Пенополистирол что это за материал

Все о материале пенополистирол: виды, свойства и характеристики

Отправим материал на почту

Разновидности пенополистирола

В продаже представлено много разновидностей пенополистирола, каждая из которых имеет свои особенности. Так, можно выделить следующие его варианты:

Свойства пенополистирола

Многие по ошибке называют такое сырье, как пенополистирол, пенопластом. Чтобы не совершать этой ошибки, стоит ознакомиться с отличительными характеристиками каждого сырья, а именно:

Негорючесть, экологичность и как долго сохраняет показатели

Стройсырье под названием пенополистирол служит в течение длительного периода времени. Оно не теряет своих первоначальных характеристик. Различные тесты подтвердили, что его можно применять многократно, а качество от этого не снижается. В составе пенополистирола присутствуют специальные компоненты. Их называют антипиренами. Благодаря такому составу материал имеет низкий показатель горючести. Но говорить о том, что он совершенно не возгорается, было бы неправильным.

Горючесть

Эксперимент, который вводит в заблуждение, выглядят следующим образом: материал, а именно пенополистирольная плита, подвешивается в воздухе, а далее осуществляется поджигание. Воздействие на плиту производится с нижней части посредством горелки. На выходе обнаруживается, что выгорел только кусочек, который контактировал с горелкой, а дальше пламя не распространилось.

Стоит сразу отметить, что такой тест, проведенный с пенополистирольной плитой, совершенно неуместен в реальных условиях эксплуатации материала.

Если на поверхность из негорючего материала положить кусок подожженного пенополистирола, затухание не произойдет. Раскаленные капли сырья, скапливающиеся при нагревании мелкого кусочка, распространят пламя по всей его площади. Вскоре материал полностью сгорит.

Экологичность

Срок службы

Материал способен прослужить более 30 лет при условии его грамотной эксплуатации. В данном случае подразумевается его обработка штукатуркой или же другими декоративными составами.

В реальности все происходит не так, как хотелось бы. Часто мастера делают плохую теплоизоляцию, так как пытаются сэкономить за счет материалов. Также бывают ситуации, когда неопытные специалисты совершает массу оплошностей при установке пенополистирольных плит. Распространенной ошибкой можно считать некорректный подсчет толщины утеплителя. Неопытные мастера полагают, что если применить толстую плиту пенопласта 30 см, то она будет служить дольше и лучше сохранять тепло. На деле же все обстоит иначе. Температурные колебания провоцируют трещины и волны, куда постоянно просачивается холодный воздух.

По европейским стандартам необходимо утеплять дома снаружи пенополистиролом, толщина которого не превышает 3,5 см. Благодаря такому правилу удается значительным образом снизить опасность отравления во время воспламенения материала.

Эксплуатация

При наружном утеплении стеновых сооружений целесообразно брать плиты ПСБ-С.

Если нужна отделка потолков, то предпочтение отдают пенополистирольным плитам. Как правило, их размеры составляют 500,0×500,0 миллиметров. Сырье радует богатой цветовой палитрой.

Эксплуатация ппс в процессе строительных манипуляций позволяет добиться следующих результатов:

Заключение

Несмотря на то, что, как оказалось, пенополистирол имеет свойство возгораться, его востребованность в связи с этим не снижается. В качестве утеплителя этот стройматериал зарекомендовал себя наилучшим образом. Сырье радует доступной ценой, его быстро и легко можно нарезать на куски нужных размеров, он слабо впитывает влагу, отлично удерживает тепло. В Европе данный стройматериал применяют для утепления фасада. Это касается не только жилых домов, но также офисов и различных производственных сооружений.

Источник

Утеплитель пенополистирол – технические характеристики и нюансы применения

Статья подготовлена при участии специалистов Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола

Рынок теплоизоляционных материалов представлен различными категориями, что значительно упрощает выбор подходящего утеплителя для конкретных задач. Один из самых востребованных в частной сфере изоляторов – пенополистирол, его популярность объясняется как высокими техническими характеристиками, так и доступностью. Тем не менее, вокруг него не утихают баталии между сторонниками и противниками, человеку, далекому от строительства, достаточно сложно разобраться, какие из свойств утеплителя реальные, а какие из разряда «страшилок». Мы попробуем облегчить задачу новичкам, да и более опытным умельцам нашего портала будет нелишне освежить информацию. А помогут отделить «зерна от плевел» специалисты Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола.

Что собой представляет пенополистирол

Зачастую пенополистирол (ППС) называют пенопластом, что вполне оправдано, так как пенопласт – это общее понятие, объединяющее группу вспененных пластических масс (полимеров), к которой и относится ППС.

ППС выпускается в виде плит различной плотности и толщины, сформованных из гранул одной фракции, однородного белого цвета без характерного химического запаха.

Если разломить плиту, линия отрыва должна проходить не только по границе спекания гранул, но и непосредственно через них.

Основные характеристики ППС

Так как ППС на 98 % состоит из воздуха и только на 2 % из оболочек вспененного полистирола, его главной характеристикой является минимальная теплопроводность – 0,032-0,034 Вт/(м·С). Кроме того, плиты паропроницаемы, но влагостойки, так как даже при полном погружении практически не впитывают воду. То есть, материал достаточно хорошо проводит пар, но не накапливает влагу, в отличие от некоторых других теплоизоляторов.

К отличной теплопроводности, паропроницаемости и влагостойкости стоит добавить устойчивость плит к биологическим поражениям.

Пенополистирол биологически нейтрален, это значит, что плесень и грибок не размножаются на поверхности вспененного полистирола, что доказано многочисленными исследованиями.

Не менее значим и большой срок службы с сохранением характеристик даже в суровых условиях применения.

Пенополистирол был подвергнут пятидесяти циклам замораживания/размораживания в четырехпроцентном растворе хлорида натрия. Раствор соли обеспечивал жесткие условия испытания. По результатам тестов не выявлено никакого влияния на целостность структуры. Сейчас блоки из пенополистирола широко используются в Норвегии для устройства дорог, тоннелей и искусственных насыпей. Наши же исследователи провели испытания с большим количеством циклов и прогнозируют долговечность пенополистирола не менее 100 лет.

Но кроме внешних воздействий, в процессе эксплуатации материал может подвергаться и другим угрозам, одна из них, волнующая наших умельцев – мыши.

Хотелось бы затронуть тему с мышами и пенопластом – слышал, что после посещения пенопласта мышами от него остается труха, правда ли это?

Что касается грызунов, то питательной ценности ППС для них не представляет, однако они могут в нем завестись, как и в любом другом теплоизоляционном материале. Поэтому необходимо выполнять мероприятия, ограничивающие грызунам доступ к утеплителю, и закрывать поверхность облицовочными слоями. Кроме того, мыши и крысы – это вопрос не строительного характера, а скорее гигиенического.

По поводу экологичности производных полистирола баталии не утихают с момента начала производства и по сей день: одни считают материал абсолютно безвредным и экологичным утеплителем, другие – настоящей миной замедленного действия. А истина, как обычно, посредине.

Ранее считалось, что все полимеры весь свой жизненный цикл эксплуатации выделяют вредные вещества, так как процесс полимеризации нельзя довести до конца на 100% молекулах. Это все от того, что когда все в Европе занимались в середине прошлого века химией, мы занимались «кукурузой». Современные технологии и оборудование мирового уровня (зарубежные линии) давно решили эту проблему. На заводе СИБУРа в Перми стоит лучшее по мировым меркам оборудование, применяется передовая на сегодня технология. В процессе сушки выводятся все не связанные в цепочки молекулы стирола. В процессе эксплуатации если он и выделяет что, то, конечно, в пределах, допустимых санитарными нормами. По нашим испытаниям в кубе изделия из пенополистирола менее 0.002 мг стирола (что соответствует нормам ПДК).

Мало кто знает, но стирол находится в таких распространенных продуктах, как орехи и клубника. Во всем мире упаковка из ППС очень востребована – рыбные ящики, стаканчики под горячее, лотки под мясо и т.д.

Еще один из важнейших параметров – горючесть, так как от пожара никто не застрахован, но желательно обойтись без трагических последствий. Пользователей волнует не только горючесть ППС, но и дымообразующая способность.

ППС – горючий материал (Г3), но он не поддерживает горения, так как содержит антипирены. То есть, если поднести горелку и убрать, то максимум через 4 секунды он потухнет. Это при испытаниях. А если пожар, как на заводе ЗИЛ, где горел металл, и температура зашкаливала за 1000⁰С, то сгорит абсолютно все. При горении ППС выделяется углекислый и угарный газы, те же самые, что и при горении дерева. Суть в том, что это количество дыма гораздо меньше, так как плотность ППС в среднем 15 кг/м³, что меньше, чем у других материалов. Но скорость дымообразования выше, чем у того же дерева, поэтому его никогда не применяют в открытых конструкциях. ППС закрывают штукатурным слоем. Например, фасадная система с пенополистиролом и фасадная система с минеральной ватой имеют один класс пожарной опасности – К0.

Источник

Что такое пенополистирол и как он выглядит

СОДЕРЖАНИЕ

Особенности материала

Что такое пенопласт и как он выглядит? Это твердый пористый материал белого цвета, который изготавливается из полистирольного сырья за счет воздействия пара с высокой температурой. В процессе сырье вспенивается, а молекулы полистирола увеличиваются, соединяясь друг с другом. Маленькие пузырьки воздуха попадают в гранулы полистирола размером от 5 до 15 мм. Поэтому он герметично сохраняет воздух — материал состоит из него примерно на 98 %.

Пенопласт приобрел огромную популярность в строительстве — за счет невысокой стоимости, умения сохранять тепло и не пропускать влагу. Также с ним легко работать: он хорошо крепится к поверхностям и надежно держится.

У пенополистирола есть ряд характеристик, которые отличают его от других утеплителей:

Теплопроводность пенопласта составляет 0,037Вт/мК до 0,043Вт/мК. Для сравнения: у дерева — 0,12Вт/мК, красного кирпича — 0,7Вт/мК.

Кроме того, на материал негативно воздействует ультрафиолет. Поэтому при строительстве следует как можно быстрее начать армирование — нанесение защитной сетки на плиты утеплителя.

Характеристики утеплителя

Одно из главных преимуществ пенопласта — долгий срок эксплуатации: долговечность материалов KNAUF Therm составляет 100 лет. Также пенополистирол можно размораживать и замораживать несколько раз — качество не ухудшится. Столь долговременное строительство делает жилье прочнее, не вынуждая перестраивать его заново.

Конечно, это возможно при правильном строительстве и эксплуатации. Важно покупать утеплитель у известных поставщиков. Так, компания «‎КНАУФ Пенопласт» регулярно проводит испытания пенопласта, чтобы сделать его прочнее: в результате он выдерживает до 200 циклов заморозки и разморозки.

Также следует обращаться к опытным работникам. Неопытные строители часто допускают ошибки, одна из которых — неправильный расчет толщины материала. Иногда многим кажется, что чем толще плита, тем теплее будет дома. Но на деле такой материал потрескается от перепадов температуры. Даже в европейских странах нормой считается слой не более 3,5 см.

