Пенополистирол

Виды пенополистирола

В зависимости от внутреннего строения и технологии производства различают следующие виды материала:

• общего назначения (ПС);
• ударопрочный (УПМ);
• экструдированный (вспененный).

Общего назначения

Полимер, выпускаемый по ГОСТу 20282-86, имеет вид органического стекла. Процесс производства происходит суспензионным или блочным способом. Преимуществом полистирола общего назначения считается невосприимчивость к щелочным и кислотным веществам, а также принадлежность к диэлектрикам. Недостатком является недостаточная прочность. При помощи экструзии производятся два вида стройматериала:

• Рифленый плазгаль. Представляет из себя листы с поперечным сечением 1,7-3 мм. Рельеф на поверхности обеспечивает изменение направления движения солнечных лучей, что нашло своё применение при изготовлении предметов интерьера в области светотехники.
• Гладкий плазгаль. Выпускается в виде листов с относительно большой толщиной – 2-6 мм. Отличается устойчивостью к низким температурам воздуха, достигающим -40С, и способностью рассеивать свет. К недостаткам материала относится его хрупкость.

Полистирол нашел широкое применение в пищевой промышленности в качестве материала для изготовления одноразовой посудыИсточник Z-plast.ru

Ударопрочный

Полистирол данного вида получают в результате синтеза стирола и синтетического каучука. Количество добавленного бутадиенового каучука влияет на устойчивость материала к повреждениям. Для изготовления полимера со средними прочностными характеристиками используют 4,5% примеси в составе, а сверхударопрочный полистирол получают при добавлении 10-15% каучука. Продукт отличается низкой температурой плавления и легкостью в обработке. Ударопрочный полимер безопасен для человеческого организма. Характеристики электропроводности и прочности материала не отличаются от обычного полистирола. Однако примесь каучука в составе сильно снижает светпропускаемость вещества.

Значительная часть ударопрочного полистирола представлено в виде цветного листового пластика, применяющегося в интерьерном декореИсточник Sc-52.ru

Экструдированный

Полистирол данного вида считается наиболее крепким благодаря пористой изолированной структуре. В процессе производства происходит вспениванию полистирола, с его дальнейшим формованием в виде листов. Теплоизоляционные свойства экструдированного полистирола позволяют применять материал для утепления зданий с наружной и внутренней стороны, устройстве теплозащитного слоя кровли и пола, а также при возведении фундаментов не только в виде теплоизолирующего слоя, но и в качестве несъемной опалубки.

Вспененный полистирол нечувствителен к грибкам, а повышенная влагостойкость является преимуществом материала. Среди пластмасс со схожими свойствами выделяют пенополистирол и пенопласт. Экструдированный полистирол выигрывает в устойчивости к изменениям в окружающей среде, пропускает до 90% солнечного света, а также отличается повышенной степенью уплотнения.

Экструдированный полистирол – самый распространённый формат производства этого материалаИсточник Cloudys.ru

Если сравнивать вышеуказанные виды полистирола, то рассматривают следующие показатели:

• плотность УПМ составляет 1060 кг/м3, на втором месте ПС – 1050 кг/м3, на третьем вспененный полимер с 1040 кг/м3;
• напряжение при изгибе для экструдированного полистирола – 60-87 МПа, а для двух других видов находится в пределах 50-60 МПа;
• напряжение при сжатии одинаково для ПС и УПМ и составляет 80-100 МПа, вспененный материал имеет значение 46-80 МПа;
• напряжение при растяжении для экструдированного полимера – 36-60 МПа, для УПМ – 27-56 МПа и для ПС – 35-40 МПа;
• удлинение при разрыве составляет 1-3% для вспененного полистирола, 1-2% – для УПМ и 1-1,5% – для ПС;
• по теплостойкости на первом месте экструдированный материал с 85-90С, за ним идет УПМ с 65-80С и ПС с 60-70С;
• самой низкой ударной вязкостью обладает ПС – 12-20 кДж/м2, на втором месте УПМ – 40-50 кДж/м2 и на третьем вспененный полимер – 80-100 кДж/м2.

