Какие свойства у пенопласта

Пенопла́ст — класс материалов, представляющий собой вспененные (ячеистые) пластические массы.

Поскольку основной объём пенопласта занимает газ, плотность пенопласта существенно ниже, чем плотность его исходного сырья (полимера). Это обусловливает сравнительно высокие теплоизоляционные свойства (конвекционная передача тепла проходит в отдельно взятой ячейке, теплопередача по стенкам ячеек незначительна в силу их малой толщины) и звукоизоляционные свойства (тонкие и сравнительно эластичные перегородки ячеек — плохой проводник звуковых колебаний) материалов данного класса.

Пенопласты были получены практически из всех наиболее широко применяемых пластмасс (полимеров), поэтому наиболее известными материалами данного класса являются: полиуретановые пенопласты, поливинилхлоридные пенопласты, фенол-формальдегидные, карбамидно-формальдегидные пенопласты и полистирольный пенопласт.

В зависимости от состава сырья и технологии его обработки возможно выпускать пенопласт разной плотности, механической прочности, стойкости к различным видам воздействия. Этими факторами и обусловливается выбор конкретного вида пенопласта для применения в тех или иных условиях и целях.

В бытовых условиях человек чаще всего сталкивается с таким видом пенопласта, как беспрессовый пенополистирол (был изобретен фирмой BASF в 1951 году, фирменное название «стиропор»). Гранулы стиропора (ПСВ / EPS) получают путём полимеризации стирола при одновременном добавлении порообразующего вещества (пентана). Пенопласт ПСБ-С (пенополистирол, стиропор) — широко известный теплоизоляционный материал, на 98 % состоящий из газа, заключенного в микроскопических тонкостенных ячейках из полистирола.

Свойства[править | править код]

Пенопласты обладают высокими теплоизолирующими свойствами при условии, что температура эксплуатации (конкретного вида пенопласта) не превышает температуры его деструкции (разрушения, потери структуры);
Пенопласты, разрешенные к применению в строительстве и для упаковки, не являются токсичными материалами, некоторые его виды (например, пенополистирол) допустимы для контакта с пищевыми продуктами, что позволяет широко использовать его в качестве упаковки продуктов питания и для одноразовой посуды (однако следует информировать потребителя об опасности его нагрева);
Пенопласты чрезвычайно легкие материалы, благодаря чему они довольно удобны в монтаже, укладке и креплении, но обращение может усложниться при порывах ветра и при транспортировке.

Тем не менее, при этом:

Пенополистирол легко разрушается под воздействием многих технических жидкостей (бензол, дихлорэтан, ацетон) и их паров, что следует учитывать в том числе при выборе лакокрасочных материалов в строительстве и отделке. В низших спиртах, низкомолекулярных алифатических углеводородах, простых эфирах, фенолах и воде пенополистирол нерастворим.
Факт применения пенополистирола в строительстве конкретного здания ещё вовсе не означает, что кем-то заблаговременно предприняты все необходимые и достаточные меры против того, что кем-либо когда-либо за время существования здания будут применены в ремонте и отделке какие-либо материалы (краски, лаки, и т. п.) содержащие, например, кетоны (см. «ацетон»), соответственно приводящие к порче (разрушению) пенополистирола. Соответственно, теоретическая применимость пенополистирола в строительстве сильно ограничена фактическими условиями его применения.
Пенопласт не подвержен воздействию микроорганизмов, не создает благоприятной среды для развития водорослей и грибов, однако благодаря неровной (шероховатой) поверхности создает условия для закрепления на поверхности изделия из пенопласта колоний микроорганизмов (водорослей);
Легкость обработки при помощи любых подсобных инструментов, в том числе пилы, ножа и т. п., не должна вводить в опасное заблуждение. Пенопласт легко режется горячей проволокой, однако это требует соблюдения правил безопасности (работы должны выполняться на открытом воздухе или в проветриваемых помещениях).
Большинство видов пенопластов при горении выделяют крайне токсичные вещества, что ограничивает их применение в отделке жилых помещений и фасадов зданий.

