холода тепло буквально улетучивается из вашего дома, причем потери тепла не просто велики — они колоссальны! Сегодня большая часть зданий в России, не защищенная изоляционными материалами , теряет порядка 600 гигакалорий тепла с каждого квадратного метра, в то время как с квадратного метра жилья в Германии или в США уходит лишь 40 гигакалорий. Выходит, что домовладельцы фактически оплачивают отопление улицы, а вовсе не своих жилищ… Решить проблему теплопотерь может утепление стен здания с внешней стороны плитами пенополистирола — но так ли все просто с этим теплоизолятором?

История пенополистирола

Все началось в 1839 году, когда немецкий аптекарь Эдуард Симон, экспериментируя со стираксом (смола Liquidambar orientalis), случайно получил стирол. Немного поэкспериментировав со своим открытием, аптекарь установил, что полученное им маслянистое вещество самостоятельно уплотняется, превращаясь в подобие желе. Практической цели в открытии стирола Симон не увидел — назвал желеобразный стирол стиролоксидом и прекратил дальнейшие исследования.

В 1845 году стирол заинтересовал химиков Блита и фон Гофмана — англичанин и немец провели собственные исследования, установив, что это вещество становится желеобразным без доступа кислорода. Химики назвали полученный ими желеобразный стирол метастиролом. Спустя 21 год французский химик Марселин Бертло дал точное название процессу уплотнения стирола — полимеризация.

Герман Штаудингер, 1935 год

В 20-х годах прошлого столетия немецким химиком Германом Штаудингером было сделано эпохальное открытие — нагрев стирола вызывает цепную реакцию, в ходе которой образуются длинные цепочки макромолекул. Именно открытие Штаудингера привело к производству полимеров и пластмасс, за что в 1953 году он и получил Нобелевскую премию.

Первый синтез стирола выполнен исследователями американской компании «The Dow Chemical Company», коммерческое производство полистирола одними из первых запущено компанией «BASF» — в 1930 году ее инженеры разработали технологию производства полимеризированного стирола. В 1949 году компания получила патент на производство шариков из полистирола, вспененных пентаном — сама идея этого изобретения принадлежит инженеру-химику Фрицу Штясны. На основе этого патента в 1951 году «BASF» начинает промышленное производство теплоизолятора под торговой маркой «Styropor», выпускаемого по сей день.

Сырьем для производства всех типов изоляции из полистирола служит гранулированный полистирол, для образования ячеек применяется агент вспенивания. Этапов в технологическом процессе получения пенополистирола несколько:

• гранулы полистирола засыпаются в бункер предвспенивателя, где они раздуваются и приобретают шарообразную форму. Для получения теплоизолятора меньшей плотности операцию вспенивания повторяют несколько раз, с каждый разом достигая все большего размера шариков с целью уменьшения фактического веса пенополистирола;
• каждая операция вспенивания сопровождается помещением вспененных гранул в особый бункер, где раздутые шарики полистирола находятся от 12 до 24 часов. За этот срок давление внутри них стабилизируется, а при производстве методом суспензионной полимеризации происходит еще их сушка;
• по завершении заданного количества операций по вспениванию и выдержав срок вылеживания, полистирольные шарики помещаются в формовочный агрегат, где под действием горячего пара формируется пенополистирольный блок. Зажатые в узкой пресс-форме, расширенные под воздействием пара вспененные гранулы склеиваются друг с другом, сохраняя форму после охлаждения и извлечения из пресс-формы;
• на последнем этапе блоки пенополистирола, зачастую имеющие внушительные размеры, подлежат резке по заданным размерам. Но прежде блок из формовочного агрегата помещается на промежуточное хранение, где содержится порядка 24 часов. Дело в том, что под воздействием пара пенополистирольный блок набирает излишнюю влагу, а выполнить ровную резку во влажном состоянии пенополистирола никак не получится, т.к. избежать надломов не удастся. После сушки пенополистирольный блок нарезается по вертикали или горизонтали станочной пилой.