Критерии выбора пенополистирола

Пенополистирол обладает очень хорошими свойствами в теплоизоляции и устойчивостью к повышенной влажности. Также материал долговечен, прочен, и относительно безопасен для человеческого здоровья. И главным плюсом пенополистирола является его невысокая себестоимость. К сожалению, такая популярность привела к росту предприятий изготавливающих материал очень плохого качества. 

При выборе качественного пенополистирола нужно руководствоваться требованиями ГОСТа. Выбирать стоит марку – ПСБ-С (пенополистирол самозатухающий) с цифрой не ниже 40. Марки материала ниже 25 покупать и использовать, в строительстве вообще смысла нет. Прочность продукта будет как у обычного пенопласта, использующегося в торговле для упаковки товара. 

Проверить качество пенополистирола можно, надломив его, материал низкого качества надломится между шариками, а качественный материал ломается на многогранники, имеющие одинаковый размер (линия разлома пройдёт сквозь шарики). Самые известные марки пенополистирола: «Nova Chemicals», «BASF», «Пеноплэкс», «Технониколь». 

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.

Юрий Савкиндиректор Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола

 Пенополистирол – жесткий материал с ячеистой структурой, полученный путем спекания гранул, получаемых из суспензионного вспенивающегося полистирола беспрессовым способом. В России пенополистирол имеет ряд других, широко употребляемых названий: пенопласт, ПСБ – С, вспененный полистирол. В других странах для его обозначения используется аббревиатура EPS (expanded polystyrene). При этом необходимо различать белый вспененный пенополистирол и цветной экструдированный пенополистирол (XPS), который имеет другую структуру, свойства и, собственно, другой способ производства.

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.

Наличие постороннего запаха, рыхлость, гранулы разного размера – это признаки некачественного утеплителя, произведенного с нарушением технологии.

Основные характеристики пенополистирола.

К основным характеристикам пенополистиролов относят высокие теплоизоляционные показатели, очень низкую паропроницаемость и близкое к нулевому водопоглащение.

Основные характеристики ППС.

Как и у любого другого материала, теплоизоляционные свойства ППС зависят от его плотности. От неё же зависит водопропускная способность. Гораздо более плотный ЭППС в этом плане превосходит своего более «мягкого» собрата.

Сравнительная таблица характеристик ППС и ЭППС.

Благодаря прочности и «гидрофобности» именно ЭППС лучше всего использовать для утепления цокольной части здания (фундаментов, отмотки, подземной части стен).

Низкая паропроницаемость формирует целый ряд нюансов применения этого утеплителя в помещениях с повышенным влажностным режимом. В помещениях промышленного назначения этот вопрос решается усиленным воздухообменом (вентиляцией), в жилых – установкой окон с функцией щелевого проветривания.

Одним из самых распространенных мифов является применение ППС в качестве звукоизоляции. Базой для этого мифа стали относительно высокие звукоизоляционные свойства минеральной ваты. Так как вата и ППС являются основными конкурентами за потребительский кошелек, обыватель часто рассматривает их почти как равноценные материалы, с той лишь разницей, что минвата не горит и поэтому дороже. На самом деле минераловатные утеплители, кроме более высоких звукоизоляционных свойств и негорючести, отличаются ещё гигроскопичностью (впитывают влагу) и высокой паропроницаемостью.

Что такое пенопласт

Впервые пенопласт был создан в Германии в 1839 г. С тех пор он прочно вошел в мировую строительную и промышленную индустрию. В 1951 г. был изобретен беспрессовый пенополистирол (стиропор), который на сегодняшний день является самым востребованным на строительном рынке.

Пенополистирол — материал, состоящий из отдельных газонаполненных полистирольных ячеек. Он легкий, плавучий, демонстрирует высокие тепло-, звуко-, электроизоляционные характеристики. Его свойства зависят от степени вспенивания, строения ячеек, химической составляющей полимера.

Химическая формула пенопласта говорит об его экологической чистоте. Материал состоит из углерода и водорода(n-).

