Експандирани полистирен: пенаст и екструдиран

Суспензија експандираног полистирена Самогасиво без притиска (ПСБ-С) на резу (ЕПС)

Структура експандираног полистирена при великом увећању
Пенополистироле

је материјал напуњен гасом добијен из полистирена и његових деривата, као и из кополимера стирена. Проширени полистирен је раширена врста полистирена, која се обично назива у свакодневном животу. Уобичајена технологија за производњу експандираног полистирена повезана је са почетним пуњењем стиренских гранула гасом, који се раствара у полимерној маси. После тога, маса се загрева паром. У овом процесу долази до вишеструког повећања запремине изворних гранула све док не заузму цео облик блока и не синтерују се заједно. У традиционалном експандираном полистирену природни гас, који је лако растворљив у стирену, користи се за пуњење гранула, а у ватроотпорним верзијама експандираног полистирена грануле се пуне угљен-диоксидом [1]. Постоји и технологија за добијање вакуумског експандираног полистирена који не садржи ниједан гас.

Садржај

• 1 Историја производње експандираног полистирена
• 2 Састав експандираног полистирена
• 3 Методе добијања
• 4 Особине експандираног полистирена
• 5 Главне врсте произведене полистиренске пене
• 6 Примена
• 7 Особине експандираног полистирена 7.1 Апсорпција воде
• 7.2 Пропусност паре
• 7.3 Биолошка стабилност
• 7.4 Трајност
• 7.5 Отпорност на раствараче

Историја производње експандираног полистирена

Први експандирани полистирен произведен је у Француској 1928. године [2]. Индустријска производња експандираног полистирена започела је 1937-их. [разјаснити

] у Немачкој [3]. У СССР-у је производња експандираног полистирена (разред ПС-1) савладана 1939. године [4], степени ПС-2 и ПС-4 - 1946. године [5], разред ПСБ - 1958. године [6] 1961. године СССР је савладао технологију за производњу самогасивог експандираног полистирена (ПСБ-С) [7]. У грађевинске сврхе, експандирани полистирен ПСБ почео је да се производи 1959. године у фабрици Строипластмасс у Митисхцхију.

Састав експандираног полистирена

За добијање експандираног полистирена најчешће се користи полистирен. Остале сировине су полимонохлоростирен, полихлоростирен и кополимери стирена са другим мономерима: акрилонитрилом и бутадиеном. Као пухала користе се угљоводоници са малим кључањем (пентан, изопентан, нафтни етар, дихлорометан) или средства за пухање (диаминобензен, амонијум нитрат, азобисизобутиронитрил). Поред тога, састав експандираних полистиренских плоча укључује успориваче ватре (класа запаљивости Г1), боје, пластификаторе и разна пунила.

Методе добијања

Значајан удео у добијеној полистиренској пени настаје пењењем материјала парама течности са малим кључањем. За ово се користи поступак суспензије полимеризације у присуству течности која се може растворити у оригиналном стирену и нерастворљива је у полистирену, на пример, пентану, изопентану и њиховим смешама. У овом случају се формирају грануле, у којима се течност са малим кључањем равномерно распоређује у полистирену. Даље, ове грануле се подвргавају загревању паром, водом или ваздухом, што резултира значајним повећањем величине - 10-30 пута. Добијене расуте грануле се синтеровају уз истовремено обликовање производа.

Особине експандираног полистирена

Експандирани полистирен високог квалитета: материјал са равномерно распоређеним гранулама исте величине

Нискоквалитетни експандирани полистирен типа ПСБ: долази до прекида дуж контактне зоне куглица различитих величина
Експандирани полистирен, који је добијен пенењем течности са малим кључањем, је материјал који се састоји од финоћелијских гранула синтерованих заједно. Унутар гранула експандираног полистирена налазе се микропоре и празнине између гранула. Механичка својства материјала одређена су његовом привидном густином: што је већа, већа је чврстоћа и мања је упијање воде, хигроскопност, пропусност паре и ваздуха.

Екструдирана полистиренска пена

Званично призната верзија је да су ову врсту изолације измислили стручњаци у Сједињеним Државама седамдесетих година. Истовремено, познато је да се много пре тога, у Совјетском Савезу, такав материјал користио за потребе привредних активности. Један од примена у СССР-у су плутаче које означавају водену границу. Стога ћемо дати Американцима КСПС примат у употреби овог материјала у грађевинарству. Екструдирана полистиренска пена је јединствени материјал високе чврстоће и апсолутне водонепропусности, што га чини неопходним за изолацију темеља, базена и свих других грађевина које раде у влажном окружењу. Фактори који ограничавају употребу ЕПС-а су запаљивост ове изолације и њена паропропусност.

