Развернутый анализ данных: пенопласт или пенополистирол – что лучше. Описание свойств и технических характеристик пенополистирола Пористый пенополистирол

Чем отличается пенопласт от пенополистирола — спрашивают многие. Я хочу ответить на этот вопрос максимально доступно и развернуто, чтобы вы раз и навсегда разобрались в особенностях и отличиях этих материалов.

Что такое пенопласт

Как можно понять из названия, пенопласт – это вспененный пластик. Пластиков существует множество, поэтому под пенопластом может пониматься пенополиуретан, пенополвинихлорид, корбамидо-формальдегид, пенополистирол и т.д.

Но так уж сложилось, что при слове «пенопласт» мы представляем белую ячеистую структуру, которая часто применяется не только в строительстве, но и в упаковке, медицинских тарах, и других отраслях. Это вещество – пенополистирол.

Пенопластом называют любой вспененный пластик. Это не название какого-либо конкретного материала, а общее собирательное определение. Пенополистирол – это частный вид пенопласта. Но в среде строителей эти материалы зачастую считаются двумя разными веществами.

Пенопласт (пенополистирол беспрессовый)

Как мы помним, пенополистирол и пенопласт по сути одно и то же, однако не будем забывать о силе привычки и традиции. Беспрессовый пенополистирол и есть тот самый пенопласт, который белый и в пупырышках.

Сырье для получения БСП то же, что и для любого другого пенополистирола – полистирол . По причине столь различного подхода к производству ППС в результате получается достаточно сильно отличающийся продукт. Эти отличия хорошо видны благодаря известным эксплуатационным характеристикам данных материалов.

БСП получают путем добавления в стирол гранул с пентаном или другой низкокипящей жидкостью, потом смесь нагревают, гранулы увеличиваются и пена заполняет форму. Затем гранулы спекают в специальном автоклаве до полимеризации стирола.

В результате получают материал белого цвета, состоящий их мелких пузырьков, склеенных между собой. 98% объема теплоизолятора составляет воздух.

Это достаточно непрочный материал, который крошится и ломается.

Вот его технические характеристики:

Теплопроводность : 0.335 – 0.41 Вт/м*К в сухом виде (+5 – +25);
Плотность : 11 – 35 кг/м³;
Паропроницаемость : 0.012 мг/м*ч*Па;
Прочность при сжатии : 0.05 – 0.16 МПа;
Прочность на изгиб : 0.07 – 0.25 МПа;
Максимальная влажность плиты : 1%;
Водопоглощение за 24 суток – 1%;
Класс горючести : Г1;
Время самостоятельного горения : до 3 секунд;
Срок эксплуатации – 20 — 50 лет.

Как видим, перед нами достаточно ломкий и непрочный на сжатие материал, который отличается очень низким коэффициентом теплопроводности. Если говорить о горючести пенопласта, надо помнить, что согласно ГОСТ 15588-2014 к строительным работам допущен материал с классом горючести Г1, то есть, он горит хуже дерева.

Для использования в вентилируемых фасадов любые пенопласты нежелательны. Лучше сделать выбор в сторону минеральной ваты.

Низкая прочность на сжатие делает даже плотный пенопласт не лучшим выбором для фасадов. Он плохо держит ударную нагрузку, и в результате непредвиденного повреждения придется менять отделку внешней стены.

Экструзионный пенополистирол

Еще раз напомню: пенополистирол это пенопласт или нет? Да, это пенопласт, но конкретный его вид. Среди строителей пенополистиролом принято считать экструдированный пенополистирол. Также нередко его называют экструзионным (ЭППС, XPS).

Вся разница заключается в способе производства материала . Его делают методом экструзии: гранулы полистирола под давлением и при высокой температуре смешивают со вспенивателем и выдавливают через экструдер, который придает массе нужную форму. Кроме того, материал получается с ячейками, намного более прочный.

Посмотрим на технические характеристики ЭППС:

Теплопроводность : 0.028 – 0.039 Вт/м*К;
Плотность : 26 – 45 кг/м³;
Паропроницаемость : 0.18 – 0.02 мг/м*ч*Па;
Прочность при сжатии при деформации на 10%: 0.25 – 0.47 Н/мм²:
Предел прочности на изгиб : 0.4 – 0.96 Н/мм²:
Водопоглощение за 24 часа , в % по объему: 0.2;
Группа горючести : Г1;
Способность самостоятельно поддерживать горение : не более 2 секунд;
Долговечность : до 50 лет.