Области применения

Сочетание прочностных и теплоизоляционных свойств, легкости в обработке и переработке, низкой стоимости — благодаря этим характеристикам пенополистирол широко распространен в самых разных сферах нашей жизнедеятельности. Чаще всего этот материал применяется для: упаковки различных товаров и оборудования; изотермической упаковки продуктов питания; производства одноразовой посуды; гасителей энергии в автопромышленности; спасательных плавательных средств; объемной наружной рекламы и т.д.

Отсутствие угрозы пыления — главного положительного отличия пенополистирола от минеральной ваты, позволяет использовать этот материал для термоизоляции холодильного оборудования в пищевой промышленности.

Пенополистирол применяется для термоизоляции дорожного полотна, препятствуя промерзанию основания. Для этой цели используются марки пенополистирола высокой плотности — от 35 кг/м3 и выше. Этот материал используется и для термоизоляции железнодорожного полотна, эффективно препятствуя перекосам рельс и их проседанию на неустойчивых грунтах.

ГОСТ и его требования к размерам

Условное обозначение плит по ГОСТу состоит из букв и цифр, в который входят:

1. Тип плиты.
2. Марка.
3. Размеры листа.
4. Обозначение стандарта.

Если лист будет иметь такие характеристики, как плита из вспененного полистирола с добавкой антипирена марки 15, длиной 1200 мм, шириной 600 мм и толщиной 40 мм, то запись будет выглядеть так: ПСБ-С-15-1200х600х40 ГОСТ 15588-86.

Если плита из вспененного полистирола не будет содержать антипирен и относиться к марке 15, а ее размеры будут те же, то запись изменится и будет выглядеть так:

ПСБ-15-1200х600х40 ГОСТ 15588-86.

Используя технические требования по Госстандарту, для изготовления плит из пенопласта применяют вспенивающийся полистирол, содержащий порообразователь: изопентан или пентан. В общую массу добавляют остаточный мономер стирол.

На поверхности изготовленных плит, готовых к продаже, не должно быть выпуклостей и впадин шириной более 3 мм и высотой более 5 мм. Притупленность ребер и углов может наблюдаться, но не более 10 мм от вершины прямого угла.

Стороны притупленных углов могут иметь скосы длиной не более 80 мм. Все листы пенополистирола имеют правильную геометрическую форму. Отклонение от плоскости грани допускается не более 3 мм на каждые 500 мм ее длины.

При приемке партии всегда проверяются линейные размеры, правильность геометрической формы, внешний вид.

Потребитель может быть уверен, что в купленной им партии все изделия будут иметь одинаковые размеры.

Маркировка плитного пенополистирола согласно ОСТ 15588-86, СТ СЭВ 5068-85 или ГОСТ 15588-70 состоит из букв и цифр:

Размеры в зависимости от марки:

Марки пенопласта и размеры листа

Для утепления используют несколько основных марок пенопласта. Каждая марка отличается своей плотностью, которая выражается в кг/м³.

Чем выше плотность пенополистирола, тем ниже его удельная теплопроводность и выше прочность.

Самая распространенная марка листа пенопласта ПСБ-С. Цифры в маркировке указывают на плотность. Так, ПСБ-С 15, стоящий в самом низу таблицы плотности, имеет всего 15 кг/м³.

Он самый легкий, его применяют для утепления мест временного проживания людей: бытовок, вагонов, а также контейнеров для сохранения тепла.

Эту марку используют для утепления в теплых районах с мягкими зимами. Ею отделывают стены для уменьшения звукоизоляции межкомнатных перегородок.

Большей популярностью пользуется марка пенопласта ПСБ-С 25 с плотностью 25 кг/м³. Листы пенополистирола этой марки, имеющие различные размеры, используют для утепления зданий, сооружений, построек.

Пенопластом прокладывают для улучшения качеств теплоизоляции и звукоизоляции стены, кровли, полы, фасадное утепление.

Пенополистирол применяют для изготовления панелей, железобетонных конструкций, которые используют в каркасных домах.

