Експандиран полистирол: екструдирана и разпенена пяна

Експандиран полистирол Окачване без натиск Самогасящо се (PSB-S) върху разрез (EPS)

Структурата на експандиран полистирол при голямо увеличение
Пенополистирол

е напълнен с газ материал, получен от полистирол и неговите производни, както и от съполимери на стирен. Експандираният полистирол е широко разпространен вид полистирол, който обикновено се нарича в ежедневието. Обичайната технология за производство на експандиран полистирол е свързана с първоначалното пълнене на стиренови гранули с газ, който се разтваря в полимерната маса. Впоследствие масата се нагрява с пара. В процеса на това се получава многократно увеличение на обема на оригиналните гранули, докато те заемат цялата форма на блока и не се синтероват заедно. В традиционния експандиран полистирол природният газ, който е лесно разтворим в стирол, се използва за пълнене на гранулите; в огнеустойчивите версии на експандиран полистирол гранулите се пълнят с въглероден диоксид [1]. Съществува и технология за получаване на вакуумен експандиран полистирол, който не съдържа нито един от газовете.

Съдържание

• 1 История на производството на експандиран полистирол
• 2 Състав на експандиран полистирол
• 3 Методи за получаване
• 4 Свойства на експандиран полистирол
• 5 Основните видове произведена полистиролова пяна
• 6 Приложение
• 7 Свойства на експандиран полистирол 7.1 Поглъщане на вода
• 7.2 Паропропускливост
• 7.3 Биологична стабилност
• 7.4 Трайност
• 7.5 Устойчивост на разтворители

8 Унищожаване на експандиран полистирол

8.1 Деградация при висока температура

8.2 Деградация при ниска температура

9 Опасност от пожар на експандиран полистирол

9.1 Опасност от пожар на необработена полистиролова пяна

9.2 Модифицирана полистиролова пяна за пожарна безопасност

10 Литература

11 Бележки

Историята на производството на експандиран полистирол

Първият експандиран полистирол е произведен във Франция през 1928 г. [2]. Промишленото производство на експандиран полистирол започва през 1937 г. [уточни

] в Германия [3]. В СССР производството на експандиран полистирол (клас PS-1) е усвоено през 1939 г. [4], клас PS-2 и PS-4 - през 1946 г. [5], клас PSB - през 1958 г. [6] През 1961 г. СССР усвоява технологията за производство на самогасящ се експандиран полистирол (PSB-S) [7]. За строителни цели експандираният полистирол PSB започва да се произвежда през 1959 г. в завода Stroyplastmass в Митищи.

Състав на експандиран полистирол

За получаване на експандиран полистирол най-често се използва полистирол. Други суровини са полимонохлоростирен, полидихлоростирен и съполимери на стирен с други мономери: акрилонитрил и бутадиен. Нискокипящи въглеводороди (пентан, изопентан, петролев етер, дихлорометан) или разпенващи агенти (диаминобензол, амониев нитрат, азобисизобутиронитрил) се използват като разпенващи средства. В допълнение, съставът на експандираните полистиролови плочи включва огнезащитни вещества (клас на запалимост G1), оцветители, пластификатори и различни пълнители.

Фолио пенополистирол

Това е смесен топлоизолационен материал, който е покрит от две или от едната страна с полирано фолио с алуминиев междинен слой или метализиран полипропиленов филм. Поради металните свойства на покритието, отражателният ефект може да достигне до 97%. Изборът на FPS като решение за подово отопление се счита за идеалната изолация. Фолиевият слой отразява топлинните лъчи, като по този начин подобрява ефективността на изолационните свойства на материала. FPS се използва и за изолиране на тръби за отоплителни мрежи; топлоизолация на вентилационни канали, въздуховоди във вентилационни и климатични системи; топлоизолация на стени; звукоизолация между етажите; използва се като техническа изолация на технологично оборудване.

Методи за получаване

Значителна част от получената полистиролова пяна се получава чрез разпенване на материала с пари от нискокипящи течности. За това се използва процес на суспензионна полимеризация в присъствието на течност, която може да се разтвори в оригиналния стирен и е неразтворима в полистирол, например пентан, изопентан и техните смеси. В този случай се образуват гранули, при които нискокипящата течност се разпределя равномерно в полистирола. Освен това тези гранули се подлагат на нагряване с пара, вода или въздух, в резултат на което значително увеличават размера си - 10-30 пъти. Получените насипни гранули се синтероват с едновременно формоване на продукти.

Какъв материал да предпочетете - обикновен PS или е EPS?

В този случай трябва да вземете предвид всички плюсове и минуси на двата материала, както и размера на бюджета, отделен за производството на работа по топлоизолация. В тази връзка EPS е около 1,2-1,5 пъти по-скъп от обикновения полистирол, така че последният в частното строителство (когато трябва да вземете предвид буквално всяка стотинка) не се отказва от позициите си толкова дълго.

И така, нека направим визуално сравнение на материалите според основните характеристики:

• Топлопроводимост - колкото по-малка е тя, толкова по-ефективна е изолацията. В тази връзка индексът ERS е 0,028 W / mK, а обичайният PS е 0,039 W / mK. Така EPS се оказва по-ефективен.
• Механична сила. Тук EPS също излиза на върха, тъй като структурата му е монолитна. Якостта на огъване на EPS е 0,4 - 1 MPa, а якостта на натиск е 0,25 - 0,5 MPa. За обикновената пяна тези характеристики са съответно 0,07 -0,2 MPa и 0,05 - 0,3 MPa.
• Абсорбция на влага - способността да абсорбира вода. При добра изолация тя трябва да клони към нула, в противен случай топлопроводимостта се увеличава рязко. EPS, който има затворени клетки, има почти нулева абсорбция на вода, което е не повече от 0,4%, когато материалът е потопен във вода за 30 дни. Конвенционалният PS абсорбира до 4% вода за същия период от време. Следователно, в случаите, когато се предполага, че структурата се експлоатира при трудни условия от гледна точка на влажността, по-добре е да се използва екструдиран материал.
• Огнеустойчивост - особено важно, когато трябва да изолирате сграда, изградена от горими материали или производствено съоръжение. В това отношение няма особена разлика между EPS и PS, те се отнасят до горими материали от групата на запалимост G3-G4. Въпреки че съдържат забавители на горенето, това не гарантира тяхната безопасност по време на пожар. Освен това при нагряване те започват да отделят токсичен газ.
• Свиването е бичът на много нагреватели. По време на работа много от тях намаляват по размер, провисват и се образуват празнини, които впоследствие служат като студени мостове. При нагряване полистиролът също може да се свие значително. Поради това е по-добре да не се използва в системи за подово отопление, а при изолиране на фасади е необходимо за кратко време да се изолират изолационни плочи от UV лъчение и отопление със слой лека мазилка. EPS в този план се държи много по-добре - практически не се свива.

