Пенополистирол — это газонаполненный материал, который производят из полистирола. Пенополистирол применяют в различных сферах.
Из него изготавливают упаковку для пищевых продуктов и бытовой техники, мебель, его применяют даже в судостроительстве.
Высокие теплоизоляционные свойства делают пенополистирол востребованным утеплителем для общественных зданий, частных домов. В статье представлены основные данные о пенополистироле: виды этого продукта, их отличия, свойства, сферы применения.
Впервые этот материал изготовили во Франции почти сто лет назад — в 1928 году. А в 1937-м в Германии началось промышленное производство пенополистирола. Двумя годами позже его стали производить в СССР.
Сырьем для пенополистирола служит полистирол — продукт полимеризации стирола, который выглядит как твердые прозрачные гранулы. Полистирол считается безопасным для окружающей среды, его можно перерабатывать, использовать вторично.
Пенополистирол производят различными способами. Так, вспененный пенополистирол (ППС) изготавливают с использованием вспенивающих агентов. Под действием пара и высоких температур пузырьки воздуха попадают внутрь гранул полистирола, заполняют их. Затем гранулы свариваются между собой. В итоге можно получить продукцию желаемой формы. Так, для теплоизоляции зданий делают прямоугольные плиты ППС различной толщины и плотности.
Еще один метод производства — это экструзия. В гранулы полистирола вводят вспенивающий агент, при высокой температуре и давлении выдавливают сырье из специальной машины, называющейся экструдер. Так получается экструзионный или экструдированный пенополистирол (ЭППС). Для теплоизоляции обычно используют прямоугольные плиты ЭППС разной толщины. В зависимости от бренда, они могут быть окрашены в тот или иной цвет.
Рассмотрим подробнее пенополистирол: виды и характеристики продукта. Мы уже описали способы его изготовления. В зависимости от технологии производства, выделяют два вида материала:
ППС также известен пользователям как пенопласт. В состав белых плит пенопласта, помимо основного сырья (полистирола), входят антипирены, обеспечивающие пожарную безопасность, пластификаторы, другие наполнители. Главный компонент EPS — это воздух, его в пенопластовых плитах 98%. Благодаря составу вспененный пенополистирол обладает многими положительными характеристиками, о которых мы поговорим чуть дальше.
ЭППС имеет тот же самый состав, что и ППС. Однако из-за способа изготовления ячейки, заполненные воздухом, получаются более мелкими, между ними исключены пустоты, а сами плиты экструдированного пенополистирола более тонкие, плотные. Это влияет на свойства XPS, на сферы его применения.
Отметим, что среди видов пенополистирола для утепления встречаются не только плитные материалы, но и гранулированные. Сферические гранулы пенопласта могут быть разных размеров, в среднем от двух до десяти миллиметров. Эти гранулы применяют в производстве пенобетона. Также гранулы ППС активно использую в других отраслях.
На свойства материала влияет его состав, способ изготовления и полученная в итоге плотность. От плотности зависят другие параметры пенополистирола:
Чем выше плотность пенополистирола, тем лучше прочие параметры. Какие-то из них больше коррелируют с плотностью, например прочность на сжатие и изгиб, какие-то — меньше, например теплопроводность.
Если вы подбираете ППС для теплоизоляции зданий, обратитесь к ГОСТ 15588-2014. В документе указаны марки пенопласта для утепления. Марка обозначается аббревиатурой ППС, а также числовым значением, которое указывает на минимальную плотность материала. Обычно в качестве теплоизоляционного продукта используют ППС с плотностью от 10 до 45 кг/м3.
Для ЭППС, применяемого в утеплении зданий, также есть свой ГОСТ, его номер 32310-2020. Часто для теплоизоляции применяют XPS с плотностью около 30 кг/м3.
В целом по своим характеристикам вспененный и экструзионный пенополистирол схожи. Оба продукта обладают низким коэффициентом теплопроводности, то есть хорошо удерживают тепло. Теплопроводность ППС примерно равна 0,035 — 0,043 Вт/мК, теплопроводность ЭППС — около 0,03 — 0,037 Вт/мК.