Главне врсте произведене полистиренске пене

• Експандирани полистирен без притиска
  : ЕПС (експандирани полистирен); ПСБ (суспензија непресоване експандиране полистиренске пене); ПСБ-С (експандирана полистиренска суспензија, самогасива без притиска). Изумио БАСФ 1951
• Екструдирана полистиренска пена
  : КСПС (екструдирани полистирен); Ектрол, Пеноплек, Стирекс, Тецхноплек, ТецхноНИКОЛ, УРСА КСПС
• Екструдирана полистиренска пена
  : разни страни брендови; ПС-1; ПС-4
• Полистиренска пена у аутоклаву
  : Стиропор (Дов Цхемицал)
• Полистиренска пена екструдирана у аутоклаву
  [8]

Основни типови

• Без притиска - најчешћи тип, јефтин, крхкији. Поседује велика апсорпција воде... Састоји се од многих гранула хетерогене структуре. Грануле полистирена су сушене, пенасте, поново сушене и загреване. Овај састав се користи за пуњење калупа који постаје густ док се хлади.
• Притисните - издржљива и густа изолација, скупља. Има низак коефицијент преноса топлоте због херметички затворених гранула. Омогућава накнадно пресовање пенасте смеше гасом.
• Екструдирани - има хомогену конзистенцију малих и готово потпуно затворених ћелија. Произведено у складу са ГОСТ екструзијом - када полистиренске куглице се топе и добија се хомоген састав, који се сипа у калуп за хлађење. Ова метода вам омогућава да материјал учините отпорним на продирање воде, густим, отпорним на механичка напрезања, повећавајући тиме радни век.

Уз додатак успоривача ватре, екструдирана полистиренска пена може се учинити ватроотпорним.

• Екструзија добијена прерадом коначне тежине полимера. У производњи се користи екструдер, па се последње 2 врсте називају истим материјалом.

Препоручујемо: Главне врсте и својства монолитног поликарбоната. Где се користи материјал и како га сами исећи?

Постоје аутоклав и аутоклав-екструзиона полистиренска пена, где се пењење и сушење материјала врши помоћу аутоклава. Производи се у иностранству, врло ретко се користи због високе цене.

Апликација

Експандирани полистирен се најчешће користи као топлотноизолациони и структурни материјал. Област примене: конструкција, превоз и бродоградња, конструкција авиона. Прилично велика количина експандираног полистирена користи се као амбалажа и електроизолациони материјал.

• У војној индустрији - као грејач; у системима индивидуалне заштите војних лица; попут амортизера у кацигама.
• У производњи кућних фрижидера као топлотног изолатора (у СССР-у су то серијски произведени фрижидери „Иарна-3“, „Иарна-4“, „Визма“, „Смоленск“ и „Арагатс-71“) до почетка 1960-их , када је експандирани полистирен замењен полиуретанском пеном.
• У производњи контејнера и једнократне изотермне амбалаже за смрзнуте производе [9] [10] [11] [12]
• У изградњи зграда - употреба експандираног полистирена у Русији у грађевинској индустрији регулисана је државним стандардима [13] [14] [15] и ограничена је на употребу омотача зграде као средњег слоја. Експандирани полистирен се широко користи за изолацију фасада (класа запаљивости Г1). Потенцијално велика опасност од пожара овог материјала захтева обавезна прелиминарна испитивања у целости [16]. У августу 2014. године, ФГБУ ВНИИПО ЕМЕРЦОМ Русије је приметио [17] да је употреба у конструкцији СФТК („Системи фасадних топлотноизолационих композита“) као грејача (топлотна изолација) главне равни фасаде поплочаног полистирена пена (само оне марке које су назначене у ТС), која није материјал за завршну обраду или окретање према спољним површинама спољних зидова зграда и грађевина, супротно захтевима члана 87, део 11 Савезног закона бр. 123 -ФЗ [18] и став 5.2.3 СП-а 2.13130.2012. У јулу 2020. године савремени ГОСТ 15588-2014 „Пенасти полистиренски топлотноизолациони тањири. Технички услови “, указујући на обавезно присуство адитива који успоравају ватру у материјалу, осигуравајући сигурност од пожара (самогасива, немогућност одржавања независног сагоревања) плоча од експандираног полистирена током складиштења и уградње.
• Од 1970-их. експандирани полистирен користи се у изградњи путева, изградњи вештачких рељефа и насипа, полагању транспортних путева у областима са слабим земљиштем, приликом заштите путева од смрзавања, за смањење вертикалног оптерећења на конструкцији и у низу других случајева. Експандирани полистирен се најактивније користи у изградњи путева у САД-у, Јапану, Финској и Норвешкој [19]. Захтеви и стандарди ГОСТ-а за овај производ у овим земљама се фундаментално разликују од руских и земаља ЗНД.
• Служи као материјал за производњу играчака, дизајнерског намештаја и предмета од ентеријера [20]. Такође служи као материјал за стварање предмета модерне декоративне и примењене уметности и концептуалне уметности [21].

Екструдирана полистиренска пена: упутства за употребу

Полифоам разреда ПСБ-С, због веће пропусности паре, у поређењу са ЛЗО, може се користити за топлотну изолацију из унутрашњости просторија. Екструдирани полистирен се обично користи за спољну изолацију или као средњи слој у сендвич плочама. За изолацију зидова споља користе се плоче дебљине 80-100 мм. Често се користе листови дебљине 30-40 мм, положени у два слоја.

Како правилно изоловати зид експандираним полистиреном:

• Рад на демонтажи. Пре причвршћивања екструдиране полистиренске пене или пене на зид, демонтирајте детаље дренажног система, украсне елементе, очистите и премажите површину зида.
• Лепљење чаршава на зид. Како правилно лепити полистиренску пену на зид: лепљива смеша се наноси на зидну структуру и цело подручје изолационог листа. Посебно се обилно наноси на ивице и центар лима. Лист је залепљен за зид. Плоча је фиксирана типли, који морају ући у зидни материјал најмање 50 мм. Типли су постављени у средиште плоче и на спојевима.
• Заптивање пукотина. Ако су празнине мање од 20 мм, тада су испухане полиуретанском пеном, ако су веће, онда су запечаћене комадима изолације, а затим пењене. Прекомерна пена се одсече, поклопци ноктију кишобрана трљају се китом.