По този начин, знаейки целта на материала и мястото на монтажа му, във всеки отделен случай можете да направите най-подходящия избор както по отношение на свойствата на изолацията, така и по отношение на нейната цена.

Свойства на експандиран полистирол

Висококачествен експандиран полистирол: материал с равномерно разположени гранули със същия размер

Нискокачествен експандиран полистирол от типа PSB: възниква прекъсване по контактната зона на топки с различни размери
Експандираният полистирол, който е получен чрез разпенване на течност с ниско кипене, е материал, състоящ се от фино-клетъчни гранули, спечени заедно. Вътре в гранулите от експандиран полистирол има микропори и кухини между гранулите. Механичните свойства на материала се определят от привидната му плътност: колкото по-висока е тя, толкова по-голяма е якостта и по-ниска е водопоглъщането, хигроскопичността, пропускливостта на парата и въздуха.

Характеристики на производството на екструдиран пенополистирол

Производството се регулира от ГОСТ 32310-2012.Производственият процес на този топлоизолационен материал се извършва в екструдер. Суровината - полистиролови гранули - влиза в реактора, където се насища с газ при високи температури и налягане. След намаляване на налягането, получената маса бързо се разширява. Пяната влиза в калибриращо устройство - плоска матрица. Полученият полимерен материал има хомогенна структура със затворени клетки, в които е затворен въздух. ЛПС могат да бъдат бели или цветни. Плътност - 28-45 кг / м3.

Основните видове произведена полистиролова пяна

• Експандиран полистирол без натиск
  : EPS (експандиран полистирол); PSB (суспензионна непресована експандирана полистиролова пяна); PSB-S (Разширена полистиролова суспензия, самозагасваща се без натиск). Изобретен от BASF през 1951г
• Екструдиран пенополистирол
  : XPS (екструдиран полистирол); Extrol, Penoplex, Styrex, Technoplex, TechnoNIKOL, URSA XPS
• Екструдиран пенополистирол
  : различни чуждестранни марки; PS-1; PS-4
• Автоклавна пяна от полистирол
  : Стиропор (Dow Chemical)
• Екструдиран в автоклав пенополистирол
  [8]

Приложение

Експандираният полистирол най-често се използва като топлоизолационен и структурен материал. Обхват на приложението му: строителство, превози и корабостроене, самолетно строителство. Доста голямо количество експандиран полистирол се използва като опаковка и електроизолационен материал.

• Във военната индустрия - като нагревател; в системите за лична защита на военнослужещите; като амортисьор в каски.
• При производството на битови хладилници като топлоизолатор (в СССР това са серийно произведени хладилници "Ярна-3", "Ярна-4", "Визма", "Смоленск" и "Арагац-71") до началото на 60-те години , когато експандираният полистирол е изместен от полиуретанова пяна.
• При производството на контейнери и еднократна изотермична опаковка за замразени продукти [9] [10] [11] [12]
• При строителството на сгради - използването на експандиран полистирол в Русия в строителната индустрия се регулира от държавните стандарти [13] [14] [15] и се ограничава до използването на плик на сградата като среден слой. Експандираният полистирол се използва широко за изолиране на фасади (клас на запалимост G1). Потенциално високата опасност от пожар на този материал изисква задължителни предварителни пълни изпитвания [16]. През август 2014 г. FGBU VNIIPO EMERCOM от Русия отбелязва [17], че използването на SFTK („Системи от фасаден топлоизолационен композит“) като нагревател (топлоизолация) на основната равнина на фасадата от керемидена полистиролова пяна (само тези марки, които са посочени в TS), което не е материал за довършване или облицовка на външните повърхности на външните стени на сгради и конструкции, в противоречие с изискванията на член 87, част 11 от Федералния закон № 123-FZ [ 18] и параграф 5.2.3 от SP 2.13130.2012. През юли 2020 г. модерният ГОСТ 15588-2014 „Топлоизолационни плочи от пенополистирол. Технически условия ", указващи задължителното присъствие на огнезащитни добавки в материала, осигуряващи пожарна безопасност (самозагасяща се, невъзможност за поддържане на независимо изгаряне) на експандирани полистиролови плочи по време на съхранението и монтажа.
• От 70-те години. експандиран полистирол се използва при строителството на пътища, изграждането на изкуствени релефи и насипи, полагане на транспортни пътища в райони със слаби почви, при защита на пътищата от замръзване, за намаляване на вертикалното натоварване на конструкцията и в редица други дела. Експандираният полистирол се използва най-активно в пътното строителство в САЩ, Япония, Финландия и Норвегия [19]. Изискванията и стандартите на GOST за този продукт в тези страни са коренно различни от руските и страните от ОНД.
• Служи като материал за производство на играчки, дизайнерски мебели и интериорни предмети [20]. Той също така служи като материал за създаване на обекти на съвременно декоративно и приложно изкуство и концептуално изкуство [21].

Нагреватели

109 гласа

+

Глас за!

—

Против!

