Основные сведения о материале пенополистирол

Пенополистирол — это газонаполненный полимерный материал, получаемый путем вспенивания полистирола и его сополимеров. Материал имеет закрытопористую структуру и на 98% состоит из газа, что обуславливает его высокие звуко- и теплоизоляционные свойства.

Благодаря своим эксплуатационным и конструкционным характеристикам, а также относительно низкой стоимости, полимер нашел широкое применение в строительстве, производстве холодильного оборудования, упаковочной тары и декоративных украшений.

Виды пенополистирола

Пенополистирол, в зависимости от метода изготовления, бывает следующих видов:

• беспрессовый, состоящий из множества неоднородных пор и гранул размером от 5 до 10 мм. Данный вид материала имеет наибольшую степень водопоглощения;
• прессовый, имеющий структуру с герметично замкнутыми порами. Вследствие этого обладает низкими показателями коэффициента теплопередачи;
• экструдированный, отличающийся от прессового более мелкими размерами закрытых пор. Широко применяется в качестве тепло- и гидроизоляции.

Технические и эксплуатационные характеристики

Полимер имеет свои положительные и отрицательные свойства, которые необходимо учитывать при выборе материала для производства работ. Чтобы разобраться, пенополистирол что это такое, допустимо и обосновано ли его применение в конкретных условиях, необходимо подробно рассмотреть его технические и эксплуатационные характеристики.

Показатель теплопроводности

Одним из самых важных свойств материала, определяющим его основную сферу применения, является низкая теплопроводность (коэффициент теплопроводности материала составляет 0,037-0,043 Вт/мК).

Плита пенополистирола толщиною 120 мм по теплоизоляционным характеристикам соответствует кирпичной стене толщиной 2100 мм или деревянной толщиной 450 мм.

Гигроскопичность

Пенополистирол имеет невысокие показатели гигроскопичности и плохо впитывает воду. Водопроницаемость посредством капиллярной диффузии не превышает 2-3% от объема материала. При контакте с водой полимер сохраняет свои основные свойства, не деформируется и не разрушается.

Взаимодействие с химическими веществами и микроорганизмами

Материал устойчив к воздействию агрессивных кислых сред, за исключением концентрированных азотной и уксусной кислот. Не разрушается при контакте со щелочными растворами и солями (может эксплуатироваться в условиях морского климата).

Важным свойством пенополистирола при работе на строительной площадке является его совместимость с известью, спиртами, битумами, клеящими составами, красками, различными смесями на основе гипса и цемента.

Не подверженность полимера поражению грибком и микроорганизмами делает возможным его применение в сырых и неотапливаемых помещениях.

Плотность и прочность

Материал намного легче воды. Плотность пенополистирола составляет от 0,015 до 0,05 кг/м3, но при этом он проявляет достаточно высокие показатели прочности на сжатие. Некоторые марки пенополистирола применяются в качестве утепляющего слоя в конструкциях автодорог и аэродромов для предотвращения промерзания и вспучивания грунта.

Шумопоглощение

Наряду с низкими показателями теплопроводности полимерный материал, вследствие своей пористой структуры, хорошо поглощает звук. Поэтому, помимо теплоизоляции наружных стен здания, распространено применение пенополистирола в качестве шумоподавляющего наполнителя внутренних перегородок помещений.

Температурный режим и горючесть

Пенополистирол может эксплуатироваться в широком температурном диапазоне, не боится мороза, выдерживает продолжительный нагрев до +80, а краткосрочный – до +95 градусов. Превышение этой температурной отметки приводит к размягчению материала (свойства термопласта).

Температура воспламенения полимера составляет +450 градусов. Горючесть материала является его основным недостатком. Введение в состав пенополистирола антипиренов позволяет повысить порог возгорания и придать материалу свойство самозатухания.

Срок службы

При условии соблюдения правил эксплуатации материала его срок службы составляет не менее 50 лет. В течение всего этого периода времени пенополистирол сохраняет все свои технические и эксплуатационные качества.

Производство пенополистирола

Стандартная технология производства пенополистирола предусматривает наполнение гранул полистирола газом путем его растворения в расплаве сырья. В процессе дальнейшего нагрева и кипения смеси происходит увеличение размеров гранул полистирола внутри закрытой емкости до тех пор, пока вспененная масса не займет собой весь свободный объем.

Для производства стандартного строительного пенополистирола используются хорошо растворимые в жидкостях виды газа, а для изготовления пожаробезопасной модификации полимера – только углекислый газ.

Иногда применяется дорогостоящая вакуумная технология производства пенополистирола, при которой в структуре материала газ отсутствует совсем.

Применение материала в различных областях

Основное направление использования пенополистирола – теплоизоляция зданий, сооружений и различных агрегатов. Вторая область его применения – моделирование и конструирование, в том числе – производство упаковочной тары и диэлектрических деталей. Вот некоторые примеры использования пенополистирола:

• военная промышленность: амортизирующие прокладки в шлемах, налокотниках, наколенниках;
• производство бытовой техники: изоляция стенок холодильников (постепенно вытесняется использованием пенополиуретана);
• пищевая промышленность: изотермическая упаковка замороженных продуктов питания;
• строительство: средний слой утепления фасадов зданий, несъемная опалубка железобетонных стен, защита от промерзания фундаментов, грунта основания подземных сооружений и конструкций, автодорог, железных дорог;
• дизайн объектов архитектуры: изготовление декоративных элементов фасадов и лепнины;
• внутренние интерьеры: изготовление деталей мебели, украшений, подвесных потолков;
• в некоторых странах пенополистирол допускается к использованию в качестве наполнителя детских игрушек.