Применение[править | править код]

Пенопласт в качестве утеплителя при строительстве мансарды

лёгкий заполнитель отсеков, обеспечивающих непотопляемость судов (чаще маломерных);
материал для изготовления поплавков, спасательных жилетов и нагрудников;
материал для изготовления медицинских тар, в том числе для транспортировки донорских органов;
теплоизолятор и звукоизолятор в строительстве;
конструкционный строительный и отделочный материал (формообразующие и декоративные элементы);
теплоизолятор в бытовых приборах (например, в холодильниках);
упаковка для различных товаров (особенно хрупких), в том числе для пищевых;
материал моделей, применяемых при литье (металлов) по газифицируемым моделям.

См. также[править | править код]

Пенополистирол
Поролон
Пенополиуретан
Пенополиэтилен
Вспененный каучук
Карбамидно-формальдегидный пенопласт

Источник

Высокие технические характеристики пенопласта обеспечивают ему широкую сферу применения. Особой популярностью материал пользуется у строителей, отлично справляясь с функцией теплоизоляции помещений. Толщина и плотность материала напрямую влияют на его свойства.

Структура и основные параметры пенопласта

Состав ячеистой структуры пенопласта чрезвычайно прост – материал привычного белого цвета содержит 2% из полистирола, остальные 98% занимает воздух. Технология изготовления основана на вспенивании полистирольных гранул с последующей обработкой микроскопических элементов газообразователем. Многократное повторение процедуры обеспечивает стройматериалу значительное уменьшение веса и плотности.

Вспененная масса на следующем этапе подвергается процедуре высушивания, в результате чего остаточная влага испаряется. Процесс проходит в сушильных емкостях на открытом воздухе, после этого пенопласт приобретает привычную для потребителя структуру. Размеры гранул варьируются в пределах 0,5-1,5 мм, толщина стенок не превышает 0,001 мм.

Готовые гранулы прессуют для придания им формы плит. Чтобы получить требуемые параметры, блоки обрабатывают паром и нарезают специальным инструментом. В зависимости от заказа, размеры пенопласта могут быть стандартной и нестандартной формы. Обычно в технических характеристиках материала указана толщина от 20 до 1000 мм, при этом плиты могут иметь следующие размеры:

500х500 мм;
500х1000 мм;
600х1200 мм;
1000х1000 мм;
1000х2000 мм.

Многообразие форм выпуска плит пенополистирола и его технические характеристики, среди которых особо ценятся теплоизоляционные свойства, делают его востребованным стройматериалом при утеплении помещений с различной функциональной нагрузкой.

Свойства и характеристики материала

Пенопласт выдерживает колебания температур от -50 до +75оС без изменений технических характеристик. Детально ознакомиться с техническими характеристиками пенопласта поможет подробное описание его свойств:

Теплопроводность. Особая технология производства обеспечивает плитам пенопласта высокие теплоизоляционные свойства. Ячейки в форме замкнутых многогранников, размер которых не превышает 0,5 мм, препятствуют проникновению холодного воздуха и значительно снижают теплообмен. При повышении плотности материала данный показатель изменяется.
Звукоизоляция и защита от ветра. Стены помещения, в отделке которых использованы плиты пенопласта, надежно защищены от ветра. Среди технических характеристик внимания заслуживает высокая степень звукоизоляции, которая также обеспечивается благодаря ячеистой структуре материала.
Влагостойкость. Пенополистирол ценится строителями за низкую гигроскопичность относительно других материалов. Вода не способна проникнуть сквозь стенки ячеек, а только просачивается по каналам.
Долговечность и прочность. Пенопласт сохраняет первоначальные технические характеристики на протяжении длительного времени. Плиты способны выдержать значительное давление без деформации и разрушения. Ярким свидетельством может служить применение пенопласта при обустрйостве взлетно-посадочных полос. Толщина плиты пенополистирола напрямую влияет на степень прочности материала, имеет значение и правильность укладки.

Внимательного изучения заслуживает устойчивость пенопласта перед агрессивной средой. Показатели устойчивости плит пенополистирола напрямую зависят от состава воздействующего вещества. Плиты пенопласта проявляют устойчивость к растворам:

цемента;
гипса;
битума;
кислотам, щелочам и соляным растворам;
морской воды;
не восприимчивы к воздействию водорастворимых и акриловых красок.

Длительное соприкосновение с веществами, в составе которых присутствуют масла растительного и животного происхождения, дизтопливо и бензин может негативно отразиться на технических характеристиках пенопласта.