Експандираният полистирол е доста интересен материал.Методът на производство е патентован през 1928 г. и е модернизиран много пъти оттогава. Основното предимство е ниската топлопроводимост и едва след това в лекото тегло. Експандираният полистирол се използва широко в различни индустрии и строителство и всеки човек по един или друг начин е попадал на продукти от него в ежедневието. Освен това експандираният полистирол, цената на продуктите от който е на ниско ниво, ще бъде добър вариант, ако искате да изолирате дома си.

Съдържание

1. Какво е експандиран полистирол и по какво се различава от полистирола?
2. Експандиран полистирол, характеристики и свойства
3. Област на приложение
4. Недостатъци на експандирания полистирол: преглед на митовете

Какво е експандиран полистирол и по какво се различава от полистирола?

Експандираният полистирол се получава чрез добавяне на газ към полистиреновата полимерна маса, която при последващо нагряване значително увеличава обема си, запълвайки цялата матрица. В зависимост от вида на материала се използва различен газ за създаване на обем: за прости вариации природният газ, огнеупорните видове експандиран полистирол се пълнят с въглероден диоксид.

Доста често любителите са склонни да наричат ​​пенополистирол и полистирол един и същ материал. Това обаче не е напълно вярно. Те имат обща основа, но разликите и характеристиките са доста значителни. Ако не навлизате в дълги пространствени разсъждения, тогава основните отличителни черти са следните:

• плътността на пяната е значително по-ниска, 10 kg на m3, докато показателите на пенополистирол са 40 kg на m3,
• експандиран полистирол не абсорбира пара и влага,
• външният вид е различен. Пенопласт - има вътрешни гранули, полистироловата пяна е по-хомогенна,
• пенопластът се характеризира с по-ниска цена, която се забелязва, когато се използва като топлоизолационен материал за външната облицовка на стените на сградата,
• експандираният полистирол има най-добрата механична якост.

Пенопластът се произвежда от полимерни суровини, които се обработват с пара, в резултат на което обемът на гранулите се увеличава значително. Но в същото време това води до факта, че микропорите също се увеличават по размер, в резултат на което връзката между гранулите се влошава и постепенно, под въздействието на атмосферните валежи и климатичните условия, това води до факта, че материалът отслабва. Грубо казано, ако счупите лист полистирол наполовина, се образуват голям брой гранули. Това не е типично за експандиран полистирол, тъй като първоначално той се състои от затворени клетки, които осигуряват влаго- и паронепропускливост на материала. В началото на производството неговите гранули под въздействието на високи температури се топят, образувайки еднородна течна маса, която се пълни с газ.

Самият материал също има няколко разновидности:

• Екструдираната полистиролова пяна е практически същият материал като непресованата, разликата е в използването на оборудване като екструдер, следователно екструдираната и екструдирана полистиролова пяна често се нарича един и същ материал.
• Екструдирането също се получава чрез обработка на крайната маса на полимерния материал и също е хомогенна маса. Сортът се използва за производството на опаковки за еднократна употреба и прибори за хранене. Грубо казано, месните продукти в супермаркетите са опаковани в опаковки от екструдиран пенополистирол.

• Пресовият метод за получаване на материала е по-скъп, тъй като включва последващо пресоване на газопенната смес. В този случай той придобива допълнителна сила.
• Рядко се споменава полистиролова пяна в автоклав и всъщност това е екструдиране, при което разпенването и изпичането на материала се извършва с помощта на автоклав.
• Pressless е един от най-популярните сортове. Първо се отстранява влагата от полистироловите гранули чрез сушене, след това се разпенва при температура 80 ° C, след което те отново се изсушават и след това отново се загряват. Получената смес се пълни във форма, където тя вече се самоуплътнява по време на охлаждане.Този тип експандиран полистирол е по-крехък, но за производството му се изисква наполовина по-малко изопетан, което влияе на крайните разходи.

Експандиран полистирол, характеристики и свойства

Експандираният полистирол е двусмислен материал: някой издига свойствата му до небето, някой, напротив, разпенвайки се в устата, изисква незабавна и пълна забрана за използването му въз основа на „излагане на делата на един академик“. Вярно е, че вездесъщият експандиран полистирол и неговата висока популярност навеждат изводи към факта, че този материал е наистина добър и има следните предимства:

• Ниската топлопроводимост позволява да се постигне значителен ефект на изолация. Всъщност 11 см експандиран полистирол могат да осигурят същата топлоизолация като силикатна тухлена стена с дебелина повече от два метра. Топлопроводимостта на материала е 0,027 W / mK, което е значително по-ниско от това на бетон или тухла,
• Устойчивост на влага на материала. Дори при продължително излагане на влага абсорбцията ще бъде не повече от 6%, така че няма нужда да се страхувате от деформация на структурата на експандиран полистирол.
• Експандираният полистирол е издръжлив и може да издържи до 60 цикъла на излагане на температури от -40 до + 40 ° C. Всеки цикъл представлява прогнозна климатична година.
• Нечувствителност към образуването на биологични среди. Експандираният полистирол няма да се превърне в среда за размножаване на гъбички и плесени.

• Безвредност на материала. При производството му се използват нетоксични компоненти, поради което продукти от експандиран полистирол се използват и в хранителната промишленост. Например за съхранение на храна.
• Поради лекото си тегло, изолацията на фасадите на сгради с експандиран полистирол отнема много по-малко време и усилия, отколкото при използване на други средства.
• Огнеустойчивите материали, когато са изложени на открит пламък, са склонни да се самозагасват и топят, без да разпространяват горенето. Температурата на самозапалване на експандиран полистирол е + 490 ° C, което е почти два пъти по-високо от това на дървото. Ако материалът не е изложен на открит източник на пламък за повече от четири секунди, експандираният полистирол угасва. Топлинната енергия при изгаряне на материала е 7 пъти по-малка от тази на дървото. Следователно експандираният полистирол не е в състояние да поддържа огнището.
• Осигуряване на звукоизолация. Това качество е особено важно за жителите на стандартни апартаменти. 3-сантиметров слой изолационен материал е достатъчен, за да намали проникването на шума с 25 dB.
• Паропропускливостта на материала е на ниско ниво от 0,05 Mg / m * h * Pa, независимо от степента на разпенване и плътността на клас. Всъщност показателите за паропропускливост са подобни на дървената рамка от бор или дъб.
• Устойчив на алкохоли и етери, но лесно подлежи на разрушаване при контакт на разтворители с повърхността на материала.
• Якостта на опън е най-малко 20 MPa.