Технологии производства могут изменить многие параметры. Мы видим, что методом экструзии получается более совершенный утеплитель, при этом используется совершенно идентичное сырье. Теперь гораздо проще ответить, что лучше, ПСБ или ЭППС?

Экструзионный ППС тоже имеет свои недостатки. Его цена заметно выше, чем у пенопласта, он больше весит и обладает более низкой паропроницаемостью. А это отрицательно сказывается на микроклимате в помещении (или требует хорошей вентиляции).

Определяем победителя

Я рассказал о наиболее актуальных свойствах и характеристиках двух видов утеплителей: БСП и ЭППС. Теперь необходимо решить, что выбрать – пенопласт или современный XPS?

Потребителя в первую очередь интересует, что теплее, и тут побеждает экструзионный пенополистирол. С другой стороны, важным параметром является стоимость, и в этой категории бесспорный победитель – пенопласт.

Немаловажным параметром считается возможность монтажа материала своими руками, без найма мастеров. Инструкция по укладке обоих утеплителей достаточно проста и не требует особых навыков, так что здесь ничья.

Добавим к нашему сравнению такие нюансы:

Экструзионный ППС намного меньше боится влаги , что позволяет его использовать в мокрых помещениях или для утепления фундаментов.
Листы намного прочнее , они могут использоваться в качестве несъемной опалубки.
Геометрия плит намного более ровная , что облегчает работу с материалом.
XPS намного проще и ровнее режется .
На торцах почти всегда имеются замки , что исключает «мостики холода».

Подобный набор аргументов и фактов дает мне право сделать выбор в сторону ЭППС. Это мое личное мнение, которое можно обсудить в комментариях к статье.

Вывод

После детального рассмотрения утеплителей на основе пенополистирола у вас больше не осталось вопроса «Чем отличается экструдированный ППС от пенопласта?». Вы сможете без труда выбрать подходящий именно вам вариант.

А после просмотра видео в этой статье сможете давать дельные советы соседям. Вопросы и замечания жду в комментариях.

Обустройство отопления в квартире обходится недешево. Сделать его качественным можно, используя экструдированный пенополистирол. Технические характеристики его находятся на высоком уровне, а потому материал считается одним из лучших в своем роде. Он не крошится, считается удобным в монтаже. Обустройство его не приводит к расходу большого объема полезного пространства в помещении.

Пенополистирол – отличный вариант для качественного утепления фасада дома

Свойства материала

Материал отличается ячеистой структурой. Оболочка у него тонкая, сделана из полистирола. Примерно 98% его структуры заполнено воздухом. Это своеобразная твердая пена, вот почему его называют пенополистиролом. Внутри него имеется множество пузырьков. За счёт этого материала удаётся отлично удерживать тепло. Пребывающая без движения воздушная прослойка представляет собой хороший теплоизолятор.

За счет пузырчатой структуры – пенополистирол является хорошим теплоизолятором

Если сравнивать с минеральной ватой , показатель теплопроводности у этого материала невысокий . Коэффициент ее варьируется в пределах 0,028-0,034 ватт на метр на Кельвин. Чем плотнее пенополистирол, тем больше указанный показатель. Для экструдированного материала с плотностью 45 кг на кубометр указанный параметр составляет 0,03 Ватт на метр на Кельвин. Этот показатель актуален, если температура окружающего пространства не меньше -50 и не более +75 градусов.

Прочие особенности

Паропроницаемость экструдированного пенополистирола равна нулю. Если же речь идет о вспененном материале, то указанный показатель будет иным. Дело в том, что изготавливают его по другой технологии. Формовка его осуществляется посредством разрезания большого блока на фрагменты необходимой толщины. Через образованные вспененные шарики проникает пар. Он достигает воздушных ячеек.

Паропроницаемость экструдированного пенополистирола равна нулю, в отличии от вспененного аналога

Обычно экструдированный пенополистирол не разрезают. Из экструдера они поступают уже с гладкой поверхностью и определённой толщиной. Вот почему пар проникнуть в него не может.

Вспененный пенополистирол впитывает до 4% влаги , если его погрузить в воду. Водные виды, сделанные посредством метода экструзии, остаются почти сухими. Изделия вбирают в себя всего лишь 0,4%, то есть в 10 раз меньше воды.

