Metoda produkcji styropianu została opatentowana pod koniec lat 20. ubiegłego wieku, przechodząc od tego czasu liczne modernizacje. Spieniony polistyren, charakteryzujący się niską przewodnością cieplną i niewielką wagą, znalazł najszersze zastosowanie w wielu obszarach produkcji, w życiu codziennym oraz jako wykończeniowy materiał budowlany.
Czym różni się styropian od polistyrenu?
Spieniony polistyren jest produktem wtrysku gazu do masy styropianowej. Przy dalszym ogrzewaniu ta masa polimeru znacznie zwiększa swoją objętość i wypełnia całą formę. Aby uzyskać wymaganą objętość, można użyć innego gazu, w zależności od rodzaju produkowanej pianki polistyrenowej. W przypadku prostych grzejników o standardowych właściwościach stosuje się powietrze, które jest wtłaczane w celu wypełnienia pustych przestrzeni w masie styropianu, a dwutlenek węgla służy do nadawania odporności ogniowej niektórym gatunkom styropianu.
Podczas tworzenia tego polimeru mogą być zaangażowane różne dodatkowe składniki w postaci środków zmniejszających palność, związków plastyfikujących i barwników.
Początek procesu technologicznego otrzymywania izolatora ciepła rozpoczyna się od napełnienia gazem poszczególnych granulek styrenu, a następnie rozpuszczenia tej mieszaniny w masie polimerowej. Następnie masę tę poddaje się ogrzewaniu za pomocą niskowrzącej pary cieczy. W efekcie zwiększa się wielkość granulek styrenu, wypełniają one przestrzeń, spiekając się w jedną całość. W efekcie pozostaje pociąć uzyskany w ten sposób materiał na płyty o wymaganej wielkości i można je wykorzystać w budownictwie.
Styropian jest zwykle mylony ze styropianem, ale są to zupełnie inne materiały. Faktem jest, że spieniony polistyren jest produktem wytłaczania, który polega na stopieniu granulek polistyrenu i związaniu tych granulek na poziomie molekularnym. Istotą procesu produkcji pianek jest łączenie ze sobą granulek styropianu w wyniku przetwarzania polimeru suchą parą.
Metody technologiczne i forma wydania
Zwyczajowo rozróżnia się trzy rodzaje styropianu ze względu na ich wyjątkowe właściwości, które wynikają ze sposobu wytwarzania określonej izolacji.
Pierwsza to polimer produkowany metodą non-press. Struktura takiego materiału jest pełna porów i granulek o wielkości od 5 mm do 10 mm. Ten rodzaj izolacji ma wysoki poziom wchłaniania wilgoci. W sprzedaży jest materiał marek: C-15, C-25 i tak dalej. Liczba wskazana na oznaczeniu materiału wskazuje na jego gęstość.
Spieniony polistyren, otrzymywany metodą produkcji pod ciśnieniem, jest materiałem z hermetycznie zamkniętymi wewnętrznymi porami. Dzięki temu taki sprasowany izolator cieplny ma dobre właściwości termoizolacyjne, dużą gęstość i wytrzymałość mechaniczną. Marka jest oznaczona literami PS.
Trzecim rodzajem tego polimeru jest ekstrudowana pianka polistyrenowa. Noszący oznaczenie EPPS strukturalnie podobny do prasowanych materiałów, ale jego pory są znacznie mniejsze, nie przekraczają 0,2 mm. Ta izolacja jest najczęściej stosowana w budownictwie. Materiał ma różną gęstość, co jest wskazane na opakowaniu, na przykład EPS 25, EPS 30 i tak dalej.
Znane są również obce typy izolacji do autoklawów i autoklawów-ekstruzji. Ze względu na ich bardzo kosztowną produkcję rzadko są wykorzystywane w budownictwie domowym.
Wymiary arkusza tego materiału, którego grubość wynosi około 20 mm, 50 mm, 100 mm, a także 30 i 40 mm to 1000x1000, 1000x1200, 2000x1000 i 2000x1200 milimetrów. Na podstawie tych wskaźników konsument może wybrać blok arkuszy styropianu zarówno do izolacji raczej dużych powierzchni, na przykład jako podłoże dla laminatu do ciepłej podłogi, jak i do izolacji stosunkowo niewielkich obszarów.
Właściwości styropianu
Gęstość i inne parametry techniczne tego materiału wynikają z technologii jego produkcji.
Wśród nich na pierwszym miejscu jest przewodnictwo cieplne, dzięki czemu styropian jest tak popularnym materiałem izolacyjnym. Obecność pęcherzyków gazu w jego strukturze jest czynnikiem wpływającym na zachowanie mikroklimatu wnętrza. Współczynnik przewodzenia ciepła tego materiału wynosi 0,028 - 0,034 W / (m. K). Przewodność cieplna tej izolacji będzie tym wyższa, im większa będzie jej gęstość.
Inną użyteczną właściwością PPS jest przepuszczalność pary, której wskaźnik dla różnych marek wynosi od 0,019 do 0,015 mg / m • h • Pa. Ten parametr jest większy od zera, ponieważ arkusze izolacji są cięte, dlatego powietrze może przenikać przez nacięcia w grubość materiału.
