​Виды и применение пенополистирола

Пенополистирол — это газонаполненный материал, который производят из полистирола. Пенополистирол применяют в различных сферах. Из него изготавливают упаковку для пищевых продуктов и бытовой техники, мебель, его применяют даже в судостроительстве. Высокие теплоизоляционные свойства делают пенополистирол востребованным утеплителем для общественных зданий, частных домов. В статье представлены основные данные о пенополистироле: виды этого продукта, их отличия, свойства, сферы применения.

Впервые этот материал изготовили во Франции почти сто лет назад — в 1928 году. А в 1937-м в Германии началось промышленное производство пенополистирола. Двумя годами позже его стали производить в СССР.

Сырьем для пенополистирола служит полистирол — продукт полимеризации стирола, который выглядит как твердые прозрачные гранулы. Полистирол считается безопасным для окружающей среды, его можно перерабатывать, использовать вторично.

Пенополистирол производят различными способами. Так, вспененный пенополистирол (ППС) изготавливают с использованием вспенивающих агентов. Под действием пара и высоких температур пузырьки воздуха попадают внутрь гранул полистирола, заполняют их. Затем гранулы свариваются между собой. В итоге можно получить продукцию желаемой формы. Так, для теплоизоляции зданий делают прямоугольные плиты ППС различной толщины и плотности.

Еще один метод производства — это экструзия. В гранулы полистирола вводят вспенивающий агент, при высокой температуре и давлении выдавливают сырье из специальной машины, называющейся экструдер. Так получается экструзионный или экструдированный пенополистирол (ЭППС). Для теплоизоляции обычно используют прямоугольные плиты ЭППС разной толщины. В зависимости от бренда, они могут быть окрашены в тот или иной цвет.

Какие виды материала существуют

Рассмотрим подробнее пенополистирол: виды и характеристики продукта. Мы уже описали способы его изготовления. В зависимости от технологии производства, выделяют два вида материала:

• вспененный пенополистирол (ППС, EPS);
• экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS).

ППС также известен пользователям как пенопласт. В состав белых плит пенопласта, помимо основного сырья (полистирола), входят антипирены, обеспечивающие пожарную безопасность, пластификаторы, другие наполнители. Главный компонент EPS — это воздух, его в пенопластовых плитах 98%. Благодаря составу вспененный пенополистирол обладает многими положительными характеристиками, о которых мы поговорим чуть дальше.

ЭППС имеет тот же самый состав, что и ППС. Однако из-за способа изготовления ячейки, заполненные воздухом, получаются более мелкими, между ними исключены пустоты, а сами плиты экструдированного пенополистирола более тонкие, плотные. Это влияет на свойства XPS, на сферы его применения.

Отметим, что среди видов пенополистирола для утепления встречаются не только плитные материалы, но и гранулированные. Сферические гранулы пенопласта могут быть разных размеров, в среднем от двух до десяти миллиметров. Эти гранулы применяют в производстве пенобетона. Также гранулы ППС активно использую в других отраслях.

Какими свойствами обладают ППС и ЭППС

На свойства материала влияет его состав, способ изготовления и полученная в итоге плотность. От плотности зависят другие параметры пенополистирола:

• прочность на сжатие и на изгиб;
• теплопроводность;
• водопоглощение.

Чем выше плотность пенополистирола, тем лучше прочие параметры. Какие-то из них больше коррелируют с плотностью, например прочность на сжатие и изгиб, какие-то — меньше, например теплопроводность.

Если вы подбираете ППС для теплоизоляции зданий, обратитесь к ГОСТ 15588-2014. В документе указаны марки пенопласта для утепления. Марка обозначается аббревиатурой ППС, а также числовым значением, которое указывает на минимальную плотность материала. Для ЭППС, применяемого в утеплении зданий, также есть свой ГОСТ, его номер 32310-2020.

В целом по своим характеристикам вспененный и экструзионный пенополистирол схожи. Оба продукта обладают низким коэффициентом теплопроводности, то есть хорошо удерживают тепло. Теплопроводность ППС примерно равна 0,035 — 0,043 Вт/мК, теплопроводность ЭППС — около 0,03 — 0,037 Вт/мК.

Оба материала отличаются низким влагопоглощением, что является их преимуществом перед минеральной ватой (другим востребованным утеплителем). Влагопоглощение ЭППС — примерно 0,2–0,4%, влагопоглощение ППС — 1–4%.

Прочность на сжатие и на изгиб пенополистирола варьируется, в целом она достаточно высокая. Существуют марки ППС, которые используют в строительстве дорог. Например, пенополистирольные блоки KNAUF Geofoam®. Их прочность на изгиб находится в пределах 172–345 кПа.

К прочим преимуществам материалов относятся:

• легкость — благодаря его малому весу с пенополистиролом удобно работать на стройке, также этот параметр становится преимуществом в машиностроении, легкой промышленности, других отраслях;
• биостойкость — продукт не привлекателен для плесени, бактерий;
• долговечность — срок службы пенополистирола составляет несколько десятилетий, продукция КНАУФ ПЕНОПЛАСТ может оставаться эффективной до ста лет;
• экологичность — современные ППС и ЭППС не выделяют никаких вредных веществ, их отходы относятся к малоопасным или неопасным, пенополистиролы можно перерабатывать, использовать вторично;
• широта применения — материал используют в различных отраслях.

ППС, ЭППС используют в различных сферах. Так, пенополистирол активно применяют для теплоизоляции общественных зданий и жилых домов. Утепление построек должно быть всесторонним: от холода необходимо защищать фундамент, стены, перекрытия, крышу. Так, пенополистиролом KNAUF Therm® можно защитить стены, кровлю, перекрытия в частном доме.

С помощью XPS чаще утепляют определенные части конструкции, разрешенные в ГОСТах и СНиПах, например фундаменты и отмостки.

Пенополистирол подходит не только для утепления зданий, но и для их декорирования. Благодаря легкости материала пенополистирольные фасадные декоративные элементы не нагружают конструкции.

Дорожное строительство — еще одна отрасль, где широко применяется материал. Дороги, мосты, тоннели создают с использованием газонаполненных продуктов. Также ППС и ЭППС применяют для строительства станций метрополитена.

Из пенопласта изготавливают упаковки для пищевых продуктов и бытовой техники. Амортизирующие свойства и низкая теплопроводность позволяют сохранять содержимое в первозданном виде.

Судо-, авиа- и машиностроение — еще три отрасли, где применяют этот материал. Также, набирает популярность применение плавучих понтонов из пенополистирола.

Пенополистирол многофункционален и потому востребован. Выбирайте вид материала, марку под вашу цель. Правильно подобранный продукт при должной эксплуатации прослужит много лет. После окончания срока службы следующим этапом его жизненного цикла может стать переработка и повторное использование.