Както се вижда от горното, експандираният полистирол е ефективно средство за решаване на много проблеми: от използването на някои от неговите разновидности като опаковка до осигуряване на топло и хидроизолация на фасадите на сградите. Освен това материалът се използва за други цели в строителството, което ще бъде разгледано по-долу.

Област на приложение

Експандираният полистирол в строителството се използва предимно за изолиране на следните елементи:

• водопроводни тръби,
• покриви,
• подове,
• склонове на врати и прозорци,
• стени.

Например консумацията на експандиран полистирол за изолация на тръбите е икономически оправдана и разумна поради своите възможности. Нещо повече, за тези цели се използва формована блокова пенополистиролна пяна, която позволява в случай на повреда на тръбата лесно да достигне до нея, като премахне желаната част от защитното покритие.

Експандираният полистирол се използва активно при изграждането на транспортни пътища. Намалява ефекта от вертикалното натоварване на пода по време на строителството на сгради. Широко разпространен в производството на SIP панели.

Обхватът на приложение на експандиран полистирол, чиито характеристики, съчетани с ниска цена, го правят изключително привлекателен за използване във всяка индустрия, е практически неограничен. Единственото нещо, което трябва да се вземе предвид, е, че материалът има ниска плътност, поради което е податлив на всякакви механични повреди.

Недостатъци на експандирания полистирол: преглед на митовете

В допълнение към букета от предимства, има и недостатъци. Освен това голям брой различни митове са свързани с експандиран полистирол, което трябва да се разгледа по-подробно:

• Много производители твърдят, че екструдираният експандиран пенополистирол е значително по-добър от другите сортове, като доказателство за това те често излагат таблица на сравнителните характеристики на този сорт в сравнение с обикновената пяна. Независимо от това, разликата в топлопроводимостта между екструдирана и екструдирана полистиролова пяна практически не се забелязва и възлиза на 0,002 единици, като в същото време, поради рекламата, цената на екструзионните плочи за изолация е по-висока.
• Максималната плътност на експандиран полистирол дава същата висока производителност, когато е изолирана. Според експерти подобно твърдение има някои несъответствия с реалността, тъй като колкото по-плътно се прилепват молекулите една към друга, толкова по-висока става топлопроводимостта и по-лесно студът да проникне в стаята. Изход от тази ситуация ще бъде използването на плочи от експандиран полистирол с ниска плътност, които трябва да бъдат покрити с подсилваща мрежа и защитен слой грунд, за да се увеличи тяхната механична якост.

• Огнеупорната полистиролова пяна е абсолютно незапалима и безвредна за човешкото тяло. Всеки строителен материал, когато е изложен на открит пламък, ще проявява горе-долу свойства или повече. Температурата на самозапалване на експандирания полистирол обаче е по-висока от тази на дървото и освен това по време на горенето той отделя значително по-малко топлинна енергия. Важно е да запомните, че огнеупорните сортове, въпреки гръмкото име, в никакъв случай не са в състояние да спрат пламъка, само за да намалят ефекта му. Въглеродният диоксид, който се използва при производството му, ще се превърне в сериозен недостатък на пожароустойчивия клас в сравнение с обичайния. В резултат на това при претопяване материалът ще започне да отделя значително голямо количество вредни вещества. Някои продавачи говорят за негоримост въз основа на демонстративен опит: когато основата с плоча от изолация, закрепена върху нея, започва да се затопля от задната страна. Когато е изложен на високи температури, полистироловата пяна започва да се топи и деформира, докато няма огън. Въпреки това, докато пламъкът е изложен на него, материалът ще продължи да гори.
• Огнезащитните добавки към полистироловата пяна заради неговата огнеустойчивост са „във всеки случай чиста отрова“. Още едно противоречиво твърдение. Огнезащитното вещество е компонент, съдържащ вещества в своята структура, които забавят процеса на горене. Те се различават по състав и съдържат различни компоненти, вариращи от наистина опасни за хората формалдехиди, до магнезиеви соли, които са доста екологични и безопасни. Напоследък все по-често се използват разтвори на основата на неорганични соли, така че те не са в състояние да навредят на здравето. Огнезащитните средства често се използват за импрегниране и нанасяне на защитен слой върху дървото, за да се повиши неговата огнеустойчивост.
• Монтажът на изолационни материали от пенополистирол не е в състояние да осигури топлина. Всъщност задачата на изолацията не е да внася топлина, а да я държи на закрито. Грубо казано, използването на топлоизолационни плочи значително ще намали изтичането на топлина извън помещенията, като по този начин няма да се налага да отоплявате улицата за своя сметка.
• „Експандираният полистирол е опасен за здравето.“ Съвременното производство ви позволява да създавате материал от екологично чисти компоненти, така че няма заплаха за здравето. Освен това широкото използване на продукти за съхранение на полуфабрикати и за използване в ежедневието говори именно за безопасността на материала.

По-често проблеми възникват, когато искате да закупите експандиран полистирол от по-евтини и по-нискокачествени сортове.Изолационните плочи, изработени от такъв материал, наистина имат по-малка якост и са в състояние да започнат да се деформират дори при температури над 40 ° C. Основното правило при използването на материали от експандиран полистирол във всяка индустрия ще бъде да се гарантира качество и надеждност, за които трябва да платите. И тогава в хода на операцията ще се появи само достойнство.

