Характеристики и особенности экструдированного пенополистирола

Марки, их характеристики и применение

Современные производители предлагают листовой 50 мм пенополистирол различных марок, отличающихся по плотности материала.

ПСБ-С15 (плотность 11-15 кг/м3). Такой материал проводит менее 0,037-0,04 Вт/м°С и способен выдержать сжатие не более 40 кПа.

• ПСБ-С35 (от 25 кг/м3). Данная марка пенополистирола обладает теплопроводностью 0,035-0,039 Вт/м°С и способна выдерживает нагрузку до 140 кПа.
• ПСБ-С50 (40-45 кг/м3). Теплопроводность этого вида ППС – 0,04-0,043 Вт/м°С, прочность – до 60 кПа.

Буква «С» в маркировке свидетельствует о том, что при производстве были использованы антипирены – вещества, повышающие пожаробезопасность материала.

У каждой марки ППС есть свое применение. Например, ПСБ-С15 используется в небольших конструкциях при внутренней теплоизоляции частных домов. ПСБ-С25 применяют для внешних теплоизоляционных работ на более крупных объектах, ПСБ-С35 подходит для утепления фасадов и напольных.

Подробнее о том, что такое пенополистирол и как его производят, вы узнаете далее.

Какие поверхности нельзя утеплять пенополистиролом

Прежде всего, не следует использовать экструзионные плиты для теплоизоляции поверхностей, температура которых не соответствует заявленным производителями режимам, от -50 до +75С.

Кроме этого, крайне низкая паропроницаемость материала не позволяет использовать его в банях, бассейнах и других помещениях с повышенной влажностью. В этом случае применение пенополистирола в качестве теплоизолятора потребует дополнительных мер по обеспечению вентиляции, что отрицательно скажется на трудоемкости и стоимости работ. Игнорирование этих мер может привести к появлению плесени или грибка между утеплителем и ограждающей конструкцией.

Маркировка

Вспененный пенополистирол маркируется по стандартам ГОСТ и по европейским.

Согласно ГОСТу, маркировка должна содержать следующие данные:

• Название изделия
• Название или торговую марку изготовителя и его адрес
• Рабочую смену, дату изготовления, цех предприятия-изготовителя
• Класс пожарной безопасности
• Термическое сопротивление
• Теплопроводность
• Номинальную толщину
• Код маркировки
• Тип облицовки или покрытия при их наличии
• Длину и ширину
• Количество изделий в упаковке и их общую площадь, если это необходимо

Европейские стандарты маркировки ЭППС обозначены в документе EN 13164:2001. Однако разные производители имеют собственные обозначения основных характеристик. Например, материал под маркой Пеноплекс имеет следующую маркировку:

• Указание типа – 30, 35, 45
• Обозначение рифленой поверхности
• Указание выбранной четверти
• Толщина плиты в мм

Такая маркировка имеет следующий вид: 35GS-30.

Свойства и технические характеристики ЭПП

Водопоглощение, стремящееся к нулю. Если полностью погрузить плиту в воду, то ее запаянная поверхность не сможет впитать влагу

Торцевые части – открытые, и поэтому в межячеечное пространство может проникнуть вода, но ее количество будет мизерным.

Невысокая теплопроводность (гораздо ниже, чем у других материалов), поэтому на экструдированный пенополистирол давно обратили внимание представители строительных специальностей, изготовители холодильного оборудования и даже дорожники.
Неспособность к гниению, что легко объясняется, ведь ЭПП в контакт с влагой не вступает.
Плохая переносимость ультрафиолета.
Пенополистирол экструдированный имеет выдающиеся характеристики благодаря упорядоченной структуре ячеек, ведь он отлично переносит изгибающие и контактные нагрузки.
Высокая стойкость к химическим реагентам, в числе которых солевые растворы, щёлочи, спирты, ацетилен, фторированные углеводороды и пр. Материал не вступает в контакт с маслами, известью, цементом, природными газами и их смесями, но боится дихлорэтана и ацетона.
Незначительная светопропускная способность (для неокрашенного ЭПП).
Плиты имеют небольшую толщину (15–20 мм), что в некоторых случаях высоко ценится людьми, вынужденными использовать его для решения широкого спектра задач.
Температура плавления составляет 2500 С, а некоторые марки экструдированного пенополистирола могут плавиться при температуре в 3000 С.
Температурный диапазон, при котором материал может эксплуатироваться: от +750 С до -500 С

Резкие перепады нежелательны, так как было замечено, что из-за этого ЭПП может покрываться трещинами.