Основных способов производства пенополистирола два — суспензионная полимеризация и поляризация в массе. Технология суспензионной полимеризации базируется на неспособности воды к растворению виниловых полимеров. На этапе вспенивания гранулы стирола засыпаются в реакторы-автоклавы объемом до 50 м 3 , заполненные деминерализованной водой с растворенными в ней инициатором полимеризации и стабилизатором эмульсии. Полимеризации проходит под постоянным давлением, с равномерным подъемом температуры от начальных 40 до максимальных 130 о С — на весь процесс отводится около 14 часов. Вспененный полимер извлекается из реактора вместе с водной суспензией, отделяется от нее в центрифуге, затем промывается водой и проходит стадию сушки. Основные преимущества данной технологии — постоянное промешивание гранул полимера внутри реактора в ходе полимеризации, эффективное распределение и отвод тепла, что обеспечивает в результате значительный срок хранения вспененного полимера.

Технология полимеризации в массе осуществляется иначе — вода отсутствует, процесс полимеризации непрерывен и проходит при более высоких температурах. В серии последовательно соединенных друг с другом мешалок-реакторов, при температуре от начальных 80 до конечных 220 о С, гранулы полистирола вспениваются. Полимеризация считается состоявшейся и завершенной, если расплавлено от 80 до 90% исходного стирола. При создании вакуума в последнем реакторе колонного типа не прореагировавший стирол устраняется, затем в расплав вводятся антипирены, красители, стабилизаторы и другие добавки, в результате действия которых происходит гранулирование полимера. Не вступивший в реакцию и извлеченный стирол используется при следующей закладке. Довести процесс полимеризации сырья до получения свыше 90% вспененного полистирола при этой технологии крайне затруднительно, т.к. скорость проведения реакции достаточно высока, а возможность отвода тепла здесь отсутствует.

Производство вспененного полистирола по методу суспензионной полимеризации более распространено в России и СНГ, в странах Запада и Америки преобладает технология полимеризации в массе, позволяющая получить теплоизолятор с более высокими характеристиками по плотности, гибкости, четкости границ и цвету, не говоря уже о меньшем проценте отхода.

Технология получения экструдированного (экструзионного) пенополистирола в целом схожа с технологией полимеризации. Разница заключается в продавливании расплава с введенными в его состав агентами вспенивания через пресс-экструдер, получая в результате теплоизолятор с ячейками диаметром до 0,2 мм. Именно малый размер ячеек обеспечивает экструдированному пенополистиролу высокие эксплуатационные свойства и популярность в сфере строительства.

Области применения

Сочетание прочностных и теплоизоляционных свойств, легкости в обработке и переработке, низкой стоимости — благодаря этим характеристикам пенополистирол широко распространен в самых разных сферах нашей жизнедеятельности. Чаще всего этот материал применяется для: упаковки различных товаров и оборудования; изотермической упаковки продуктов питания; производства одноразовой посуды; гасителей энергии в автопромышленности; спасательных плавательных средств; объемной наружной рекламы и т.д.

Отсутствие угрозы пыления — главного положительного отличия пенополистирола от минеральной ваты, позволяет использовать этот материал для термоизоляции холодильного оборудования в пищевой промышленности.

Пенополистирол применяется для термоизоляции дорожного полотна, препятствуя промерзанию основания. Для этой цели используются марки пенополистирола высокой плотности — от 35 кг/м 3 и выше. Этот материал используется и для термоизоляции железнодорожного полотна, эффективно препятствуя перекосам рельс и их проседанию на неустойчивых грунтах.

Одним из первых применять пенопласт для утепления зданий начал американец Хут Хеддок. По его словам, идея термоизоляции домов возникла случайно — Хут заказал в кафе чашку горячего кофе и вдруг обратил внимание, что горячая жидкость в одноразовом стаканчике из полистирола совсем не обжигает пальцы. Проведя в 1984 году эксперимент — построив дом на Аляске и утеплив его пенопластом — он убедился в эффективности полистиролового теплоизолятора.