Кроме того, пенополистирол экологичен. Да, он может окисляться на солнце, но плотно «упакованный» в стены утеплитель недосягаем для солнечных лучей. Он сохраняет тепло в помещении, что позволяет расходовать меньше отопления и уменьшает количество вредных выбросов в воздух.

При воздействии с высокими температурами пенопласт плавится, а затем затухает. Это происходит за счет добавления антипиреновых добавок, которые обеспечивают пожаробезопасность. Температура для возгорания материала должна дойти до +490 градусов — это вдвое больше, чем у дерева. К тому же при горении пенопласта его тепловыделения в семь раз меньше.

Однако пенополистирол не может использоваться в строительстве в открытом виде. Сверху наносится штукатурка или монтируется стяжка — это поможет укрыть листы от солнца и атмосферных воздействий. Наклеивать утеплитель нужно плотно, не оставляя щелей. Если все установлено по строительным нормам, пенополистирол не представляет опасности.

Плюсы и минусы материала

Как мы уже говорили, для получения пенопласта необходимо нагревать полистирольное сырье. При высокой температуре молекулы перестраиваются таким образом, что из-за полимеризации стирол остается глубоко в толще утеплителя и не попадает в воздух.

Сейчас пенопласт используют повсеместно: добавляют в почву, при строительстве дорог (за счет своей плотности он способен выдержать около 10 тонн на квадратный метр). И если бы этот материал действительно был так опасен, его бы не использовали в России и других странах.

Есть ли вред от пенопласта?

Где применяется пенополистирол

Как выбрать утеплитель

Нужно также обозначить места, которые требуется утеплить. КНАУФ Пенопласт выпускает универсальные утеплители — для дома и дачи — и со специальными характеристиками — для пола, кровли фасадов. Пенополистирол для дачи обойдется не менее чем в 2000 рублей, а для пола — до 5500. Также на цену повлияет толщина — от 50 до 200 мм.

Еще вам понадобится клей: его цена составит от 500 рублей за 25 кг. Если вам нужно утеплить фасад или фундамент, следует приобрести армирующую сетку, крепежи, грунтовку, шпатели и другое оборудование. Подробнее об этом можно прочитать в нашем материале про утепление фасада пенопластом.

Таким образом, пенополистирол — практичный, доступный и безопасный материал, который используется повсеместно. С ним просто работать, а монтаж не отнимает много времени. Так что если вы выберете этот утеплитель, он прослужит много лет, сделав ваше жилье теплее и уютнее.

Источник

Пенополистирол: виды,фото,описание,применение,характеристики

Теплоизоляционный материал – пенополистирол, в обиходе обычно называемый пенопластом, сегодня нашел самое широкое распространение при строительстве и ремонте помещений жилого и хозяйственного назначения.По сравнению с другими утеплителями, эти различные виды пенополистирола имеют ряд существенных преимуществ, хотя и им присущи некоторые недостатки. Технология изготовления пенополистирола подразумевает вспенивание полимера – полистирола газообразным пентаном – низкокипящей жидкостью из группы углеводородов.

Если рассматривать структуру пенопласта, то доля твердого вещества в его объеме не превышает 2,0%, а 98,0% – пустоты, представляющие миниатюрные полистирольные камеры, внутри которых заключен воздух. Ближайшим «родственником» этого классического пенопласта является пеноплекс, который получают путем экструдирования пенополистирола. Сегодня, эти материалы довольно часто путают. Хотя оба они имеют примерно одинаковые физико-механические характеристики и равные теплоизоляционные показатели, пеноплекс, несмотря на его более высокую стоимость, в некоторых случаях использовать предпочтительнее.

Основные виды

Марки беспрессового пенопласта

Основные характеристики

Пенополистирол ошибочно называют в обиходе пенопластом. Рассмотрим основные отличия характеристик:

Вся правда о безвредности, негорючести и долгом сроке службы

Полистирол способен служить много лет, не теряя своих свойств – испытания показали, что его можно многократно размораживать и замораживать, и качество материала при этом не страдает. Данный материал не подвержен горению, так как в его состав входят специальные вещества – антипирены. Всё это кажется совершенно правильным и неоспоримым, но лишь на первый взгляд. Есть несколько нюансов. О них поговорим далее.

Вопрос экологии

К сожалению, на воздухе пенополистирол окисляется. Причем вспененный пенополистирол, имеющий более рыхлую структуру, сильнее подвержен этому процессу. Экструдированный материал окисляется медленнее, но и его ждет та же участь. Только что уложенный пенополистирол еще и стирол выделяет, так как полная полимеризация материала невозможна на стадии производства. А пока полимеризация не будет завершена, выделение стирола не прекратится.

Производители пытаются оспорить информацию про вредность пенополистирола. Они говорят, что их продукция менее вредна, чем дерево. Имеется в виду выделение деревом вредных веществ при горении. Действительно, при горении пенополистирола образуется двуокись углерода, окись углерода и сажа. Но если пенополистирол нагреть до температуры, превышающей 80 градусов, то происходит выделение паров вредных веществ. В них содержатся пары: стирола, толуола, этилбензола, бензола и оксида углерода.

Вопрос горючести

На самом деле любой пенополистирол горит. Лукавят производители, заявляя, что он затухает самостоятельно, являясь менее опасным, чем дерево – увы, это не так. Подобное заявление явно противоречит российскому ГОСТу 30244-94, по которому пенопласты по горючести причислены к группам Г3 и Г4 – самым опасным.

Одним из способов извратить факты является эффектное подвешивание пенополистирольной плиты в воздухе, а затем ее поджигание. Для этого на плиту воздействуют снизу зажженной горелкой. Результат говорит сам за себя – выгорает только тот кусочек, который находился в контакте с горелкой, а далее огонь не идет. Но ведь этот опыт никак не соответствует реальным условиям эксплуатации, и может служить лишь в качестве фокуса. А вот если на плоскость из негорючего материала положить кусок пенополистирола и поджечь, она вовсе не потухнет. Ведь раскаленные капли пенополистиролы, образующиеся при нагревании небольшого кусочка, перенесут огонь на всю его поверхность. Результат не заставит себя ждать – плита сгорит полностью.

Если взять пенополистирол, не включающий в себя антипирены, то его коэффициент образования дыма равен 1048 квадратных метров на килограмм. У пенополистирола с эффектом самозатухания этот показатель больше – 1219 квадратных метров на килограмм. У резины, например, он составляет 850 квадратных метров на килограмм, а у дерева и того меньше – всего 23 квадратных метра на килограмм. Чтобы было понятнее, приведем такие цифры: если задымленность в комнате более 500 квадратных метров на килограмм, то, вытянув руку, можно не увидеть ее пальцев.

Антипирены (чаще всего гексабромциклододексан) добавляют в пенополистирол для увеличения его пожаробезопасности. У нас в стране принято обозначать такой пенополистирол буквой «С». Это должно, по идее, означать, что материал обладает свойством затухать самостоятельно. Но на практике выясняется, что пенополистирол с антипиреном горит ничуть не хуже, чем не содержащий этой добавки. Он лишь загорается хуже, не делая этого самопроизвольно при повышенной температуре. Класс его горючести – Г2, но через несколько лет он превращается в Г3 или Г4 – свойства антипирена со временем ухудшаются.

Однако, следует отметить, что пенополистирол в строительных конструкциях никогда не применяется в открытом виде. Поверх этого материала всегда наносится фасадная штукатурка или монтируется стяжка. Поэтому строительные конструкции, в состав которых входит пенополистирол являются пожаробезопасными.

Вопрос срока службы

Если правильно эксплуатировать пенополистирол, закрывая его сверху штукатуркой или другим защитно-декоративным слоем, то он прослужит лет 30, не меньше. Правда, на деле всё оказывается не так радужно – то мастера слепят теплоизоляцию наскоро кое-как, то заказчик постарается сэкономить за счет материалов, то неопытный мастер ошибок наделает при монтаже пенополистирольных плит.

Одна из таких ошибок – неправильный расчет толщины утеплителя. Многим кажется, что если взять толстую тридцатисантиметровую плиту пенопласта, то она и прослужит дольше, и в доме теплее будет. Но это не так – материал большой толщины от перепадов температуры пойдет трещинами и волнами, под которые будет проникать холодный воздух. Надо заметить, что в Европе принята норма – утеплять дома снаружи пенополистиролом не более 3,5 сантиметра. толщиной. Это позволяет во время пожара уменьшить опасность отравления.

Применение вспененных полистиролов

Немаловажное значение, благодаря которой материал получил столь широкое распространения, является его низкая себестоимость. Основное применение пенополистирола – использование его в качестве утеплителя при проведение строительных и ремонтных работ. Кроме того, он применяется как теплоизолятор в некоторых видах бытовой и промышленной техники (холодильники, термофургоны, контейнеры), а также находит применение в упаковке. Для утепления наружных и внутренних поверхностей стен в индивидуальном и малоэтажном домостроении, наиболее широкое распространение получил пенопласт марки «ПСБ-С» различной плотности. В связи с большей воздухопроницаемостью, по сравнению с экструзионными (экструдированными) пенопластами «Пеноплэкс», «Стирэкс», «Технониколь», его использование позволяет создать внутри жилых помещений более комфортный микроклимат.

При наружном утеплении стеновых конструкций, применение плит «ПСБ-С» предпочтительнее по следующим причинам: Этот вид пенополистирола не требует дополнительной паро-влагоизоляции, что дает возможность крепить утепляющие листы непосредственно к стеновой поверхности. При наружном утеплении стен, их оштукатуривание можно проводить непосредственно по листам плотных марок пенопласта («ПСБ-С-35»), предварительно закрепив на них армирующую сетку. Из-за способности пенополистирольных плит «ПСБ-С» выдерживать кратковременно температуру до +100,0°С, он идеально подходит для утепления цоколя, где крепление материала производится с использованием разогретой битумной мастики.

Для утепления чердачных и напольных перекрытий можно использовать любые виды материала, при этом: Из-за большей плотности и прочности «Пеноплэкса» или «Технониколя», при утеплении чердачных помещений, имеется возможность настилки покрытия непосредственно на поверхность утеплителя. Во избежание образования конденсата при утеплении перекрытий листами (плитами) «ПСБ-С» использование паро-влагоизоляции не предусмотрено. Широкое распространение для внутренней отделки помещений получили плинтуса, наличники и другие декорирующие элементы, выполненные из пенополистирола. Они могут иметь различное цветовое решение и рельефную поверхность, что значительно повышает декоративность общей облицовки.

Для отделки потолков широко используются пенополистирольные плиты размерами 500,0×500,0 миллиметров. Они имеют широкую цветовую гамму, соответствующую цветовым стандартам «RAL» (Германия), «NCS» (Швеция) и «MoniColor» (Финляндия), а поверхность некоторых видов этой отделки выполнена в виде барельефа. Если обобщить все свойства различных материалов на основе вспененного полистирола, то их применение при проведении ремонтно-строительных работ позволяет: Значительно сократить стоимость и сроки выполнения работ по утеплению строительных конструкцией жилого и бытового назначения. Увеличить полезную площадь жилых помещений за счет уменьшения толщины наружных стен. Повысить экологическую безопасность жилых сооружений. К эксплуатационным достоинствам этого материала относят: Снижение затрат на отопление. Сокращение финансовых расходов на приобретение отопительного оборудования и элементов отопительной системы. Повышение температурной комфортности жилых помещений.