Оба материала отличаются низким влагопоглощением, что является их преимуществом перед минеральной ватой (другим востребованным утеплителем). Влагопоглощение ЭППС — примерно 0,2–0,4%, влагопоглощение ППС — 1–4%.
Прочность на сжатие и на изгиб пенополистирола варьируется, в целом она достаточно высокая. Существуют марки ППС и ЭППС, которые используют в строительстве дорог. Например, пенополистирольные блоки KNAUF Geofoam®. Их прочность на изгиб находится в пределах 172–345 кПа. Другие характеристики представлены в таблице.
Для более детального понимания характеристик пенополистирола, его плотности, прочности и других параметров, вы можете ознакомиться с таблицей характеристик плотности и прочности пенополистирольных плит. Эта информация поможет выбрать подходящий вид пенополистирола для вашего проекта и обеспечить надежность и долговечность конструкции.
К прочим преимуществам материалов относятся:
Есть у пенополистирола и свои нюансы. Согласно ГОСТ, сырье для ППС и ЭППС должно содержать антипирены, что повышает пожарную безопасность продукции. Однако класс горючести XPS все равно высокий (обычно Г4 — сильногорючие материалы), у EPS он может быть ниже. Перед приобретением материала важно ознакомиться с его пожарными заключениями.
Также EPS и XPS нельзя надолго оставлять на солнце, поскольку ультрафиолет разрушительно на них воздействует. Способны повредить ячеистый продукт не только УФ-лучи, но и химические вещества: ацетон, бензол, сложные эфиры и другие.
ППС, ЭППС используют в различных сферах. Так, пенополистирол активно применяют для теплоизоляции общественных зданий и жилых домов. Утепление построек должно быть всесторонним: от холода необходимо защищать фундамент, стены, перекрытия, крышу.
EPS можно использовать для комплексных работ. Он подходит для утепления различных элементов здания. Так, пенополистиролом KNAUF Therm® Дом можно защитить стены, кровлю, перекрытия в частном доме. Здесь также может быть полезна схема устройства пола по лагам, которая наглядно показывает, как использовать пенополистирол в этой конструкции.
С помощью XPS чаще утепляют определенные части конструкции, разрешенные в ГОСТах и СНиПах, например фундаменты и отмостки.
Пенополистирол подходит не только для утепления зданий, но и для их декорирования. Благодаря легкости материала пенополистирольные фасадные декоративные элементы не нагружают фундамент. Для наглядности можно посмотреть схему применения пенополистирола в декоративных работах.
Дорожное строительство — еще одна отрасль, где широко применяется материал, оба его вида: ППС и пенополистирол экструзионный. Дороги, мосты, тоннели создают с использованием газонаполненных продуктов. Также ППС и ЭППС применяют для строительства станций метрополитена. Здесь может пригодиться схема легкой насыпи с вертикальными откосами, иллюстрирующая ключевые моменты.
Из пенопласта изготавливают упаковки для пищевых продуктов и бытовой техники. Амортизирующие свойства и низкая теплопроводность позволяют сохранять содержимое в первозданном виде. Например, упаковки бытовой техники от КНАУФ ПЕНОПЛАСТ надежно защищают стиральные машины, микроволновые печи и другую технику от повреждений во время перевозки. А изотермические ящики серии FR предназначены для перевозки и хранения рыбной и другой охлажденной продукции общим весом до семи килограмм, с соблюдением температурного интервала хранения.
Пенополистирол используют для создания мебели, например диванов и кресел. Так, кресла-мешки зачастую заполняют пенопластовыми гранулами. В производстве игрушек также задействован пенополистирол.
Судостроение, авиастроение, машиностроение — еще три отрасли, где применяют этот продукт. Например, ППС заполняют корпус корабля, полости крыльев самолета.
Пенополистирол многофункционален и потому востребован. Выбирайте вид материала, марку под вашу цель. Правильно подобранный продукт при должной эксплуатации прослужит много лет. После окончания срока службы следующим этапом его жизненного цикла может стать переработка и повторное использование.