Особенности теплоизолятора

Производство пеноплекса для утепления стен включает в себя следующие технологические операции:

1. Гранулы материала загружают в экструдер, где они нагреваются до в 130-140°С;
2. В порцию добавляются вспениватели – порофоры;
3. Загустевшая масса выдавливается из экструдера на транспортерную ленту, после чего режется на размерные плиты;

Смесь полуфабриката пеноплекса для утепления стен снаружи состоит не только из пенополистирола и порофоров – в нее добавляют антиоксиданты, предназначенные для предотвращения термического окисления при переработке и нарушения целостности утеплителя при эксплуатации, антипиреновые вещества для повышения огнестойкости, а также антистатические, светостабилизирующие и модифицирующие добавки, защищающие теплоизоляционный материал от воздействия внешних факторов.

Основные положительные параметры материала:

1. Низкое поглощение влаги у пенополистирола – главное преимущество;
2. Минимальный коэффициент теплопроводности, что позволяет, проводя расчет толщины, выбирать тонкие плиты;
3. Высокая паронепроницаемость пеноплекса: плита толщиной 20 мм заменяет один слой рубероида, но при этом еще и утепляет рабочую поверхность;
4. Высокая прочность на сжатие и другие механические нагрузки. Метод экструзии в производстве теплоизоляции позволяет равномерно распределять ячейки материала, улучшая качества плотности и прочности;
5. Легкий и быстрый монтаж утеплителя за счет небольшого веса и хорошей плотности;
6. Длительный срок эксплуатации экструдированного пенопласта – до 50 лет;
7. Отличная шумоизоляция и минимальная химическая активность.

Особенности пеноплекса

Диапазон размеров пеноплекса:

1. Длина плиты – от 120 до 240 см;
2. Ширина плиты – 60 см;
3. Толщина – от 2,0 до 12,0 см.

Недостатки экструдированного пенопласта:

1. Горючесть групп Г3-Г4, образование токсичного дыма при возгорании;
2. Полимерные добавки в составе материала при солнечном облучении могут испарять токсичные вещества. Поэтому оптимальное применение пеноплекса – наружное, например, утепление кирпичной кладки;
3. Продукты нефтепереработки и некоторые органические вещества могут деформировать пеноплекс толщина которого может быть любой. Это такие вещества, как: формальдегид и формалин, ацетон и метилэтилкетон; жидкости с этилом в составе, бензольные компоненты, полиэфирные смолы, синтетические краски и ГСМ.

Статья по теме: Как отделать угол стены декоративным камнем

Эксплуатационные характеристики пеноплекса

Свойства теплопроводности определяют качество утепления пеноплэксом. Чем больше коэффициент теплопроводности, тем меньше сантиметров будет слой утепляющего материала. Укладывать изолятор изнутри или снаружи – зависит от характеристик паропроницаемости и прочности (плотности). Сравнить параметры популярных материалов для утепления пола и других поверхностей можно, изучив данные в таблице:

Сравнение теплоизоляторов

Из таблицы понятно, что пенопластовая теплоизоляция имеет среднее значение теплопроводности, которое немного меньше, чем у пенополиуретана, мастик и рулонных материалов. Но выбрать пеноплекс можно только за то, что слой такой жидкой изоляции не имеет стыков и швов, как у плитных утеплителей, сколько бы ни наносилось слоев на поверхность.

Где применяется экструдированный пенополистирол?

Данная особенность, позволяет использовать пенополисирол в качестве утеплителя:

1. Подвалов;
2. Цокольных частей здания;
3. Подземных частей зданий и сооружений;
4. Дорог от промерзания почв;
5. Взлетно посадочных полос;
6. Утепления кровли;
7. Изготовление сэндвич-панелей;

Экструдированный пенополистирол в качестве утеплителя, выпускается в форме плит.