Фольгированный пенополистирол

Он представляет собой смешанный теплоизоляционный материал, который покрывают с двух или одной стороны полированной фольгой с алюминиевой прослойкой или металлизированной полипропиленовой плёнкой. Из-за металлических свойств покрытия, эффект отражения может достигать 97%. Выбор ФПС как решение для теплого пола — считают идеальной изоляцией. Слой фольги отражает тепловые лучи, тем самым улучшая работу изоляционных свойств материала. ФПС применяют также для изоляция труб тепловых сетей; теплоизоляции вентиляционных каналов, воздуховодов в системах вентиляции и кондиционирования; теплоизоляции стен; звуковой изоляции между этажами; используют в качестве технической изоляции технологического оборудования.

Наполненные воздухом ячейки утеплителя, превосходно борются с акустической загрязнённостью. Он нечувствителен к давлению, горизонтальным нагрузкам, жидким средам, термической нестабильности (верхняя граница рабочего диапазона — 180 °С тепла, нижняя — 180 °С мороза), длительно сохраняет первоначальные качества: не склонен рассыхаться, разбухать, деформироваться. Синтетическая природа делает его стойким к гниению, инертным к влиянию химических факторов (растворов солей, щелочей, кислот), разрушительной деятельности патогенных микроорганизмов.

Пеноплистерольные фольгированные маты

ФПС способен повышать общую энергетическую эффективность объекта, сохранять тепло, значительно снижать охлаждающие особенности цементного фундамента, на который монтируется напольное покрытие из-за своих высоких герметизирующих характеристик.

Решением задачи создания тёплого пола на сегодня стали профильные плиты ФПС. Они обладают высокой механической прочностью. Сверху они покрыты жёсткой пароизоляционной плёнкой. Их поверхность имеет специальную формовку, что позволяет надёжно и удобно закрепить греющие трубы разных диаметров. Укладываются они герметично, благодаря боковым замкам обеспечивается надёжное сцепление конструкции, чем исключается расхождение швов. По бокам плит дополнительно нанесена линейка для удобной подгонки элементов, рельефная нижняя поверхность сглаживает неровности настила и способствует поглощению шума.

Экструдированный полистирол

Экструдированный полистирол (далее ЭПС), рассмотрим этот вопрос подробнее. Изобрели его в далеком 1941 году в Соединенных Штатах Америки. Спектр применения очень широкий: теплоизоляция полов, кровли, цоколей и фундаментов, слоистой кладки и штукатурного фасада. Применяют его при строительстве железных и автомобильных дорог, снижая риск промерзания грунтов земляного полотна и последующего промерзания и вспучивания. Материал успешно решает задачи теплоизоляции спортивных площадок, холодильных установок и ледовых арен.

Идеального утеплителя не существует, поэтому область применения определяют слабые и сильные стороны его характеристик. Одно из основных преимуществ – это практически нулевое поглощение воды. Благодаря системе замкнутых пор влага не проходит внутрь, воду набирают только боковые ячейки на срезе утеплителя. Во влажной среде он не разрушается и не теряет, как минеральная вата, свои теплоизоляционные возможности. Именно они позволяют применять ЭПС для утепления: подвалов, подземных частей зданий и сооружений, фундаментов со стороны грунта.

С уверенностью можно говорить, что при правильном сочетании с гидроизоляцией экструдированный полистирол усиливает свойства. Высокая густота утеплителя придаёт ему жёсткость, прочность на сжатие, возможность выдерживать высокие механические нагрузки, и поэтому он практически незаменим при устройстве полов, в том числе и на грунте, при устройстве плавающих стяжек. Ограничивает использование ЭПС его высокая степень горючести, например, большинство ЭПС относится к повышенной IV группе горючести. Они поддерживают горение, не затухают, образуют капли расплава, которые также успешно горят и при горении выделяют дымовые газы с температурой 450°С.

Для сравнения традиционный пенопласт с маркировкой ПМБ-С относится к группе горючести Г1, это группа низкой горючести, время горения – не более 4 секунд, при удалении источника огня он перестаёт гореть и затухает, т.к. содержит антипирены. Следует избегать его применения при утеплении кровель, особенно с деревянной стропильной системой.

В виду своей высокой горючести и низкой паропроницаемости он практически неприменим для деревянных конструкций и стен внутри помещений. Исключением можно назвать применение ЭПС в СИП панелях, т.к. в изготовлении СИП панелей используется древесина, высушенная искусственно, что повышает её влагостойкость. Да и в домах, построенных из такого рода материалов должна использоваться принудительная вентиляции, лишь в этом случае там не будет появляться плесень.

ЭПС нельзя применять для утепления фасадов методом скреплённой теплоизоляции по следующим причинам:

Как безошибочно выбрать пенополистирол

Пенополистирол является одним из самых популярных строительных материалов. Он легкий, теплый и дешевый, а работать с ним очень просто. Так как спрос велик, то и предложений от производителей появляется всё больше. И каждый из них уверяет, что именно его пенополистирол – самый лучший, а с качеством выше всяких похвал.

1. Теряясь от бесчисленного числа предложений, не спешите покупать материал. Сначала внимательно изучите его параметры. Если вам надо утеплить фасад, берите пенополистирол ПСБ-С, позиционирующийся как самозатухающий. Марка его должна быть не ниже сороковой. А если марка имеет число 25 и менее, то и не смотрите в сторону такого материала – он разве что для упаковки годится, но никак не для строительных работ.

2. При покупке материала проверяйте по каким стандартам он изготовлен. Если производитель изготавливает продукцию не по ГОСТ, а по собственным ТУ, то характеристики материла могут отличаться. Например пенополистирол ПБС-С-40 (сороковой марки) может иметь различную плотность – от 28 до 40 килограммов на кубический метр. Изготовителю выгодно таким образом вводить покупателя в заблуждение – на производство пенополистирола меньшей плотности уходит меньше средств. Поэтому нельзя ориентироваться лишь на число в названии марки, а надо попросить показать документы подтверждающие технические характеристики пенополистирола.

3. Перед покупкой попробуйте отломить кусочек материала с самого края. Если это окажется низкосортный упаковочный пенопласт, то он разломается с неровным краем, по бокам которого будут видны круглые маленькие шарики. Материал же, полученный методом экструзии, на месте аккуратного разлома имеет правильные многогранники. Линия разлома будет проходить через некоторые из них.

4. Что касается производителей пенополистирола, то лучшими из них являются европейские фирмы «Polimeri Europa», «Nova Chemicals», «Styrochem», «BASF». Не отстают от них и российские компании-производители, такие, например, как «Пеноплэкс» и «Технониколь». Они имеют мощность производства, которой вполне хватает для изготовления пенополистирола весьма высокого качества.

Заключение

Хотя пенополистирол, как выяснилось, горючий материал и выделяет при сильном нагревании вредные вещества, он остается одним из самых востребованных теплоизоляторов. Ведь как утеплитель пенополистирол имеет массу преимуществ: он самый дешевый, легко режется обычным ножом, почти не впитывает влагу и хорошо держит тепло. Не зря четыре европейских здания из пяти имеют именно пенополистирольное утепление фасада. Причем как жилые дома, так и офисы, и производственные помещения.

Правда, говорить о длительных исследованиях данного материала пока рано – еще и полвека не прошло с начала его использования. Поэтому те, кто говорят о сроке службы пенополистирола более 80 лет, могут подтвердить свои слова только испытаниями в лабораторных условиях. Но им стопроцентно верить не стоит – ведь для того, чтобы получить нужные результаты, можно особые образцы в лабораторию отправить.

Самое главное при эксплуатации пенополистирола во внешней среде – надежно укрыть его от солнечных лучей и атмосферных воздействий. Для этого надо использовать штукатурную смесь, в состав которой входит цемент. Покрытие следует накладывать плотно, не должно остаться ни одного просвета. Иначе крохотный солнечный лучик может со временем полностью разрушить теплоизоляцию.

А вот внутри пенополистирол для утепления применять не стоит, что бы ни утверждали производители. Пусть себе говорят, но ведь в случае пожара их рядом не окажется, а вот продукты горения могут причинить огромный вред, унося здоровье, а порой даже жизни людей. Примером может быть всем известная трагедия в клубе Хромая лошадь, где большинство посетителей просто задохнулись продуктами горения данного утеплителя.

Источник

Вся правда о пенополистироле и его свойствах. В чем отличие от пенопласта

Отопление жилья зимой обходится довольно дорого, а стоимость коммунальных услуг постоянно растет. Досадно, когда дорогостоящее тепло бесполезно уходит наружу. Можно снизить затраты: утеплить дом пенополистирольными плитами. Они обладают низкой теплопроводностью и намного дешевле других утеплителей.

Но так ли хороши остальные их свойства? Многие критикуют этот материал и считают, что он способен принести вред для здоровья. Так ли это? В этой статье разберемся, что такое пенополистирол, какие бывают виды, свойства и характеристики этого материала, а также поговорим о способах его применения.

Пенополистирол — что это и в чем отличие от пенопласта?

Пенополистирол — это теплоизолятор, состоящий из воздуха на 98%. Полистирол вспенивают при помощи газа. Образуется масса, которая увеличивается во время нагрева и поступает в специальную форму для остывания.
Его часто путают с пенопластом. Да, они изготавливаются из одной основы, но различны по свойствам и условиям производства.

Визуальное отличие становится очевидным, если разломить кусок пенопласта. Он представляет собой множество круглых гранул, что не свойственно пенополистиролу, который состоит из закрытых ячеек, обеспечивающих влагонепроницаемость.

Основные типы

[stextbox добавлении антипиренов экструдированный пенополистирол можно сделать огнеустойчивым.[/stextbox]

Существует автоклавный и автоклавно-экструзионный пенополистирол, где вспенивание и высушивание материала осуществляется с помощью автоклава. Выпускают его за рубежом, используют очень редко из-за дороговизны.

Характеристики и свойства утеплителя

Теплопроводность

Пенополистирольная плита толщиной 10 см и кирпичная стена более 1 м обладают равными теплопроводными свойствами.

Воздух внутри пузырьков герметично запаян, поэтому материал прекрасно удерживает тепло.

Коэффициент теплопроводности варьируется в пределах 0,028 — 0,034 Вт/мК, что гораздо ниже коэффициента кирпича или бетона.

Паропроницаемость и влагопоглощение

Показатель паропроницаемости вспененного пенополистирола составляет от 0,019 до 0,015 кг на метр-час-Паскаль, в отличие от экструдированного изделия с нулевым показателем.

Нужную толщину и форму придают с помощью нарезки вспененного материала на плиты нужного размера. Пар поступает через гранулы в ячейки.

[stextbox defcaption=»true»]Экструдированный пенополистирол не разрезают, т.к. готовые плиты выходят из конвейера определенной толщины и уже гладкими. В связи с этим пар не может проникнуть в материал.[/stextbox]

При погружении беспрессового изделия в воду впитается до 4% жидкости. Плотный экструдированный пенополистирол останется почти сухим и вберет в себя всего лишь 0,4 %.

Стоит отметить, что при контакте с жидкостями утеплитель не повредится.