Свойства на експандиран полистирол

Водна абсорбция

Колония на бактерии върху EPS
Експандираният полистирол е способен да абсорбира вода при директен контакт [22]. Проникването на вода директно в пластмасата е по-малко от 0,25 mm годишно [23], поради което водопоглъщането на полистиролова пяна зависи от нейните структурни характеристики, плътност, технология на производство и продължителността на периода на насищане на водата. Водопоглъщането на екструдирана полистиролова пяна дори след 10 дни във вода не надвишава 0,4% (обемни), което я прави широко използвана като нагревател за подземни и заровени конструкции (пътища, основи) [24].

Паропропускливост

Експандираният полистирол е нископропусклив материал [25] [26].

Характеристика на паропропускливостта на експандиран полистирол е, че тя не зависи от степента му на разпенване и плътността на експандирания полистирол и винаги е равна на 0,05 mg / (m * h * Pa) [източник неуточнен 1930 дни

], което не е еквивалентно на паропропускливостта на дървена рамка от бор, смърч или дъб или минерална вата (0,55 mg / (m * h * Pa)).

Биологична устойчивост

Въпреки факта, че експандираният полистирол не е податлив на действието на гъбички, микроорганизми и мъхове, в някои случаи те са в състояние да образуват своите колонии на повърхността му [27] [28] [29] [30].

Насекомите могат да се заселят в експандиран полистирол, птиците и гризачите могат да оборудват гнезда. Проблемът с увреждането на полистироловите структури от гризачи е обект на многобройни изследвания. Въз основа на резултатите от тестовете за пенополистирол, извършени върху сиви плъхове, домашни мишки и мишки с полевки, беше установено следното:

1. Експандираният полистирол като материал, състоящ се от въглеводороди, не съдържа хранителни вещества и не е място за размножаване на гризачи (и други живи организми).
2. При задължителни условия гризачите действат върху екструзия и гранулирана полистиролова пяна, както и върху всеки друг материал, в случаите, когато това е пречка (пречка) за достъп до храна и вода или за задоволяване на други физиологични нужди на животното.
3. При условия на свободен избор, гризачите влияят на експандирания полистирол в по-малка степен, отколкото при условията на принуда, и само ако се нуждаят от постелен материал или има нужда от шлифоване на резците.
4. Ако има избор на материал за гнездене (чул, хартия), пенополистиролът привлича гризачи в последния завой.

Резултатите от експерименти с плъхове и мишки също показват зависимост от модификацията на експандиран полистирол, по-специално екструдираният експандиран полистирол е повреден от гризачи в по-малка степен.

Трайност

Един от начините за определяне на трайността на полистироловата пяна е чрез редуване на нагряване до +40 ° C, охлаждане до -40 ° C и задържане във вода. За всеки такъв цикъл се приема, че е равен на 1 условна година на работа. Аргументира се, че трайността на продуктите от експандиран полистирол съгласно този метод за изпитване е най-малко 60 години [31], 80 години [32].

Устойчив на разтворители

Експандираният полистирол не е много устойчив на разтворители. Лесно се разтваря в оригиналния стирен, ароматни въглеводороди (бензен, толуен, ксилол), хлорирани въглеводороди (1,2-дихлоретан, въглероден тетрахлорид), естери, ацетон и въглероден дисулфид. В същото време той е неразтворим в алкохоли, алифатни въглеводороди и етери.

Характеристики и свойства на изолацията

Топлопроводимост

Разширена полистиролова дъска с дебелина 10 см и тухлена стена повече от 1 м равни топлопроводими свойства.
Въздухът вътре в мехурчетата е херметически затворен, така че материалът перфектно запазва топлината.

Коефициентът на топлопроводимост варира в диапазона от 0,028 - 0,034 W / mK, което е много по-ниско от коефициента на тухла или бетон.

Паропропускливост и абсорбиране на влага

Индексът на паропропускливост на експандираната полистиролова пяна е от 0,019 до 0,015 kg на метър-час-Pascal, за разлика от екструдирания продукт с нулев индекс.

Необходимата дебелина и форма са дадени с помощта нарязване на пяната на плочи с желания размер... Парата тече през гранулите в клетките.

Забележка

Екструдираният пенополистирол не се нарязва, тъй като готовите плочи излизат от конвейера с определена дебелина и вече са гладки. В резултат парата не може да проникне в материала.

Когато непресован продукт е потопен във вода, до 4% от течността се абсорбира. Плътният екструдиран пенополистирол ще остане почти сух и ще абсорбира само 0,4%.

Струва си да се отбележи, че изолацията няма да се повреди при контакт с течности.

Сила

Материалът е издръжлив, издържа на температура от -40 до + 40 ° C до 60 цикъла (климатични години). Статичната якост на огъване на екструдирания материал е по-добра от тази на разпенения материал.

Поглъщане на звук

3-сантиметров слой изолационен материал ще намали нивото на проникване на шума с 25 децибела, което осигурява добра звукоизолация. От значение за жителите на апартаменти.

Но това няма да облекчи напълно шума, а само да го заглуши, при наличие на дебел слой изолация. Въздушният шум няма да овладее.

Биологична устойчивост

Полистироловата пяна не е чувствителна към образуването на биологична активност и следователно няма да стане място за размножаване на мухъл и гъбички.
Това е научно доказан факт.

Той обаче може да бъде повреден от гризачи и насекоми. Те си проправят път през материала в търсене на топлина и храна.

Препоръчваме: Коя е най-добрата мазилка - гипс или цимент? Кой да изберете за изравняване на стените

Унищожаване на експандиран полистирол

Унищожаване при висока температура

Високотемпературната фаза на разрушаване на експандиран полистирол е добре и добре проучена. Започва при температура от +160 ° C. С повишаване на температурата до +200 ° C започва фазата на термично окислително разрушаване. Над +260 ° C преобладават процесите на термично разрушаване и деполимеризация. Поради факта, че топлината на полимеризация на полистирол и поли - "" α "" - метилстиролът е един от най-ниските сред всички полимери, деполимеризацията до първоначалния мономер, стирен, преобладава в процесите на тяхното разрушаване [33].

