Экструзионный пенополистирол — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Экструзионный пенополистирол (XPS, ЭПС, экструдированный пенополистирол) — синтетический теплоизоляционный материал, впервые созданный в США в 1941 году.
Экструзионный пенополистирол имеет широкую сферу применения: теплоизоляция фундаментов и цоколей, слоистой кладки и штукатурного фасада, кровли (инверсионные, традиционные, эксплуатируемые и др), полов, в том числе «тёплых». Также именно экструзионный пенополистирол применяется при строительстве автомобильных и железных дорог, снижая риск промерзания грунтов земляного полотна и последующего промерзания и вспучивания (морозное пучение грунта) Материал решает задачи теплоизоляции спортивных площадок, холодильных установок и ледовых арен.
Экструзионный пенополистирол и полистирольный пенопласт состоят из одного вещества, но отличаются технологией создания гранул [1]. Обычный пенопласт создается путём «пропаривания» микрогранул водяным паром их гиперувеличения под воздействием температуры пары пока не будет заполнена пеной пенополистирола вся форма. Экструзионный пенополистирол производится методом экструзии. Экструзионный пенополистирол получают путём смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера. Качественный экструзионный пенополистирол обладает равномерной, закрытопористой структурой, с диаметром ячеек 0,1-0,2 мм.
Специальный тип материала, обладающий плотностью 25..47 кг/м³[2] и высокой прочностью на сжатие, применяется при строительстве взлётных полос, автомобильных и железных дорог. Высокая прочность экструзионного пенополистирола является его главным преимуществом и позволяет его использовать не только как утеплитель, но и как строительный материал выполняющий иногда даже функции вспомогательных или несущих конструкций.
Экструзионный пенополистирол обладает низкой теплопроводностью (0,029-0,034), минимальным водопоглощением (0,2-0,4 %), малым удельным весом (25..45 кг/м³). По показателям теплоизоляции и легкости экструзионный пенополистирол несколько превосходит обычный пенополистирол низкой плотности (40 кг на м3), который имеет теплопроводность 0.038 Вт/(м*С). [3]
К недостаткам экструзионного пенополистирола относится его высокая горючесть по классу Г3-Г4, в то время как многие производители пенопласта за счет специальных добавок добились фактически негорючих характеристик по классам Г1 и В1. Тем не менее, согласно СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» и Федеральному закону № 123 экструзионные плиты высокой степени горючести (Г3-Г4) могут использоваться в конструкциях. При повышенных требованиях к пожарной безопасности используют экструзионный пенополистирол группы горючести Г3.
Также следует отметить, что согласно новому Федеральному законодательству (ФЗ № 123) для горючих теплоизоляционных материалов регламентируется определение показателя токсичности продуктов горения, для качественных пенополистиролов она составляет не более Т2- умеренноопасные. Кстати, показатель Т2 также присущ и материалам из дерева, например паркетам.
Срок службы материала сопоставим со сроком службы всего здания, у качественных производителей он составляет более 40 лет.
Примечания
ru.wikipedia.org
Пенополистирол: вспененный и экструдированный
В зависимости от способа производства пенополистирол делится на вспененный EPS и экструдированный XPS. Вспененный стоит в 2-3 раза дешевле экструдированного и применяется для экономичного строительства. Экструдированный пенополистирол. не пропускает влагу, не горюч и имеет самый низкий коэффициент теплопроводности среди всех теплоизоляционных материалов.
Вспененный пенополистирол чаще всего называют просто пенопластом. Он имеет вид гранул размером 2-8 мм, которые изготавливаются из суспензионного вспенивающего полистирола с добавлением антипирена. Формирование материала происходит методом удара паром за счет спекания гранул друг с другом. Вспененный содержит до 98% воздуха. Пенополистирол горюч, его разделяют на классы ПСБ и ПСБС — самозатухающий с антипиреновыми добавками. Материал имеет, как правило, белый цвет.
Вспененный пенополистирол обладает отличными шумоизоляционными свойствами. Применение материала практически не имеет нижней температурной границы. При изменении температуры на 17 град. С длина материала изменяется на 1%.
В строительстве вспененный пенополистирол применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций — стен, межэтажных перекрытий, полов. Нежелательно применять для утепления фундаментов, так как под воздействием влаги он может разрушиться в течение пяти лет.
Экструдированный пенополистирол — новое слово в сфере теплоизоляционных технологий. Это материал с равномерной структурой, которая состоит из полностью закрытых ячеек размером 0,1-0,2. При этом заполняются лишь ячейки, расположенные на поверхности, а внутрь экструдированного пенополистирола влага не попадает. Плиты экструдированного пенополистирола обычно цветные, чаще всего — оранжевые.