Прочность

Звукопоглощение

Слой изоляционного материала в 3 см снизит уровень проникновения шума на 25 децибелов, что обеспечивает хорошую шумоизоляцию. Актуально для жильцов квартир.

Но полностью от шума не избавит, а только приглушит, при наличии толстого слоя утеплителя. Воздушные шумы не осилит.

Биологическая устойчивость

К образованию биологической активности пенополистирол не чувствителен и поэтому не станет местом для размножения плесени и грибков.

Это является научно-доказанным фактом.

Однако повредить его могут грызуны и насекомые. Они прокладывают ходы в материале в поисках тепла и еды.

Плюсы и минусы материала

Экологичность

На воздухе материал подвержен окислению. Вспененный пенополистирол, имеющий более рыхлый состав, подвержен этому сильнее.

Экструдированное изделие окисляется медленнее, но результат такой же. При этом материал выделяет множество вредных веществ и пока процесс полимеризации не завершен, выделение продолжается.

При горении также образуется немало токсичных веществ, но если материал не подвержен атмосферным воздействиям, то опасных соединений он не выделяет.

Горючесть

Пенополистирол – это горючий материал. При этом температура его самовозгорания выше 460 градусов.

Изделие, не включающее антипирены, имеет коэффициент образования дыма, равный 1048 м2/ кг, а у пенополистирола с эффектом самозатухания– 1219 м2/кг. Для сравнения, у дерева всего 23 м2/ кг.

Антипирены добавляют для увеличения его огнеустойчивости. На деле оказалось, что такое изделие горит не хуже, чем без огнестойких добавок. Он просто хуже загорается и не делает это самопроизвольно при высокой температуре. Да и свойства антипирена со временем ухудшаются.

Стоит заметить, что пенополистирол в строительстве не используется в открытом виде, т.к. на него всегда наносят фасадную штукатурку или монтируют стяжку. Это делает конструкцию более огнестойкой.

Срок службы

Производители дают гарантию на этот утеплитель до 30 лет и более при правильной установке и эксплуатации.

Для сохранения свойств его нужно обязательно защитить сверху декоративно-отделочным материалом.

Неверный расчет толщины утеплителя может повлиять на износ, т.к. материал большей толщины от перепадов температуры может пойти волнами и трещинами, а это приведет к прониканию холодного воздуха.

Область применения

Пенополистерол применяется в качестве теплоизоляции и иногда в виде фасадного декора. Теплоизоляция зданий, при соблюдении санитарных и строительных норм, выполняется снаружи.

[stextbox Материал нельзя использовать в вентилируемых фасадах и в деревянных стропильных системах. Без ограничений можно утеплять чердаки, полы, плоские крыши. При установке нужно соблюдать все требования СНиП.[/stextbox]

Беспрессовое изделие применяют при утеплении фундаментов, балконов, квартир, крыш без чердаков, кровель, вагонов, в гидро- и теплоизоляции подземных коммуникаций и автомобильных стоянок. Подойдет для предохранения земли от промерзания, при отводе стоков, строительстве бассейнов и спортивных площадок.

Прессовый материал применяется в качестве тепло- и звукоизоляции для холодильников, термосов, кузовов автомобилей и вагонов, в судостроении с целью снижения веса судна, при производстве изделий радио- и электропромышленности, а также в других отраслях радиотехники.

Экструдированный полистирол чаще всего используют как теплоизоляцию для зданий. Применяют при строительстве перегородок, обустройстве стен в помещениях с повышенной влажностью, при утеплении крыш, фасадов, полов, фундаментов и т.д.

Экструзионный материал применяют при изготовлении одноразовой посуды и упаковки.

Как безошибочно выбрать?

Перед покупкой не нужно спешить, стоит сначала тщательно изучить все его параметры и определиться с применением. К примеру, если нужно утеплить фасад, то лучше использовать самозатухающий пенополистирол.

При утеплении фундамента и полов под стяжкой рекомендуется выбирать плиты с большей плотностью (50 кг на кубометр).

При покупке необходимо проверять стандарты изготовления, т.к. производитель может изготовить продукцию не по ГОСТу, а по своим ТУ. В этом случае характеристики изделия могут отличаться.

Так производитель вводит в заблуждение покупателя, что для него выгодно, т.к. на производство материала меньшей плотности требуется минимальный расход средств. Нужно просить продавца показать документы, которые подтвердят технические характеристики изделия.

Есть несколько отечественных компаний, не уступающих по качеству западным: «Пеноплэкс» и «Технониколь», они давно зарекомендовали себя на российском рынке стройматериалов с положительной стороны. Эти компании обладают довольно крупными производственными мощностями.

Полезные видео

Посмотрите комментарий от специалиста, который расскажет, для чего подходит экструдированный пенополистирол, а где он будет только во вред:
[yvideo number=»ojSWTjI6W2Q»]
Краткий процесс производства пенополистирола, смотрим:
[yvideo number=»puVe9OMrLRI»]
Далее на видео ниже — утепление при помощи экструдированного пенополистирола, как подготовить основание, какие материалы выбрать, каким должен быть пирог, смотрим:
[yvideo number=»szXGiVsl2cE»]
Преимущества и недостатки пеноплекса, в каких случаях его можно использовать для утепления, а в каких не стоит:
[yvideo number=»o1RZX_rFtVk»]
Пенополистирол — современный материал обладающий множеством достоинств. При соблюдении СНиП его использование полностью безопасно для здоровья. Правильно применив его в теплоизоляции, можно существенно сократить расходы на отопление помещения зимой и охлаждение летом.

Источник

Пенополистирол

Пенополистирол — лёгкий газонаполненный материал класса пенопластмасс на основе полистирола, его производных (полимонохлорстирол, полидихлорстирол) или сополимеров стирола с акрилонитрилом и бутадиеном. [1]

Содержание

История

Способ получения пенополистирола был впервые запатентован в 1928 г., [7] а его промышленное производство начато в 1937 г. [8] С тех пор производство пенополистирола неуклонно развивается и совершенствуется. В силу национальных различий формирования химической промышленности в разных странах отдают предпочтения тем или иным способам производства пенополистирола. В настоящий момент пенополистирол производят по следующим основным способам:

По своим физико-механическим и эксплуатационным свойствам все эти разновидности пенополистирола настолько различны, что имеет смысл говорить о совершенно самостоятельных разновидностях ячеистых пластмасс, хоть и изготовленных из одного исходного полимера — полистирола.

В СССР было широко развито производство пенополистирола. В 1939 г. начато промышленное производство пенополистирола по прессовому методу (ПС-1). [11] в 1958 г. освоено производство беспрессового пенополистирола (ПСБ) [12] В 1946 г. советскими учеными под руководством А.Ан. Берлина разработана технология двухстадийного способа производства прессового пенополистирола (ПС-2, ПС-4), внедренная в 1953 г. на Владимирском химическом заводе. [13]

В 1961 в СССР была освоена технология производства самозатухающего пенополистирола (ПСБ-С). [14] Для строительных целей пенополистирол марки ПСБ начали выпускать в 1959 г. на мытищинском комбинате «Стройпластмасс».

Строительство

Широко применяется в качестве термоизоляции (теплопроводность 0,04 Вт/(м•K)) и шумоизоляции в строительстве, приборостроении, в качестве промышленной и потребительской упаковки.
Применяется в качестве термоизоляции почти во всех бытовых холодильниках, кроме холодильников с термоизоляцией из пенополиуретана.

В последнее время широкое распространение получили покрытия кровли из стального профилированного настила с утеплителем из пенополистирола, при этом применение сгораемого утеплителя (пенополистирола и плитного полиуретана) в конструкции кровли запрещено. [17] В настоящее время ряд конструкций кровель по профилированному листу, а также по бетонному основанию с комбинированным утеплителем, успешно прошли огневые испытания в ВНИИПО и получили класс пожарной опасности К0. [18]

Начальник управления технической политики Департамента капитального ремонта города Москвы Петр Туркин [19] :

Пенополистирол имеет ряд преимуществ по сравнению с той же минеральной ватой. Он эффективнее по теплоизоляционным свойствам, имеет более низкий вес (и соответственно даёт меньшую нагрузку на фундамент строения). По долговечности материал не уступает другим утеплителям, его срок службы около 50 лет. Кроме того, система утепления пенополистиролом прошла натурные огневые испытания и получила подтверждение высшего класса пожарной безопасности.

Применение пенополистирола в фасадном утеплении

По результатам пожарно-технических испытаний разработчики систем утепления, использующие пенополистирол, получают соответствующие разрешительные документы на право эксклюзивного использования своих систем утепления. До разработки и утверждения нормативных документов, содержащих правила их безопасного применения, использование в строительстве систем наружного утепления, не прошедших натурных огневых испытаний, не допускается. Таким образом, все использующиеся в настоящее время системы фасадного утепления прошли необходимые испытания и были признаны надзорными органами безопасными. [20]

На Украине, как и в большинстве стран, в фасадных навесных конструкциях «мокрого типа» пенополистирол надлежит в обязательном порядке закрывать защитным штукатурным слоем толщиной 30-50 мм по стальной сетке. При нарушении целостности штукатурного слоя эксплуатация таких зданий приостанавливается. [21]

Системы утепления с использованием пенополистирола предполагают обязательное выполнение комплекса работ в 13-18 технологических этапов, разработкой и описанием которых занимаются авторы-разработчики фасадных систем, которые также составляют список рекомендуемых к применению материалов, которые, однако, почти всегда могут быть заменены на аналогичные по свойствам без снижения качества конструкции.

Устройство подобных фасадных систем рекомендуется выполнять силами специально обученных работников, для чего большинство производителей организуют для строителей бесплатные тренинги и семинары. [26]

При этом по данным Института Строительной Физики Фраунгофера, (г. Хольцкирхен, Германия), опубликованным в журнале Architectura 5 (1),2006 (11-24), с начала 1960х годов, более 500 миллионов квадратных метров штукатурных фасадных систем «мокрого типа» было использовано для теплоизоляции зданий в Германии. С 1975 года состояние утеплённых пенополистиролом фасадов регулярно проверялось: «Возраст проверяемых единых теплоизоляционных систем колеблется от 19 до 35 лет. Теплоизоляционные системы старше 20 лет ремонтировались окраской, некоторые дважды. В течение первой проверки в 1975 году половину зданий можно отнести к группам 2 и 3 (от незначительных до существенных недостатков). Напротив, в ходе последних проверок в конце 2004 года было выявлено, что после ремонта все здания находятся в группе 1 (без недостатков). Ремонт в основном заключался в новой покраске. Состояние фасадов, таким образом, со временем улучшилось. Это можно объяснить тем, что в фасадных системах начала 70-х годов техника исполнения не во всех случаях была оптимальной и поэтому возникшие недостатки были устранены последующими ремонтными работами».

Упаковка

Вспененный пенополистирол применяется как материал для изготовления тар и одноразовой посуды. Для правильного и длительного хранения и транспортировки морепродуктов, мяса, овощей и фруктов в состоянии исходной свежести, необходимо использовать изотермическую упаковку.

Потребление пенополистирола в мире

Потребление пенополистирола в Западной Европе

Крупнейшими регионами потребления строительного пенополистирола являются США и Западная Европа (Франция, Италия, Германия, Польша).