Модифицираната полистиролова пяна със специални добавки се различава в степента на високотемпературно разрушаване според класа на сертифициране. Модифицираната полистиролова пяна, сертифицирана съгласно клас G1, не се разгражда с повече от 65%, когато е изложена на високи температури. Класовете на модифицирана полистиролова пяна са дадени в таблицата в раздела за огнеустойчивост.

Унищожаване при ниска температура

Стилът на този раздел е нециклопедичен или нарушава нормите на руския език. Разделът трябва да бъде коригиран в съответствие със стилистичните правила на Уикипедия.

Разпененият полистирол, подобно на някои други въглеводороди, е способен на самоокисление във въздуха, за да образува пероксиди. Реакцията е придружена от деполимеризация. Скоростта на реакцията се определя от дифузията на кислородните молекули. Поради значително развитата повърхност на експандиран полистирол, той се окислява по-бързо от полистирола в блок [34]. За полистирола под формата на плътни продукти температурният фактор е регулиращото начало на разрушаване. При по-ниски температури неговото разрушаване е теоретично възможно в съответствие със законите на термодинамиката на процесите на полимеризация, но поради изключително ниската газопропускливост на полистирола парциалното налягане на мономера може да се промени само върху външната повърхност на продукта.Съответно, под Tpred = 310 ° C, деполимеризацията на полистирол се извършва само от повърхността на продукта и може да бъде пренебрегната за практически цели.

Доктор по химия, професор в Катедрата по обработка на пластмаси в Руския химико-технологичен университет на В.И. Менделеева Л. М. Кербер за отделянето на стирола от съвременния експандиран полистирол:

„При нормални работни условия стиренът никога няма да се окисли. Окислява се при много по-високи температури. Деполимеризацията на стирен наистина може да продължи при температури над 320 градуса, но е невъзможно да се говори сериозно за отделянето на стирен по време на експлоатацията на блокове от експандиран полистирол в температурния диапазон от минус 40 до плюс 7 ° С. В научната литература има доказателства, че окисляването на стирол при температури до +11 ° C на практика не се случва. "

Експертите също така твърдят, че не се наблюдава спад на ударната жилавост на материала при 65 ° C през интервал от 5000 часа, а спад на ударната якост при 20 ° C не се наблюдава за 10 години.

Токсичната природа на стирола и способността на експандирания полистирол да отделя стирен се счита от европейските експерти за недоказана. Експертите, както в строителната, така и в химическата промишленост, или отричат ​​самата възможност за окисляване на експандиран полистирол при нормални условия, или посочват липсата на прецеденти, или се позовават на липсата на информация по този въпрос.

Освен това самата опасност от стирен първоначално често се преувеличава. Според мащабни научни изследвания, проведени през 2010 г. във връзка с преминаването на задължителната процедура за пререгистрация на химикали в Европейската агенция по химикали в съответствие с регламента REACH, бяха направени следните заключения:

• мутагенност - няма основа за класификация;
• канцерогенност - няма основа за класификация;
• репродуктивна токсичност - няма основа за класификация.

Нещо повече, имайте предвид, че стиренът се съдържа естествено в кафето, канелата, ягодите и сирената.

По този начин основните опасения, свързани със специфичната токсичност на стирола, за който се твърди, че се отделя при използване на експандиран полистирол, не са потвърдени [33].

Структура от стиропор

Структурата и задачите, в които се прилага, са въплътени във вида, в който е произведен - изпълнението на това решение е формата на плочата. Плочите могат да бъдат с различни размери и дебелини, но самата форма е лесна за инсталиране, съхранение и транспортиране.

Една от основните характеристики на полистирола, които оказват влияние върху областта на приложение, е неговата плътност и дебелина.

Плътността е от няколко вида, в следните граници (мерна единица kg / m3): до 15, от 15 до 25, от 25 до 35, от 35 до 50. Помислете за три плътности 15, 25 и 35.

15 е най-ниската. Много рядко се прилага за фасади, които са в непосредствена близост до сграда. Подходящ за нежилищни сгради.

25 е най-добрият избор по отношение на цена и качество. Тя е най-използваната.

35 - използва се за затопляне на фасади на къщи, склонове на врати и прозорци, могат да се използват листове с по-малка дебелина без влошаване на качеството. По-трудно е и следователно е идеално за мазета, домашни основи и силно ударени стени.

Дебелина nзапочва от 20 мм и отива до 100 mm на стъпки от 10 mm, след сто милиметра има дебелина съответно 120 и 150 mm. Най-търсената дебелина на пазара е 5 - 7 см, което в повечето случаи е подходящо за много задачи. Понякога се налага изравняване на стената, този резултат може да се постигне чрез използване на 15 см плоча, изрязване под прав ъгъл или на места на вдлъбнатини или издатини.

Опасност от пожар на експандиран полистирол

Опасност от пожар на необработена полистиролова пяна

Немодифицираната пенополистиролова пяна (клас на запалимост G4) е запалим материал, чието запалване може да възникне от пламъка на кибритените клечки, духалка, от автогенни искри за заваряване.Експандираният полистирол не се възпламенява от калцинирана желязна тел, горяща цигара и искри, генерирани в точката на стоманата [35]. Разширеният полистирол се отнася до синтетични материали, които се характеризират с повишена запалимост. Той е в състояние да съхранява енергия от външен източник на топлина в повърхностните слоеве, разпространявайки огън и инициира усилване на пожара [36].

Точката на възпламеняване на експандиран полистирол варира от 210 ° C до 440 ° C в зависимост от добавките, използвани от производителите [37] [38]. Температурата на запалване на конкретна модификация на полистиролова пяна се определя в съответствие със сертификационния клас.

