Пінополістирол

Пінополістирол - це матеріал білого кольору, який використовується для теплоізоляції. Він на 90 складається з повітря, який знаходиться в мікроскопічних клітинах-капсулах з дуже тонкими стінками. Їх маса і являє собою спінений полістиролом. У змаганні з іншими теплоізоляційними матеріалами пінополістирол показує відмінні результати за багатьма параметрами безпеки - пінополістирол використовується навіть для упаковки продуктів харчування.

пінополістирол

Технологія виробництва

Для всіх типів ізоляції з полістиролу сировиною є гранульований полістирол. Хімічно активний агент спінювання застосовується, щоб утворювалися своєрідні осередки.

Весь технологічний процес виготовлення має такі послідовні етапи:

1. У спеціальний бункер засипається пінополістирол у вигляді гранул. Там пінополістирол (гранули) роздувається і стає кулястим штучним матеріалом. Якщо треба отримати утеплювач меншої щільності, але вспенивание повторюється кілька разів. З кожним повторенням розмір кульок стає більше, а фактична питома маса матеріалу зменшується.
2. Спінені гранули поміщаються в спеціальний бункер, де вони знаходяться від 12 до 24 годин. За цей час тиск в кульках стабілізується. Якщо пінополістирол виробляють методом суспензійний полімеризації, то на цьому етапі також проводиться сушка кульок.
3. Після закінчення і витримки цих технологічних процесів, кульки поміщають в формувальний агрегат. У ньому формується пінополістирольний блок під дією гарячого повітря. Гранули склеюються один з одним, тому що затиснуті в спеціальній формі. Тільки після охолодження пінополістирол витягується з прес-форми.
4. Завершальний етап - різання готового матеріалу за заданим розміром. Тому що форми, як правило, мають значні розміри. Але перед цією різкою пінополістирол (блок) зберігається в спокої протягом доби. Тому що під впливом пара в блоці збирається волога, яка може перешкодити різанні (будуть утворюватися злами і вм`ятини).

Устаткування для виробництва пінополістиролу

Це важливо! Всього є два основні методи, як виробляють пінополістирол: суспензійна полімеризація і поляризація в масі.

суспензійна полімеризація

У першому випадку процес базується на нездатності води розчиняти вінілові полімери. На етапі спінювання гранули засипаються в автоклави, заповнені демінералізованої водою. Гранули знаходяться під постійним тиском і рівномірним підйомом температури. Спінений пінополістирол витягується разом з водою, і вже в центрифузі відділяється від неї, після чого проходить стадію сушки.

Постійне промешіванія гранул полімеру всередині реактора є основною перевагою даної технології виробництва. За рахунок цього йде ефективний розподіл і відведення тепла, що в майбутньому збільшує час, протягом якого пінополістирол можна зберігати без шкоди для його структури.

Полімеризація в масі

Коли пінополістирол проводиться таким способом, вода не використовується. Процес проходить при високих температурах. Коли розплавлене 80-90 вихідного стиролу, полімеризація вважається завершеною. Можливість відведення тепла при такому виробництві відсутня. Полістирол має менший термін зберігання.

Пінополістирол: основні властивості

теплопровідність

Пінополістирол сприяє збереженню тепла, тому що начинка цього матеріалу - повітря. Він має маленькі показники теплопровідності. Конкретні цифри будуть в рази нижче, ніж, наприклад, у дерева, керамзиту або цегли, інших будівельних матеріалів.

Такий показник теплопровідності є запорукою хорошого рівня енергозбереження. Полістирол, який використовується в процесі будівництва, дозволяє при експлуатації будівлі значно економити на опалення. Пінополістирол використовується також для захисту трубопроводів від промерзання, що збільшує їх термін експлуатації.

водонепроникність

За структурою пінополістирол є гігроскопічним матеріалом, а значить, він не вбирає в воду, не розчиняється в ній і не набухає при взаємодії з вологою. Але при капілярної дифузії вода може проникати в порожнині між гранулами (хоча, її кількість буде незначною, близько 1,5 по відношенню до загального вагового об`єму плити). Цей же механізм дозволяє виводити вологу з описуваного матеріалу зі збереженням усіх властивостей, яким володіє пінополістирол.

Якщо дотримуватися правила укладання пінополістиролу при будівництві, то можна уникнути виникнення конденсату в майбутньому. Стійкість до впливу вологи дозволяє використовувати пінополістирол для утеплення фундаментальних конструкцій.

Стійкість до хімічних і біологічних факторів

На вплив більшості побутових хімічних речовин пінополістирол не реагує. Наприклад, при тривалому взаємодії з сольовими розчинами полістирол збереже всі свої первинні властивості. Те ж стосується використання мила і відбілюючих речовин, навіть хлорної води. Кислоти (за винятком оцтової, концентрованої азотної кислоти) негативного впливу на пінополістирол не роблять.

Впливу мікроорганізмів пінополістирол не схильний до, він не стане середовищем для розвитку грибків і не «дозволить» на собі рости цвілі.