По ГОСТ 15588-86 допустимо применение пенополистирол в качестве изолирующего промежуточного слоя строительных конструкций. В странах Евросоюза пенополистирол более 40 лет успешно применяется в фасадном утеплении — плиты пенополистирола наклеиваются на основной конструкционный материал, будь то бетон или кирпич, с внешней (наружной) стороны, поверху их покрывают слоем штукатурки.

Как отмечают европейские архитекторы, применение пенополистирола в фасадном утеплении сокращает энергозатраты на отопление троекратно.

Плиты и блоки из экструдированного пенополистирола применяются в качестве несъемной опалубки и одновременного теплоизолятора. Применяемая технология такова: пенополистирольные плиты устанавливаются на заданном расстоянии друг от друга, соединяются между собой особой системой стяжек, в промежуток между плитами укладывается арматура армирования и заливается бетон. Разнообразие готовых блоков из пенополистирола позволяет выстраивать фасады сложной архитектуры. На собранные из блоков экструдированного пенополистирола и заполненные бетоном стены обязательно наносится защитное покрытие — снаружи это может быть облицовочный кирпич или цементно-песчаная штукатурка, изнутри два слоя гипсокартона со стыковкой «в разбежку» или слой штукатурки. Важное условие для опалубки из пенополистирола: плотность этого материала в блоках опалубки должна быть не менее 35 кг/м 3 .

Клей для пенополистирола не должен содержать в своем составе органических растворителей, разрушающих полистирол. Наиболее безопасно использовать клеи на основе цемента, фасованные в крафт-мешки по 25 кг и затворяемые водой — неорганические компоненты таких смесей не окажут на полистирол никакого отрицательного действия. Важный момент: необходимо достичь наибольшей площади контакта плиты пенополистирола с утепляемой поверхностью (в идеале — 100% площадь контакта) чтобы исключить воздушные пазухи, выступающие в роли мостов холода и накапливающие конденсат.

Теплопроводимость

Высокие теплоизоляционные свойства пенополистирола объясняются его строением, образованным множеством спаянных между собой шариков, в свою очередь состоящих из множества ячеек с заключенным в них воздухом. А поскольку воздух внутри ячеек не способен перемещаться, то именно он выступает в роли теплоизолятора — неподвижная воздушная среда обладает отличными изоляционными свойствами. По своей сути, пенополистирол состоит из воздуха — 98% воздуха и лишь 2% исходного полистирола.

Коэффициент теплопроводности этого материала ниже, чем у любого другого теплоизолятора, в т.ч. минеральной ваты , и находится в диапазоне 0,028-0,034 Вт/м·К. Теплопроводность пенополистирола возрастает при повышении его плотности, к примеру, у экструдированного пенополистирола с плотностью 45 кг/м 3 коэффициент теплопроводности составляет 0,030 Вт/м·К. Рабочие температуры, при которых пенополистирол сохраняет свои свойства — от — 50 до +75 о С.

Водопоглощение и паропроницаемость

Если сравнить экструдированный пенополистирол с пенопластом, произведенным из того же стирола, но по несколько другой технологии, то паропроницаемость пенопласта равна нулю, а экструдированный пенополистирол обладает паропроницаемостью в 0,019-0,015 Мг/(м·ч·Па). Возникает вопрос: как такое возможно, ведь структура любого материала из вспененного полистирола не может пропускать пар? Причина паропроницаемости более плотного по сравнению с пенопластом экструзионного пенополистирола — пар проникает в шарики и составляющие их ячейки по его сторонам, разрезанные при формовке, в то время как формовка пенопластовых изделий выполняется без резки. С водопоглощением ситуация обстоит наоборот: пенопласт способен впитать до 4% воды при погружении или соприкосновении с ней, а экструдированный пенополистирол — лишь 0,4%, что объясняется его большей плотностью.

Закрытоячеистая структура экструдированного пенополистирола

Прочность

По прочности безусловным лидером является экструдированный пенополистирол — его прочность статического изгиба равна 0,4 — 1,0 кгс/м 2 , пенопласта же — 0,07-0,20 кгс/м 2 . Связи между молекулами экструзионного пенополистирола многократно прочнее, чем в структуре пенопласта. Поэтому производство и использование последнего все более сокращается — на смену пенопласту приходит более прочный и современный теплоизолятор, которым является пенополистирол, полученный методом продавливания через пресс-экструдер.

