Пенополистирол
Пенополистирол настолько широко применяется в различных отраслях производства и строительства, что каждый из нас периодически сталкивается с ним в быту. О свойствах и области применения этого материала мы вам расскажем в нашей статье.

Что такое пенополистирол?

Пенополистирол стал уникальной новацией в конце 20-х годов прошлого века; его способ производства был запатентован еще в 1928 году, и с тех пор несколько раз подвергался модернизации. Главным преимуществом пенополистирола перед похожими материалами является уникальное сочетание низкой теплопроводности (свойств утеплителя) и относительно легкого веса.

Производство идет путем добавления газа в полимерную массу полистирола, которая при последующем нагреве значительно увеличивается в объеме, заполняя собой всю форму. Для создания объема может использоваться разный газ, в зависимости от того, какой сорт пенополистирола вы хотите получить в итоге: для простых вариаций пенополистирола используется природный газ, а пожаростойкие сорта пенополистирола заполняются углекислым газом.

Очень часто неспециалисты считают, что понятия «пенополистирол» и «пенопласт» синонимичны, однако это неверно. Пенопласт и пенополистирол имеют общую основу, однако существенно различаются по характеристикам. Вот сравнительный список их основных различий:
  • плотность пенопласта очень низкая, 10 кг на кубический метр, а пенополистирол значительно тяжелее - 40 кг на кубический метр;
  • пенополистирол не впитывает пар и влагу,
  • внешне пенополистирол более однородный, а пенопласт знаком нам всем с детства по способности рассыпаться на гранулы;
  • пенопласт имеет более низкую стоимость, поэтому его часто используют в качестве теплоизоляционного материала для наружной обшивки стен при «экономном» ремонте;
  • пенополистирол обладает хорошей механической прочностью, не сыпется и не крошится.
Пенополистирол

Пенопласт производится из полимерного сырья, которое подвергается обработке водяным паром, в результате чего получаются объемные гранулы. Это и обеспечивает пресловутую «воздушность» материала, но имеет и обратную сторону медали: микропоры настолько увеличиваются в размерах, что в результате связь между гранулами ухудшается и поэтому пенопласт быстро теряет теплоизоляционные свойства под воздействием атмосферных осадков и влаги. Говоря проще, пенопластовый лист сломать, перегнув пополам, может даже маленький ребенок.

Пенополистирол

Для пенополистирола подобная хрупкость не свойственна, поскольку его микроячейки изначально закрыты, что и обеспечивает влаго- и паронепроницаемость материала. В начале производства гранулы под воздействием высоких температур плавятся, образуя собой равномерную текучую массу, которую потом и заполняют газом.

Сам по себе пенополистирол также бывает нескольких разных видов:

Беспрессовый пенополистирол является одной из самых популярных разновидностей. Из гранул полистирола вначале удаляют влагу путем сушки, затем вспенивают при температуре 80°С, после чего вновь подвергают высушиванию и далее снова нагревают. Полученной смесью заполняют форму, где она уже самоуплотняется в момент остывания. Данный вид пенополистирола более хрупкий, но требует вдвое меньше изопентана для своего получения, благодаря чему его стоимость относительно невысока.

Пенополистирол

Экструдированный пенополистирол представляет собой практически тот же материал, что и беспрессовый; основная разница заключается в использовании такого оборудования, как экструдер, который уплотняет получившуюся на выходе производства жидкую пенополистирольную массу.

Пенополистирол

Экструзионный пенополистирол тоже получается путем обработки конечной массы полимерного материала, и также представляет из себя густую однородную массу. Эту разновидность мы можем встретить в любом продуктовом магазине или супермаркете – он активно используется для изготовления одноразовой упаковки и посуды.

Пенополистирол

Прессовый пенополистирол более дорогостоящий, поскольку технология более многоэтапная: вспененная газом смесь подвергается дополнительному прессованию, которое и придает ей особую прочность.

