Для чего нужен пенополистирол
Пенополистирол (ППС/EPS) — экологически чистый материал из полимерного сырья, разновидность ячеистой пластмассы. Массово используется в быту и на производстве, но ключевое его применение — в строительстве в качестве теплоизоляционных плит и изделий. Пенополистирол производится на основе полистирола вспенивающегося (ПСВ) и не имеет аналогов по соотношению «цена/качество».
Виды и способы производства пенополистирола
Существует два наиболее популярных типа полимерных теплоизоляционных материалов: вспененный полистирол (ППС, на мировом рынке — EPS, expanded polystyrene) и экструдированный полистирол (ЭППС, на мировом рынке — XPS, extruded polystyrene). В данной статье речь пойдёт в основном о вспененном полистироле.
Технология вспенивания состоит в:
-
Наполнении гранул полистирола пентаном (безвредным конденсатом природного газа).
-
Подогревании их паром — при этом шарики полистирола увеличиваются в размерах до 50 раз.
-
Спекании вспененных гранул, придание формы готовому изделию в специальных блок-формах.
В результате простых физических процессов получается лёгкий, прочный материал с закрытой ячеистой структурой, плотность которого составляет 10–45 кг/м3 [1]. Его нарезают по стандартным или индивидуальным размерам в зависимости от пожеланий заказчика.
Наиболее выгодное решение по характеристикам «цена/качество» можно подобрать с использованием ППС разной плотности [1]. Чем ниже плотность материала, тем он дешевле.
Марки низкой плотности 10–15 кг/м3 используются для утепления в среднем слое ненагружаемых конструкций [1, 2].
-
Марки плотностью 13 и 16 кг/м3 с литерой Ф используются для утепления вертикальных ограждающих конструкций с наружными штукатурными слоями [1, 2].
-
Марки средней плотности 15–23 кг/м3 пригодны для умеренно нагружаемых поверхностей (плоские кровли, полы) [1, 2].
-
Плотные марки свыше 20кг/м3 выдерживают высокие нагрузки. Они применяются для эксплуатируемых полов и кровель, фундаментов, цокольных этажей, полов подвалов [1, 2].
Физические и химические свойства пенополистирола
Пенополистирол представляет собой материал белого цвета с жёсткой ячеистой структурой. На 98% он состоит из воздуха и на 2% — из полистирола [3]. Ему свойственны:
-
Влагостойкость. При взаимодействии с водой за 24 часа он впитывает не более 4% влаги [1].
-
Прочность. Пенополистирол имеет прочность на сжатие при 10%-ной линейной деформации не менее 40–250 кПА для разных марок [1].
-
Гибкость. Предел прочности при изгибе — не менее 60–350 кПА для разных марок [1].
-
Низкая теплопроводность [1].
Пенополистирол имеет низкую растворимость в воде и жирах. Растворяется в ароматических и хлорированных углеводородах, сероуглероде и кетонах [4]. В нормальных условиях химически стабилен [4].
Преимущества пенополистирола
Это податливый материал. Как правило, он не требует сложного обрабатывающего оборудования.
-
Малый вес помогает снизить затраты на транспортировку.
-
Низкая теплопроводность позволяет использовать пенополистирол в качестве эффективного утеплителя [5].
-
Отличные амортизирующие свойства ценятся в упаковочной промышленности.
-
Удобство в обработке и монтаже даёт широкие возможности применения в частном строительстве.
-
Биологически нейтральный пенопласт не представляет питательной ценности для грызунов, устойчив к грибку и плесени [5].
-
В процессе производства не задействуются токсичные или ядовитые вещества [6].
Качественный пенополистирол при соблюдении правил эксплуатации служит не менее 80 лет при температурах ±80 °С [5].
Пенополистирол для строительства изготавливают с использованием специальных добавок, антипиренов, повышающих его огнестойкость. Это позволяет ему затухать самопроизвольно максимум за 4 секунды в отсутствие источника открытого огня [1].
Способы обработки
Это податливый материал. Как правило, он не требует сложного обрабатывающего оборудования.
-
Пенополистирол можно клеить, резать и сверлить на станках и при помощи ручных инструментов. Это делает его популярным не только в промышленности, но и в быту.
-
При изготовлении сложных изделий используется лазерная 3D-резка или резка горячей струной с последующей обработкой поверхностей.
-
На готовые изделия из пенополистирола могут быть нанесены армирующие и декоративные покрытия, краски и лаки без растворителей, печать.
Вторичная переработка пенополистирола при помощи прессования, литья и экструзии позволяет получать изделия, не уступающие по качеству новым.
Область применения пенополистирола
Пенополистирол используют в следующих сферах:
-
Производство предметов интерьера.
-
Упаковка для мебельной промышленности.
-
Машиностроение (к примеру, создание расходуемых моделей для литья).
-
Водный транспорт (изготовление спасательных жилетов, а также плавучих элементов понтонов, пристаней, бакенов).
-
Производство тепло- и звукоизоляционных плит.
-
Изготовление интерьерного и фасадного декора.
-
Пчеловодство (изготовление ульев).
Также этот материал находит применение при создании рекламных конструкций, арт-объектов и театральных декораций.
Также этот материал находит применение при создании рекламных конструкций, арт-объектов и театральных декораций.
Список источников
-
ГОСТ 15588-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия» с изменениями №1 // URL:https://epsrussia.ru/uploads/docs/GOST_15588-2014_Plity_penopolystyrolnye_teploizoliac_Technicheskie_uslovia_s_Izmen_N-1_Oficial_izdanie.pdf (дата обращения: 02.11.2022).
-
Alphapor.ru. Официальный сайт Альфапор. Пенополистирол — что такое хорошо и что такое плохо? — 13.09.2017. — URL:https://alphapor.ru/publications/penopolistirol-chto-takoe-khorosho-i-chto-takoe-plokho.php (дата обращения: 11.10.2022).
-
Alphapor.ru. Официальный сайт Альфапор. Производственные мощности вспенивающегося пенополистирола ALPHAPOR запущены холдингом Сибур в 2010 году в Перми. — URL:https://alphapor.ru/production/ (дата обращения: 11.10.2022).
-
Alphapor.ru. Официальный сайт Альфапор. Паспорт безопасности химической продукции. Полистирол вспенивающийся (ПСВ) «Альфапор». — URL:https://alphapor.ru/upload/iblock/991/99113bb4769e18400a0f78d25bb0d389.pdf (дата обращения: 11.10.2022).
-
Epsrussia.ru. Официальный сайт Ассоциации производителей пенополистирола. Свойства пенополистирола. — URL:https://epsrussia.ru/penopolistirol/svojstva.php (дата обращения: 11.10.2022).
-
Epsrussia.ru. Официальный сайт Ассоциации производителей пенополистирола. Экологическая и пожарная безопасность пенополистирола. — URL:https://epsrussia.ru/penopolistirol/ecologicheskaya-i-pogarnaya-bezopasnost.php (дата обращения: 11.10.2022).