Когда плиты пенополистирола используются при строительстве объектов, следует избегать контактов с составами, которые агрессивно влияют на структуру материала. Среди них:

скипидар;
ацетон;
органические растворители красок;
эфир с уксусно-этиловой основой;
всевозможные насыщенные углеводороды и вещества, полученные путем нефтепереработки.

Сюда относятся мазут, солярка, керосин и бензин. Контакт с вышеперечисленными компонентами приводит к нарушению структуры и потере качеств, указанных в технической характеристике, также может спровоцировать полное растворение.

Внимание! Искусственное происхождение пенопласта выступает неблагоприятной средой для появления и развития микроорганизмов. Но при значительном загрязнении поверхности пенополистирольных плит размножение микроорганизмов становится возможным.

Среди положительных качеств плит пенопласта, которые не отражаются в технической характеристике, отмечается удобство использования и простой монтаж. Малый вес обеспечивает легкость в проведении работ, структура не создает сложностей при необходимости нарезки и последующего монтажа.

Пенополистирол входит в категорию экологически чистых стройматериалов, в процессе эксплуатации он не выделяет ядовитых веществ. При работе с ним не требуется применение средств защиты индивидуального характера. Многочисленные сводные таблицы технических характеристик не отражают многочисленные положительные качества стройматериала. Он не образует пыли при нарезке, ценится за отсутствие запаха, не раздражает слизистые и кожные покровы, не ядовит.

Пожаробезопасность – важная качественная характеристика пенопласта. При выборе строительного материала, этому показателю уделяют особое внимание. Качественные изделия должны проявлять устойчивость к открытому огню. Плиты пенополистирола относятся к 3-4 классу горючести. Такой материал не поддерживает процесс горения. Температура, при которой он способен вспыхнуть, в 2 раза превышает аналогичный показатель по древесине (+491оС по сравнению с +230оС).

Если в составе пенополистирола присутствует антипирен, класс горючести такого материала снижается до Г2-Г1. В маркировке эта особенность выражена буквой С. Воспламенение плиты пенопласта может произойти в результате длительного контакта с открытым огнем. Прекращение воздействия огнем приводит к его затуханию на поверхности пенополистирольной плиты в течение 4 секунд.

Отдельные технические характеристики плит пенопласта изложены в сводной таблице:

Формы выпуска

Плотность материала выступает определяющим фактором при разделении пенопласта на марки. Она напрямую влияет на показатели прочности и теплопроводности. Технические характеристики отдельных марок помогут определиться со сферой использования материала:

Маркировка ПСБ-С 15 принадлежит плитам с самой малой плотностью, которая составляет 15 кг на м3. Такие плиты пенополистирола чрезвычайно легкие, применяются для утепления бытовок и строительных вагончиков, т.е. в местах временного пребывания людей.
Большей популярностью пользуется марка ПСБ-С 25, где плотность, соответственно, составляет 25 кг/м3. Сфера применения – утепление фасадов зданий, полов, в качестве теплоизоляции кровли.
Пенопласт ПСБ-С 35 обладает плотностью 35 кг на кубический метр. Высокие технические характеристики пенополистирола с маркировкой 35 востребованы в процессе производства ж/б конструкций и сэндвич панелей.
Чрезвычайно плотной структурой обладает пенопласт 50. За счет этого плиты активно используется при обустройстве полового покрытия в холодильных складах, строительстве дорог.

Анализируя таблицы с техническими характеристиками, можно сделать вывод о целесообразности приобретения плит пенополистирола с целью утепления стен плотностью 25 и 35 кг/м3. Причем для внутреннего утепления будет достаточно плотности 25, а для отделки снаружи лучше воспользоваться пенопластом 35.

При выборе материала для утепления стен, имеет значение толщина пенопласта. Точных рекомендаций дать невозможно. Выбор зависит от ряда сопутствующих факторов, куда входят:

Климатические условия региона, где расположена постройка.
Материал, используемый для возведения стен. Зачастую стены строения состоят из нескольких слоев, различных по своим техническим характеристикам. Поэтому требуется определить суммарный показатель.
Плотность плиты пенополистирола, которая определяется маркировкой.

Обычно, по совокупности факторов, при необходимости утепления внутренних стен применяют пенопласт 50 мм, использование пенопласта 100 мм больше востребовано при наружных работах.