Третье место в тройке лидеров принадлежит итальянской Polimeri Europa. Компания имеет завод в Италии и в Бельгии, мощностью по 35 тыс. тонн, а также завод в Венгрии, мощностью 40 тыс.тонн. Кроме лидирующих предприятий на рынке Европы присутствует ещё до 30 заводов по всей территории. Совокупные мощности существующих производителей задействованы не полностью и функционируют на 84 %.

В Америке работает более 60 производителей вспененного полистирола, среди которых крупнейшим является «Nova Chemicals» с объёмом производства 170 тыс. тонн. Другим крупным производителем является BASF. Мощность завода в Altamira, Мексика составляет 165 тыс. тонн. [35]

Потребление пенополистирола в Восточной Европе

По данным Synthos Chemical Innovations на 2009 года, Польша лидировала в потреблении пенополистирола на душу населения с показателем 5,3 кг/1 чел. При этом, по данным Netherlands Institute for Safety «Nibra», в рейтинге, составленном по количеству погибших от пожаров людей на миллион человек в год, Польша занимает 13-е место, опережая по безопасности Бельгию, Данию, Ирландию и Финляндию. [36] [37]

Таким образом, наиболее развитые страны Западной и Восточной Европы являются самыми активными потребителями вспененного пенополистирола, демонстрируя при этом возможность успешного использования энергоэффективных технологий и поддержания высокой пожарной безопасности конструкций. Доля утеплителей в теплоизиоляционнных системах Германии в 2008 году достигла 87 % (минвата — 12 %) [36]

Свойства

Теплопроводность и энергоэффективность

Теплопроводность — одно из ключевых свойств теплоизоляционных материалов. Хорошие показатели теплопроводности позволяют сократить толщину утеплителя, необходимую для обеспечения нужного уровня тепла, а значит, и затраты на сам материал.

Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области).

Материал стены	Коэф. теплопроводн.	Требуемая толщина в метрах
Вспененный пенополистирол	0,039	0,12
Минеральная вата	0,041	0,13
Железобетон	1,7	5,33
Кладка из силикатного полнотелого кирпича	0,76	2,38
Кладка из дырчатого кирпича	0,5	1,57
Клееный деревянный брус	0,16	0,5
Керамзитобетон	0,47	1,48
Газосиликат D500	0,12	0,385
Пенобетон D600	0,14	0,45
Шлакобетон	0,6	1,88

Влагостойкость

В рамках глобальной программы оценки методов изоляции фундаментов, закладываемых ниже уровня грунта, Канадская ассоциация строителей жилых зданий разработала методику испытания, позволяющую определить влияния на вспененный пенополистирол, обусловленные воздействием циклов замораживания и размораживания. Пенополистирол, расплавленный надлежащим образом, был подвергнут 50 циклам замораживания/размораживания в 4%-ном растворе хлорида натрия. Раствор соли обеспечивал жёсткие условия испытания. Результаты после 50 циклов замораживания/размораживания не выявили никакого влияния ни на ячеистую структуру вспененного пенополистирола, ни на целостность её структуры. [39] Такое использование в Северной Америке и в Европе в течение многих лет подтверждает, что циклы замораживания/размораживания очень слабо влияют на структуру качественного пенополистирола.

Химическая и биологическая нейтральность

Долговечность пенополистирола

Аспекты экологической безопасности использования пенополистирола

Хотя в российском обществе ведутся споры относительно экологической безопасности пенополистирола, известно, что за более чем 50 лет применения вспененного пенополистирола и стиролосодержащих материалов в мире не были выявлены подтвержденные корреляции между его использованием и нарушениями репродуктивных и иных функций у людей (Lemasters et al., 1985, Kolstad et al., 1999, Kolstad et al., 2000).

Кроме того, Международный строительный код (IRC) классифицирует пенополистирол как один из наиболее энергоэффективных и экологически чистых утеплителей. Что также подтверждается исследованиями Американских специалистов, пришедших к выводу о безопасности SIP-технологий с использование пенополистирола. [43]

Согласно гиду по экологичности строительных материалов «Building materials and the envirnoment» (авторы Джоан Денисон и Крис Халиган) [44] с точки зрения экологичности свойства пенополистирола соотносятся со свойствами других видов теплоизоляции следующим образом:

Материал	Происхождение	Энергия, потребляемая для производства (МДЖ/кг)	Теплопроводность (Вт/м•К)	Зелёный рейтинг BRE*	комментарии
Овечья шерсть	Овцеводство	20.90	0.036-0.040	A	пропитывается химическими антипиренами; возобновляемый
пеностекло	переработка стекла	27.00	0.042	от A+ до C	рейтинг зависит от прочности;поддается рециклингу; высокая прочность на сжатие
Стекловата	на 30-60 % процентов из промышленных отходов	28.00	0.032-0.040	от A+ до A	рейтинг зависит от прочности; потенциально поддается рециклингу;высокий процент вторично переработанных веществ; связующие могут быть токсичными; раздражитель
Каменная вата	до 23 % промышленных отходов	16.80	0.036	от A+ до C	рейтинг зависит от прочности; потенциально поддается рециклингу;связующие могут быть токсичными; раздражитель; в процессе производства выделяются токсичные вещества;
Пенополистирол	Нефтепродукты	88.60	0.039	A+	продукт нефтепереработки; энергозатратен; антипирены могут быть токсичными; потенциально поддается рециклингу;высокая прочность на сжатие; водостойкий;не биоразлагаемый;
Экструдированный пенополистирол	Нефтепродукты	109.20	0.032	E	чрезвычайно энергозатратен;продукт нефтепереработки;антипирены могут быть токсичными;потенциально поддается рециклингу;высокая прочность на сжатие;водостойкий;не биоразлагаемый; эмиссии могут разрушать озоновый слой

Зелёный рейтинг BRE — метод анализа ряда фактов влияния на экологию и человека, который классифицирует все материалы по шкале от А до E,где А — наилучший показатель безопасности и дружественности к окружающей среде, а E — наихудший показатель. [45]

Удобство монтажа

Взаимодействие с растворителями

Растворимость пенополистирола в технических жидкостях в первую очередь обусловливается химической природой исходного полимера. Пенополистирол хорошо растворяется в исходном мономере (стирол), в ароматических (бензол, толуол, ксилол) и хлорированных углеводородах (дихлорэтан, четыреххлористый углерод), сложных эфирах, кетонах (ацетон), сероуглероде. В низших спиртах, низкомолекулярных алифатических углеводородах, простых эфирах, фенолах и воде пенополистирол нерастворим. [48] [49]

Особые свойства вспененного полистирола

Пенополистирол — типичный представитель поро- и пенопластов, поэтому его физико-механические и теплофизические характеристики ничем существенно не отличаются от остальных ячеистых пластмасс. [50]

Но в силу ячеистой природы (обуславливающей высокую удельную поверхность, присущую всем вспененным пластмассам) [51] низкая теплостойкость стирола полимеров объясняет особенности окислительной, термоокислительной и термической деструкции, [52] а также горения пенополистирола что обуславливает особенности его применения, а также накладывает ряд ограничений на его использование (обязательная детоксикация пенополистирола перед его применением в составе полистиролбетона, [53] запрет на трехслойные ограждающие конструкции в некоторых регионах [54] [55] ).

Современный пенополистирол, применяемый в строительстве, производится по технологиям, предусматривающим применение специальных химических добавок: стабилизирующих, термостабилизирующих и антипиренов. Эти добавки значительно увеличивают стойкость полистирола к окислительной, термоокислительной и термической деструкции. При необходимости в пенополистирол может быть добавлена добавка, увеличивающая его стойкость к солнечному свету, вернее его ультрафиолетовой составляющей. Как правило, такая добавка не применяется, поскольку пенополистирол находится в составе конструкции и защищен от воздействия негативных факторов.

Деструкция пенополистирола

Неизбежность деструкции (лат. destructio — разрушение) полистирола обусловлена самой сущностью полимеризационных пластмасс. Под воздействием внешних факторов (тепло, свет, радиация, механические и биологическое воздействие и т. д.) у всех полимеров, в том числе и у полистирола происходят разрушения макромолекул (отщепление микрорадикалов и деполимеризация) в результате чего изменяются химико-физические и эксплуатационные свойства. [56] [57] Деструкция пенополистирола существенным образом отлична от деструкции полистирола. В первую очередь это обусловлено развитой наружной поверхностью, характерной для всех вспененных пластмасс. [58]

В 1948 г. с развитием физико-химии полимеров начались детальные исследования в области термодинамики полимеризационных процессов, результатом которых стало открытие равновесного состояния системы «полимер — мономер». [59]

О равновесном состоянии системы «полистирол — стирол» впервые высказал предположение Тобольский («Arthur V. Tobolsky — профессор Принстонского университете, представитель широко известной в США и мире научной школы, разрабатывающий проблемы физики и химии полимеров»). Он же, с учениками, в 1957—1960 гг. вывел подробную математическую интерпретацию этого процесса для разных видов полимеров. В частности для полистирола, согласно предложенной им классификации, справедливо математическое обоснование типа «III-а» [60] которое в упрощенном схематическом виде принято записывать так:

В той или иной форме эту формулу «„полимеризационно-деполимеризационного равновесия“» приводят как каноническую все основоположники химии высокомолекулярных соединений — Савада («Япония»), [61] Берлин, [59] [62] Гордон, [63] Эммануэль [64] («СССР»), Кауш («Великобритания»), [65] Фойгт («Германия»). [66] Согласно этой формулы совместное существование системы «мономер-полимер» возможно только до некой предельной температуры Тпред, выше которой существование полимера термодинамически запрещено («для стирола Тпред=310 ˚С [67] ») Ниже Тпред термодинамическое равновесие системы «полимер — мономер» регламентируется балансом внешних физических воздействий системы «температура — парциальное давление мономера над поверхностью полимера». При отводе мономера равновесие системы нарушается и начинается процесс деполимеризации, так как термодинамические законы существования Вселенной стремятся восполнить баланс. И если отвод мономера постоянен — процесс деполимеризации остановится только по исчерпанию запаса полимера. Иными словами — из условий полимеризационно-деполимеризационного равновесия полистирола, при температуре выше равновесной, или при концентрации мономера ниже равновесной термодинамически возможны процессы деполимеризации. [62]

Для наглядной иллюстрации полимеризационно-деполимеризационного равновесия очень часто привлекают аналогию равновесия системы «вода (лед)-водяной пар», которое от температуры абсолютного нуля и до температуры Тпред (+100 ˚С при атмосферном давлении) всегда существуют совместно.