Когато конвенционалният експандиран полистирол (клас G4 на запалимост) се запали, за кратко време се развива температура от 1200 ° C [35]; когато се използват специални добавки (огнезащитни средства), температурата на горене може да бъде намалена според класа на горене (клас на запалимост G3 ). Изгарянето на експандиран полистирол се извършва с образуването на токсичен дим с различна степен и интензивност, в зависимост от примесите, добавени към експандирания полистирол за намаляване на образуването на дим. Емисията на дим от токсични вещества е 36 пъти по-голяма по обем от тази на дървото.

Изгарянето на обикновен експандиран полистирол (клас на запалимост G4) се придружава от образуването на токсични продукти: циановодород, бромоводород и др. [39] [40].

Поради тези причини продуктите от необработен пенополистирол (клас на запалимост G4) нямат сертификати за одобрение за използване в строителни работи.

Производителите използват експандиран полистирол, модифициран от специални добавки (огнезащитни вещества), благодарение на които материалът има различни класове на запалване, горимост и образуване на дим.

По този начин, с правилна инсталация, в съответствие с ГОСТ 15588-2014 „Пенополистиролни топлоизолационни плочи. Технически условия ”, експандираният полистирол не представлява заплаха за пожарната безопасност на сградите. Технологията "мокра фасада" (WDVS, EIFS, ETICS), която предполага използването на експандиран полистирол като изолация в обвивката на сградата, се използва широко в строителството.

Модифицирана полистиролова пяна за пожарна безопасност

За да се намали опасността от пожар на експандиран полистирол, когато се получи, към него се добавят огнезащитни вещества. Полученият материал се нарича самогасяща се полистиролова пяна (клас на запалимост G3) и се обозначава от редица руски производители с допълнителна буква „С“ в края (например PSB-S) [41].

На 05.01.2009 г. влезе в сила нов федерален закон FZ-123 "Технически регламенти за изискванията за пожарна безопасност". Методологията за определяне на групата на запалимост на горими строителни материали се промени. А именно, в член 13, параграф 6, се появи изискване, което изключва образуването на стопилни капки в материали с група G1-G2 [42]

Като се има предвид, че точката на топене на полистирола е около 220 ° C, тогава всички нагреватели на базата на този полимер (включително екструдиран пенополистирол) от 01.05.2009 г. ще бъдат класифицирани с група на запалимост не по-висока от G3.

Преди влизането в сила на Федералния закон 123, групата на запалимост на марки с добавяне на забавители на горенето се характеризира като G1.

Намаляване на запалимостта на експандирания полистирол в повечето случаи се постига чрез заместване на запалимия газ за „надуване“ на гранулите с въглероден диоксид [43].

Експандиран пенополистирол

За първи път учените се опитаха да променят потребителските свойства на синтетичните полимери на основата на стирен чрез пълнене с газ през 1929 г. Година по-късно новостта е въведена в масовото производство под името експандиран пенополистирол. Съставът е патентован официално през 1952 г. в Германия.

В Русия модифицираният материал е сертифициран като гранулиран, устойчив на деформации, незапалим агент, предназначен за организиране на топло- и звукоизолация на различни конструкции (жилищни сгради, селскостопански съоръжения, промишлени сгради), операции за подобряване на работата на критични конструкции подове, фасади, тавани, покриви) ...

Днес блокове от него се търсят от организациите за развитие и обслужване по целия свят. Нарастващото значение на пазара на експандиран пенополистирол се дължи на уникалните свойства, които му придава добре обмислената технология за формоване.

Материалът е направен чрез високотемпературно разпенване на суспендиран полистирол (натрошен във водна фаза чрез интензивно разбъркване), комбиниран с забавител на огъня. Техниката, използваща ударната сила на парата, позволява да се стопят компонентите на клетъчната структура помежду си.

Плътната адхезия на гранулите прави получените плоскости супер здрави, инертни до краткотрайни, здрави и дългосрочни, постоянно високи натоварвания. Способни да извират под активно налягане, те не се ронят от сила, подобно на чуплива изолация и не се напукват като твърда изолация.

Блоковете от наситени с въздух полимеризиран стирен не променят конфигурацията си и не се свиват. Преобладаването в газовия състав (съотношението на 98% от въздушните течности към 2% от полимерите), гъвкавостта на формата на микроскопичните формиращи секции, скромният размер на гранулите (2-8 мм) ги даряват със способността за ефективно задържане на топлината и неутрализиране на шума.

Важно! Въз основа на резултатите от практически тестове, експандираната полистиролова пяна е класифицирана като огнеупорна (група на запалимост G1), екологично чисти състави. Не е скъп за производство, оказва се скромен по тегло, здрав, издръжлив. Профилите от него са достъпни, лесни за транспортиране, лесни за товарене и разтоварване, лесни за инсталиране, не капризни в експлоатация.

Материалът с пореста повърхност „диша“ добре, гарантира нормална циркулация на въздушните потоци и намалява нивото на влажност. Плътната изолация се характеризира с ниска хигроскопичност: само горните слоеве абсорбират влагата, вътрешните слоеве остават сухи.

Бележки (редактиране)