Экструдированный пенополистирол (ЭППС) считается самым прочным . У него имеется самая крепкая связь между молекулами. Показатель прочности статического изгиба варьируется от 0,4 до 1 кг на кв. см. Вспененные разновидности по этой причине используются меньше. Метод экструзии признан более эффективным, потому что он предоставляет возможность получения современного материала с хорошими показателями влагостойкости и прочности.

Полистирольный пенопласт и экструзионный пенополистирол состоят из одного и того же вещества. Отличаются они по технологии создания гранул.

Обзор характеристик экструдированного пенополистирола представлен в данном видео:

Воздействие внешних факторов

Олифа, ацетон и определенные виды лаков могут повредить структуру материала и даже растворить его. В этом плане опасность представляют любые продукты, полученные вследствие перегонки нефти. То же самое касается отдельных видов спирта.

Воздействие лаков, спиртов может губительно сказаться на пенополистироле

На какие вещества не реагирует материал :

минеральные удобрения;
мыло;
сода;
цемент;
гипс;
битум.

Материал не любит прямых лучей солнца. Под воздействием ультрафиолетового облучения он теряет свою прочность и упругость. Дополнительным разрушающим фактором являются погодные явления, такие как дождь, ветер и снег.

Звукопоглощение и биоустойчивость

В результате исследования удалось установить, что плесень не приживается в структуре пенополистирола. Это доказали учёные из США, которые провели соответствующие опыты в 2004 году. Заказчиком их выступали фирмы-производители из Америки.

Пенополистирол не подвержен поражению грибка и плесени

Если хочется спастись от лишних звуков с улицы, пенополистирол в этом вряд ли поможет. Он способен приглушать ударный шум, но для этого надо укладывать его толстым слоем. Что касается воздушных шумов, пенополистирол справиться с ними тоже не может. Ячейки с воздухом у него располагаются жёстко. Изнутри они изолированы полностью. Вот почему для распространяющихся по воздуху звуковых волн следует обустраивать другие преграды.

Экологичность и горючесть

Продолжительность службы полистирола довольно велика. За весь период эксплуатации материал не теряет собственных свойств. Если верить испытаниям, можно много раз его замораживать и размораживать, характеристики экструдированного пенополистирола от этого не пострадают. Материал включает в себя антипирены, а потому не подвержен воздействию огня. При этом на воздухе неизбежно случается процесс окисления.

Пенополистирол является самозатухающим материалом, поэтому не подвержен действия огня

У вспененного пенополистирола структура рыхлая, к тому же он восприимчив к механическим воздействиям и износу. Экструдированный материал меньше подвержен окислению, но рано или поздно его ожидает аналогичная участь. Пенополистирол, уложенный только что, ещё и выделяет стирол, потому что на стадии производства невозможно обеспечить полную полимеризацию. Пока этот процесс не будет завершён, выработка указанного вещества продолжается.

Профессионалы часто обсуждают вопрос о вредности пенополистирола. Производители пытаются привести различные доводы в пользу изготавливаемого ими материала. В частности, они утверждают, якобы он менее вреден, нежели древесина. Компании делают акцент на том, что при горении дерево выделяет токсичные соединения, пенополистирол же образует двуокись углерода. Однако, если температура горения превысит 80 градусов, произойдет выброс паров вредных веществ. Это соединения бензола, толуола и стирола.

Горит любой материал. Производители несколько лукавят, утверждая, якобы пенополистирол способен самостоятельно затухать. Неточным является утверждение о том, что он менее опасен, чем древесина. Если заглянуть в официальное описание в ГОСТ, можно найти информацию о том, что пенопласты относятся к группе наиболее опасных веществ .

Продолжительность службы

Если использовать пенополистирол правильно, покрывая его декоративной штукатуркой, срок его службы удастся увеличить до 30 лет. Но в реальности всё оказывается не столь прекрасно, как кажется. Долговечность понижается по причине человеческого фактора. Мастера нередко обустраивают теплоизоляцию некачественно. Да и сами заказчики порой пытаются сэкономить на материалах. Если монтажом занимался неопытный работник, то вряд ли он сможет укладывать правильно пенополистирольные плиты.

