Пенополистирол (ППС/EPS) — экологически чистый материал из полимерного сырья, разновидность ячеистой пластмассы. Массово используется в быту и на производстве, но ключевое его применение — в строительстве в качестве теплоизоляционных плит и изделий. Пенополистирол производится на основе полистирола вспенивающегося (ПСВ) и не имеет аналогов по соотношению «цена/качество».
Виды и способы производства пенополистирола
Существует два наиболее популярных типа полимерных теплоизоляционных материалов: вспененный полистирол (ППС, на мировом рынке — EPS, expanded polystyrene) и экструдированный полистирол (ЭППС, на мировом рынке — XPS, extruded polystyrene). В данной статье речь пойдёт в основном о вспененном полистироле. Технология вспенивания состоит в:
- Наполнении гранул полистирола пентаном (безвредным конденсатом природного газа).
- Подогревании их паром — при этом шарики полистирола увеличиваются в размерах до 50 раз.
- Спекании вспененных гранул, придание формы готовому изделию в специальных блок-формах.
В результате простых физических процессов получается лёгкий, прочный материал с закрытой ячеистой структурой, плотность которого составляет 10–45 кг/м3. Его нарезают по стандартным или индивидуальным размерам в зависимости от пожеланий заказчика.
Наиболее выгодное решение по характеристикам «цена/качество» можно подобрать с использованием ППС разной плотности. Чем ниже плотность материала, тем он дешевле.
Марки низкой плотности 10–15 кг/м3 используются для утепления в среднем слое ненагружаемых конструкций.
- Марки плотностью 13 и 16 кг/м3 с литерой Ф используются для утепления вертикальных ограждающих конструкций с наружными штукатурными слоями.
- Марки средней плотности 15–23 кг/м3 пригодны для умеренно нагружаемых поверхностей (плоские кровли, полы).
- Плотные марки свыше 20 кг/м3 выдерживают высокие нагрузки. Они применяются для эксплуатируемых полов и кровель, фундаментов, цокольных этажей, полов подвалов.
Физические и химические свойства пенополистирола
Пенополистирол представляет собой материал белого цвета с жёсткой ячеистой структурой. На 98% он состоит из воздуха и на 2% — из полистирола. Ему свойственны:
- Влагостойкость. При взаимодействии с водой за 24 часа он впитывает не более 4% влаги.
- Прочность. Пенополистирол имеет прочность на сжатие при 10%-ной линейной деформации не менее 40–250 кПА для разных марок.
- Гибкость. Предел прочности при изгибе — не менее 60–350 кПА для разных марок.
- Низкая теплопроводность.
Пенополистирол имеет низкую растворимость в воде и жирах. Растворяется в ароматических и хлорированных углеводородах, сероуглероде и кетонах . В нормальных условиях химически стабилен.
Преимущества пенополистирола
Особенности состава и строения материала обеспечивают ему следующие преимущества:
- Малый вес помогает снизить затраты на транспортировку.
- Низкая теплопроводность позволяет использовать пенополистирол в качестве эффективного утеплителя.
- Отличные амортизирующие свойства ценятся в упаковочной промышленности.
- Удобство в обработке и монтаже даёт широкие возможности применения в частном строительстве.
- Биологически нейтральный пенопласт не представляет питательной
В процессе производства не задействуются токсичные или ядовитые вещества. Качественный пенополистирол при соблюдении правил эксплуатации служит не менее 80-100 лет при температурах ±80 °С.
Пенополистирол для строительства изготавливают с использованием специальных добавок, антипиренов, повышающих его огнестойкость. Это позволяет ему затухать самопроизвольно максимум за 4 секунды в отсутствие источника открытого огня.
Способы обработки
Это податливый материал. Как правило, он не требует сложного обрабатывающего оборудования.
- Пенополистирол можно клеить, резать и сверлить на станках и при помощи ручных инструментов. Это делает его популярным не только в промышленности, но и в быту.
- При изготовлении сложных изделий используется лазерная 3D-резка или резка горячей струной с последующей обработкой поверхностей.
- На готовые изделия из пенополистирола могут быть нанесены армирующие и декоративные покрытия, краски и лаки без растворителей, печать.
Вторичная переработка пенополистирола при помощи прессования, литья и экструзии позволяет получать изделия, не уступающие по качеству новым.
Область применения пенополистирола
Пенополистирол используют в следующих сферах:
- Производство предметов интерьера.
- Упаковка для мебельной промышленности.
- Машиностроение (к примеру, создание расходуемых моделей для литья).
- Водный транспорт (изготовление спасательных жилетов, а также плавучих элементов понтонов, пристаней, бакенов).
- Производство тепло- и звукоизоляционных плит.
- Изготовление интерьерного и фасадного декора.
- Пчеловодство (изготовление ульев).
Также этот материал находит применение при создании рекламных конструкций, арт-объектов и театральных декораций.
При наличии недорогого исходного сырья производство пенополистирола демонстрирует высокую рентабельность. Оно не требует дорогостоящего оборудования и большого количества персонала, а спрос на этот материал стабильно высок.
Список источников
-
ГОСТ 15588-2014. Межгосударственный стандарт. Плиты пенополистирольные. Технические условия // URL: https://docs.cntd.ru/document/1200183328 (дата обращения: 02.11.2022).
- Alphapor.ru. Официальный сайт Альфапор. Пенополистирол — что такое хорошо и что такое плохо? — 13.09.2017. — URL: https://alphapor.ru/publications/penopolistirol-chto-takoe-khorosho-i-chto- takoe-plokho.php (дата обращения: 11.10.2022).
- Alphapor.ru. Официальный сайт Альфапор. Производственные мощности вспенивающегося пенополистирола ALPHAPOR запущены холдингом Сибур в 2010 году в Перми. — URL: https://alphapor.ru/production/ (дата обращения: 11.10.2022).
- Alphapor.ru. Официальный сайт Альфапор. Паспорт безопасности химической продукции. Полистирол вспенивающийся (ПСВ) «Альфапор». — URL: https://alphapor.ru/upload/iblock/991/99113bb4769e18400a0f78d25bb0d389. pdf (дата обращения: 11.10.2022).
- Epsrussia.ru. Официальный сайт Ассоциации производителей пенополистирола. Свойства пенополистирола. — URL: https://epsrussia.ru/penopolistirol/svojstva.php (дата обращения: 11.10.2022).
- Epsrussia.ru. Официальный сайт Ассоциации производителей пенополистирола. Экологическая и пожарная безопасность пенополистирола. — URL: https://epsrussia.ru/penopolistirol/ecologicheskaya-i-pogarnaya- bezopasnost.php (дата обращения: 11.10.2022).