Свойства и характеристики

Споры вокруг того, быть пенополистиролу или не быть, не утихают уже последние лет пятьдесят: сторонники превозносят его технические свойства до небес, а поборники «здоровой экологии» ратуют за полный и повсеместный запрет использования этого материала на основании « «эксклюзивных разоблачений», наводнивших серьезную и не очень прессу. Однако, ни те, ни другие не могут ничего поделать с количественными и качественными характеристиками материала – вот они:
  • Очень низкая теплопроводность, которая и обеспечивает значительный эффект утепления. Обычный утепляющий слой в толщину не превышает 13-15 см, и данной толщины достаточно, чтобы обеспечить тот же уровень теплоизоляции, как и у двухметровой кирпичной стены! Обратимся к цифрам: показатель теплопроводности пенополистирола - 0,027 Вт/мК, в то время как у бетона – 1,2 -1,5 Вт/мК, у дерева – 0,1 – 0,2 Вт/мК, у кирпича – 0,35 – 0,6 Вт/мК.
  • Влагостойкость: даже при длительном воздействии влаги, впитываемость не превысит 6% (у дерева – от 20 до 70 %), поэтому вы можете не беспокоиться о том, что слой пенополистирола деформируется. Пенополистирол долговечен: в лабораторных исследованиях было доказано, что стандартный слой утеплителя способен выдерживать до 60 циклов перепадов температуры от -40 С до +40° С – то есть, как минимум пятьдесят – шестьдесят лет эксплуатации.
  • Нечувствительность к биологическим вредителям. Пенополистирол - непривлекательный материал для всех видов грибков.
  • Безвредность. Что бы там ни говорили газетные утки, при производстве пенополистирола используются нетоксичные компоненты, - как мы уже писали выше, все упаковки для пищевых продуктов делаются из разных видов пенополистирола, который проходит обязательную сертификацию.
Если говорить о практической стороне вопроса, то строители любят пенополистирол за его небольшой вес: во-первых, это небольшие затраты на транспортировку, а во-вторых, не требуется особенной физической подготовки, чтобы утеплять высокие фасады зданий.

Пенополистирол

Огнестойкие сорта материала при воздействии открытого пламени имеют свойство самозатухать и оплавляться, не распространяя горение. Температура самовозгорания пенополистирола - 490°С, что практически в два раза выше, нежели у древесины. Пенополистирол затухает, если открытый источник пламени не воздействует на него хотя бы 4-5 секунд; при этом тепловой энергии выделяется очень немного, примерно в семь раз меньше, чем у дерева. Именно поэтому пенополистирол не поддерживает очаг пожара и хорошо используется в дачном загородном строительстве.

Для жильцов типовых домов квартир очень актуальным будет свойство шумоизоляции – при этом не придется сильно сокращать жилую площадь: пенополистиролового слоя толщиной в 3 см хватит для снижения уровня проникновения шума на 25 дБ, поэтому вам не будут страшны ни громкая музыка, ни шум соседского ремонта.

Паронепроницаемость материала находитсяна низкой отметке в 0.05 Мг/м*ч*Па, независимо от степени вспененности и плотности сорта – этим свойством часто пользуются для строительства домов в условиях повышенной влажности. Если сравнивать с другими материалами, то показатели паропроницаемости аналогичны древесному срубу сосны или дуба.

Пенополистирол устойчив к воздействию спиртов и эфиров, но при этом чувствителен к растворителям: поэтому лучше окрашивать утепленные поверхности после окончания всех работ по монтажу.

Если делать вывод из всех перечисленных выше характеристик, то пенополистирол очень эффективен для решения многих задач: от применения его в качестве пищевой упаковки до обеспечения тепло- и гидроизоляции фасадов зданий. О том, для каких целей еще можно использовать данный материал, мы расскажем далее.

Область применения

Итак, пенополистирол как утеплитель используется в первую очередь для следующих элементов:
  • Кровли;
  • Полов;
  • дверных и оконных проемов;
  • стен;
  • водопроводных труб.
Если говорить более конкретно, то для изоляции труб используется отформованный блочный пенополистирол, который позволяет в случае возникновения повреждения трубы легко получить к ней доступ – достаточно снять нужный участок защитного покрытия. Изоляция продлевает срок эксплуатации труб на 5-10 лет, поэтому использование пенополистирола можно считать экономически оправданным.