Срок службы утеплителя зависит от качества материала и правильности монтажа

Распространенной ошибкой является неправильный подсчет толщины изделий. Почему-то многие думают, что если взять толстую плиту толщиной 30 см, она будет служить дольше и обеспечит дом теплом. В реальности же он больше будет страдать от температурных перепадов и покроется трещинами. Туда без особых усилий проникнет прохладный воздух с улицы. В странах Европы, согласно установленным нормам, используют пенополистирол толщиной не больше 3,5 см.

Характеристики, свойства пенополистирола должны быть тщательно изучены перед покупкой. Он считается одним из самых популярных материалов для строительных работ.

Его преимуществами являются :

легкость;
доступная цена;
способность обеспечивать комфортные температуры в помещении;
простота работы.

С каждым годом появляется все больше производителей, утверждающих, что их пенополистирол самый лучший. Потеряться в таком широком ассортименте не составляет труда.

Пенополистирол – легкий, прочный материал с высокой теплоизоляцией

Не стоит покупать первый попавшийся материал. Важно присмотреться внимательно к его параметрам. Если изделие берется для утепления фасада, необходимо отдать предпочтение модификации ПСБ-С. Ее обозначают в качестве самозатухающей. Он имеет обозначение в виде цифры 40. Если же на упаковку нанесен показатель 25 и меньше, его можно использовать разве что для упаковочных работ. Для строительства он не подходит.

Приобретая материал, надо смотреть, согласно каким стандартам его производили. Не стоит брать изделия, которые сделаны согласно ТУ, а не по ГОСТ. Плотность материала с маркировкой 40 - 28-40 кг на кубометр. Получается, что компания вводит своего покупателя в заблуждение, так как средств на пенополистирол меньшей плотности уходит намного меньше. Вот почему не стоит смотреть исключительно на число, указанное в маркировке, а спрашивать документы на товар. В них будет достоверная информация.

Перед покупкой можно попробовать отломить с края кусок материала. Если речь идёт об изделии низкого качества, он поломается с неровными краями. Полученный методом экструзии пенополистирол сформирует аккуратный разлом. На срезе можно будет увидеть полости в виде правильных многогранников, тогда как в первом случае это будут круглые шарики маленького размера.

Следует отдавать предпочтение известным и раскрученных фирмам, если хочется получить настоящее качество. Это такие компании, как BASF, Knauf, а также российская организация Теплекс.

Сфера применения

Пенополистирол используется в качестве элемента для утепления различных объектов. Это могут быть, к примеру, водопроводные трубы.

Применяют его для работ с :

оконными и дверными откосами;
кровлей;
полом;
стенами.

Пенополистирол высокой плотности требуется там, где предъявляются высокие требования к качеству конструкций. Применение для изоляции труб является оправданным в экономическом отношении. Берут блочный пенополистирол с той целью, чтобы в случае повреждения можно было с легкостью получить доступ к трубе. Для этого убирают определенный участок защитного покрытия.

Пенополистирол активно применяется при утеплении труб

Пенополистирол находит активное применение при обустройстве транспортных путей. Его применяют потому, что он понижает вертикальную нагрузку на полотно дороги при строительстве сооружений. Его задействуют и в сфере производства СИП-панелей. Можно сказать, что область использования его почти ничем не ограничена. Он отличается небольшой плотностью, поэтому недостаточно устойчив к механическим повреждениям. Это надо учитывать, выбирая его в качестве материала для работы.

Утепление стен и полов

Чтобы работать со стенами, прибегают к двум технологиям. Согласно первой, монтируют утеплитель при помощи длинных гвоздей с широкими шляпками. Вторая методика предполагает установку посредством специальных клеящих веществ. Перед нанесением очищают рабочую поверхность от грязи. Материал также тщательно зачищают. Стену надо немного намочить. Наносят клей небольшими фрагментами с промежутком 20 см. Если работы производятся на керамзитобетонной стене, его потребуется больше.

Клей обладает пластичностью, потому позволяет быстро устранять любые дефекты, придавать плите правильное положение. Необязательно склеивать плиты по стыковому шву. Пока высыхает связующее вещество, можно закидывать досками экструзионный или блочный пенополистирол, прижав его к утеплённый плоскости. Как только клей окончательно высохнет, ее покрывают штукатуркой, укладывают облицовочный кирпич или монтируют декоративные панели.

