Методът за производство на експандиран полистирол е патентован в края на 20-те години на миналия век, като оттогава е претърпял множество модернизации. Експандираният полистирол, характеризиращ се с ниска топлопроводимост и леко тегло, е намерил най-широко приложение в много области на производството, в ежедневието и като завършващ строителен материал.
По какво се различава полистироловата пяна от полистирола?
Експандираният полистирол е продукт на впръскване на газ в полистиролова маса. При по-нататъшно нагряване тази маса на полимера се увеличава значително в своя обем и запълва цялата форма. За да се създаде необходимия обем, може да се използва различен газ, който зависи от вида на произведената полистиролова пяна. За обикновени нагреватели със стандартни свойства се използва въздух, който се изпомпва, за да запълни кухините в масата на полистирола, а въглеродният диоксид се използва за придаване на пожароустойчивост на определени класове EPS.
При създаването на този полимер могат да бъдат включени и различни допълнителни компоненти под формата на забавители на горенето, пластифициращи съединения и оцветители.
Началото на технологичния процес за получаване на топлоизолатор започва от момента, в който отделните стиролни гранули се пълнят с газ с последващо разтваряне на тази смес в полимерната маса. След това тази маса се подлага на нагряване с помощта на течна пара с ниско кипене. В резултат размерът на стиреновите гранули се увеличава, те запълват пространството, синтерирайки се в едно цяло. В резултат на това остава да се реже полученият по този начин материал в плочи с необходимия размер и те могат да бъдат използвани в строителството.
Обикновено стиропорът се бърка с полистирола, но това са напълно различни материали. Факт е, че експандираният полистирол е продукт на екструзия, който се състои в топене на полистиролови гранули и свързване на тези гранули на молекулярно ниво. Същността на процеса на производство на полистирол е комбинирането на полистиролови гранули помежду си в резултат на обработка на полимери със суха пара.
Технологични методи и форма на освобождаване
Обичайно е да се прави разлика между три вида експандиран полистирол с техните уникални свойства, които се дължат на метода за производство на определена изолация.
Първият е полимер, получен по метода без преса. Структурата на такъв материал е пълна с пори и гранули с размер 5 mm - 10 mm. Този тип изолация има високо ниво на абсорбция на влага. Материалът на марките се продава: C-15, C-25 и т.н. Цифрата, посочена в маркировката на материала, показва неговата плътност.
Експандираният полистирол, получен при производство под налягане, е материал с херметически затворени вътрешни пори. Поради това такъв пресован топлоизолатор има добри топлоизолационни свойства, висока плътност и механична якост. Марката е обозначена с буквите PS.
Екструдираната полистиролова пяна е третият вид на този полимер. Носещ обозначението EPPS, той е структурно подобен на пресованите материали, но порите му имат много по-малък размер, не надвишаващ 0,2 mm. Тази изолация се използва най-често в строителството. Материалът има различна плътност, която е посочена на опаковката, например EPS 25, EPS 30 и т.н.
Известни са и чуждестранни автоклавни и автоклавно-екструзионни видове изолация. Поради много скъпото си производство те рядко се използват в домашното строителство.
Размерите на лист от този материал, чиято дебелина е около 20 mm, 50 mm, 100 mm, както и 30 и 40 mm, са 1000x1000, 1000x1200, 2000x1000 и 2000x1200 милиметра. Въз основа на тези показатели потребителят може да избере блок от EPS листове както за изолация на доста големи повърхности, например като подложка за ламинат за топъл под, така и за относително малки площи, които да бъдат изолирани.
Свойства на експандиран полистирол
Плътността и другите технически параметри на този материал се дължат на технологията на неговото производство.
Сред тях на първо място е неговата топлопроводимост, благодарение на която експандираният полистирол е толкова популярен изолационен материал. Наличието на газови мехурчета в неговата структура служи като фактор за запазването на вътрешния микроклимат. Коефициентът на топлопроводимост на този материал е 0,028 - 0,034 W / (m. K). Топлопроводимостта на тази изолация ще бъде колкото по-висока, толкова по-висока е нейната плътност.
Друго полезно свойство на PPS е неговата паропропускливост, чийто показател за различните му марки варира между 0,019 и 0,015 mg / m • h • Pa. Този параметър е по-висок от нулата, тъй като изолационните листове се изрязват, поради което въздухът може да проникне през разрезите в дебелината на материала.
Пропускливостта на влагата от експандиран полистирол е практически нулева, т.е.не позволява на влагата да премине. Когато PBS фрагмент е потопен във вода, той абсорбира не повече от 0,4% влага, за разлика от PBS, който може да абсорбира до 4% вода. Следователно материалът е устойчив на влажна среда.
Силата на този материал, равна на 0,4 - 1 kg / cm2, се дължи на якостта на връзките между отделните полимерни гранули.