Взаимодействие с химическими и органическими продуктами

На пенополистирол не оказывают никакого воздействия: строительные растворы на основе гипса, цемента, ангидрита или извести; битумные смолы, сода каустическая, растворы мыла и соли, минеральные удобрения, грунтовые воды и эмульсии, применяемые при асфальтировании. Повреждают, разрушают структуру и полностью растворяют пенополистирол в некоторых случаях: олифы, некоторые виды лаков, органические растворители (скипидар, ацетон и т.д.), спиртосодержащие соединения и нефтепродукты.

Кроме того, на открытые поверхности пенополистирола оказывает разрушающее воздействие ультрафиолет солнечных лучей — регулярно облучаемая ими поверхность теряет упругость и прочность, после чего следует разрушение структуры пенополистирола атмосферными явлениями.

Звукопроводимость

Использование пенополистирола для звукоизоляции эффективно лишь частично — при достаточной толщине этот материал отлично подходит для защиты от ударного шума, но не способен бороться с воздушными шумами, звуковые волны которых распространяются по воздуху. Неспособность пенополистирола гасить воздушные шумы связана с полной изоляцией составляющих его ячеек и значительной жесткости внешних поверхностей.

Биологическая устойчивость

Жизнедеятельность плесени на поверхностях пенополистироловых плит невозможна — таковы результаты лабораторных испытаний 2004 года, проведенных в США по заказу американских производителей пенополистирола.

Характеристики по пожарной безопасности, экологичности и долговечности пенополистирола

Производители этого теплоизоляционного материала называют его исключительно экологически безопасным, негорючим и сохраняющим свои эксплуатационные свойства долгие годы. Внешне это так и выглядит — исключение фреона из технологического процесса не вредит озоновому слою, введение антипиренов делает пенополистирол не поддерживающим горение, а лабораторные испытания десятками циклов замораживания и оттаивания характеризуют долговечность. Однако более пристальное изучение пенополистирола показывает несколько иную картину…

Окисления воздухом материалов на основе стирола полностью избежать невозможно, причем у пенопластов скорость окисления выше, чем у экструдированного пенополистирола — в структуре пенопластов более крупные шарики и менее прочные связи. Чем выше температура — тем больше скорость окисления, при этом гореть пенополистиролу не требуется, выделение толуола, бензола, этилбензола, формальдегида, ацетофенона и метилового спирта происходит в процессе воздушного окисления при комнатной температуре более +30 о С. Кроме того, свежеуложенный пенополистирол выделяет стирол, не полимеризированный в процессе производства. Повторюсь — 100% полимеризация всего исходного сырья, заложенного в реактор, невозможна.

Все виды полистирола горючи — с точки зрения официальной системы классификации строительных материалов, те из них, что утрачивают изначальный объем при нагреве в воздушном пространстве, являются горючими. Утверждения производителей полистирола любого типа о его самостоятельном затухании не отражают пожарные характеристики полистирола в полной мере, т.е. информация намеренно искажается.

Большинство производителей этого теплоизолятора утверждают, что под нагревом пенополистирол выделяет не больше ядовитых веществ, чем дерево. Если при горении дерева выделяются боевые отравляющие вещества, то такое утверждение верно — ведь оплавляясь под воздействием тепла свыше 80 о С, пенополистирол выделяет в воздушную среду большое количество дыма и сажи, содержащего в т.ч. небольшие количества гидробромида (бромистого водорода), гидроцианида (синильной кислоты) и карбонилдихлорида (фосгена).