Для утепления пола плиты используют потому, что они обладают хорошей несущей способностью и жесткостью. Благодаря хорошей изоляции, потери тепла через нижние перекрытия сводятся к нулю. Уменьшается уровень шума, проникающего через их структуру.

Укрепляют плиты пенополистирола или дюбелями или клеющей смесью

Чтобы утеплить пол, используют плиты с толщиной не более 50 мм . Кладут их поверх рулонного или сыпучего материала с изолирующими характеристиками. Располагают между лагами. Обязательной является герметизация стыковых швов между ними. После этого делают бетонную стяжку слоем в 6 см. Вместо стяжки допустимо использовать древесно-стружечные плиты. Сухой пол или бетонная стяжка играет роль амортизационного компонента. За счёт такой прослойки можно исключить попадание в конструкцию пола звуковых колебаний.

Пенополистирол был и остаётся востребованным теплоизолятором, хоть и способен выделять вредные компоненты при чрезмерном нагревании. В качестве утеплителя у него есть немало преимуществ.

Изделие можно с легкостью разрезать простым ножом, да и доступен он по минимальной цене. Он практически не впитывает влагу, при этом обеспечивает квартиру оптимальным уровнем тепла.

У материала имеются определенные недостатки, но разработчики постоянно работают над формулой. Они добавляют разного рода добавки, но никому не раскрывают своих рецептов. Пенополистирол нового поколения содержит различные компоненты для борьбы с неблагоприятными условиями среды. Это антипирены, не позволяющие распространяться огню, и предотвращающие горение. Активные работы ведутся в плане долгосрочности изделий, выработки стойкости к внешнему воздействию.

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

Пенополистирол настолько широко применяется в различных отраслях производства и строительства, что каждый из нас периодически сталкивается с ним в быту. О свойствах и области применения этого материала мы вам расскажем в нашей статье.

Что такое пенополистирол?

Пенополистирол стал уникальной новацией в конце 20-х годов прошлого века; его способ производства был запатентован еще в 1928 году, и с тех пор несколько раз подвергался модернизации. Главным преимуществом пенополистирола перед похожими материалами является уникальное сочетание низкой теплопроводности (свойств утеплителя) и относительно легкого веса.

Производство идет путем добавления газа в полимерную массу полистирола, которая при последующем нагреве значительно увеличивается в объеме, заполняя собой всю форму. Для создания объема может использоваться разный газ, в зависимости от того, какой сорт пенополистирола вы хотите получить в итоге: для простых вариаций пенополистирола используется природный газ, а пожаростойкие сорта пенополистирола заполняются углекислым газом.

Очень часто неспециалисты считают, что понятия «пенополистирол» и «пенопласт» синонимичны, однако это неверно. Пенопласт и пенополистирол имеют общую основу, однако существенно различаются по характеристикам. Вот сравнительный список их основных различий:

плотность пенопласта очень низкая, 10 кг на кубический метр, а пенополистирол значительно тяжелее - 40 кг на кубический метр;
пенополистирол не впитывает пар и влагу,
внешне пенополистирол более однородный, а пенопласт знаком нам всем с детства по способности рассыпаться на гранулы;
пенопласт имеет более низкую стоимость, поэтому его часто используют в качестве теплоизоляционного материала для наружной обшивки стен при «экономном» ремонте;
пенополистирол обладает хорошей механической прочностью, не сыпется и не крошится.

Пенопласт производится из полимерного сырья, которое подвергается обработке водяным паром, в результате чего получаются объемные гранулы. Это и обеспечивает пресловутую «воздушность» материала, но имеет и обратную сторону медали: микропоры настолько увеличиваются в размерах, что в результате связь между гранулами ухудшается и поэтому пенопласт быстро теряет теплоизоляционные свойства под воздействием атмосферных осадков и влаги. Говоря проще, пенопластовый лист сломать, перегнув пополам, может даже маленький ребенок.

Для пенополистирола подобная хрупкость не свойственна, поскольку его микроячейки изначально закрыты, что и обеспечивает влаго- и паронепроницаемость материала. В начале производства гранулы под воздействием высоких температур плавятся, образуя собой равномерную текучую массу, которую потом и заполняют газом.

Сам по себе пенополистирол также бывает нескольких разных видов:

Беспрессовый пенополистирол является одной из самых популярных разновидностей. Из гранул полистирола вначале удаляют влагу путем сушки, затем вспенивают при температуре 80°С, после чего вновь подвергают высушиванию и далее снова нагревают. Полученной смесью заполняют форму, где она уже самоуплотняется в момент остывания. Данный вид пенополистирола более хрупкий, но требует вдвое меньше изопентана для своего получения, благодаря чему его стоимость относительно невысока.