При изолацији фасаде екструдираним полистиреном, хидроизолација није потребна. Зидови подрума и темељ са високим положајем подземних вода захтевају мере хидроизолације.

Особине експандираног полистирена

Упијање воде

Колонија бактерија на ЕПС-у
Експандирани полистирен је способан да апсорбује воду у директном контакту [22].Продирање воде директно у пластику је мање од 0,25 мм годишње [23], стога упијање воде од полистиренске пене зависи од њених структурних карактеристика, густине, технологије производње и трајања периода засићења водом. Апсорпција воде екструдиране полистиренске пене ни након 10 дана у води не прелази 0,4% (запремински), што је чини широко коришћеном као грејач за подземне и закопане структуре (путеви, темељи) [24].

Пропусност паре

Експандирани полистирен је материјал који слабо пропушта паре [25] [26].

Карактеристика паропропусности експандираног полистирена је да не зависи од степена пене и густине експандираног полистирена и увек је једнака 0,05 мг / (м * х * Па) [извор неспецификован 1930 дана

], што није еквивалентно паропропусности дрвеног оквира од бора, смрче или храста или минералне вуне (0,55 мг / (м * х * Па)).

Биолошка резистенција

Упркос чињеници да експандирани полистирен није подложан деловању гљивица, микроорганизама и маховине, у неким случајевима су у стању да формирају своје колоније на његовој површини [27] [28] [29] [30].

Инсекти се могу настанити у експандираном полистирену, опремити гнезда птица и глодара. Проблем оштећења глодара на полистиренским пенастим структурама био је предмет бројних студија. На основу резултата испитивања пенастог полистирена на сивим пацовима, кућним мишевима и мишевима волухарица, утврђено је следеће:

1. Експандирани полистирен, као материјал који се састоји од угљоводоника, не садржи хранљиве материје и није легло глодара (и других живих организама).
2. Под обавезним условима, глодари делују на екструзију и гранулирану полистиренску пену, као и на било који други материјал, у случајевима када је то препрека (препрека) приступу храни и води или задовољењу других физиолошких потреба животиње.
3. У условима слободног избора, глодари утичу на експандирани полистирен у мањој мери него у условима принуде, и то само ако им је потребан материјал за постељину или ако постоји потреба за млевењем секутића.
4. Ако постоји избор материјала за гнежђење (бурлап, папир), експандирани полистирен привлачи глодаре у последњем завоју.

Резултати експеримената са пацовима и мишевима такође су показали зависност од модификације експандираног полистирена, нарочито екструдирани експандирани полистирен оштећен је од глодара у мањој мери.

Трајност

Један од начина да се утврди трајност полистиренске пене је наизменично загревање до +40 ° Ц, хлађење до -40 ° Ц и задржавање у води. Претпоставља се да је сваки такав циклус једнак 1 условној години рада. Тврди се да је трајност производа од експандираног полистирена према овој испитној методи најмање 60 година [31], 80 година [32].

Отпоран на раствараче

Експандирани полистирен није врло отпоран на раствараче. Лако се раствара у оригиналном стирену, ароматичним угљоводоницима (бензен, толуен, ксилен), хлорисаним угљоводоницима (1,2-дихлороетан, угљен-тетрахлорид), естарима, ацетону и угљен-дисулфиду. Истовремено је нерастворљив у алкохолима, алифатским угљоводоницима и етрима.

Карактеристике и особине изолације

Топлотна проводљивост

Плоча од експандираног полистирена дебљине 10 цм и зид од опеке више од 1 м имају једнака својства проводљивости топлоте.
Ваздух унутар мехурића је херметички затворен, тако да материјал савршено задржава топлоту.

Коефицијент топлотне проводљивости варира у распону од 0,028 - 0,034 В / мК, што је много ниже од коефицијента цигле или бетона.

Пропусност паре и упијање влаге

Индекс пропусности паре експандиране полистиренске пене је од 0,019 до 0,015 кг по метру на сат-Пасцал, за разлику од екструдираног производа са нултим индексом.

Потребна дебљина и облик дати су помоћу сечење пене у плоче жељене величине... Пара тече кроз грануле у ћелије.

Белешка

Екструдирана полистиренска пена се не сече, јер готове плоче излазе из транспортера одређене дебљине и већ су глатке. Као резултат, пара не може продрети у материјал.

Када се непресовани производ потопи у воду, апсорбује се до 4% течности. Густа екструдирана полистиренска пена остаће скоро сува и упијаће само 0,4%.

Вреди напоменути да изолација неће бити оштећена у контакту са течностима.

Снага

Материјал је издржљив, може издржати температуру од -40 до + 40 ° Ц до 60 циклуса (климатске године). Статичка чврстоћа на савијање екструдираног материјала је супериорнија од јачине пењеног материјала.

Апсорпција звука

Слој изолационог материјала од 3 цм смањиће ниво продирања буке за 25 децибела, што пружа добру звучну изолацију. Релевантно за становнике станова.

Али неће потпуно ублажити буку, већ само пригушити, у присуству дебелог слоја изолације. Ваздушна бука неће савладати.

Биолошка резистенција

Полистиренска пена није осетљива на стварање биолошке активности и стога неће постати легло буђи и гљивица.
Ово је научно доказана чињеница.

Међутим, глодари и инсекти га могу оштетити. Пробијају се кроз материјал у потрази за топлином и храном.