Достоинства и недостатки

Рассматривая технические характеристики пенопласта, в заключение стоит подвести итоги о положительных качествах материала и отдельных недостатках.

Итак, преимущества использования в качестве утепления:

Доступная стоимость.
Низкая теплопроводность обеспечивает пенопласту высокие характеристики теплоизоляции.
Легкий вес и простой монтаж.
Низкая гигроскопичность.
Экологическая безопасность.

Недостатков немного, но они присутствуют:

Горючесть. При выборе отдайте предпочтение усовершенствованной продукции, в составе которой присутствуют антипирены. Они снижают температуру воспламенения и обеспечивают самозатухание после прекращения воздействия открытым огнем.
Пенопласт разрушается под воздействием УФ лучей и отдельных химических составов, поэтому требует защиты.

Применение плит пенополистирола снаружи без дополнительной отделки нецелесообразно.

По своим техническим характеристикам пенопласт не уступает другим материалам с теплоизоляционными свойствами, а во многом даже превосходит их. Для получения качественной теплоизоляции стен важно правильно определить необходимую плотность материала и толщину плит. Вычисления ведут с учетом климатических особенностей региона и характеристик стен строения.

Жидкое стекло и его применение
Сколько досок в кубе
ДВП или оргалит
Штукатурка короед своими руками

Источник

Пенопласт – один из самых эффективных синтетических утеплителей, используемых для наружной и внутренней отделки дома. Он быстро приобрел популярность благодаря хорошим эксплуатационным качествам и стал распространяться в многочисленных областях частного и промышленного строительства.

характеристики пенопласта

Состав и структура материала

Основной компонент пенопласта – вспененный полистирол, причем самого полимера в готовом продукте содержится всего около 2% (по объему). Все остальное пространство занимает газ (природный или углекислый), заключенный в замкнутые полистирольные капсулы или ячейки. Макроструктура материала представляет собой гранулы диаметром в несколько миллиметров, спрессованные и затем разрезанные в конгломераты разной формы.

Стенки полимерных капсул обладают минимальной пористостью, поэтому в ячейки с газом почти не попадает влага. Это поддерживает низкую плотность пенопласта и сохраняет его теплоизоляционные качества. Для снижения горючести в материал вводят ряд добавок, снижающих время самостоятельного горения (без внешнего источника пламени). Благодаря этому повышается пожаробезопасность при условии кратковременного воздействия огня.

Физические свойства пенопласта

К главным характеристикам пористого полистирола относятся:

прочность – пенопласт не отличается выдающимися прочностными характеристиками и способен крошиться и ломаться даже при слабом механическом воздействии. Его можно легко повредить при помощи острых предметов или просто ударив по поверхности. Чтобы снизить вероятность разрушения, пенопласт покрывают слоями более твердого материала, равномерно распределяющего внешние нагрузки;
гибкость – пенополистирол слабо поддается изгибающим воздействиям и может сломаться под ними в любой момент. По этой же причине пенопластовые плиты устанавливают лишь стационарно, избегая любых крутящих нагрузок;
теплопроводность – наличие в полых капсулах газов (естественных теплоизоляторов) обеспечивает материалу низкий коэффициент теплопередачи. Этому также способствует отсутствие конвекции внутри пор из-за их малого диаметра. Чтобы полностью прогреть кусок пенопласта до заданной температуры, понадобится длительное время;
склонность к усадке – свободнолежащие плиты из пенополистирола поддаются незначительной усадке, вызванной силой тяжести. Величина усадки составляет 1,5-3 мм в течение шести месяцев. По окончании этого срока естественное уплотнение материала прекращается;
температурное расширение – при повышении температуры линейные размеры плиты увеличиваются (процесс является обратимым). Численные показатели расширения соответствуют примерно 1 мм на 1 м плиты пенопласта при изменении температуры на 15-20 °С;
паропоглощение – пенопласт менее стоек к диффузионному проникновению влаги, чем к воздействию жидкой воды, поэтому в особо влажных помещениях его поверхность дополнительно прикрывают слоем металлической фольги. При ее отсутствии часть водяных паров может проникать через слой материала и конденсироваться при снижении температуры, что отрицательно влияет на всю теплоизоляционную систему.