Экструдированный пенополистирол обладает самым низким коэффициентом теплопроводности среди теплоизоляторов (0,025-0,03 Вт/м3). Материал одновременно выполняет функцию пароизоляции.Среди других качеств утеплителя из пенополистирола — практически полное отсутствие водопоглощения, которое составляет не более 0,2% по объему.
Экструдированный пенополистирол по нормативам используется для наружного утепления. Чаще всего это наружные стены, полы, плоские кровли на негорючих основаниях. Материал можно применять для утепления фундамента, так как он абсолютно не впитывает влагу и, следовательно, не разрушится под действием грунтовых вод. Нельзя использовать экструдированный пенополистрирол в вентилируемых фасадах, в деревянных стропильных кровельных системах.
Стоит отметить, что экструдированный пенополистирол более сложен в изготовлении, для него требуется более дорогое оборудование, поэтому, чтобы раскрутить этот материал на рынке, производители создают бренды (самые крупные «Пеноплекс», «Технониколь», «Урса», Styrex и др). Обычный пенопласт производить можно и кустарно, покупают его больше, так как он в 2-3 раза дешевле экструдированного. Поэтому бренды для него не нужны.
Лист вспененного пенополистирола толщиной 30 мм по теплопроводности эквивалентен толщине
- 98 мм деревянной стены
- 250 мм пенобетона
- 425 мм кирпичной кладки (сплошной кирпич)
- 1065 мм железобетона
Сравним технические характеристики утеплителей:
Вспененный пенополистирол: коэффициент теплоизоляции (Вт/м*K) — 0,036-0,036; водопоглощение (%) — 2,0; класс горючести — Г3
Экструдированный пенополистирол: коэффициент теплоизоляции (Вт/м*K) — 0,025; водопоглощение (%) — 0,02; класс горючести — НГ
www.eremont.ru
Разница между вспененным и экструдированным полистиролом
Основное различие между вспененным и экструдированным полистиролом состоит в том, что вспененный полистирол (или EPS) производится из твердых шариков полистирола, в то время как экструдированный полистирол (или XPS) производится из твердых кристаллов полистирола.
Вспененный полистирол является разновидностью пены, изготовленной из полистирола. Это легкая, жесткая и закрытая изоляция. Экструдированный полистирол является еще одной формой пены, изготовленной из полистирола. Торговая марка данного продукта — STYROFOAM™ (от The Dow Chemical Company). Оба эти материала являются термопластичными и жесткими.
Содержание
- Обзор и основные отличия
- Что такое вспененный полистирол
- Что такое экструдированный полистирол
- В чем разница между вспененным и экструдированным полистиролом
- Заключение
Что такое вспененный полистирол?
Вспененный полистирол или EPS — это термопластичный вспененный материал, который мы производим из твердых шариков полистирола. При производстве этого вспененного материала мы можем добиться расширения за счет небольшого количества захваченного газа внутри полистирольных шариков. Этот газ расширяется, когда мы нагреваем материал. Чтобы нагреть материал, мы используем пар. Этот процесс нагрева образует замкнутые ячейки EPS. После расширения эти шарики увеличивают свой объем в 40 раз по сравнению с первоначальным объемом шариков.
Вспененный пенополистиролОколо 98% пенополистирола составляет воздух. Поэтому это один из самых легких упаковочных материалов. Это делает транспортные расходы минимальными. Наиболее благоприятные свойства этого полимерного материала включают отличную теплоизоляцию, демпфирующие свойства и чрезвычайно легкий вес. Эти свойства делают его полезным в качестве строительных материалов, упаковочных материалов, модельных плоскостей и т.д. Однако есть и некоторые недостатки. Например, он не устойчив к органическим растворителям, он легко воспламеняется, если на нем имеется масло, опасен для здоровья при использовании в качестве упаковочного материала для пищевых продуктов и т.д.
Что такое экструдированный полистирол?
Экструдированный полистирол или XPS — это вспененный материал, который мы производим из твердых кристаллов полистирола. Поэтому в процессе производства требуются специальные добавки и вспенивающие агенты, а также кристаллы полистирола. Эти компоненты подаются в экструдер. Там смесь прекрасно сочетается и плавится в контролируемых условиях, таких как высокие температуры и давление. Это приводит к нужной вязкости, густоте, температуре и пластичности. Затем расплавленные материал пропускают через штамп. Когда он выходит из матрицы, он расширяется, образуя пену. Затем придаётся форма, остужается и обрезается этот материал до нужной формы.