Препоручујемо: Шта је лаки бетон, његове врсте и састав. Топлотна проводљивост и друге карактеристике

Уништавање експандираног полистирена

Уништавање високе температуре

Фаза уништавања експандираног полистирена на високој температури је добро и темељито проучена. Почиње на температури од +160 ° Ц. Како температура расте на +200 ° Ц, започиње фаза термичког оксидативног уништавања. Изнад +260 ° Ц превладавају процеси термичке деструкције и деполимеризације. Због чињенице да је топлота полимеризације полистирена и поли - „„ α “- - метилстирена један од најнижих међу свим полимерима, у процесима њиховог уништавања преовлађује деполимеризација до почетног мономера, стирена [33].

Модификована полистиренска пена са посебним адитивима разликује се у степену уништавања на високој температури према класи сертификације. Модификована полистиренска пена, сертификована према класи Г1, не разграђује се за више од 65% када је изложена високим температурама. Класе модификоване полистиренске пене дате су у табели у одељку о ватроотпорности.

Уништавање на ниској температури

Пенасти полистирен, као и неки други угљоводоници, способан је за самооксидацију у ваздуху да би створио пероксиде. Реакцију прати деполимеризација. Брзина реакције одређује се дифузијом молекула кисеоника. Због значајно развијене површине експандираног полистирена, он брже оксидира од полистирена у блоку [34]. За полистирен у облику густих производа, температурни фактор је регулациони почетак уништавања. При нижим температурама, његово уништавање је теоретски могуће у складу са законима термодинамике процеса полимеризације, али због изузетно ниске пропустљивости полистирена за гас, парцијални притисак мономера може се променити само на спољној површини производа. Сходно томе, испод Тпред = 310 ° Ц, деполимеризација полистирена се дешава само са површине производа и може се занемарити у практичне сврхе.

Доктор хемије, професор Одељења за прераду пластике Руског хемијско-технолошког универзитета имена В.И. Менделеева Л.М. Кербер о одвајању стирена од модерног експандираног полистирена:

„У нормалним радним условима, стирен никада неће оксидирати. Оксидира на много вишим температурама. Деполимеризација стирена заиста може да се настави на температурама изнад 320 степени, али је немогуће озбиљно говорити о ослобађању стирена током рада експандираних полистиренских блокова у температурном опсегу од минус 40 до плус 7 ° Ц.У научној литератури постоје докази да оксидација стирена на температурама до +11 ° Ц практично не долази “.

Стручњаци такође тврде да пад ударне жилавости материјала на 65 ° Ц није примећен у интервалу од 5000 сати, а пад ударне чврстоће на 20 ° Ц није примећен током 10 година.

Токсична природа стирена и способност експандираног полистирена да ослобађа стирен, европски стручњаци сматрају недоказаном. Стручњаци, како у грађевинарству, тако и у хемијској индустрији, или поричу саму могућност оксидације експандираног полистирена у нормалним условима или указују на одсуство преседана или се позивају на недостатак информација о овом питању.

Поред тога, сама опасност од стирена је у почетку често преувеличана. Према опсежним научним студијама спроведеним 2010. године у вези са доношењем обавезног поступка за поновну регистрацију хемикалија у Европској агенцији за хемикалије у складу са уредбом РЕАЦХ, донети су следећи закључци:

• мутагеност - нема основа за класификацију;
• карциногеност - нема основа за класификацију;
• репродуктивна токсичност - нема основа за класификацију.

Штавише, имајте на уму да се стирен природно налази у кафи, цимету, јагодама и сиревима.

Дакле, главне забринутости повезане са одређеном токсичношћу стирена, наводно ослобођеним употребом експандираног полистирена, нису потврђене [33].

Грејачи

106 гласова

+

Глас за!

—

Против!

Проширени полистирен је прилично занимљив материјал. Метода производње је патентирана давне 1928. године и од тада је више пута модернизована. Главна предност је мала топлотна проводљивост, а тек онда мала тежина. Експандирани полистирен се широко користи у разним индустријама и грађевинарству, а свака особа је на овај или онај начин у свакодневном животу наилазила на производе из њега. Поред тога, експандирани полистирен, чија је цена производа на ниском нивоу, биће добра опција ако желите да изолујете свој дом.

Преглед садржаја

1. Шта је експандирани полистирен и по чему се разликује од полистирена?
2. Проширени полистирен, карактеристике и својства
3. Подручје примене
4. Недостаци експандираног полистирена: преглед митова

Шта је експандирани полистирен и по чему се разликује од полистирена?

Проширени полистирен настаје додавањем гаса полистиренској полимерној маси, који се накнадним загревањем значајно повећава запремина, испуњавајући цео калуп. У зависности од врсте материјала, за стварање запремине користи се другачији гас: за једноставне варијације природни гас, ватроотпорне врсте експандираног полистирена пуне се угљен-диоксидом.

Често су аматери уобичајени називање полистиренске пене и полистиренске пене истим материјалом. Међутим, ово није у потпуности тачно. Имају заједничку основу, али разлике и карактеристике су прилично значајне. Ако се не упуштате у дуготрајно просторно резоновање, тада су главне карактеристике разликовања следеће:

• густина пене је знатно нижа, 10 кг по м3, док су показатељи полистиренске пене 40 кг по м3,
• експандирани полистирен не упија пару и влагу,
• изглед је другачији. Полифоам - има унутрашње грануле, полистиренска пена је хомогенија,
• пенаста пластика се одликује нижим трошковима, што је приметно када се користи као топлотноизолациони материјал за спољно облагање зидова зграде,
• експандирани полистирен има најбољу механичку чврстоћу.