Так что же дает производителям пенополистирола утверждать, что их продукт менее опасен при возгорании, чем древесина? По российскому ГОСТ 30244-94 подобное заявления было бы просто невозможно, ведь этот стандарт относит материалы на основе пенополистирола, как наиболее горючие, к группам Г3 и Г4. А вот в Европе существует иная методика оценки горючести, вернее, их целых три — биологическая, химическая и комплексная. По биологической методике оценки токсичности наиболее опасным материалом является именно древесные материалы — быстро сгорают с выделением большого количества СО2 при температур самовозгорания. Но оценка токсичности биологическим методом дается лишь по нескольким конечным параметрам, несопоставимым, к примеру, при сравнении на токсичность продуктов горения древесины и полистирола. Точно так же обстоят дела с вычислением токсичности химическим методом…

Реальную картину дает лишь комплексный метод, безоговорочно применяемый в Европе ко всем полимерным материалам.

Однако в России поставщики европейского пенополистирола и местные производители демонстрируют покупателям экспертные заключения лишь по биологическому и химическому методам, активно придавая эти данные широкой огласке.

Еще один классический ход, якобы демонстрирующий негорючесть полистирола: плиту подвешивают в воздухе, направляют на нее пламя горелки — так часть плиты, куда попадает открытое пламя, выгорает, но далее огонь не распространяется. Какое заключение можно дать полистиролу после просмотра этого ролика? А никакого — если эту же плиту полистирола уложить на жесткую негорючую поверхность, то капли расплава, образующиеся при горении материала, разнесут высокую температуру и открытое пламя по всей площади плиты, которая сгорит полностью!

Коэффициент дымообразования для пенополистирола, не содержащего антипирены, равен 1 048 м 2 /кг, но у самозатухающего пенополистирола с введенными в его состав антипиренами этот показатель выше — 1 219 м 2 /кг! Для сравнения: коэффициент дымообразования резины равен 850 м 2 /кг, а древесины, с которой производители постоянно сравнивают продукты полистирола — лишь 23 м 2 /кг. Поскольку для не специалиста в вопросах пожарной безопасности приведенные значения дымообразования ничего не объясняют, приведу такие данные — если задымленность в помещении составляет более 500 м 2 /кг, то на расстоянии вытянутой руки не будет видно ровным счетом ничего.

Последствия горения полистирола известны по трагедии 2009 года, произошедшей в Перми, в ночном клубе «Хромая лошадь» — большинство погибших в этом пожаре задохнулись продуктами горения утеплителя, которым были открыто обшиты внутренние перегородки. Нужно отметить, что владельцы клуба сэкономили на утеплителе, использовав не экструдированный пенополистирол, а упаковочный пенопласт меньшей плотности, который превосходно горит и не склонен к самозатуханию.

Долговечность пенополистирола

При покупке действительно качественного теплоизоляционного материала, соблюдении всех требований по монтажу, полноценному закрытию внешней площади пенополистирола слоем качественной штукатурки или декоративными панелями, его срок службы составит свыше 30 лет. Но эти условия в действительности никогда не соблюдаются на 100% — непрофессионализм монтажников, попытки заказчиков уменьшить расходы, ошибки в расчетах и надежда «на авось».

Классическим просчетом является ставка на толщину пенополистирола — мол, если монтировать плиты 30 см толщины, то теплоизоляционный эффект возрастет в разы с одновременным увеличением срока службы материла. В действительности с увеличением толщины срок службы полистироловой теплоизоляции будет сокращаться, т.к. значительные температурные перепады вызовут деформации и усадку, образовывая трещины и уменьшение площади прямого контакта плит пенополистирола с изолируемой поверхностью, образовывая обширные воздушные пазухи. В странах Евросоюза толщина пенополистирола, применяемого для фасадного утепления, не может превышать 3,5 см — это требование, помимо вопросов долговечности теплоизоляции, связано с пожарной безопасностью, ведь чем тоньше слой пенополистирола, тем меньшее количество продуктов горения будет выделено им при пожаре.

В целях уменьшения угрозы возгорания производители вводят в состав полистирола антипирены, как правило, это гексабромциклододексан. В России пенополистирол с антипиренами в своем составе маркируется литерой «С», означающей «самозатухающий».

По большому счету самозатухающий пенополистирол горит не хуже материалов, не содержащих антипирен.