В результате процесса производства экструдированного полистирола получается уникальный пенный продукт. Он имеет однородную структуру с закрытыми порами и гладкую поверхность. Этот материал обладает превосходной влагостойкостью. Следовательно, это полезно в строительстве и инженерных сооружениях. Кроме того, он обладает отличной химической стойкостью, совместимостью с почвой, возможностью хранения на открытом воздухе и т.д.
В чем разница между вспененным и экструдированным полистиролом?
Вспененный полистирол или EPS — это термопластичный вспененный материал, который мы производим из твердых шариков полистирола, тогда как экструдированный полистирол или XPS — это вспененный материал, который мы производим из твердых кристаллов полистирола. При рассмотрении производственных процессов вспененный полистирол оказывает минимальное вредное воздействие на окружающую среду, чем экструдированный полистирол.
Заключение — расширенный против экструдированного полистирола
Пенополистирол обозначается — EPS, экструдированный полистирол обозначается — XPS. Основное различие между вспененным и экструдированным полистиролом заключается в том, что вспененный полистирол производится из твердых шариков полистирола, в то время как экструдированный полистирол производится с использованием кристаллов твердого полистирола.
raznisa.ru
Пенополистирол экструдированный
Использование вспененных полимеров — это реалии сегодняшней жизни. Пенопласт и экструдированный пенополистирол доказали свою эффективность в качестве теплоизоляторов, поэтому современное строительство вряд ли откажется от его использования в ближайшие десятилетия. Сегодня практически нет материала, равноценного экструдированным вспененным полистиролам по техническим характеристикам и стоимости производства.
Схема производства экструдированных пенополистиролов
Уже из одного названия становится ясно, что полистирол экструдированный является формой более глубокой переработки вспененного полимера, полученного конденсацией стирола под действием катализаторов в органическом растворителе.
Описание процесса экструзионного производства во многом объясняет преимущества и недостатки экструдированного пенополистирола, сокращенно ЭППС:
- Исходное сырье — мельчайшие гранулы помещаются в реактор, где при высокой температуре и давлении они насыщаются газообразующим агентом;
- При сбрасывании давления масса резко начинает расширяться, подобно пене, и одновременно охлаждаться, приобретая свойства твердого тела;
- Горячую и вязкую массу продавливают через экструдеры, в результате чего пенополистирол уплотняется и одновременно становится более похожим на слоистый пластик.
В результате получается экструдированный материал, в объемной структуре которого полистирол занимает 1-2%, остальное — это воздух, очищенный от водяных паров, а значит, обладающий минимальной теплопроводностью. У ЭППС он всего лишь на несколько долей процента выше, чем у пенопласта.
Среди особенностей экструдированного пенополистирола можно отметить нулевое пропускание влаги и газов. ЭППС, в отличие от минеральной ваты, не пропускает водяной пар, не обводняется и не теряет теплоизоляционных свойств, даже в случаях, когда из-за неграмотного проектирования теплоизоляции точка росы и выпадения конденсата приходится на поверхность утеплителя. Для минеральной ваты дождь или выпавший внутри волоконного мата конденсат практически означает выход утепления из строя.
По сути, ЭППС нельзя называть экструдированным пенопластом из-за разницы в удельном весе и механической прочности материала. Плотность экструдированного вспененного полистирола достигает 45-50 кг/м3, тогда как для пенопластов удельный вес находится в интервале 10-35 кг/м3.
Недостатки экструдированного пенополистирола
Принято считать, что экструдированный пенополистирол и пенопласт при нагреве способны разлагаться с выделением большого количества ядовитых и токсичных газов. В реальности вспененные полимеры могут разлагаться с выделением газов только в случае скрытого тления, когда к поверхности полимера при высокой температуре идет небольшой приток воздуха. Этого объема не хватает для горения, но достаточно для саморазогрева пенополистирола с выделением полупродуктов термолиза.
Точно так же ведут себя при пожаре древесина, полихлорвинилы, лакокрасочные покрытия, если в состав пластика не добавлены специальные соли или добавки, препятствующие горению. Сегодня, после многочисленных случаев возгорания утеплителей из ЭППС и пенопласта, все сертифицированные облицовочные марки экструдированных пенополистиролов и пенопластов выпускаются с антипиреновыми добавками.
Важно! Единственное ограничение использования экструдированного материала, на котором настаивают специалисты, заключается в неприменении пенополистирола в качестве утеплителя деревянных полов на цокольных и первых этажах, без выполнения бетонной стяжки поверх утеплителя.