Полифоам се производи од полимерних сировина, које се третирају воденом паром, услед чега се обим гранула значајно повећава. Али то истовремено доводи до чињенице да се микропоре такође повећавају у величини, услед чега се веза између гранула погоршава и постепено, под утицајем атмосферских падавина и климатских услова, то доводи до чињенице да материјал слаби. Грубо говорећи, ако сломите лист полистирена на пола, настаје велики број гранула.То није типично за експандирани полистирен, јер се у почетку састоји од затворених ћелија, које осигуравају влагу и паропропусност материјала. На почетку производње, његове грануле се под утицајем високих температура топе, формирајући једнолику течну масу, која се пуни гасом.

Сам материјал такође има неколико варијетета:

• Екструдирана полистиренска пена је практично исти материјал као и непресована, разлика је у употреби опреме као што је екструдер, стога се екструдирана и екструдирана полистиренска пена често назива истим материјалом.
• Екструзија се такође добија прерадом коначне масе полимерног материјала, а такође је хомогена маса. Сорта се користи за производњу амбалаже за једнократну употребу и посуђа. Грубо речено, месни производи у супермаркетима пакују се у амбалажу од екструдиране полистиренске пене.

• Начин преше за добијање материјала је скупљи, јер укључује накнадно пресовање гас-пене пене. У овом случају стиче додатну снагу.
• Полистиренска пена у аутоклаву се ретко помиње, а заправо је то врста екструзије, код које се пењење и печење материјала врши помоћу аутоклава.
• Пресслесс је једна од најпопуларнијих сорти. Влага се прво уклања сушењем полистиренских гранула, затим се пени на температури од 80 ° Ц, након чега се поново осуше, а затим поново загревају. Добијена смеша се пуни у калуп, где се већ само сабија у тренутку хлађења. Ова врста експандираног полистирена је крхкија, али за његову производњу је потребно упола мање изопетана, што утиче на коначни трошак.

Проширени полистирен, карактеристике и својства

Проширени полистирен је двосмислен материјал: неко уздиже његова својства до неба, неко, напротив, пенећи се на устима, захтева тренутну и потпуну забрану његове употребе на основу „излагања дела једног академика“. Истина, свеприсутност експандираног полистирена и његова велика популарност нагињу закључцима ка чињеници да је овај материјал заиста добар и да има следеће предности:

• Ниска топлотна проводљивост омогућава постизање значајног изолационог ефекта. У ствари, 11 цм експандираног полистирена може пружити исту топлотну изолацију као зид од силикатне опеке дебљине више од два метра. Топлотна проводљивост материјала је 0,027 В / мК, што је знатно ниже од бетона или опеке,
• Отпорност влаге на материјал. Чак и уз продужено излагање влази, упијање неће бити веће од 6%, тако да нема потребе да се плашите деформације структуре експандираног полистирена.
• Експандирани полистирен је издржљив и може поднети до 60 циклуса излагања температурама од -40 до + 40 ° Ц. Сваки циклус представља процењену климатску годину.
• Неосетљивост на стварање биолошких медија. Експандирани полистирен неће постати легло гљивица и плесни.

• Нешкодљивост материјала. У његовој производњи се користе нетоксичне компоненте, стога се производи од експандираног полистирена користе и у прехрамбеној индустрији. На пример, за чување хране.
• Због мале тежине, за изолацију фасада зграда експандираним полистиреном потребно је много мање времена и напора него за коришћење других средстава.
• Ватроотпорне врсте материјала, када су изложене отвореном пламену, теже да се саме угасе и истопе, не ширећи сагоревање. Температура спонтаног сагоревања експандираног полистирена је + 490 ° Ц, што је готово два пута више од температуре дрвета. Ако материјал није изложен отвореном извору пламена дуже од четири секунде, експандирани полистирен се гаси. Топлотна енергија током сагоревања материјала је 7 пута мања од енергије дрвета. Због тога експандирани полистирен није у стању да подржи место пожара.
• Пружа звучну изолацију. Овај квалитет је посебно важан за становнике стандардних станова. Слој изолационог материјала од 3 цм довољан је за смањење продора буке за 25 дБ.
• Паропропусност материјала је на ниском нивоу од 0,05 Мг / м * х * Па, без обзира на степен пене и густину квалитета. У ствари, индикатори пропусности паре слични су дрвеном оквиру бора или храста.
• Отпоран на алкохоле и етре, али лако подлеже уништавању када растварачи дођу у контакт са површином материјала.
• Затезна чврстоћа је најмање 20 МПа.

Као што се може видети из горенаведеног, експандирани полистирен је ефикасан алат за решавање многих проблема: од употребе неких његових сорти као амбалаже до обезбеђивања топлоте и хидроизолације фасада зграда. Поред тога, материјал се користи у друге сврхе у грађевинарству, о чему ће бити речи у наставку.

Подручје примене

Експандирани полистирен у грађевинарству користи се првенствено за изолацију следећих елемената:

• водоводне цеви,
• кровови,
• подови,
• падине врата и прозора,
• зидови.

На пример, потрошња експандираног полистирена за изолацију цеви је економски оправдана и сврсисходна због својих могућности. Штавише, у ове сврхе се користи обликована блок полистиренска пена, која омогућава лак приступ њој у случају оштећења цеви уклањањем жељеног дела заштитног премаза.