Утепление экструдированным пенополистиролом технониколь зданий, подвалов и прочих сооружений, производится в основном с наружной части здания.

Не рекомендуется производить утепление изнутри зданий и сооружений, по ряду причин:

1. Смещается точка росы внутрь помещения. Это приведет к образованию конденсата и образованию плесени.
2. Плиты пенополистирола, очень горючий материал. Для снижения горючих свойиств, их обрабатывают специальными веществами, антипиренами. Антиперены – (от греческого anti —противодействие, и руr — огонь), снижают способность к горению. Но при этом, являются токсичными химическими соединениями, выделяющимися постоянно, на протяжении всего срока эксплуатации экструдированного пенополистирола.

Сферы применения видов

Несмотря на то что плотность экструдированного пенополистирола мало сказывается на его теплоизоляционных показателях, сферы применения у разных классов все же разные.

Схема применения экструдированного пенополистирола.

Плиты 31С используют с целью изоляции ненагруженных частей какого-либо сооружения, например стен фундамента, инверсионных типов кровли и других подобных. Таким пенополистеролом утепляют полы. Широко используют в системах «теплых полов».

Часто используется для утепления системы канализации. Поскольку пеноплекс 31С относится к категории огнестойкости Г4, его используют только в защищенных от огня конструкциях.

Плиты 35 отличаются от первого вида не только своей удельной массой, но и категорией огнестойкости. В состав такого экструдированного пенополистирола входит антипирен – вещество, которое придает дополнительную устойчивость к открытому огню.

Материал с маркировкой 35 является слабогорючим и не способен распространять открытый огонь на своей поверхности. Это позволяет использовать его не только в утеплении фундаментов, но и кровли.

Наибольшее применение материал данного вида получил в изоляции различных ограждающих конструкций.

Плиты 45 отличаются от всех других видов тем, что имеют огромный запас прочности на сжатие. Это дает возможность использовать его при строительстве автомобильных дорог, укладке взлетно-посадочных полос и других подобных конструкций.

В частном строительстве используется при устройстве кровли, которая подвергается большим нагрузкам, например, кровля подвала, одновременно являющаяся полом гаража.

В строительстве промышленных масштабов используется для утепления сильно нагруженных полов.

Как видно, разные виды экструдированного пенополистирола, в зависимости от своей плотности, имеют разные сферы применения, поскольку плотность влияет, главным образом, на прочность материала.

Разбираем свойства этих двух видов пенопласта.

Утеплением стен с их использованием имеет высокую эффективность. Традиционный пенопласт при показателе плотности 25 требует использование плиты в 40-50 мм. Узнайте больше фактов и свойств из материала статьи.

Различие пенопласта по способам изготовления

Прежде чем мы приступим к рассмотрению видов пенопласта необходимо внести ясность в терминологию. Многие называют пенопластом легкий белый материал состоящий из огромного количества белых спрессованных шариков, в целом это верно, но нужно разъяснить один момент. 

Пенопласт — это общее название для целой группы материалов получаемых путем вспенивания пластмасс. Так как вспенивать можно различные пластмассы, то существует огромное количество пенопластов. Например, если в качестве сырья применяется полистирол — получается материал пенополистирол, если в качестве сырья используется полиуретан — получается материал пенополиуретан (один из видов это монтажная пена), из поливинилхлорида получают поливинилхлоридный пенопласт.

Технология производства для всех пенопластов состоит из трех основных этапов:

1. Смешивание используемых компонентов.
2. Вспенивание.
3. Структурирование.

Основным технологическим звеном является вспенивание, на этом этапе происходит газонаполнение полимеров, которое определяет технические характеристики материала.

Важную роль на физико-механические свойства пенопласта оказывает соотношение между открытыми и закрытыми ячейками с воздухом. Замкнутые ячейки – гарантия низкой гигроскопичности. Чем меньше пенопласт впитывает воды, тем лучше его теплотехнические характеристики, тем дольше служит материал.

Зависит структура пенопласта от технологии изготовления и используемого сырья. Большое число замкнутых ячеек у пенопласта из полистирола, полиуретана и поливинилхлорида.

По технологии производства различают две основные разновидности пенополистирола:

• вспененный пенополистирол — (EPS)
• экструдированный пенополистирол — (XPS).