Существует более серьезная угроза, чем пожар. Это загрязненность исходного сырья для ЭППС остатками непрореагировавшего стирола и толуола. Практически все производители пенопластов и экструдированных пенополистиролов знают об этом, но очистить полимер, особенно китайского производства, очень дорого и сложно. Следует признать, что в этом отношении экструдированный пенополистирол намного безопаснее пенопластов.
Справочные данные на экструдированный пенополистирол говорят, что ЭППС под большой нагрузкой способен поглотить до 0,4% воды, при паропроницаемости в 15 г на метр квадратный в час. Более пористый пенопласт способен поглотить почти на порядок больше, для отдельных марок водопоглощение достигает 3-4%, при паропроницаемости до 28 г на квадрат.
Если пенопласт или экструдированный пенополистирол будет долго находиться в воде или влажной среде, то влага, как более плотное вещество, будет просачиваться по порам и выдавливать все остатки химических веществ, застрявших во вспененной массе. Если для плиты из ЭППС толщиной в 50мм и площадью в 1 м2 максимальное выделение остатков растворителей и газообразующих агентов составит всего 4-7 г, то для пенопласта 40-70 г. На одну комнату в 20 м2 выделения из пенополистирола и обычного пенопласта могут составить соответственно 80 г и 800 г.
Сфера применения экструдированного пенополистирола
Несмотря на запрещение в США и отдельных странах Европы использования пенополистирола, объемы производства и потребления ЭППС растут с каждым годом на 3-4%. Запрет в большей части касался производства ЭППС, а не его использования, и прежде всего из-за применения фреонов. Сегодня фреон и углекислый газ используют в производстве экструдированных материалов только Китай и Россия.
Экструдированный пенополистирол является материалом номер один для утепления построек малой и средней этажности и практически всех коммуникаций и подземных строений.
Причины массового использования ЭППС связаны с его техническими и эксплуатационными характеристиками:
- Высокие теплоизолирующие качества ЭППС, лист пеноплекса, толщиной в 20 мм, эквивалентен 40 мм минерального волоконного мата и 200 мм деревянного бруса. Средняя теплопроводность ЭППС составляет 0.03 Вт/м∙К;
- Благодаря повышенной плотности и частичной упорядоченности структуры ячеек экструдированный материал способен выдерживать серьезные контактные и изгибающие нагрузки, в пределах 0,4-1,0 кг/см2. Для пенопласта данный показатель в 20 раз меньше;
- Устойчивость экструдированного пенополистирола к разрушительному действию грибковой и бактериальной микрофлоры, повышенной кислотности, загрязнению, перепадам температур.
Важно! Единственное, чего боится любой пенополистирол, – это воздействия ультрафиолетового излучения и органических полярных растворителей — спирта, ацетона, дихлорэтана, а также жидких непредельных и ароматических углеводородов.
Ведущие производители знают о недостатках ЭППС и постоянно работают над их устранением. Например, вместо «чистых» листов экструдированного пенополистирола, все больше материалов для утепления жилых построек выпускают в виде сэндвичей. Это тот же ЭППС, но обклеенный листами из водостойкого и негорючего материала.
Использование экструдированного ППС в домашнем и промышленном строительстве
Прежде всего, стоит отметить, что с появлением ЭППС в строительной сфере была кардинально решена проблема утепления фундаментов, цокольных этажей и оснований дорожного полотна. Использование керамзитовой отсыпки, гранулированной глины, пеностекла не позволяло достичь нужного эффекта. Кроме того, благодаря высокой контактной прочности экструдированный материал выдерживал самые экстремальные формы пучения грунта и осадки зданий. Сегодня практически все подземные и цокольные сооружения изолируются экструдированным пенополистиролом.
Но по-настоящему качества экструдированного полистирола проявились при утеплении стен и коммуникаций. Традиционные стекловата и минеральные волокна всегда страдали одним существенным изъяном. При использовании слабых пароизоляционных мембран волоконные маты быстро поглощали дождевую влагу и конденсат, вес базальтового волокна из-за поглощенной воды мог увеличиться почти вдвое, что нередко приводило к обрыву утеплителя.
Даже большинство индивидуальных застройщиков давно сообразили, что проще обклеить стены дома листами легкого экструдированного пенополистирола и закрыть слой утеплителя цементной штукатуркой, чем морочить голову с капризной и непредсказуемой базальтовой ватой.
Заключение
Более чем двадцатилетняя практика практического применения экструдированных пенополистиролов показала, что большинство проблем и претензий к ЭППС легко устраняются укладкой защитного слоя, можно использовать бетонные стяжки, цементные и гипсовые штукатурки, облицовку из листового материала. Стоимость утепления пенополистиролом все равно будет меньше, при более высокой эффективности и надежности.
bouw.ru