Проширени полистирен се активно користи у изградњи транспортних рута. Смањује ефекат вертикалног оптерећења на под током изградње зграде. Раширено у производњи СИП панела.

Обим примене експандираног полистирена, чије карактеристике, у комбинацији са ниском ценом, чине га изузетно атрактивним за употребу у било којој индустрији, практично је неограничен. Једино што треба узети у обзир је да материјал има малу густину, па је подложан било каквим механичким оштећењима.

Недостаци експандираног полистирена: преглед митова

Поред букета предности, постоје и недостаци. Штавише, велики број различитих митова повезан је са експандираним полистиреном, што се мора детаљније размотрити:

• Многи произвођачи тврде да је екструдирана експандирана полистиренска пена знатно супериорнија од осталих сорти, као доказ за то често излажу табелу упоредних карактеристика ове сорте у поређењу са обичном пеном. Ипак, разлика у топлотној проводљивости између екструдиране и екструдиране полистиренске пене практично није приметна и износи 0,002 јединице, истовремено, због оглашавања, трошкови екструдирања плоча за изолацију су већи.
• Максимална густина експандираног полистирена даје исте високе перформансе када је изолован. Према стручњацима, таква изјава има одређена одступања од стварности, јер што се молекули ближе прилепе једни за друге, топлотна проводљивост постаје већа и хладноћи је лакше продрети у просторију. Излаз из ове ситуације ће бити употреба експандираних полистиренских плоча мале густине, које морају бити прекривене ојачавајућом мрежом и заштитним слојем прајмера како би се повећала њихова механичка чврстоћа.

• Ватроотпорна полистиренска пена је апсолутно незапаљива и нешкодљива за људско тело. Сваки грађевински материјал, изложен отвореном пламену, показиће својства сагоревања, мање или више. Међутим, температура спонтаног сагоревања експандираног полистирена је виша од температуре дрвета, а поред тога он емитује знатно мање топлотне енергије током сагоревања. Важно је запамтити да ватроотпорне сорте, упркос гласном имену, никако нису у стању да зауставе пламен, већ само да смање његов ефекат. Угљен-диоксид, који се користи у његовој производњи, постаће озбиљан недостатак ватроотпорног разреда у поређењу са уобичајеним.Као резултат, при поновном пуњењу материјал ће почети да емитује знатно велику количину штетних материја. Неки продавци говоре о негоривости на основу демонстративног искуства: када се основа са причвршћеном плочом изолације почне загревати са задње стране. Када је изложена високим температурама, полистиренска пена почиње да се топи и деформише, док нема ватре. Међутим, све док му је пламен изложен, материјал ће наставити да гори.
• Успоривачи ватре додани полистиренској пени због њене ватроотпорности су „у сваком случају чисти чист“. Још једна контроверзна изјава. Успоривач ватре је компонента која у својој структури садржи супстанце које успоравају процес сагоревања. Они се разликују по саставу и садрже разне компоненте, од формалдехида, који су заиста опасни за људе, до магнезијумових соли, које су прилично еколошки и безбедне. У последње време све више се користе раствори на бази неорганских соли, па нису способни да штете здрављу. Успоривачи ватре се често користе за импрегнацију и наношење заштитног слоја на дрво како би се повећала његова отпорност на ватру.
• Уградња изолационих материјала од полистиренске пене није у могућности да обезбеди топлоту. Заправо, задатак изолације није да доведе топлоту, већ да је задржи у затвореном. Грубо говорећи, употреба изолационих плоча значајно ће смањити одвођење топлоте изван просторија, па нећете морати да грејете улицу о свом трошку.
• „Проширени полистирен је опасан по здравље“. Савремена производња омогућава вам стварање материјала од еколошки прихватљивих компоненти, тако да нема претње по здравље. Штавише, широка употреба производа за складиштење полупроизвода и употреба у свакодневном животу говори управо о сигурности материјала.

Проблеми се чешће јављају када желите да купите експандирани полистирен јефтинијих и неквалитетнијих сорти. Изолационе плоче направљене од таквог материјала заиста имају мање чврстоће и способне су да почну да се деформишу чак и на температурама изнад 40 ° Ц. Главно правило приликом употребе материјала од експандираног полистирена у било којој индустрији биће осигуравање квалитета и поузданости, за које морате платити. А онда ће се током операције појавити само достојанство.

Опасност од пожара експандираног полистирена

Опасност од пожара необрађене полистиренске пене

Немодификована полистиренска пена (класа запаљивости Г4) је запаљив материјал, чије паљење може настати од пламена шибица, дуваљке, од аутогених варница за заваривање. Експандирани полистирен се не може запалити од жице од калциниране гвожђа, цигарете која гори и од варница које настају на месту челика [35]. Проширени полистирен односи се на синтетичке материјале које карактерише повећана запаљивост. У стању је да складишти енергију из спољног извора топлоте у површинским слојевима, ширећи ватру и иницирајући појачавање пожара [36].

Тачка паљења експандираног полистирена креће се од 210 ° Ц до 440 ° Ц у зависности од адитива које произвођачи користе [37] [38]. Температура паљења одређене модификације полистиренске пене одређује се према класи сертификације.

Када се запали конвенционални експандирани полистирен (Г4 класа запаљивости), температура за 1200 ° Ц се развија за кратко време [35]; када се користе посебни адитиви (успоривачи ватре), температура сагоревања може се смањити у складу са класом сагоревања (Г3 класа запаљивости) ). Сагоревање експандираног полистирена одвија се стварањем токсичног дима различитог степена и интензитета, у зависности од нечистоћа додатих експандираном полистирену ради смањења стварања дима. Емисија дима отровних супстанци је 36 пута већа у односу на дрвену.