Возникает вопрос — так что же означает литера «С»? А означает она, что данный пенополистирол не самовоспламенится при повышении температуры, не более того. По степени горючести самозатухающему пенополистиролу присвоен класс Г2, но стоит учесть, что в течение срока эксплуатации антипирен будет постепенно утрачивать свои свойства, т.е. через несколько лет фактический класс горючести такого пенополистирола будет не выше Г3-Г4.

Критерии выбора пенополистирола

Дешевизна, высокие теплоизоляционные качества сделали материалы на основе полистирола крайне популярными на строительном рынке. А нарастание спроса привело к появлению множества предприятий, наперебой предлагающих продукцию собственного производства, заявляющих ее исключительное качество.

Будьте внимательны подбирая марку пенополистирола — в качестве фасадного утеплителя правильным будет выбрать ПСБ-С (пенополистирол самозатухающих) не ниже 40-й марки. При этом стоит учитывать нюанс — производитель в рамках разработанного им же ТУ выпускает ПСБ-С-40 плотностью в диапазоне от 28 до 40 кг/м 3 , а вовсе не 40 кг/м 3 , как предполагает несведущий покупатель, ориентируясь на цифру в марке. Вполне естественно, что производителю выгоднее выпускать марку 40 с наименьшей плотностью, ведь таким образом он больше зарабатывает, затрачивая меньше на исходное сырье. Марки пенополистирола ниже 25-й использовать в строительстве бессмысленно — плотность такого пенополистирола фактически будет соответствовать упаковочному пенопласту, непригодному для фасадного утепления из-за быстрой утраты эксплуатационных качеств.

Неплохо было бы выяснить, какой технологический процесс получения пенополистирола применяется на предприятии данного производителя. Если предприятие выпускает пенополистирол плотностью более 35 кг/м 3 , то это должен быть метод экструзии, т.к. без сжимания в процессе производства наибольшая плотность полистирола не превысит 17 кг/м 3 .

Узнать качество полистирола можно, надломив его — материал низкой плотности (применяемый лишь для упаковки) надломится между шариками, их форма в месте надлома будет округлой, размер различным. Надлом качественного экструзионного пенполистирола покажет образующие его многогранники одинакового размера, линия надлома частично пройдет через них.

Верным решением будет приобретение пенополистирола известных производителей Европы «BASF», «Nova Chemicals», «Styrochem», «Polimeri Europa» или отечественных «Технониколь», «Пеноплэкс». Производственные мощности данных производителей пенополистирола достаточны для выпуска действительно качественного продукта.

В завершении

При наличии негативных характеристик по горючести и продуктам горения, пенополистирол является одним из лучших и, одновременно, недорогих теплоизоляторов. Заключив плиту полистирола между двумя слоями цементной штукатурки, можно получить качественную теплоизоляцию зданий и помещений — отрицать этот факт бессмысленно. В Европе порядка 80% зданий общественного и жилого назначения утеплены по фасаду именно пенополистиролом.

Пенополистирол в качестве строительного утеплителя полноценную проверку временем еще не прошел — с момента первого применения прошло не более 40 лет.

Широко распространяемая производителями информация о неизменном качестве в течение 80-ти летней эксплуатации основывается на лабораторных испытаниях, на которые можно повлиять — скажем, предоставив для анализа особую партию образцов.

При утеплении пенополистиролом фасадов крайне важно полностью защитить внешнюю поверхность этого теплоизолятора достаточным слоем штукатурки на цементном связующем — малейшая площадь контакта пенополистирола с атмосферой и солнечным ультрафиолетом приведет к его быстрому разрушению.

Стоит ли утеплять этим материалом внутренние помещения — не стоит, несмотря на все заверения производителей. Они-то дадут гарантии, но какой от этого будет толк в случае пожара…

Абдюжанов Рустам, рмнт.ру

Теплоизолятор пенополистирол на 98% состоит из воздуха, находящегося в тонкостенных клетках вспененного полистирола. Подобная структура обеспечивает утеплительному материалу его отличные технические свойства и возможность применения в разных сферах бытового и промышленного строительства.