Вспененный пенополистирол — (EPS)

Наиболее часто в быту используется вспененный пенополистирол. Он применяется в качестве теплоизоляции, материала для упаковки техники и мебели. При его изготовлении газонаполнение полимеров производится с помощью вспенивающих компонентов.

Вспененный пенополистирол.

Технологическая цепочка состоит из нескольких этапов:

• Перемешивание полистирола, который иногда заменяют полимонохлорстиролом или полидихлорстиролом.
• Добавление вспенивающих компонентов, в роли которых выступают легкокипящие углеводороды – дихлорметан, пентан или изопентан.
• Добавление добавок, которые улучшают свойства готового материала – пластификаторов, антипиренов и красителей.
• Формирование гранул с равномерным распределением легкокипящих жидкостей в полистироле.
• Обработка паром или горячим воздухом.
• Увеличение гранул в размерах в результате резкого испарения легкокипящих жидкостей.
• Структурирование ячеек пенопласта, придание ему формы.

В результате закипания вспенивающих компонентов гранулы увеличиваются в размерах более чем в 50 раз. Стенки формирующихся ячеек твердеют и сливаются, замыкая внутри воздух – идеальный теплоизолятор. Материал получается легким, однородным, хорошо сохраняет преданную ему форму.

Гранулы вспененного пенополистирола в увеличенном виде.

Экструдированный пенополистирол — (XPS)

Главными отличиями в технологии производства экструдированного пенополистирола являются отсутствие обработки паром и структурирование путем выдавливания из плоскощелевой экструзионной головки. В качестве вспенивающего агента в первые десятилетия производства материала использовали фреоны, сегодня применяют углекислый газ. 

Этот пенополистирол имеет сплошную структуру с закрытопористыми ячейками диаметром 0,1 – 0,2 мм.

Экструдированный пенополистирол.

Экструдированный пенополистирол обладает хорошими теплоизоляционными свойствами при этом он обладает большей плотностью чем вспененный пенополистирол. Это позволяет использовать экструдированный пенополистирол для утепления тех объектов, для которых вспененный пенополистирол слишком мягкий. Возможно изготовление экструдированного пенополистирола, который будет выдерживать нагрузку до 35 тонн на 1 м2.

Преимущества и недостатки

разлагаются с выделением ядовитых газов

Чтобы предупредить возгорание утеплителей, производители должны обязательно вводить в их состав антипиреновые добавки, благодаря чему повышается температура плавления.

ЭПП нельзя считать экологически чистым материалом, потому что исходное сырье невозможно полностью очистить от толуола и стирола. Конечно, существует специальная технология, только ее применение для производителей, стремящихся к удешевлению продукции, попросту невыгодно. Но есть и положительный момент: отличие пенопласта в том, что в этом отношении он опаснее, и от экструдированного пенополистирола гораздо меньше вреда.

Преимущества:

1. При отсутствии склада хранить материал можно прямо на улице, но в заводской упаковке, то есть он не требует особых условий для хранения.
2. Возможность использования в любых климатических условиях. Пенополистирол экструдированный способен выдерживать резко отрицательные температуры и повышенную влажность, но от попадания прямых солнечных лучей его нужно беречь.
3. Долговечность. Срок службы составляет 50 лет, и это при условии внешней эксплуатации.
4. Плиты монтируются предельно просто, а при обработке они не крошатся и не оставляют большое количество пыли.
5. Невысокая стоимость, доступная для всех категорий населения.
6. Отсутствие необходимости в использовании дополнительной тепло- и гидроизоляции.
7. Относительная экологическая чистота.
8. Уникальные технические характеристики позволяют использовать этот полимер максимально широко.
9. Высокая стойкость к грибкам, повышенной кислотности и загрязнениям.

Особенности производства

Обратив внимание на название этого популярного материала, можно сделать вывод, что он представляет собой одну из форм более глубокой переработки вспененного полимерного сырья, которое получается благодаря конденсации стирола под действием катализаторов в условиях органических растворителей

Эксплуатационные характеристики, а также преимущества и недостатки этого материалы обусловлены процессом и его производства.