Сагоревање обичног експандираног полистирена (класа запаљивости Г4) праћено је стварањем токсичних производа: водоник-цијанид, водоник-бромид итд. [39] [40].

Из ових разлога производи од необрађене полистиренске пене (класа запаљивости Г4) немају сертификате о одобрењу за употребу у грађевинским радовима.

Произвођачи користе експандирани полистирен модификован посебним адитивима (успоривачи ватре), захваљујући чему материјал има различите класе паљења, запаљивости и стварања дима.

Дакле, правилном уградњом, у складу са ГОСТ 15588-2014 „Пенасти полистирен топлотно изолационе плоче. Технички услови “, експандирани полистирен не представља претњу противпожарној сигурности зграда. Технологија „мокре фасаде“ (ВДВС, ЕИФС, ЕТИЦС), која подразумева употребу експандираног полистирена као изолације у омотачу зграде, широко се користи у грађевинарству.

Модификована полистиренска пена за заштиту од пожара

Да би се смањила опасност од пожара експандираног полистирена, када се добије, додају му се успоривачи ватре. Добијени материјал назива се самогасивом полистиренском пеном (класа запаљивости Г3), а бројни руски произвођачи га означавају додатним словом „Ц“ на крају (на пример, ПСБ-С) [41].

01.05.2009. Ступио је на снагу нови савезни закон ФЗ-123 "Технички прописи о захтевима за заштиту од пожара". Промењена је методологија за одређивање групе запаљивости запаљивих грађевинских материјала. Наиме, у члану 13, став 6, појавио се захтев који искључује стварање капи топљења у материјалима са групом Г1-Г2 [42]

Узимајући у обзир да је тачка топљења полистирена око 220 ° Ц, тада ће сви грејачи на бази овог полимера (укључујући екструдирану полистиренску пену) од 01.05.2009. Бити класификовани са групом запаљивости која није већа од Г3.

Пре ступања на снагу Савезног закона 123, група запаљивости разреда са додатком успоривача горења окарактерисана је као Г1.

Смањење запаљивости експандираног полистирена у већини случајева постиже се заменом запаљивог гаса за „надувавање“ гранула угљен-диоксидом [43].

Врсте експандираног полистирена

Пролиферација ЈПП била је одговор на захтев за изолацијом која може ефикасно задржати топлоту у зградама изграђеним од традиционалних грађевинских материјала. У великим градовима зими се троши огроман новац на грејање зграда. А емисије из термоелектрана доводе до значајног погоршања еколошке ситуације.

Међу многим областима, једно од најуспешнијих је употреба полистиренске пене добијене пенењем полистирена приликом обраде у присуству високих температура.

Коначни материјал је у облику гранула, чији пречник варира од 2 до 8 мм, а који се синтеровају заједно када су изложени парном шоку.

Као резултат, научен је материјал са којим се само минерална вуна може упоређивати у погледу својстава топлотне изолације. Занимљиво је упоређивање ЈПП са другим материјалима.

Лист материјала дебљине 10 цм може заменити:

• 400 цм тешког бетона;
• 150 цм грађевинске опеке;
• 100 цм бетона од експандиране глине;
• 60 цм газираног бетона;
• 40 цм боровог дрвета.

Такође, због присуства затворених пора у структури материјала, савршено одражава звук, стога се често користи као звучна изолација.

У зависности од технологије производње, експандирани полистирен се дели:

• за непресовани експандирани полистирен (ПСБ);
• пресовани експандирани полистирен (ПС);
• екструдирана полистиренска пена (ЕПС).

Ове врсте имају неке разлике не само у технологији, већ и у карактеристикама. Стога се и њихова подручја примене разликују.

Напомене (уреди)