Сэндвич-панели и железобетонные конструкции, которые создаются методом несъемной опалубки, содержат в своей конструкции пенополистирол марки ПСБ-С 35 с плотностью 35 кг/м³.

Такие изделия дополнительно к своим основным функциям отлично обеспечивают гидроизоляцию стен.

ПСБ-С 50 с плотностью 50 кг/м³ используется для обустройства пола холодильных складов, обогреваемых грунтов, в строительстве дорог.

Виды

По назначению полистиролы подразделяются на три основных вида:

• общего назначения;
• ударопрочный;
• экструдированный.

Полистирол общего назначения

Твердый прозрачный материал, получается методом суспензионной полимеризации, или непрерывной полимеризации стирола в массе. Выпускается в виде прозрачных гранул. Отличается хрупкостью и жесткостью.

Подходит для изготовления изделий, не имеющих повышенных требований к механической прочности.

Материал устойчив к влаге, радиации и различным агрессивным воздействиям. Является отличным диэлектриком.

Боится прямых солнечных лучей. Растворяется в ацетоне. Подвержен воздействию технических масел и органических растворителей.

Применяется для производства детских игрушек, рекламных вывесок, одноразовых изделий медицинского назначения, внутренних отделочных и интерьерных работ, внутреннего остекления.

Полистирол ударопрочный

Модифицированный материал, созданный путем сополимеризации стирола с акрилонитрилом, бутадиеновыми, бутадион-стирольными привитыми каучуками и другими полимерами. Выпускается в виде стабилизированных окрашенных и неокрашенных однородных гранул.

Присутствие в составе продукта каучука повышает механическую прочность и замедляет образование микротрещин.

Эксплуатационные показатели зависят от пропорций каучука и стирола в массе полистирола:

• средняя ударная прочность (MIPS – MiddleImpactPolystyrene) — 3,5-4,5% каучука;
• высокая ударная прочность (HIPS – HighImpactPolystyrene) — 7,5-9% каучука;
• сверхударопрочный (SHIPS – Super High Impact Polystyrene) — 10-15% каучука.

Ударопрочный непрозрачный полистирол — наиболее востребованный полимер, используемый в строительстве, машиностроении, бытовой сфере и рекламной отрасли.

Перерабатывается в термопластавтоматах методом литья под давлением или в экструдерах — вакуумным формованием или пневмоформованием.

Светорассеивающий полистирол

Материал разработан специально для изготовления световой рекламы. Обладает идеальными светорассеивающими свойствами. В отличие от оргстекла, имеет только наружную глянцевую поверхность. Благодаря УФ-стабилизирующим добавкам, материал отражает прямые солнечные лучи.

Используется для изготовления светильников, объемных букв с подсветкой, световых коробов при изготовлении интерьерной и наружной рекламы.

Полистирол экструдированный

Легкий синтетический материал изготавливается методом экструзии из полимеризованного стирола.

Экологически безвреден и не токсичен. Легко режется и обрабатывается, прост в монтаже.

Обладает прекрасными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Влагостоек, не восприимчив к плесени и грибку. Устойчив к химическим воздействиям.

Широко применяется в строительстве для утепления и звукоизоляции наружных ограждающих конструкций зданий, в качестве декоративного отделочного материала. Подходит для использования как внутри, так и снаружи помещений.

Вспененный полистирол используют в качестве наполнителя при изготовлении полистирол-бетонных блоков. Этот строительный материал отличаются хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, долговечностью и экологической безопасностью.

Поверхность полистирола может быть матовой, глянцевой, тисненой или гладкой.

Сравнительные характеристики видов полистирола:

Характеристики	Виды полистирола
Общего назначения	Ударопрочный	Экструдированный
Плотностькг/м3	1050	1060	1040
Напряжение (МПа) разрушающее при:
— изгибе	50 — 60	55 — 60	60 — 87
— сжатии	80-100	80-100	46-80
— растяжении	35-40	27-56	36-60
Удлинение при разрыве %	1-1,5%	1-2%	1-3%
Теплостойкость °С	60 — 70	65 — 80	85 — 90
Ударная вязкость кДж/м2	12-20	40-50	80-100

Применение полистирольных плиток для потолка

Полистирол как отделочный материал, отличается своей дешевизной и простотой монтажа, к тому же он обеспечивает хорошую тепловую и звуковую изоляцию. Потому успешно применяется в помещениях, имеющих хорошую вытяжную вентиляцию. Если в помещении имеются проблемы с вентиляцией, то их надо разрешить до монтажа таких потолков, потому что при плотной подгонке плиток возникнут затруднения с обеспечением паропроницаемости.