Помимо теоретического обоснования, равновесность системы «полистирол — стирол», обусловленную одновременностью течения реакции полимеризации стирола и деполимеризации полистирола доказана также и экспериментально. [68]

Низкотемпературная деструкция пенополистирола

Термодинамические условия эксплуатации полимерных материалов всегда невыгодны с точки зрения устойчивости и сопровождаются процессом хоть и медленной, но неуклонной их деструкции. [59] Полистирол существует в равновесном состоянии со своим мономером, образуя систему «стирол-полистирол», описываемую теорией термодинамики полимеризационных процессов (основы которой в1948 г. были заложены исследованиями стирола и α-метилстирола, которые оказались очень удобными объектами для изучения всего класса равновесных полимеризационных систем), [6] которая утверждает, что константа полимеризационно-деполимеризационного равновесия зависит только от равновесной концентрации мономера. [67] Поэтому в полимеризационных пластмассах в том числе и в полистироле всегда присутствует некоторое количество мономера (стирола), равновесная концентрация которого определяется термодинамическими характеристиками системы, а поэтому не зависит от механизма процесса. [67]

Но сама по себе термодинамическая возможность протекания какого-либо процесса (в данном случае деструкции) ещё не обусловливает определённых скоростей его протекания и, в свою очередь, регламентируется или температурой или объёмом протекания реакции. [59] Для полистирола в форме плотных изделий, регламентирующим началом деструкции выступает температурный фактор. При более низких температурах его деструкция теоретически хотя и возможна в соответствии с законами термодинамики полимеризационных процессов, но из-за чрезвычайно низкой газопроницаемостью полистирола [69] парциальное давление мономера имеет возможность изменяться только на наружной поверхности изделия. Соответственно ниже Тпред = 310 ˚С деполимеризация полистирола происходит только с поверхности изделия, [59] и ею можно пренебречь для целей практического применения.

Для пенопополистирола на первый план выступает тот факт, что это не плотное изделие из полистирола, а набор ячеек площадью 0,06 — 2,5 мм2 с толщиной стенок от 3 микрон. [70] Поэтому пенополистирол следует рассматривать как особое физическое состояние полистирола в форме совокупности тонких пленок (волокон), для которых вероятность контакта с внешней средой в несколько миллионов раз больше, чем для плотного изделия из полистирола. Процессы полимеризации и деполимеризации идут одновременно, но имеют свои особенности для тонких (пленочных) и толстых образцов. В толстом образце деполимеризовавшаяся молекула имеет больше шансов снова полимеризоваться, чем в тонком. Кроме того, в случае достаточно большой удельной поверхности раздела между полимером и газовой фазой (полимер в состоянии тонкоизмельчённого порошка или тонкой пленки) становится справедливо так называемое «псевдоравновесное» состояние, описываемое термодинамическими параметрами «полимеризационно-деполимеризационного» равновесия. [63] Поэтому деструкция тонких образцов (пленок) имеет свои четко обозначенные особенности. [71]

Окисление полистирола (и превращение его алкильных микрорадикалов в перекисные) в толстых, массивных образцах лимитируется кислородом, растворенном в самом полимере (в результате микродиффузии). В тонких образцах (пленках) превалирует окисление, инспирированное кислородом, диффундирующим в полимер извне, в результате градиента его концентраций в атмосферном воздухе и в полимере (макродиффузия). Поэтому в пленках полистирола толщиной 25 мкм, к примеру, реакция его окисления идет в 1.7 — 6.7 раза быстрее, чем в толстых образцах. [64] Окислительные процессы в полистироле пространственно локализуются в очагах — «микрореакторах» потому что именно в этих местах при прочих равных условиях растворяется в 5 — 6 раз больше кислорода, чем в бездефектных областях. [64] Физико-химические воздействия жидких или газообразных сред, химически активных по отношению к полистиролу, вызывает набухание поверхностного слоя. В случае тонких пленок полистирола, такое набухание предопределяет практически мгновенное формирование микротрещин и каверн. [65] В свете вышесказанного современная наука о полимерах четко разделяет деструкцию полимеров в зависимости от толщины образцов, называя для так называемых «тонких» образцов (с толщинами менее 0.1 мм) главной причиной снижения эксплуатационной долговечности — окисление, так как разрушение всего 0,1 % углеродных связей приводит к многократному снижению молекулярной массы полимера, что ухудшает эксплуатационных характеристик на десятки процентов. [71]

При деструкции полистирола, в результате внутримолекулярного замещения с последующим распадом макрорадикалов, образуются низкомолекулярные вещества разнообразного состава — толуол, этилбензол, изопропилбензол, кумол. [64] Поэтому при санитарно-химических исследования пенополистирола нормативные документы [72] в обязательном порядке предписывают осуществлять его проверку на выделения стирола, α-метилстирола, бензола, толуола, этилбензола, кумола, метанола и формальдегида.

Низкотемпературная деструкция пенополистирола

Более того, необходимо иметь в виду, что стирол естественным образом содержится в кофе, корице, клубнике и сырах. [75]

Таким образом, основные опасения, связанные с особой токсичностью стирола (мутагенность, канцерогенность, репродуктивная токсичность), якобы выделяющегося при использовании пенополистирола, не подтверждаются. [источник не указан 512 дней]

Высокотемпературная деструкция пенополистирола

Высокотемпературная фаза деструкции пенополистирола хорошо и обстоятельно исследована. Она начинается при температуре +160°С (механохимическая деструкция). С повышением температуры до +200°С начинается фаза термоокислительной деструкции. Выше +260 о С преобладают процессы термической деструкции и деполимеризации. В связи с тем, что теплота полимеризации полистирола и поли-»’α»’-метилстирола одни из самых низких среди всех полимеров (71 и 39 кДж/моль соответственно), в процессах их деструкции преобладает деполимеризация до исходного мономера — стирола. [52] [76] [77] [78]

Пожароопасные свойства

Воспламенение открытого материала, вне конструкции, может произойти от пламени спичек, паяльной лампы, от искр автогенной сварки. Пенополистирол не воспламеняется от прокаленного железного провода, горящей сигареты и от искр, возникающих при точке стали.

Горит в расплавленном состоянии с выделением большого количества теплоты. Удельная теплота сгорания пенополистирола 39,4 — 41,6 МДж/кг, [80] [81] что в 4,3 раза выше чем у сосновой древесины естественной влажности, однако, плотности этих материалов — 300—550 кг/м.куб. у сухого дерева и от 15 до 30 кг/м.куб у пенополистирола, что при соотнесении даёт несравнимо большую горючесть и способность выделять тепло дерева. [82]

Пожарная опасность пенополистирола в квалификации нормативно-правовых документов

На горючесть пенополистирола прямо и однозначно указывают профильные производственно-технические нормативные документы, характеризуя его как сгораемый материал, [86] который даже в составе бетонной композиции не утрачивает горючих свойств. [87] На пожароопасность пенополистирола акцентируется внимание работников пожарных служб и подразделений. [88]

OCT 301-05-202-92E Полистирол вспенивающийся. Технические условия. Отраслевой стандарт. [89]

По своим физико-химическим свойствам ППС относится к числу легкогорючих материалов. В силу специфики своего химического строения (соотношение С : Н = 1 : 1), развитой поверхности и большому содержанию воздуха (97-98 %), ППС горит с большой интенсивностью. Скорость сгорания в среднем составляет 2,19 кг/ мин. м². Скорость распространения пламени 36,7 см/мин. При сравнении соответствующих показателей видно, что скорость сгорания ППС в 4 раза выше скорости сгорания дерева. Теплотворная способность по Малеру и Крокеру равна 11000 ккал/кг. Вследствие большой скорости горения, это количество тепла высвобождается при пиковой температуре 1500 °С в относительно малое время. По опытным данным уже через 2 мин. горения ППС достигается температура 1200 °С.

Воспламенение может произойти от пламени спичек, паяльной лампы, от искр автогенной сварки. Не воспламеняется ППС от прокаленного железного провода, горящей сигареты и от искр, возникающих при точке стали. При хранении ППС с соблюдением правил пожарной безопасности со стороны самого материала опасности не ожидается.

В связи с горючестью пенополистирола, надзорные органы строго регламентируют его применение в жилищном строительстве в составе систем утепления целым набором условий и ограничений, суть которых — необходимость применения пенополистирола внутри конструкции для исключения его контакта с воздухом, что гарантирует безопасность. [90] [91] [92]

По результатам пожарно-технических испытаний разработчики систем утепления, использующие пенополистирол, получают соответствующие разрешительные документы на право эксклюзивного использования своих систем утепления. Использование в строительстве систем наружного утепления, не прошедших натурных огневых испытаний, не допускается. [20]

Самозатухающий пенополистирол

Для уменьшения вероятности его возгорания от случайных источников (искра, окурок) на этапе транспортирования, хранения и монтажа была разработана специальная разновидность — пенополистирол с добавками антипиренов, который получил название «самозатухающий» и обозначается дополнительной буквой «С» в конце (например — ПСБ-С). [93]

В целом пожарная классификация материалов и изделий предполагает несколько десятков понятий, параметров и характеристик, используемых исключительно в контексте проводимых испытаний или исследований. Зачастую противопожарную терминологию не следует трактовать буквально, а только лишь как частную характеристику в отношении конкретных исследований.

Согласно определениям Европейского комитета стандартизации (СЭВ 383-76) под горючестью веществ и материалов подразумевается исключительно их способность к воспламенению и горению от источника зажигания, а не длительность самостоятельного горения, после устранения первичного источника огня.

Несмотря на пониженную вероятность возгорания «самозатухающего» пенополистирола, данный материал не является негорючим. Именно поэтому группа горючести большинства марок «самозатухающего» пенополистирола определяется как «Г3», а не как «НГ».

Токсичность продуктов горения пенополистирола

Относительная токсичность горения пенополистирола существенным образом зависит от условий пиролиза. [94] [95] [96]

Изучение токсичности продуктов горения пенополистирола было начато во всем мире на рубеже 60-хх годов при конструировании объектов военной техники замкнутого объёма — космических кораблей, самолётов, подводных лодок и т. д. Эти исследования носили закрытый характер — до сих пор в открытом доступе присутствуют лишь разрозненные их фрагменты. [97] [98] [99] [100] [101]

При этом продукты горения пенополистирола — характерные для группы полимеров, однако менее опасные, чем продукты горения ПВХ, ППУ и даже дерева: доказывающие это испытания проводилось в Европе в соответствии с методикой DIN 53436, результаты которой вполне сопоставимы с условиями реального пожара. При проведении данного испытания образцы нагреваются до температур 300, 400, 500 и 600 °C.

Образец	———-	Испускаемые частицы	(в объемном отношении)	в част. на млн. (ррм)	при различных температурах
———-	Продукты горения	300 °C	400 °C	500 °C	600 °C
ПСБ	Моноксид углерода;Моностирол;Прочие ароматические соединения;Бромоводород	50*;200;следы;-;0	200*;300;10;-;0	400*;500;30;-;0	1,000**;50;10;-;0
ПСБ-С	Моноксид углерода;Моностирол;Прочие ароматические соединения;Бромоводород	10;50;следы;-;10	50;100;20;-;15	500*; 500;20;-;13	1,000*;50;10;-;11
Хвойная древесина	Моноксид углерода;Ароматические соединения	400*; —	6,000**;—	12,000**;—	15,000**;300
ДСП	Моноксид углерода;Ароматические соединения	14,000**; следы	24,000**;300	59,000**; 300	69,000*; 1000
Вспученная пробка	Моноксид углерода;Ароматические соединения	1,000*; следы	3,000**; 200	15,000**;1000	29,000**;1000

Как видно из таблицы, дым от ППС в худшем случае имеет ту же токсичность, а в большинстве случаев — меньшую токсичность по сравнению с токсичностью дыма от сгорания природных материалов по всему температурному диапазону. Пояснения: условия испытания указаны в DIN 53 436; скорость потока воздуха 100 1/ч; Образец для испытаний размерами 300мм x 15мм x 20 мм, который сравнивается с другими образцами при обычных условиях конечного использования

Символы: * тление, ** пламя, — не обнаружено.