1. Кабанов В.А. и други.
   вол. 2 Л - Полинозна влакна // Енцицлопедиа оф Полимерс. - М.: Совјетска енциклопедија, 1974. - 1032 стр. - 35.000 примерака.
2. Француски патент бр. 668142 (Цхем. Абс. 24, 1477, 1930).
3. Немачки патент бр. 644102 (Цхем. Абс, 31, 5483, 1937)
4. Берлин А. Ан. Основи производње пластике и еластомера напуњених гасом. - М.: Госкхимиздат, 1956.
5. Цхукхланов В. Иу., Панов Иу. Т., Синиавин А. В., Ермолаева Е. В. Пластика напуњена гасом. Приручник. - Владимир: Издавачка кућа Владимир Стате Университи, 2007.
6. Керзхковскаиа ЕМ Својства и примена пене ПС-Б.- Л: ЛДНТП, 1960.
7. Андрианов Р.А.Нове врсте експандираног полистирена. Индустрија грађевинског материјала у Москви. - Издање бр. 11. - М.: Главмоспромстроиматериали, 1962.
8. Патент Савезне Републике Немачке бр. 92606 од 04/07/1955.
9. Дискусија и могуће акције у вези са забраном употребе контејнера за храну са експандираним полистиреном (ЕПС) (Издање студије) // 18. децембар 2012.
10. АЛАТИ ЗА ПОЛИТИКЕ ЗА СМАЊЕЊЕ УТИЦАЈА ЈЕДНОКРЕТНЕ УПОТРЕБЕ, ИЗЛАГАЊА ПЛАСТИЧНИХ КЕСА И ЕПС-АМБАЛАЖЕ ХРАНЕ // Завршни извештај 02. јун 2008.
11. Нгуиен Л. Процена политика о забрањивању полистиренске хране .// Државни универзитет Сан Јосе 10.01.2012.
12. С8619 Забрањује прехрамбеним предузећима да користе контејнере за услугу хране за једнократну употребу од експандиране полистиренске пене почев од 1/1/15.
13. ГОСТ 15588-2014 „Топлотноизолационе плоче од полистирена од пене. Технички услови “. Ступила на снагу 01.07.2015
14. ГОСТ Р 53786-2010 „Композитни топлотни изолациони фасадни системи са спољним слојевима малтера. Одредбе и дефиниције"
15. ГОСТ Р 53785-2010 „Композитни топлотни изолациони фасадни системи са спољним слојевима малтера. Класификација "
16. ПИСМО Државног комитета за изградњу Руске Федерације Н 9-18 / 294, ГУГПС Министарства унутрашњих послова Руске Федерације Н 20 / 2.2 / 1756 од 18.06.1999 "О ИЗОЛАЦИЈИ СПОЉНИХ ЗИДОВА ЗГРАДА"
17. Писмо ФГБУ ВНИИПО ЕМЕРЦОМ Русије од 07.08.2014 бр. 3550-13-2-02
18. САВЕЗНИ ЗАКОН ТЕХНИЧКИ ПРОПИСИ О ЗАХТЕВИМА СИГУРНОСТИ ОД ПОЖАРА од 22.07.2008. Бр. 123-ФЗ
19. Бјорвика
20. Дизајнерски намештај од стиропора - конструктиван и повољан
21. Роботи од стиропора
22. Павлов В.А.Експандирани полистирен. - М.: „Хемија“, 1973.
23. Кхренов А.Е.Мигрирање штетних нечистоћа из полимерних материјала током изградње подземних конструкција и полагања комуникација. - бр. 7. - 2005.
24. Егорова ЕИ, Коптенармусов ВБ Основи технологије полистиренске пластике. - Санкт Петербург: Химиздат, 2005.
25. Табела густине, топлотне проводљивости и паропропусности различитих материјала
26. Табела густине, топлотне проводљивости и паропропусности различитих материјала: Поправак и опремање стана, изградња куће - моји одговори на питања
27. Семенов СА Уништавање и заштита полимерних материјала током рада под утицајем микроорганизама // Дисертација за степен доктора техничких наука Руске академије наука Институт за хемијску физику. Н.Н.Семенова. - М., 2001.
28. Атик Н. Биоразградљивост синтетичке пластике полистирена и стиропора гљивичним изолатима // Одељење за микробиологију Куаид-и-Азам Университи, Исламабад, 2011.
29. Наима Атик Т., Ахмед С., Али М., Андлееб С., Ахмад Б., Геоффери Р. Изолација и идентификација полистиренских биоразграђујућих бактерија из тла .//Африцан Јоурнал оф Мицробиологи Ресеарцх Вол. 4 (14), стр. 1537-1541, 18. јула 2010.
30. Рицхардсон Н. Беуртеилунг вон микробиелл бефалленен Материалиен аус дер Триттсцхаллдаммунг // АГОФ Конгресс Реадер септембар 2010.
31. Хед Г. Процена радног века грађевинских компонената. Минхен: Хансер. Извештај ТР28: 1999. Јевле, Шведска: Краљевски институт за технологију, Центар за изграђену животну средину, Стокхолм, 1999. - П. 46.
32. Извештај о испитивању бр. 225 од 25.12.2001. НИИСФ РААСН. Лабораторија за испитивање термофизичких и акустичких мерења)
33. ↑ 12
    Експандирани полистирен - Својства. 4108.ру. Приступљено 10. 4. 2016.
34. Еммануел НМ, Буцхацхенко АЛ Хемијска физика старења и стабилизације полимера. - М.: Наука, 1982.
35. ↑ 12
    ОЦТ 301-05-202-92Е „Експандирајући полистирен. Технички услови. Индустријски стандард "
36. Гуиумдзхиан П.П., Коканин С.В., Пискунов А.А. О опасности од пожара полистиренске пене у грађевинске сврхе // Позхаровзривоопасност. - Т. 20, бр. 8. - 2011.
37. Записник бр. 255 од 28.08.2007. Године за контролу идентификације експандираног полистиренског материјала ПСБ-С 25 ФГУ ВНИИПО ЕМЕРЦОМ Русије
38. Кодолов В. И. Запаљивост и отпорност полимера на ватру. М., Хемија, 1976.
39. Токсичност производа сагоревања синтетичких полимера. Информације о анкети. Серија: Полимеризирана пластика. - НИИТЕКХИМ, 1978.
40. Токсичност испарљивих производа од топлотне изложености пластикама током обраде. Серија: Полимеризирана пластика. - НИИТЕКХИМ, 1978.
41. Евтумиан А.С., Молцхадовскии О.И. Опасност од пожара топлотно-изолационих материјала од експандираног полистирена. Заштита од пожара. - 2006. - бр. 6.
42. Савезни закон од 22.07.2008 Н 123-ФЗ (како је измењен и допуњен 03.07.2016) „Технички прописи о захтевима за заштиту од пожара“ (руски) // Википедиа. - 2017-03-12.
43. Основни захтеви за противпожарну сигурност - Системи топлотне изолације