Экструдированный пенополистирол представляет собой практически тот же материал, что и беспрессовый; основная разница заключается в использовании такого оборудования, как экструдер, который уплотняет получившуюся на выходе производства жидкую пенополистирольную массу.

Экструзионный пенополистирол тоже получается путем обработки конечной массы полимерного материала, и также представляет из себя густую однородную массу. Эту разновидность мы можем встретить в любом продуктовом магазине или супермаркете – он активно используется для изготовления одноразовой упаковки и посуды.

Прессовый пенополистирол более дорогостоящий, поскольку технология более многоэтапная: вспененная газом смесь подвергается дополнительному прессованию, которое и придает ей особую прочность.

Свойства и характеристики

Споры вокруг того, быть пенополистиролу или не быть, не утихают уже последние лет пятьдесят: сторонники превозносят его технические свойства до небес, а поборники «здоровой экологии» ратуют за полный и повсеместный запрет использования этого материала на основании « «эксклюзивных разоблачений», наводнивших серьезную и не очень прессу. Однако, ни те, ни другие не могут ничего поделать с количественными и качественными характеристиками материала – вот они:

Очень низкая теплопроводность , которая и обеспечивает значительный эффект утепления. Обычный утепляющий слой в толщину не превышает 13-15 см, и данной толщины достаточно, чтобы обеспечить тот же уровень теплоизоляции, как и у двухметровой кирпичной стены! Обратимся к цифрам: показатель теплопроводности пенополистирола - 0,027 Вт/мК, в то время как у бетона – 1,2 -1,5 Вт/мК, у дерева – 0,1 – 0,2 Вт/мК, у кирпича – 0,35 – 0,6 Вт/мК.
Влагостойкость: даже при длительном воздействии влаги, впитываемость не превысит 6% (у дерева – от 20 до 70 %), поэтому вы можете не беспокоиться о том, что слой пенополистирола деформируется. Пенополистирол долговечен: в лабораторных исследованиях было доказано, что стандартный слой утеплителя способен выдерживать до 60 циклов перепадов температуры от -40 С до +40° С – то есть, как минимум пятьдесят – шестьдесят лет эксплуатации.
Нечувствительность к биологическим вредителям. Пенополистирол - непривлекательный материал для всех видов грибков.
Безвредность. Что бы там ни говорили газетные утки, при производстве пенополистирола используются нетоксичные компоненты, - как мы уже писали выше, все упаковки для пищевых продуктов делаются из разных видов пенополистирола, который проходит обязательную сертификацию.

Если говорить о практической стороне вопроса, то строители любят пенополистирол за его небольшой вес: во-первых, это небольшие затраты на транспортировку, а во-вторых, не требуется особенной физической подготовки, чтобы утеплять высокие фасады зданий.

Огнестойкие сорта материала при воздействии открытого пламени имеют свойство самозатухать и оплавляться, не распространяя горение. Температура самовозгорания пенополистирола - 490°С, что практически в два раза выше, нежели у древесины. Пенополистирол затухает, если открытый источник пламени не воздействует на него хотя бы 4-5 секунд; при этом тепловой энергии выделяется очень немного, примерно в семь раз меньше, чем у дерева. Именно поэтому пенополистирол не поддерживает очаг пожара и хорошо используется в дачном загородном строительстве.

Для жильцов типовых домов квартир очень актуальным будет свойство шумоизоляции – при этом не придется сильно сокращать жилую площадь: пенополистиролового слоя толщиной в 3 см хватит для снижения уровня проникновения шума на 25 дБ, поэтому вам не будут страшны ни громкая музыка, ни шум соседского ремонта.

Паронепроницаемость материала находитсяна низкой отметке в 0.05 Мг/м*ч*Па, независимо от степени вспененности и плотности сорта – этим свойством часто пользуются для строительства домов в условиях повышенной влажности. Если сравнивать с другими материалами, то показатели паропроницаемости аналогичны древесному срубу сосны или дуба.

Пенополистирол устойчив к воздействию спиртов и эфиров, но при этом чувствителен к растворителям: поэтому лучше окрашивать утепленные поверхности после окончания всех работ по монтажу.