Современные магазины строительных материалов предлагают много разновидностей полистирольных плиток. Они выпускаются ламинированными и не ламинированными, с разными рисунками и теснением, для сухих и влажных помещений, предназначенные для покраски или вовсе без нее, имитирующие древесину и другие материалы. Не говоря уже о цветах и оттенках полистирола – их сотни.

К достоинствам относится стойкость при использовании и уходе. Плитку из полистирола можно протирать не только мягкой, но и грубой тканью, допускается влажная обработка. Качественный монтаж дает практически однородную поверхность, не имеющую швов и нарушений непрерывности рисунка.

Важно понимать, что для конкретных квартир необходим подбор полистирольных плиток не только по цвету и оттенку, но и по рисунку. Крупный рисунок подойдет для больших помещений с высокими потолками, а мелкий только для небольших комнат, когда помещение узкое и длинное. Ради справедливости надо заметить, что для наклейки полистирольных плиток, необходима хорошая подготовка потолочной поверхности

Хотя они неплохо маскируют незначительные дефекты, но не смогут дать идеальный потолок, если он был изначально неровный

Ради справедливости надо заметить, что для наклейки полистирольных плиток, необходима хорошая подготовка потолочной поверхности. Хотя они неплохо маскируют незначительные дефекты, но не смогут дать идеальный потолок, если он был изначально неровный.

Виды пенополистирола

В зависимости от внутреннего строения и технологии производства различают следующие виды материала:

• общего назначения (ПС);
• ударопрочный (УПМ);
• экструдированный (вспененный).

Общего назначения

Полимер, выпускаемый по ГОСТу 20282-86, имеет вид органического стекла. Процесс производства происходит суспензионным или блочным способом. Преимуществом полистирола общего назначения считается невосприимчивость к щелочным и кислотным веществам, а также принадлежность к диэлектрикам. Недостатком является недостаточная прочность. При помощи экструзии производятся два вида стройматериала:

• Рифленый плазгаль. Представляет из себя листы с поперечным сечением 1,7-3 мм. Рельеф на поверхности обеспечивает изменение направления движения солнечных лучей, что нашло своё применение при изготовлении предметов интерьера в области светотехники.
• Гладкий плазгаль. Выпускается в виде листов с относительно большой толщиной – 2-6 мм. Отличается устойчивостью к низким температурам воздуха, достигающим -40С, и способностью рассеивать свет. К недостаткам материала относится его хрупкость.

Полистирол нашел широкое применение в пищевой промышленности в качестве материала для изготовления одноразовой посудыИсточник Z-plast.ru

Ударопрочный

Полистирол данного вида получают в результате синтеза стирола и синтетического каучука. Количество добавленного бутадиенового каучука влияет на устойчивость материала к повреждениям. Для изготовления полимера со средними прочностными характеристиками используют 4,5% примеси в составе, а сверхударопрочный полистирол получают при добавлении 10-15% каучука. Продукт отличается низкой температурой плавления и легкостью в обработке. Ударопрочный полимер безопасен для человеческого организма. Характеристики электропроводности и прочности материала не отличаются от обычного полистирола. Однако примесь каучука в составе сильно снижает светпропускаемость вещества.

Значительная часть ударопрочного полистирола представлено в виде цветного листового пластика, применяющегося в интерьерном декореИсточник Sc-52.ru

Экструдированный

Полистирол данного вида считается наиболее крепким благодаря пористой изолированной структуре. В процессе производства происходит вспениванию полистирола, с его дальнейшим формованием в виде листов. Теплоизоляционные свойства экструдированного полистирола позволяют применять материал для утепления зданий с наружной и внутренней стороны, устройстве теплозащитного слоя кровли и пола, а также при возведении фундаментов не только в виде теплоизолирующего слоя, но и в качестве несъемной опалубки.