1. Кабанов В. А. и други.
   том 2 L - Полинозни влакна // Енциклопедия на полимерите. - М.: Съветска енциклопедия, 1974 г. - 1032 с. - 35 000 копия
2. Френски патент № 668142 (Chem. Abs. 24, 1477, 1930).
3. Германски патент № 644102 (Chem. Abs, 31, 5483, 1937)
4. Берлин А. Ан. Основи на производството на газонапълнени пластмаси и еластомери. - М.: Госкхимиздат, 1956.
5. Чухланов В. Ю., Панов Ю. Т., Синявин А. В., Ермолаева Е. В. Пластмаси, пълни с газ. Урок. - Владимир: Издателство на Владимирския държавен университет, 2007.
6. Kerzhkovskaya EM Свойства и приложение на пяна PS-B. - L: LDNTP, 1960.
7. Андрианов Р. А. Нови степени на експандиран полистирол. Индустрия на строителни материали в Москва. - Издание № 11. - М.: Главспросстроиматериали, 1962.
8. Патент на Федерална република Германия № 92606 от 04/07/1955.
9. Дискусия и възможни действия по отношение на забрана за използване на контейнери за храна от експандиран полистирол (EPS) (Издание на изследването) // 18 декември 2012 г.
10. ПОЛИТИЧЕСКИ ИНСТРУМЕНТИ ЗА НАМАЛЯВАНЕ НА ВЪЗДЕЙСТВИЕТО НА ЕДНОСТРАННА УПОТРЕБА, ИЗЛЪЧВАНЕ НА ПЛАСТМАСОВИ ЧАНТИ И ОПАКОВКА НА ХРАНА EPS
11. Нгуен Л. Оценка на политиките относно забраните за хранителни продукти от полистирол .// Държавен университет в Сан Хосе 10.01.2012 г.
12. S8619 Забранява на хранителните заведения да използват контейнери за еднократна употреба от експандирана полистиролова пяна, започващи от 1/1/15.
13. ГОСТ 15588-2014 „Топлоизолационни плочи от пенополистирол. Технически условия ". Влязъл в сила на 01.07.2015г
14. ГОСТ R 53786-2010 „Композитни топлоизолационни фасадни системи с външни слоеве мазилка. Термини и определения "
15. GOST R 53785-2010 „Композитни топлоизолационни фасадни системи с външни слоеве мазилка. Класификация "
16. ПИСМО на Държавния комитет по строителството на Руската федерация N 9-18 / 294, GUGPS на Министерството на вътрешните работи на Руската федерация N 20 / 2.2 / 1756 от 18.06.1999 г. "ЗА ИЗОЛИРАНЕ НА ВЪНШНИТЕ СТЕНИ НА СГРАДИТЕ"
17. Писмо от FGBU VNIIPO EMERCOM на Русия от 07.08.2014 г. No 3550-13-2-02
18. ФЕДЕРАЛНО ПРАВО ТЕХНИЧЕСКИ РЕГЛАМЕНТИ ЗА ИЗИСКВАНИЯ ЗА ПОЖАРНА БЕЗОПАСНОСТ от 22.07.2008 г. № 123-FZ
19. Бьорвика
20. Дизайнерски мебели от стиропор - конструктивни и достъпни
21. Роботи от стиропор
22. Павлов В. А. Експандиран полистирол. - М.: "Химия", 1973.
23. Хренов А. Е. Миграция на вредни примеси от полимерни материали по време на изграждането на подземни конструкции и полагане на комуникации. - No 7. - 2005.
24. Егорова Е. И., Коптенармусов В. Б. Основи на технологията на полистироловите пластмаси. - Санкт Петербург: Химиздат, 2005.
25. Таблица за плътност, топлопроводимост и паропропускливост на различни материали
26. Таблица за плътност, топлопроводимост и паропропускливост на различни материали: Ремонт и обзавеждане на апартамент, изграждане на къща - моите отговори на въпроси
27. Семенов С. А. Унищожаване и защита на полимерни материали по време на работа под въздействието на микроорганизми // Дисертация на доктора на техническите науки, Институт по химическа физика на Руската академия на науките. Н. Н. Семенова. - М., 2001.
28. Atiq N. Биоразградимост на синтетични пластмаси полистирол и стиропор от гъбични изолати // Катедра по микробиология Quaid-i-Azam University, Исламабад, 2011.
29. Naima Atiq T., Ahmed S., Ali M., Andleeb S., Ahmad B., Geoffery R. Изолиране и идентифициране на биоразграждащи се бактерии от полистирол от почвата. 4 (14), стр. 1537-1541, 18 юли 2010 г.
30. Richardson N. Beurteilung von mikrobiell befallenen Materialien aus der Trittschalldämmung // AGÖF Kongress Reader септември 2010.
31. Hed G. Оценки на експлоатационния живот на строителните компоненти. Мюнхен: Хансер. Доклад TR28: 1999. Евле, Швеция: Кралски технологичен институт, Център за застроена среда, Стокхолм, 1999. - С. 46.
32. Протокол за изпитване No 225 от 25.12.2001г. NIISF RAASN. Изпитвателна лаборатория за термофизични и акустични измервания)
33. ↑ 12
    Експандиран полистирол - Свойства. 4108.ru. Посетен на 10 април 2016.
34. Емануел Н.М., Бучаченко А.Л. Химична физика на стареенето и стабилизиране на полимерите. - М.: Наука, 1982.
35. ↑ 12
    OCT 301-05-202-92E „Разширяем полистирол. Технически условия. Индустриален стандарт "
36. Гуюмджиян П. П., Коканин С. В., Пискунов А. А. За опасността от пожар на полистиролова пяна за строителни цели // Пожаровзривоопасност. - Т. 20, No 8. - 2011.
37. Протокол № 255 от 28.08.2007 г. за идентификационен контрол на експандиран полистиролов материал PSB-S 25 FGU VNIIPO EMERCOM на Русия
38. Кодолов В. И. Запалимост и огнеустойчивост на полимерни материали. М., Химия, 1976.
39. Токсичност на продуктите от горенето на синтетични полимери. Информация от проучването. Серия: Полимеризирани пластмаси. - НИИТЕХИМ, 1978.
40. Токсичност на летливите продукти от термично излагане на пластмаси по време на обработката. Серия: Полимеризирани пластмаси. - НИИТЕХИМ, 1978.
41. Evtumyan A.S., Molchadovsky OI Опасност от пожар на топлоизолационни материали от експандиран полистирол. Пожарна безопасност. - 2006. - No6.
42. Федерален закон от 22.07.2008 г. N 123-FZ (изменен на 03.07.2016 г.) "Технически регламенти относно изискванията за пожарна безопасност" (руски) // Уикипедия. - 2017-03-12.
43. Основни изисквания за пожарна безопасност - Системи за топлоизолация