Следует также отметить, что различают 3 способа оценки токсичности продуктов горения — биологический, химический и комплексный. Биологический способ основывается на двух показателях: времени, прошедшем до наступления первых симптомов нарушения жизнедеятельности реципиентов, а также на времени, прошедшем до гибели реципиентов. Согласно биологическому способу оценки наиболее токсичными являются продукты горения обыкновенной древесины. [102]

При сжигании ППС класса SE при условиях, указанные в DIN 53 436, следов бромированных дибензодиоксинов в газообразном или твёрдом состоянии обнаружено не было, а были выявлены только незначительные следы бромированных дибензофуранов.

Это подтверждается и исследованиями Химического факультета МГУ под руководством профессора А. Т. Лебедева, которые выявили отсутствие следов хлора и возможности выделения фосгена при горении пенополистирола [103]

Коэффициент дымообразования негорючих марок пенополистирола составляет 1219 м²/кг, что в 53, 35, 4.5, 1.4 раза больше, чем у древесины, картона, линолеума ПВХ, резины, соответственно. Горючие марки пенополистирола выделяют дыма примерно на 14 % меньше. Пожарно-технические наставления предостерегают, что при коэффициенте дымообразования выше 500 м²/кг задымленность так высока, что человек полностью утрачивает способность самостоятельно ориентироваться в помещениях. [источник не указан 206 дней]

Дымообразующая способность некоторых горящих материалов [104]

Название материала	Коэффициент дымообразования,
Пенополистирол самозатухающий (с антипиренами)	1219
Пенополистирол горючий (без антипиренов)	1048
Резина	850
Пенополиуретан	757
Линолеум ПВХ	270
Фанера	140
ДВП	130
Ткань мебельная п/ш	116
ДСП	90
Картон марки «Г»	35
Древесина	23

Антипирены, используемые в составе пенополистирола

В данный момент строительный пенополистирол типа ПСБ-С пропитывают гексабромциклододеканом (далее ГБЦД). Доля противопожарных добавок обычно не превышает 0,5 %. ГБЦД не образует токсичных диоксинов и фуранов при горении. Этот факт был подтвержден Министерством природы Германии в 1990 для полимеров, в котором содержание ГБЦД было, по крайней мере, в пять раз выше обычного (3 процента по массе). Было установлено, что ГБЦД не является источником формирования полибромодибензофуранов и диоксинов при различных видах горения в диапазоне температур от 400 до 800°C2. Аналогичный результат был ранее подтвержден Министерством природы Нидерландов в 1989 г. при изучении пиролиза полистирола, содержащего 10 процентов ГБЦД (в ППС с антипиренами процентное содержание таких добавок не превышает 0,5 %). Исследование, проведённое в 1992 г. известным институтом Фрезениуса в Германии, показало, что в самом ГБЦД нет бромированных диоксинов или фуранов, которые можно было бы выявить. Последние испытания в инсинераторе ‘Tamara’ в Карлсруэ показали, что сгорание полистиролов в современной мусоросжигательной печи является экологически благоприятным методом утилизации с точки зрения выбросов в атмосферу. [105]

Однако в последние годы выяснилось, что ГБЦД обладает куммулятивными свойствами, что вызвало обеспокоенность в связи с его влиянием на окружающую среду. Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях, комитет по рассмотрению стойких органических загрязнителей ООН, Шестое совещание UNEP/POPS/POPRC.6/10 Женева, 11-15 октября 2010 года предписали ограничить, а в дальнейшем запретить его применение. На Украине ГБЦД внесён в список опасных химических веществ с учетом его воздействия на экологию, а ряд стран уже полностью запретили даже ввоз ГБЦД на свою территорию. [источник не указан 177 дней]

К 2014 году было предписано прекратить использование этого вещества, в том числе в качестве антипирена для пенополистирола.

В конце марта 2011 года Great Lakes Solutions (подразделение компании Chemtura) объявили об успешном создании безопасной альтернативы. С апреля 2011 года Great Lakes Solutions совместно с The Dow Chemical Company приступили к проработке процесса производства и продажи антипирена нового поколения, соответствующего требованиям по безопасности и экологичности, над которым специалисты двух компаний работали последние несколько лет. [106] Президент компании Great Lakes Solutions Анна Нуунан сообщила, что новая антипожарная добавка не снижает теплотехнических характеристик вспененных и экструдированных полистиролов и одновременно удовлетворяет требованиям по экологичности. В начале апреля компания BASF объявила об удовлетворительных результатах тестирования нового антипирена в составе пенополистирольной продукции. [107] Таким образом, индустрия получит возможность совершенствовать потребительские характеристики полистиролов, адаптировав их к всё более требовательным экологичным стандартам ЕС.

Состояние зданий, утеплённых пенополистиролом, после пожара

Введение в пенополистирол антипиренов (самозатухающий пенополистирол) уменьшает вероятность случайного возгорания и снижает его горючесть. При требовании к пожарным расчетам прибывать на место бедствия в течение 10 минут, стены, утеплённые пенополистиролом, выдерживают воздействие в диапазоне 100—110 °C в течение 2-часов, за которые пенополистирол, переходя в жидкое состояние, подвергается существенной деструкции и уменьшается в объёме в 3-5 раз.

Все термопластичные пластмассы в течение 3-х минут способны воспламеняться от лучистой энергии интенсивностью 19800 вт/м². [108] Если пенополистирол защищен гипсоволокнистой плитой (8 мм) + древесно-волокнистой плитой (4 мм) то примерно через 22 минуты т. н. «стандартного пожара» внутри помещения создаются условия для самовоспламенения пенополистирольного утеплителя внутри стеновой конструкции. Если пенополистирол защищен асбоцементным листом (6 мм) то примерно через 7-8 минут под воздействием лучистой энергии пламени он прогревается до температуры самовоспламенения. [108] По результатам исследований и опытов установлено, [109] что под слоем цементно-песчаной штукатурки толщиной 25 — 30 мм т. н. «стандартного пожара» пенополистирол прогревается до температуры 200 °С и выше только через 16 минут. В трехслойных железобетонных панелях с утеплителем из ПСБ-С и защитным слоем из мелкозернистого тяжёлого бетона толщиной 50 мм, оплавления пенополистирола на значительную глубину происходит только через 15 минут «стандартного» пожара, и только через 45 минут его полное расплавление. [110]

Некоторые специалисты утверждают, что современный пенополистирол с добавлением антипиренов (самозатухающий) практически исключает возгорание, будучи применен в составе специальных систем утепления

Для исключения воздействия открытого пламени из горящей квартиры на пенополистирол, используемый, для наружной теплоизоляции стен зданий с тонким штукатурным слоем, в этом типе утепления фасадов используются вставки из минеральной ваты по периметру оконных проёмов и поэтажно по периметру здания. Системы утепления фасадов зданий проходят натурные пожарные испытания в соответствии с ГОСТ 31251-2003, [114] в соответствии с которым в настоящее время 77 систем с утеплителем из пенополистирола получили наилучший класс пожарной опасности К0, то есть были признаны непожароопасными. [115] Известные случаи пожаров в конструкциях с пенополистиролом объясняются в основном нарушениями правил его использования, а также халатностью надзорных органов и проектировщиков, допускающими неправильное применение.

Кроме того новый нормативный документ [источник не указан 177 дней] однозначно требует, чтобы наружные стены здания с обеих сторон были выполнены из негорючих материалов, удельное значение пожарной нагрузки в любом помещении не превышало 700 МДж/м² и условная продолжительность пожара была меньше 35 минут.

Отечественные особенности испытаний пенополистирола на горючесть

По своей химической природе пенополистирол — однозначно горючий материал. Но в силу несовершенства отечественной нормативной документации, допускающей параллельное существование нескольких взаимоисключающих методик, определение класса горючести пенополистирола донельзя запутано и противоречиво.

Согласно методике, изложенной в нормативных документах, [118] [119] [120] степень горючести пенополистирола оценивается по результатам анализа температуры дымовых газов, степени повреждения образцов по длине, потере ими массы или длительность самостоятельного горения. Данная методика изначально не способна объективно классифицировать степень горючести пенополистирола так как уже на первых секундах, происходит сквозное прогорание испытуемых образцов, сопровождающееся плавлением и каплепадением пенополистирола. Вследствие низкой теплостойкости пенополистирола, образующийся расплав покидает зону горения настолько быстро, что не успевает прогреться до температуры самовоспламенения и образования горящих капель расплава. В оставшееся время испытаний (10 мин.) пламя испытательной установки непосредственно уже не воздействует на образцы, оставляя их неповрежденными. В итоге формальные признаки не превышают установленных границ, что позволяет отнести практически все виды пенополистиролов к группе горючести Г1 (слабогорючие). [121] Предостерегая от неправильной оценки горючих свойств пенополистирола, специалисты давно и настойчиво обращают внимание даже на уровне учебников на нелепость и ошибочность данной методики. [122] Поэтому была разработана усовершенствованная методика (образцы помещаются в чехол из стеклоткани), оформленная в соответствующем ГОСТ. [123]

Испытания пенополистирола в соответствии с новым Российским противопожарным законодательством

В попытке директивным образом нормализовать ситуацию с пожарнотехническими испытаниями полимерных материалов в России, в соответствии с Законом о Техническом Регулировании, с 01.05.2009 вступил в силу Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности который кардинальным образом изменил методологию оценки результатов испытаний на горючесть для полимерных материалов. Если раньше, в соответствии с п.5.3, [118] для материалов групп горючести Г1, Г2 и Г3 не допускалось образование горящих капель расплава, (табл. 3.2 [124] ) то в соответствии с Статьей 13, п.6 нового Федерального закона не допускается образования даже негорящих капель расплава для материалов групп горючести Г1 и Г2. Это казалось бы незначительное уточнение на деле, в директивный способ, фактически запрещает сам факт возможности существования пенополистирольных материалов с группой горючести ниже Г3 так как все термопластичные материалы, в том числе и пенополистирол, при горении плавятся с образованием капель расплава.

В течение 2010 г. в России также планируется [125] ввести в действие национальный стандарт «Материалы строительные. Метод испытания на пожарную опасность при тепловом воздействии с помощью единичной горелки», гармонизированный с аналогичным европейским стандартом, [126] который уже действует несколько лет в Беларуси. [127]

Европейские методики испытания пожарнотехнических свойств пенополистирола

Новая европейская система классификации пожарнотехнических характеристик строительных материалов заменила национальные испытательные стандарты стран Евросоюза и в случае испытаний пенополистирола предполагает использование следующих стандартов: [128]

Европейские стандарты в первую очередь отталкиваются от оценки низшей теплоты сгорания испытуемого материала, которая в случае пенополистирола чрезвычайно высока (до 41,6 МДж/кг). Поэтому в Европе пенополистирол относится к горючему классу строительных материалов — «Class E».