физические свойства пенопласта

Химические свойства

К эксплуатационным параметрам материала, обуславливающим долговечность под действием внешних факторов, относятся:

химическая устойчивость – пенополистирол невосприимчив ко многим веществам, кроме растворителей и кислот-окислителей. Смеси на основе ацетона, эфиров и легких углеводородов быстро растворяют пенопласт, не оставляя от него даже видимых следов. Со щелочами пенопласт умеренно устойчив, однако, специально подвергать их воздействию все же не стоит;
температурная стойкость – пенопласт имеет низкую температурную границу разрушения. Уже при 60-70 °С из него начинают выделяться газы, являющиеся продуктами деструкции исходного полимера. При температуре выше 100 °С разложение полистирола происходит особенно интенсивно и сопровождается еще большим количеством токсичных выделений. Тяжелые последствия на организм могут наступить даже спустя несколько дней после их вдыхания.

Пожарная безопасность пенопласта двояко трактуется сторонниками и противниками материала. Первые утверждают про его высокую устойчивость к пламени, аргументируя это тем, что подожженный пенопласт практически не поддерживает огонь без постороннего источника тепла. Вторые сетуют на выделение большого количества газов при пожаре, вредных для человека. При объективном рассмотрении пенопласт – довольно горючее вещество, требующее правильного обращения при отделке зданий.

Видео: Пенопласт (пенополистирол, ППС, EPS). Преимущества и недостатки.

Биологические свойства пенопласта

Пенопласт относится к группе строительных материалов, которые не поддаются воздействию микроорганизмов. Из-за слабого водопоглощения на поверхности пенопласта очень медленно образуется плесень. Грибковые поражения пенополистирола можно наблюдать лишь в очень влажных помещениях с отсутствующей вентиляцией.

В отличие от бумаги или древесины, пенопласт не разрушается при появлении плесени, а ее налеты можно легко очистить с поверхности вручную. Деструкция утеплителя, наблюдаемая на протяжении длительного времени, связана не с биологическими факторами, а с действием ультрафиолета, тепла и кислорода воздуха.

Применение пенопласта в ремонте и строительстве

Благодаря невысокой стоимости, малой плотности и хорошим теплоизоляционным качествам, пенопласт используют во всех строительных сферах – от возведения капитальных стен до отделки помещений. Его часто рекомендуют в качестве утеплителя крыши и подкровельного пространства, уложенного снаружи и внутри здания. Чтобы получить действительно экологичную и безопасную постройку, к отделке пенопластом следует подходить с большим вниманием.

Способы использования пенополистирола:

обшивка наружной части стен. Внешний пенопластовый слой необходимо покрыть слоем штукатурки или другого прочного материала, чтобы избежать разрушения при механическом и солнечном воздействии;
отделка помещения изнутри. При возведении небольших домов часто используют метод несъемной опалубки, при котором промежуток между стенами из пенопластовых блоков заливается бетоном. Чтобы защитить жильцов в случае пожара, внутренний слой пенопласта нужно укрыть слоем штукатурки толщиной не менее 30 мм.
как прослойка между двумя стенами – используется в капитальном строительстве и является оптимальным строительным решением. Такие постройки не обладают выдающимися теплотехническими характеристиками, однако, температура в них зимой все же выше, чем в домах без пенопласта, а в жару внутренние поверхности стен нагреваются меньше. Подобное расположение более безопасно с пожарной точки зрения, поскольку даже при интенсивном возгорании прослойка не сможет воспламениться.

Видео: Утепление пенопластом фасад. Как выбрать пенопласт. Как выбрать сетку для пенопласта.

Совет: при использовании пенопласта внутри помещения через него не следует прокладывать трубы отопления и подвода горячей воды, а также электрическую проводку без металлического гофрирования. Локальные перегревы в местах контакта пенопласта с коммуникациями будут приводить к ускоренному разложению полистирола и выделению вредных паров.

Выводы: пенопласт – эффективный теплоизоляционный материал, обладающий стойкостью к влаге и не изменяющий своих характеристик при условии нормальной эксплуатации. Из-за слабой устойчивости пенополистирола к высоким температурам и чрезвычайной токсичности продуктов горения следует уделять особое внимание его защите негорючими и огнестойкими покрытиями. Пенопластовые утеплители лучше всего использовать для защиты внешней стороны стен и теплоизоляции в межстенном промежутке, чтобы исключить возможность их нагрева и разложения.

Источник