міцність

Пінополістирол має відносно невелику міцність. Але до плюсів матеріалу відноситься висока міцність на згин і стиск. Даний показник багато в чому залежить від товщини плити і то того, наскільки правильно пінополістирол покладений.

звукоізоляція

Пінополістирол може поглинати шум і перетворювати звукову енергію в теплову енергію. Пінополістирол володіє відмінними звукоізоляційними якостями, які забезпечує чарункова структура. Щоб забезпечити хорошу звукову ізоляцію в приміщення досить використовувати плиту товщиною всього 2-3 сантиметри.

довговічність

Якщо правильно використовувати пінополістирол, то плити збережуть фізичні якості протягом тривалого часу. Вони способи довго зберігати свою форму, механічні та теплофізичні властивості.

Це цікаво! Мінімальний температурний межа для матеріалу становить мінус 180 градусів Цельсія, а максимальний - плюс 80 градусів Цельсія.

Стійкість до горіння

Пінополістирол схильний до горіння. Але процес горіння не підтримуватиме, якщо відсутній прямий контакт матеріалу з полум`ям. Засмаглий ся матеріал без вогнища полум`я просто потухне за кілька секунд.

З середніх температурних показників зрозуміло, що пінополістирол стійкий до високих температур. Самозаймання плит відбувається при температурі в плюс 491 градусів Цельсія. Це в два з половиною рази більше, ніж температура займання паперу і майже в два рази більше, ніж температура займання деревини.

Поширені види пінополістиролу:

• Полістирольні пінопласти (можуть побут безпресовим або пресовими). Беспрессового пінопласт уявляють собі багато, тому що саме в нього упаковують телевізори, холодильники та іншу техніку. Через велику відстань між гранулами в матеріал цього виду може проникати волога.

Пресової пінополістирол по теплоізоляційним і зовнішніми властивостями мало відрізняється. Але за рахунок того, що гранули міцніше зчеплені, його складніше зламати або розкришити.

• Екструдований пінополістирол. Мають м`яку і однорідну комірчасту структуру. Складається з закритих осередків, тому вважається кращим видом полістирольних пластмас.

Області застосування

Відмінні теплоізоляційні і звукоізоляційні властивості, простота в обробці і переробці, а також доступна вартість роблять пінополістирол поширеним матеріалом для багатьох сфер діяльності людини. Часто пінополістирол застосовується для упаковки товарів і обладнання, продуктів харчування. Також з нього виробляють одноразовий посуд, гасителі енергії в автомобільній промисловості і навіть об`ємну зовнішню рекламу.

Часто пінополістирол використовуються для термоізоляції холодильного обладнання в промисловості через загрозу цвітіння. Також пінополістирол застосовують в термоізоляції дорожнього полотна. З нього навіть можна робити вулики!

Широке поширення і застосування описуваний матеріал отримав в будівництві - його використовують як конструкційний і теплоізоляційний матеріал. Найчастіше проводиться саме зовнішнє утеплення приватних будинків, багатоквартирних будинків або навіть виробничих приміщень. Через деяких особливостей матеріалу для внутрішнього утеплення він не підходить (хоча при дотриманні певних технічних вимог можливо і таке використання). За рахунок того, що даний будівельний матеріал простий в монтажі, його можуть використовувати навіть непрофесійні будівельники при приватному будівництві або утепленні будинків.

Утеплення приватного будинку пінополістиролом

Плюси і мінуси

До плюсів матеріалу можна адресувати його властивості, які докладно описані в цій статті вище. Він не пропускає тепло і звук, є вологостійким матеріалом, стійкий до багатьох хімічних і біологічних компонентів. Але, як і все, що використовується в будівництві, у даного виду пінопласту є також свої мінуси:

• Стирол - основний компонент матеріалу, може виділяти шкідливі хімічні речовини. Спочатку вони нешкідливі для людини, але, накопичуючись з роками, починають підвищувати температуру в приміщення (особливо, в сильну спеку). Це позначається на самопочутті мешканців утепленого будинку.
• Може вбирати воду, хоча і в дуже маленьких кількостях. Накопичуючись роками, волога може поступово руйнувати матеріал.
• Механічна міцність цього виду пінопласту невисока, тому при використанні його для укладання фундаменту, наприклад, потрібно додатковий захист у вигляді спеціальних щитів.
• При пожежі в продуктах згоряння міститься багато отруйних речовин. Але тут треба пам`ятати, що цей пінопласт горить тільки при прямому контакті з вогнем, якщо його немає, що осередок займання згасає самостійно.

Якщо знати всі характеристики цього виду пластмаси, правильно застосовувати її в тих сферах, де це дійсно виправдано, вона принесе користь і на «відмінно» впоратися з покладеними на неї завданнями.

Не варто забувати про можливі негативні наслідки використання даного матеріалу, тому при прийнятті кінцевого рішення завжди треба ретельно зважити всі «за» і «проти».