Вспененный полистирол нечувствителен к грибкам, а повышенная влагостойкость является преимуществом материала. Среди пластмасс со схожими свойствами выделяют пенополистирол и пенопласт. Экструдированный полистирол выигрывает в устойчивости к изменениям в окружающей среде, пропускает до 90% солнечного света, а также отличается повышенной степенью уплотнения.

Экструдированный полистирол – самый распространённый формат производства этого материалаИсточник Cloudys.ru

Если сравнивать вышеуказанные виды полистирола, то рассматривают следующие показатели:

• плотность УПМ составляет 1060 кг/м3, на втором месте ПС – 1050 кг/м3, на третьем вспененный полимер с 1040 кг/м3;
• напряжение при изгибе для экструдированного полистирола – 60-87 МПа, а для двух других видов находится в пределах 50-60 МПа;
• напряжение при сжатии одинаково для ПС и УПМ и составляет 80-100 МПа, вспененный материал имеет значение 46-80 МПа;
• напряжение при растяжении для экструдированного полимера – 36-60 МПа, для УПМ – 27-56 МПа и для ПС – 35-40 МПа;
• удлинение при разрыве составляет 1-3% для вспененного полистирола, 1-2% – для УПМ и 1-1,5% – для ПС;
• по теплостойкости на первом месте экструдированный материал с 85-90С, за ним идет УПМ с 65-80С и ПС с 60-70С;
• самой низкой ударной вязкостью обладает ПС – 12-20 кДж/м2, на втором месте УПМ – 40-50 кДж/м2 и на третьем вспененный полимер – 80-100 кДж/м2.

Переработка

Сам по себе полистирол не представляет опасности для окружающей среды, однако некоторые продукты, полученные на его основе, требуют особого обращения.

Отходы материала и его сополимеров накапливаются в виде изделий, вышедших из употребления, и промышленных отходов. Вторичное использование полистирольных пластиков, производится несколькими путями:

1. Утилизация промышленных отходов, которые были сильно загрязнены.
2. Переработка технологических отходов методами литья, экструзии и прессования.
3. Утилизация изношенных изделий.
4. Утилизация смешанных отходов.

Вторичное применение полистирола позволяет получить новые качественные изделия со старого сырья, не загрязняя при это окружающую среду. Одним из перспективных направлений переработки полимера является производство полистиролбетона, который применяется в строительстве зданий малой этажности.

Продукты разложения полимера, образующиеся при термодеструкции или термоокислительной деструкции, токсичны. В процессе переработки полимера путем частичной деструкции могут выделяться пары бензола, стирола, этилбензола, оксида углерода и толуола.

Свойства пенополистирола

Вспененный пенополистирол — это сырье, которое имеет много положительных свойств и характеристик. Его ключевые особенности выглядят следующим образом:

• низкие показатели теплопроводности;
• длительный срок эксплуатации. Материал служит в течение 50 и более лет, не теряя своих исходных показателей;
• на поверхности материала не скапливается плесень и грибок, это означает, что влагостойкость материала на достойном уровне;
• не представляет опасности при использовании в пищевой сфере;
• весит немного;
• характеризуется неплохими показателями шумоизоляции. Благодаря толщине до 3 см, удается снизить шум до 25 дБ;
• имеет огнестойкие свойства, если применяется определенный вид пенополистирола;
• прочность при растяжке не менее 20 МПа;
• демонстрирует стойкость к воздействию спиртов.

Рабочий делает утепление домаИсточник alphapor.ru

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

• пенополистирол прекрасно поглощает воду и пары;
• оба материала можно различить, к примеру, пенополистирол обладает однородной структурой, а пенопласту свойственны гранулы большого размера;
• оба сырья имеют различную прочность. Например, у пенопласта механическая прочность меньше, чем у пенополистирола.