Если говорить о «глобальном» применении, то пенополистирол активно используется для прокладки транспортных путей, а также позволяет регулировать вертикальную нагрузку на покрытие при строительстве многоэтажек. И, конечно, многочисленные варианты «сэндвичевых» панелей без пенополистирола тоже не обошлись.

Пенополистирол

Таким образом, сфера применения пенополистирола, особенно если учитывать его низкую стоимость, практически ничем не ограничена. Однако нельзя забывать об одном его эксплуатационном минусе: из-за невысокой плотности оставлять материал открытым, на поверхности, нельзя – он страдает от механических повреждений.

Пенополистирол

Мифы и недостатки: правда или ложь?

Ничто не идеально, и не существует такого материала, который был бы полностью лишен недостатков. Мы решили чуть подробнее рассмотреть каждый из возможных «мифов»о пенополистироле и выяснить, правдив он или нет.
  1. Часто можно встретить рекламу, которая утверждает, что «экструзионный вспененный пенополистирол значительно превосходит остальные разновидности». Это не так: разница в теплопроводности между экструзионным и прессованным пенополистиролом практически не заметна и составляет 0.002 единицы, а популярные «экструзионные плиты для утепления» прибавляют в стоимости до 30-50 процентов за счет своей раскрученности.
  2. «Плотность пенополистирола никак не влияет на его утепляющие свойства». Любой специалист в области строительства скажет вам, что это утверждение в корне неверно: ведь чем плотнее прилегают к друг другу молекулы, тем выше становится теплопроводность, и тем больше холода проникнет в помещение. Поэтому для утепления нужно применять плиты пенополистирола с малой плотностью, которые снаружи покрывают армирую
  3. «Пожаростойкий пенополистирол не горит и безвреден для организма человека.» Каждый строительный материал под открытым пламенем будет гореть, в той или иной степени! Просто температура самовозгорания у пенополистирола выше, чем у древесины, и он при горении будет выделять значительно меньшее количество тепловой энергии.
    «Пожаростойкие» сорта не соответствуют своему названию в буквальном смысле: они не останавливают пламя, а лишь снижают его воздействие. И углекислый газ, который используется в производстве таких материалов, при оплавлении будет выделяться в атмосферу, вместе с другими вредными для человека веществами.
    Часто можно увидеть демонстративный опыт: основу с закрепленной на ней плитой утеплителя прогревают с обратной стороны – при этом пенополистирол начинает оплавляться и деформироваться, но не горит. Но из этого делать вывод о его полной негорючести нельзя: под открытым пламенем пенополистирол будет гореть!
  4. «Антипирены, добавляемые в пенополистирол – настоящий яд!». Да, не все антипирены одинаковы: они могут отличаться составом и содержать различные компоненты, начиная от формальдегидов, действительно представляющих собой опасность для человека, до магниевых солей, которые безопасны для всех живых существ. В последнее время перевес среди антипиренов сильно сместился в сторону неорганических солей, которые вреда здоровью не нанесут.
  5. «Пенополистироловые теплоизоляционные материалы не обеспечивают тепло». Здесь нельзя забывать одну простую истину: утеплитель не генерирует тепло, а препятствует его выходу за пределы помещения; а уж количество этого тепла зависит от того, насколько успешна система обогрева здания.
  6. «Пенополистирол опасен для здоровья». Мы уже сказали об этом выше: пенополистирол производится из сертифицированных материалов, поэтому абсолютно безопасен для здоровья – его повсеместное использование в пищевой промышленности говорит нам как раз об этом.
Пенополистирол

Конечно, все вышесказанное справедливо только в том случае, если мы говорим о пенополистироле высокого и качественного сорта, поэтому к вопросам качества и надежности лучше подойти серьезно – чтобы ваши затраты на утепляющий материал полностью себя оправдали.