Този материал също е химически устойчив на въздействието на цимент, минерални торове, сапун, сода и други съединения, но може да бъде повреден от действието на разтворители като бял спирт или терпентин.
Но този полимер е изключително нестабилен към слънчева светлина и горене. Под въздействието на ултравиолетовото лъчение експандираният полистирол губи своята еластичност и механична якост и в крайна сметка напълно се срутва и под въздействието на пламък бързо изгаря с отделянето на едър дим.
По отношение на звукопоглъщането, тази изолация е способна да заглушава ударния шум само когато е положена с дебел слой и не е в състояние да потуши шума на вълната.
Показателят за екологичната чистота на ПРЗ, както и неговата биологична стабилност, е много незначителен. Материалът не влияе върху състоянието на околната среда само ако върху него има някакъв вид защитно покритие и по време на изгарянето той отделя много вредни летливи съединения като метанол, бензен или толуен. В него не растат гъбички и плесени, но насекомите и гризачите могат да се заселят. Мишките и плъховете могат да създадат домовете си в дебелината на експандираните полистиролови плочи и да прогризват проходи, особено ако подовата дъска е покрита с тях.
Като цяло този полимер е много издръжлив и надежден по време на работа. Наличието на висококачествена облицовка за защита срещу различни неблагоприятни фактори и правилната, технически компетентна инсталация на този материал е ключът към неговия дълъг експлоатационен живот, който може да надхвърли 30 години.
Плюсове и минуси на използването на ПЧП
Експандираният полистирол, както всеки друг материал, има редица както положителни, така и отрицателни характеристики, които трябва да бъдат взети предвид при избора му за по-нататъшна употреба. Всички те са пряко зависими от структурата на определен клас от този материал, получен в процеса на неговото производство. Както бе споменато по-горе, основното положително качество на този топлоизолатор е ниското ниво на топлопроводимост, което прави възможно изолирането на всеки строителен обект с достатъчна надеждност и висока ефективност.
В допълнение към устойчивостта на материала на високи положителни и ниски отрицателни температури, значително предимство на този материал е много ниското му тегло. Той може лесно да издържи на нагряване до температури от около 80 градуса и да устои дори при силни студове.
Омекотяването и нарушаването на структурата на материала започва само в случай на продължително излагане на високи температури над 90 градуса по Целзий.
Леките плочи на такъв топлоизолатор лесно се транспортират и монтират, без да се създава значително натоварване след монтажа върху елементите на строителните конструкции на съоръжението. Без да пропуска или абсорбира вода, тази устойчива на влага изолация не само запазва своя микроклимат вътре в сградата, но също така служи за защита на стените й от неблагоприятното въздействие на атмосферната влага.
Експандираният полистирол също беше високо оценен от потребителите поради ниската му цена, която е значително по-ниска от цената на повечето други видове топлоизолатори на съвременния руски пазар на строителни материали.
Благодарение на използването на PPP, енергийната ефективност на къщата, изолирана от нея, значително се увеличава, намалявайки няколко пъти разходите за отопление и климатизация на сградата след инсталирането на тази изолация.
Що се отнася до недостатъците на топлоизолатора от полистиролова пяна, основните от тях са запалимостта и несигурността на околната среда. Материалът започва активно да гори при температури от 210 градуса по Целзий, въпреки че някои от неговите класове са в състояние да издържат на нагряване до 440 градуса. Когато PPP изгаря, в околната среда навлизат много опасни вещества, които могат да навредят както на тази среда, така и на жителите на къщата, изолирани с този материал.
Разширеният полистирол е нестабилен към ултравиолетовите лъчи и химическите разтворители, под въздействието на които той много бързо се поврежда, губейки основните си технически характеристики. Мекотата на материала и способността му да съхранява топлина привлича вредители, които оборудват домовете си в него. Защитата срещу насекоми и гризачи изисква използването на специални съединения, чиито разходи значително увеличават разходите за инсталиране на топлоизолатор и разходите за неговата експлоатация.
Поради относително ниската плътност на тази изолация, парата, кондензираща се в нейната структура, може да проникне в нея. При температури до нула градуса и по-ниска, такава кондензация замръзва, увреждайки структурата на топлоизолатора и причинявайки намаляване на топлоизолационния ефект за цялата къща.
Като материал като цяло, способен да осигури доста висококачествена степен на термична защита на конструкцията, самият експандиран полистирол се нуждае от постоянна защита от различни неблагоприятни фактори.
Ако подобна защита не се погрижи предварително, тогава изолацията, която бързо загуби положителните си характеристики, ще създаде много проблеми на собствениците.
За информация как да изолирате пода с помощта на екструдиран пенополистирол, вижте следващото видео.