• Сначала берется исходное сырье, представленное мелкими частичками, помещенными в реактор. Там в условиях высоких температур и давления эти компоненты насыщаются специальным газообразным составляющим.
• После сброса давления масса начинает стремительно расширяться, как пена. Одновременно с этим она постепенно охлаждается и обретает все необходимые твердому телу свойства.
• Горячую и тягучую массу пропускают через экструдеры. Благодаря этим действиям, полистирол становится более плотным и похожим на многослойный пластик.

В результате этих этапов работ получается особый экструдированный материал. В его непосредственной структуре полистирол занимает всего 1–2%. В качестве остальных составляющих выступает воздух, очищенный от водяных паров, для которого характерная минимальная теплопроводность.

К главной особенности экструдированного полистирола (ЭППС) можно отнести его нулевое пропускание влаги и газов. Этот современный и высокотехнологичный материал не пропускает через свою структуру водяной пар, как, например, всем известная минеральная вата. Со временем полистирол не наполняется водой и не теряет своих теплоизоляционных характеристик. С такими проблемами не придется столкнуться даже в том случае, если монтаж материала произошел не совсем правильно, и точка росы пришлась на поверхность утеплителя.

Описание и особенности

Изготовление утеплителя основано на применении технологии вспенивания полимерной массы и последующей эструзии (продавливания) композиции через специальную форму. Переплавка в печи увеличивает плотность.

Материал обретает мелкоячеистую структуру, закрытую от внешних воздействий с низкой теплопроводностью. Если посмотреть на срез, то в практически однородной массе виднеются крохотные воздушные пузырьки.

Первоначально для вспенивания полимера применяли фреон, запрещенный впоследствии за разрушение озонового слоя Земли. Современное производство обходится другими реагентами.

Область применения теплоизолятора очень широкая: на цокольных этажах зданий, фундаментах, кровлях, фасадах. Достичь наилучшего эффекта можно в конструкциях, контактирующих с грунтом.

Используют материал в сооружении дорог для защиты от промерзания и явлений пучения, взлетных полос, железнодорожных конструкций. В отрасли сельского хозяйства утепление экструдированным пенополистиролом проводят в парниках, теплицах, овощехранилищах.

Востребован материал на строительстве ледовых арен и спортивных площадок. По ряду направлений к нему, как не имеющему аналогов, предъявляются особенно высокие требования надежности и долговечности.

В строительной сфере материал представлен плитами. Толщина экструдированного пенополистирола всего 20-100 мм. Показатель практически вдвое меньше толщины пенопласта. Упаковки могут быть разных размеров: 600×1200 мм, 580×2400 мм. Разные производители устанавливают свои стандарты. Кроме плит, из полимера изготавливают:  

• множество декоративных элементов вместо гипса;
• различные функциональные подложки под напольные покрытия для утепления и защиты от изнашивания.

 

Технические характеристики универсального материала уникальны:  

1. Водонепроницаемость благодаря замкнутым структурным ячейкам.
2. Биоустойчивость, полимер не подвержен воздействию бактерий, грибка, гниению — в целом, разложению.
3. Низкая теплопроводность.
4. Устойчивость к температурному диапазону от -50° до +70° с сохранением рабочих свойств.
5. Устойчивость к деформации.
6. Долговечность. Гарантия сохранения свойств – до 50 лет.
7. Совместимость (адгезия) с прочими строительными материалами путем крепежа клеем, уголками.
8. Легкий вес.
9. Неподверженность горению при условии содержания добавок.
10. Удобство в работе: легко режется, монтируется.

  Преимущества материала неоспоримы, но есть свои минусы, которые стоит принять во внимание:  

1. Низкий класс горючести. В условиях высокой температуры, свыше 70°С начинает выделять токсичные вещества. Материал не возгорает, плавится и дымит.
2. Высокая цена.
3. Материал разрушается под воздействием растворителя. Проявляется несовместимость, например, с битумной мастикой, состав которой влияет на утеплитель.
4. Паронепроницаемость (в определенных сферах). Так, в деревянных домах происходит нарушение внутренней экосистемы, что приводит к образованию плесени и разрушению древесины.
5. Низкий уровень звукоизоляции (характерно для плит толщиной до 30 мм).
6. Низкая устойчивость к УФ-лучам.