Если делать вывод из всех перечисленных выше характеристик, то пенополистирол очень эффективен для решения многих задач: от применения его в качестве пищевой упаковки до обеспечения тепло- и гидроизоляции фасадов зданий. О том, для каких целей еще можно использовать данный материал, мы расскажем далее.

Область применения

Итак, пенополистирол как утеплитель используется в первую очередь для следующих элементов:

Кровли;
Полов;
дверных и оконных проемов;
стен;
водопроводных труб.

Если говорить более конкретно, то для изоляции труб используется отформованный блочный пенополистирол, который позволяет в случае возникновения повреждения трубы легко получить к ней доступ – достаточно снять нужный участок защитного покрытия. Изоляция продлевает срок эксплуатации труб на 5-10 лет, поэтому использование пенополистирола можно считать экономически оправданным.

Если говорить о «глобальном» применении, то пенополистирол активно используется для прокладки транспортных путей, а также позволяет регулировать вертикальную нагрузку на покрытие при строительстве многоэтажек. И, конечно, многочисленные варианты «сэндвичевых» панелей без пенополистирола тоже не обошлись.

Таким образом, сфера применения пенополистирола, особенно если учитывать его низкую стоимость, практически ничем не ограничена. Однако нельзя забывать об одном его эксплуатационном минусе: из-за невысокой плотности оставлять материал открытым, на поверхности, нельзя – он страдает от механических повреждений.

Мифы и недостатки: правда или ложь?

Ничто не идеально, и не существует такого материала, который был бы полностью лишен недостатков. Мы решили чуть подробнее рассмотреть каждый из возможных «мифов»о пенополистироле и выяснить, правдив он или нет.

Часто можно встретить рекламу, которая утверждает, что «экструзионный вспененный пенополистирол значительно превосходит остальные разновидности» . Это не так: разница в теплопроводности между экструзионным и прессованным пенополистиролом практически не заметна и составляет 0.002 единицы, а популярные «экструзионные плиты для утепления» прибавляют в стоимости до 30-50 процентов за счет своей раскрученности.
«Плотность пенополистирола никак не влияет на его утепляющие свойства» . Любой специалист в области строительства скажет вам, что это утверждение в корне неверно: ведь чем плотнее прилегают к друг другу молекулы, тем выше становится теплопроводность, и тем больше холода проникнет в помещение. Поэтому для утепления нужно применять плиты пенополистирола с малой плотностью, которые снаружи покрывают армирую
«Пожаростойкий пенополистирол не горит и безвреден для организма человека.» Каждый строительный материал под открытым пламенем будет гореть, в той или иной степени! Просто температура самовозгорания у пенополистирола выше, чем у древесины, и он при горении будет выделять значительно меньшее количество тепловой энергии.
«Пожаростойкие» сорта не соответствуют своему названию в буквальном смысле: они не останавливают пламя, а лишь снижают его воздействие. И углекислый газ, который используется в производстве таких материалов, при оплавлении будет выделяться в атмосферу, вместе с другими вредными для человека веществами.
Часто можно увидеть демонстративный опыт: основу с закрепленной на ней плитой утеплителя прогревают с обратной стороны – при этом пенополистирол начинает оплавляться и деформироваться, но не горит. Но из этого делать вывод о его полной негорючести нельзя: под открытым пламенем пенополистирол будет гореть!
«Антипирены, добавляемые в пенополистирол – настоящий яд!» . Да, не все антипирены одинаковы: они могут отличаться составом и содержать различные компоненты, начиная от формальдегидов, действительно представляющих собой опасность для человека, до магниевых солей, которые безопасны для всех живых существ. В последнее время перевес среди антипиренов сильно сместился в сторону неорганических солей, которые вреда здоровью не нанесут.
«Пенополистироловые теплоизоляционные материалы не обеспечивают тепло». Здесь нельзя забывать одну простую истину: утеплитель не генерирует тепло, а препятствует его выходу за пределы помещения; а уж количество этого тепла зависит от того, насколько успешна система обогрева здания.
«Пенополистирол опасен для здоровья» . Мы уже сказали об этом выше: пенополистирол производится из сертифицированных материалов, поэтому абсолютно безопасен для здоровья – его повсеместное использование в пищевой промышленности говорит нам как раз об этом.

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. 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. 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. 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.