Особенности производства и виды пенополистирола

Чаще всего для изготовления пенополистирола используют полистирол, хотя исходным сырьем могут выступать также полихлоридстирол, бутадиен, полимонохлоридстирол и акрилонитрил. Путем вспенивания внутрь материала попадает газ, обеспечивающий полистиролу легкость и другие полезные свойства. Для вспенивания чаще всего используют такие углеводороды, как пентан, дихлорметан и петролейный эфир.

Для производства стандартных утеплительных материалов используют воздух, которым заполняются полости в полистироле. Для изготовления утеплителей, характеризующихся стойкостью к высоким температурам и горению, применяют углекислый газ. Для создания пенополистирола могут использоваться и различные дополнительные материалы, к примеру, антипирены, пластификаторы и красители.

Сам процесс изготовления теплоизолятора начинается с наполнения газом гранул стирола и растворения смеси в полимерной массе. Далее будущий материал нагревают паром низкокипящей жидкости, вследствие чего гранулы стирола увеличиваются в размере, заполняют все окружающее их пространство и спекаются в единое изделие. После этого остается только нарезать полученный материал на плиты нужного размера и их можно использовать в строительстве.

Пенополистирол иногда путают с пенопластом, но эти материалы совсем не одно и то же. В отличие от пенопласта, пенополистирол получают в результате экструзии – процедуры плавления гранул полистирола и их связывания на уровне молекул. В процессе изготовления пенопласта гранулы полистирола соединяются в процессе обработки сухим паром.

В зависимости от способа изготовления выделяют три вида пенополистирола, каждый из которых имеет свои уникальные свойства. Три методики изготовления утеплителя:

1. 1. Беспрессовое производство. В составе такого пенополистирола множество пор и гранул разного размера (5-10 мм). Такой утеплитель отличается высокими характеристиками влагопоглощения. На рынке представлен ПБС разных марок: С-15, С-25 и т. д. Цифра в маркировке означает плотность материала.
2. 2. Прессовое производство. При изготовлении под прессом получается материал с герметично закупоренными порами, которые обеспечивают ему хорошие теплоизоляционные качества, высокую плотность и прочность. Маркируется буквами ПС.
3. 3. Экструдирование. Экструдированный пенополистирол (ЭППС) имеет схожую структуру с прессованными материалами, однако отличается порами существенно меньшего размера (не более 0,2 мм). Это наиболее часто используемый в строительстве утеплитель, который бывает разной плотности. Плотность указывают на упаковке (ЭППС 25, ЭППС 30 и т. д.).

Существует также автоклавный и автоклавно-экстрезионный утеплитель. Они встречаются только за рубежом и редко используются в строительстве из-за очень дорогостоящего производства.

Основные характеристики пенополистирола

Свойства пенополистирола, его плотность и другие технические характеристики напрямую зависят от технологии производства. Для определения эксплуатационных качеств материала нужно обращать внимание на следующие параметры.

Одним из достоинств является экологическая чистота

Теплопроводность. Характеристика, сделавшая пенополистирол очень популярным утеплителем. Благодаря пузырькам газа в структуре он позволяет сохранять температурный режим внутри помещений. Коэффициент теплопроводности у материала составляет от 0,028 до 0,034 ватта на метр на Кельвин. Чем больше плотность утеплителя, тем будет выше и показатель теплопроводности.

Паропроницаемость. Показатель паропроницаемости у разных марок утеплителя колеблется в пределах от 0,019 до 0,015 мг/(м·ч·Па). Паропроницаемость не нулевая, так как листы утеплителя нарезают, а значит, воздух может попадать в его структуру через эти разрезы.

Влагопроницаемость. Пенополистирол практически не пропускает влагу. При погружении ЭППС в воду он вбирает в себя около 0,4% влаги, тогда как ПБС может впитывать до 4% воды. Материал отличается устойчивостью к воздействию среды повышенной влажности и не повреждается.

Прочность. Пенополистирол отличается крепкой связью между отдельными молекулами, прочность изгиба у него составляет от 0,4 до 1 кг/см 2 .