  Некоторые характеристики признаются спорными, проявляются только в определенных условиях. В мире неоднозначное отношение к материалу основано именно на вопросе огнестойкости. В ряде стран Европы и США теплоизолятор запрещен. С учетом этих данных следует применять плиты рационально, на основе бесспорно проверенных данных.

Что такое экструдированный полистирол

Этот материал известен достаточно давно, ведь его изобрели более 60 лет назад. Экструдированный пенополистирол стал продолжением совершенствования строительных и изолирующих материалов. По сути, это пластик, отличие которого заключается в наличии равномерной ячеистой структуры. Технология изготовления листов ЭПП заключается в смешивании гранул полистирола, осуществляемом в условиях высокого давления и температуры, что сопровождается добавлением в состав вспенивающего компонента.

В качестве последнего может использоваться смесь легких фреонов и двуокись углерода. Далее полученный состав начинают выдавливать из экструдера. В результате получается готовый продукт, представленный в виде прозрачных или цветных листов. Прежде чем использовать его для решения тех или иных задач, плиты обязательно просушивают. Экструдированный полистирол предлагается к продаже в виде листов пластмассы, которые постоянно подвергаются воздействию ультрафиолетовых лучей. Уникальность этого продукта во многом связано с его великолепными теплоизоляционными и прочностными качествами, добиться чего удается за счет использования специальной технологии, а также однородного состава и структуры, представленной в виде мелких ячеек.

Особенности ЭПП

Если попытаться выяснить, какие химические вещества входят в состав экструдированного пенополистирола, то можно заметить, что в этом плане он очень схож с пенопластом. Но это неудивительно, учитывая что и тот, и другой создавались на базе полистирола. В то же время пенопласт не в состоянии на равных конкурировать с экструзионным пенополистиролом по его возможностям. Широкая функциональность этого материала связана с особенностями используемым методом его производства. Главным отличием от пенопласта следует назвать то, что при изготовлении последнего не используется экструдер. Однако именно благодаря экструзии полимер и получает возможность приобрести совершенно новые свойства.

По мере плавления гранулы соединяются друг с другом, формируя однородную вязкую массу, в результате чего сырье начинает постепенно приобретать вязкотекучую консистенцию. При прохождении последующих этапов производства этот материал не меняется своего состояния, стабильность которого обеспечивают неразрывные межмолекулярные связи. Если проанализировать микроструктуру экструдированного пенополистирола, то она является полностью дискретной и представлена в виде ячеек, содержащих внутри себя газ. Ввиду того, что этот материал имеет поры, он устойчив к впитыванию пара и влаги. Как раз этими качествами и не обладает пористый пенопласт.

Сфера применения экструдированного пенополистирола

Рассмотрим более детально возможные области использования пенополистирольных плит. Эксплуатационные и механические характеристики позволяют активно использовать пенополистирола для:

• Теплоизоляции частных домовладений и объектов ПГС;
• Защиты от промерзания подушки автомобильных дорог, магистральных трубопроводов, взлетно-посадочных полос;
• Теплоизоляции фундамента, подпорных конструкций и кровель;
• Производства бытовых и промышленных холодильных установок, рефрижераторов;
• Устройства различных видов гидробарьеров;
• Производства упаковки и одноразовой посуды;
• Изготовления предметов быта.

Не смотря на то что сфера использования экструдированных панелей довольно обширна, существуют и некоторые ограничения.

Размер и толщина листа ЭППС

Длина листов экструдированного пенополистирола составляет 1200-2400 мм, ширина – 500-600 мм, а толщина 20-150. Чтобы подобрать конкретное значение рекомендуется отталкиваться от сферы применения, например по толщине советы следующие:

• для пола на первом этаже – от 50 мм;
• для второго этажа и выше – 20-30 мм;
• для дополнительной звукоизоляции на полу – 40 мм;
• для внутренней обшивки стен – 20-30 мм;
• для внешней обшивки стен – 50-150 мм.

На видео- характеристики экструдированного пенополистирола в сравнении:

Конкретные значения толщены для различных теплоизоляционных работ представлены в СНиП. Также в интернете можно найти онлайн-калькуляторы, позволяющие рассчитать толщину под определенные задачи.