В соответствии с обязательными требованиями раздела «Marking and labelling» (Маркировка и этикирование) [132] [133] [134] класс горючести пенополистирола должен в обязательном порядке указываться на сопроводительной упаковочной этикетке, форма которой стандартизирована. [128]

Источник

Вся правда о пенополистироле: характеристики, плюсы и минусы, степень горючести и безопасности

Насколько безопасен пенополистирол и для каких работ его можно использовать. Самые важные характеристики материала, его сравнение с минеральной ватой, важные нюансы применения.

В обиходе пенополистирол чаще всего встречается именно под названием «пенопласт», но на самом деле это всего лишь одна из его разновидностей. Материал имеет достаточно неплохие характеристики в плане теплоизоляции. Но перед выбором его в качестве утеплителя стоит подробнее изучить и другие свойства. Это поможет понять, почему пенополистирол считают одним из лучших в области теплоизоляционных работ.

Что такое пенополистирол и важные характеристики материала

Под пенополистиролом понимают газонаполненный материал, в основе которого находится полистирол, его производные и сополимеры стирола. Продукт производят путем вспенивания расплавленной полимерной массы, состоящей из гранул стирола, низкокипящей углеводородной жидкостью – пентаном, изопентаном или дихлорметаном. В конце материал формуют для получения плит, в которых и выпускается готовая продукция.

В каких цветах выпускается пенопласт

Основная форма выпуска – листы размерами 1000х1000, 1000х1200, 2000х1000, 2000х1200 мм. Толщина варьируется в пределах 20-100 мм. Пенополистирол имеет ячеистую структуру. Твердое вещество в ней занимает всего 2%, тогда как на пустоты отводится 98%. Они представляют собой миниатюрные полистирольные камеры (ячейки) с воздухом внутри. Именно они обеспечивают водонепроницаемость материала. Среди прочих характеристик пенополистирола стоит отметить:

Обратите внимание: для теплого пола оптимально использовать фольгированный пенополистирол. Он значительно повышает изоляционные свойства материала.

Свойства пенополистирола обусловлены его структурой

Виды пенополистирола и их обозначение

В обозначении продукта можно встретить разные буквы, по которым легко определить тип пенополистирола. Стандартно его маркируют так – «ПС». К ним в зависимости от марки продукции добавляются другие буквы и цифры. Существуют разные виды пенополистирола:

Марки беспрессового пенополистирола – как выбрать нужную

Сегодня наиболее распространен беспрессовый пенополистирол. Выбирая, каким пенопластом выполнить теплоизоляцию, необходимо учесть его виды, которые выделяют по плотности:

Разница характеристик перечисленных видов пенополистирольных плит представлена в таблице:

Показатель для сравнения разных марок плит

Плотность материала, кг/м3

Прочность на сжатие при 10% от линейной деформации, МПа

Прочность на изгиб, МПа

Теплопроводность при температуре 25±5 °C и нормальной относительной влажности, Вт/(м·К)

В чем плюсы пенополистирола

Одним из основных преимуществ пенопласта считается его невысокая стоимость по сравнению с другими видами утеплителей. Среди прочих плюсов можно отметить:

Каковы недостатки пенополистирола

Даже при всех своих преимуществах пенопласт имеет несколько недостатков. Их очень важно учитывать при выборе данного материала в качестве теплоизоляции. К основным минусам относятся:

Пенополистирол или минеральная вата – что выбрать

При выборе между двумя материалами стоит брать в расчет 2 основные характеристики: теплопроводность и паропроницаемость. Они определяют требуемую толщину утеплителя, а также тот факт, будет ли на нем образовываться влага.

Паропроницаемость пенопласта – 0,05 мг/м·год·Па, т. е. материал очень плохо пропускает через себя пар. Это определяет некоторые особенности применения данного утеплителя.

К примеру, лист пенопласта толщиной 10 см будет иметь сопротивление паропроницанию 2 м2·ч·Па/мг, тогда как у стены из бетона толщиной 30 см (стандартная толщина стен панельного дома) этот параметр составит 10 м2·ч·Па/мг, а у кирпичной кладки средней толщины 38 см – 3,5 м2·ч·Па/мг. Таким образом, большая часть влаги будет конденсироваться не в пенопласте, а в бетоне или кирпиче, но благодаря их высокой теплоемкости и плотности роса в них конденсироваться не будет.

Сравнение толщины слоев с одной теплоизоляцией, но из разных материалов

У газобетона стандартной ширины 30 см и пенопласта толщиной 10 см практически одинаковое сопротивление пару, но при этом газобетон имеет коэффициент паропроницаемости 0,2 мг/м·год·Па, что больше, чем у пенополистирола (0,05 мг/м·год·Па).

Кроме того, газобетонные блоки более легкие, чем бетон или кирпич. Из-за этого именно в газобетоне и будет задерживаться пар, а точнее – его будет задерживать там пенопласт. Все это может привести к серьезным проблемам, особенно при нахождении точки росы внутри стены.

Так в чем же разница между пенополистиролом и минеральной ватой

Описанные свойства пенополистирола накладывают ограничения на его применение в качестве утеплителя. Его нельзя совмещать с деревом и прочими «дышащими» материалами, поскольку он будет вызывать их прение.

Минеральная вата лишена такого недостатка – за счет высокой паропроницаемости (0,3 — 0,6 мг/м·год·Па) ее можно совмещать с любыми материалами. Минвата легко впитывает пар и так же легко с ним расстается. Но, работая с ней, очень важно соблюдать одно условие – утеплитель должен вентилироваться. Это необходимо, чтобы исключить намокание минваты, поскольку в таком случае коэффициент ее теплопроводности (0,045 – 0,055 Вт/м·К) значительно снижается. При качественной вентиляции вата просохнет, и вода из нее выйдет наружу.

Минеральная вата выпускается в форме плит и рулонов

Какие еще отличия стоит учесть при выборе между минеральной ватой и пенополистиролом:

В зависимости от плотности в 2-10 раз тяжелее пенопласта.

Очень легкий материал, практически не несет дополнительной нагрузки на конструкции.

Отличный уровень звукоизоляции.

Посредственная защита от звуков. Может только немного их приглушить.

Минвата по этому параметру похожа на большую мочалку – при контакте с водой она немедленно ее впитывает.

Очень низкое, а у экструдированных – нулевое.

Не рекомендована к применению для утепления:

Используется для трубопроводов, фигурных конструкций, крыш с деревянной стропильной системой.

Не рекомендован для утепления:

В случае с древесиной может применяться, но только при исключении контакта дерева с боковой частью пенопласта.

Пенопластом можно утеплять стены из тяжелых материалов:

Поверх пенопласт закрывают штукатурным слоем. Толщина не изолированного огнеупорного слоя штукатурки должна составлять не менее 5 мм для наружного утепления и не менее 2 см для внутреннего.

Как правильно выбрать пенополистирол

Выбирая такой утеплитель, важно правильно рассчитать его толщину. Здесь не действует правило «чем толще, тем лучше». При большой толщине из-за перепадов температуры внутри материал пойдет волнами и трещинами. В Европе даже действует ограничение – для утепления фасада дома не использовать пенополистирол толщиной более 3,5 см.

Но для получения более точной величины необходимо произвести теплотехнический расчет ограждающей конструкции. В этом поможет СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». В целом, при выборе пенополистирола помогут следующие рекомендации:

Выводы

Утепление дома пенопластом – экономичный и быстрый вариант создания качественной наружной теплоизоляции. Такой материал самый дешевый, легко режется обычным ножом, а еще почти не впитывает влагу и хорошо удерживает тепло. Но важно не забывать о его горючести и «боязни» солнечных лучей. Такой утеплитель должен быть надежно укрыт качественной штукатурной смесью на основе цемента. В таком случае он прослужит весь заявленный срок эксплуатации.

Источник

Обзор пенополистирола

Описание и особенности производства пенополистирола

Пенополистирол — это материал, наполненный газом, который получают из полистирола и сополимеров стирола. Его широко используют в сфере тепло- и гидроизоляции. В настоящее время более 60% производимого пенополистирола применяется для утепления.

Впервые синтезировали этот материал в 1928 году во Франции. А в промышленных масштабах производить пенополистирол начали в Германии в конце 30-ых годов прошлого века.

В производстве обычного пенополистирола используют, как правило, полистирол. Также сырьем может быть полихлоридстирол, полимонохлоридстирол, сополимеры стирола с мономерами (бутадиен, акрилонитрил). Вспенивающими агентами выступают углеводороды с легким кипением, такие как пентан, петролейный эфир, дихлорметан, изопентан. Также это могут быть газообразователи, вроде диаминобензола, нитрата аммония, азобисизобутиронитрила.

Для изготовления традиционного вспененного полистирола используют хорошо растворимый природный газ для наполнения пустот. Для пожароустойчивых разновидностей применяют углекислый газ.

Помимо основных компонентов, пенополистирол включает в себя дополнительные — красители, пластификаторы, антипирены.

Изначально гранулы стирола наполняются газом. Последний растворяют в полимерной массе. После этого смесь нагревается паром низкокипящей жидкости. Исходные гранулы многократно увеличиваются в размере. В итоге они заполняют всю форму и спекаются воедино. Полученный материал режут на плиты нужного размера, которые готовы к использованию в сфере теплоизоляции.

Нередко пенополистирол называют «пенопластом», полагая, что это один и тот же материал. Однако это не так. Во-первых, есть существенная разница в технологии производства этих изоляторов. Пенополистирол получают методом, известным как «экструзия», то есть гранулы полистирола плавятся, образовывая единую структуру и связываясь на уровне молекул. Пенопласт же изготавливают, обрабатывая и склеивая гранулы полистирола сухим паром.

Основные разновидности пенополистирола

В зависимости от технологии изготовления пенополистирол может быть нескольких видов:

Технические характеристики пенополистирола

Свойства утеплителя могут отличаться в зависимости от технологии его производства, составляющих и плотности. Рассмотрим основные характеристики пенополистирола:

Достоинства пенополистирола

Плиты пенополистирола являются популярным утеплителем. Востребованность материала объясняется его многочисленными плюсами:

Недостатки пенополистирола

У этого теплоизолятора есть целый ряд недостатков, которые нужно иметь в виду, выбирая утеплитель для той или иной поверхности и здания:

Критерии выбора пенополистирола

Пенополистирол — это теплый, легкий и недорогой утеплитель. С ростом его популярности увеличивается и количество производителей. Важно уметь выбрать качественный материал, так как от этого зависит его экологичность и долговечность. Кроме того, существует много разновидностей и марок теплоизолятора, которые подходят для разных целей.

В процессе выбора следуйте таким рекомендациям:

Цена и производители пенополистирола

Основными потребителями и, соответственно, производителями пенополистирола для утепления являются США, Италия, Германия, Франция, Польша. Например, в Западной Европе этот материал используется активней всех остальных теплоизоляторов.

Хорошие рекомендации получили такие фирмы, которые выпускают пенополистирол:

Краткая инструкция по монтажу пенополистирола

Устанавливать плиты пенополистирола рекомендовано, используя два вида крепления: с помощью клея и дюбелей. Так вы обезопасите себя от частого ремонта по причине отвалившихся деталей теплоизоляции. Особенно это касается утепления наружных стен и фасадов.

Следуйте такой схеме в процессе монтажа пенополистирола:

Смотрите видео обзор пенополистирола:

Источник