Химическая стойкость. Утеплитель не вступает в реакцию с минеральными удобрениями, цементом, мылом, содой и другими химическими веществами. Повредить его могут только мощные растворители, к примеру, ацетон или скипидар.

Стойкость к солнечному свету. Ультрафиолетовые лучи оказывают крайне неблагоприятное воздействие на пенополистирол, они снижают его прочность и упругость, а со временем полностью разрушают его структуру.

Звукопоглощение. Утеплитель может гасить только ударный шум и лишь в случае прокладки толстым слоем. Волновые шумы полистирол не гасит.

Биологическая устойчивость. Утеплитель непригоден для размножения грибка и плесени, но может легко повреждаться насекомыми и грызунами.

Экологическая чистота. Не оказывает негативного воздействия на окружающую среду только в том случае, если защищен от вредных влияний. На открытом воздухе и при горении выделяет много вредных веществ для человека, включая метанол, бензол и толуол.

Стойкость к горению. Утеплитель является высокогорючим материалом и при горении выделяет едкий дым, потому требует качественной защиты.

Долговечность. Правильная установка и использование материала обеспечивает его долгую службу – от 30 лет и более.

Чтобы обеспечить долговечность и безопасность эксплуатации утеплителя, его нужно качественно защитить облицовкой от любых неблагоприятных воздействий.

Достоинства и недостатки теплоизолятора

Пенополистирол, как и другие материалы, имеет положительные и отрицательные особенности, которые следует учитывать перед его приобретением и применением. Все эти особенности теплоизолятора напрямую зависят от его структуры и используемых при производстве технических средств. Важнейшим его положительным качеством является низкая теплопроводность. С его помощью можно надежно и эффективно утеплить практически любое строение своими руками.

Популярность объясняется его стойкостью к высоким и низким температурам

Положительно на возможностях использования утеплителя влияет и его малый вес. Легкие плиты теплоизолятора легко транспортировать и устанавливать, при этом они не создают большой нагрузки на строительные конструкции объекта. Материал не пропускает и не впитывает воду, а потому утеплитель не только обеспечивает зданию сохранение внутреннего микроклимата, но еще и защищает стены дома от неблагоприятного воздействия влаги.

Широкое применение теплоизолятора во многом объясняется его стойкостью к высоким и низким температурам, он легко выдерживает нагрев до 80 градусов и не повреждается даже сильными морозами. Размягчаться и портиться материал начинает только при длительном воздействии температуры выше 90 градусов. Собственники ценят материал за его низкую стоимость. Он намного дешевле большинства других теплоизоляторов на современном рынке.

Пенополистирол повышает энергоэффективность утепленного дома. Сразу после монтажа утеплителя затраты на отопление и кондиционирование здания могут снизиться в несколько раз.

На этом достоинства теплоизолятора завершаются и начинаются недостатки, главным из которых является его экологическая небезопасность. Материал хорошо горит при температуре от 210 градусов (некоторые марки выдерживают температуру до 440 градусов). При горении в воздух выделяются очень опасные вещества, способные навредить как жильцам утепленного дома, так и окружающей среде в целом.

Пенополистирол не отличается стойкостью к воздействию солнца и многих химических веществ, быстро повреждается и теряет свои полезные технические характеристики. Мягкость и теплота материала нравится не только людям, но и вредителям, которые могут достаточно легко сделать в утеплителе норы и ходы. Защититься от грызунов и насекомых можно только за счет использования специальных составов, которые увеличивают стоимость монтажа и эксплуатации теплоизолятора.

Из-за низкой плотности в утеплитель может попадать пар и конденсироваться в структуре. При снижении температуры до нуля и ниже, конденсат может замерзнуть и повредить структуру теплоизолятора, вследствие чего снизится теплоизоляция всего дома.

В целом, пенополистерол позволяет обеспечить дому качественную теплоизоляцию, но ему самому требуется постоянная защита от многих неблагоприятных воздействий. Если о такой защите не позаботиться заранее, утеплитель быстро потеряет свои положительные качества и может стать причиной многих проблем для собственников.