Przepuszczalność wilgoci spienionego polistyrenu jest praktycznie zerowa, to znaczy nie przepuszcza wilgoci. Kiedy fragment PBS jest zanurzony w wodzie, wchłania nie więcej niż 0,4% wilgoci, w przeciwieństwie do PBS, który może wchłonąć do 4% wody. Dlatego materiał jest odporny na wilgotne środowisko.
Wytrzymałość tego materiału, równa 0,4 - 1 kg / cm2, wynika z siły wiązań pomiędzy poszczególnymi granulkami polimeru.
Materiał ten jest również odporny chemicznie na działanie cementu, nawozów mineralnych, mydła, sody i innych związków, ale może zostać uszkodzony przez działanie rozpuszczalników, takich jak benzyna lakowa czy terpentyna.
Ale ten polimer jest wyjątkowo niestabilny na światło słoneczne i spalanie. Pod wpływem promieniowania ultrafioletowego spieniony polistyren traci swoją elastyczność i wytrzymałość mechaniczną i ostatecznie całkowicie zapada się, a pod wpływem płomienia szybko wypala się wydzielając żrący dym.
Ze względu na pochłanianie dźwięku izolacja ta jest w stanie tłumić hałas uderzeniowy tylko wtedy, gdy jest ułożona grubą warstwą i nie jest w stanie ugasić szumu fal.
Wskaźnik czystości ekologicznej PPP, a także jego biologicznej stabilności jest bardzo nieistotny. Materiał nie wpływa na stan środowiska tylko wtedy, gdy jest pokryty jakąś powłoką ochronną, a podczas spalania wydziela wiele szkodliwych lotnych związków, takich jak metanol, benzen czy toluen. Grzyby i pleśń nie rosną w nim, ale owady i gryzonie mogą się w nim osiedlić. Myszy i szczury mogą tworzyć swoje domy w grubości płyt ze styropianu i przegryźć przejścia, zwłaszcza jeśli pokryta jest nimi deska podłogowa.
Ogólnie polimer ten jest bardzo trwały i niezawodny podczas pracy. Obecność wysokiej jakości okładziny chroniącej przed różnymi niekorzystnymi czynnikami oraz prawidłowy, kompetentny technicznie montaż tego materiału jest kluczem do jego długiej żywotności, która może trwać ponad 30 lat.
Plusy i minusy korzystania z PPP
Spieniony polistyren, jak każdy inny materiał, posiada szereg pozytywnych i negatywnych cech, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze go do dalszego wykorzystania. Wszystkie są bezpośrednio zależne od struktury określonego gatunku tego materiału, uzyskanego w procesie jego produkcji. Jak wspomniano powyżej, główną pozytywną cechą tego izolatora ciepła jest niski poziom jego przewodności cieplnej, co umożliwia izolację dowolnego obiektu budowlanego z wystarczającą niezawodnością i wysoką wydajnością.
Oprócz odporności materiału na wysokie dodatnie i niskie ujemne temperatury, istotną zaletą tego materiału jest jego bardzo niska waga. Z łatwością wytrzymuje nagrzewanie do temperatury około 80 stopni i wytrzymuje nawet silne mrozy.
Zmiękczenie i rozerwanie struktury materiału zaczyna się dopiero w przypadku długotrwałego wystawienia na działanie wysokich temperatur powyżej 90 stopni Celsjusza.
Lekkie płyty takiego izolatora ciepła są łatwo transportowane i montowane bez tworzenia znacznego obciążenia po zamontowaniu na elementach konstrukcji budowlanych obiektu. Ta odporna na wilgoć izolacja, nie przepuszczając ani nie wchłaniając wody, nie tylko zachowuje mikroklimat wewnątrz budynku, ale także służy ochronie jego ścian przed niekorzystnym wpływem wilgoci atmosferycznej.
Spieniony polistyren został również doceniony przez konsumentów ze względu na niski koszt, który jest znacznie niższy niż cena większości innych rodzajów izolatorów cieplnych na nowoczesnym rosyjskim rynku materiałów budowlanych.
Dzięki zastosowaniu PPP efektywność energetyczna ocieplonego przez nie domu znacznie wzrasta, zmniejszając kilkukrotnie koszty ogrzewania i klimatyzacji budynku po zamontowaniu tej izolacji.
Jeśli chodzi o wady izolatora ciepła z pianki polistyrenowej, główne z nich to jego łatwopalność i brak bezpieczeństwa środowiskowego. Materiał zaczyna aktywnie palić się w temperaturach od 210 stopni Celsjusza, chociaż niektóre jego gatunki są w stanie wytrzymać ogrzewanie do 440 stopni. Podczas spalania PPP do środowiska przedostają się bardzo niebezpieczne substancje, które mogą szkodzić zarówno temu środowisku, jak i mieszkańcom domu zaizolowanego tym materiałem.
Spieniony polistyren jest nietrwały na promieniowanie ultrafioletowe i rozpuszczalniki chemiczne, pod wpływem których bardzo szybko ulega zniszczeniu, tracąc swoje główne właściwości techniczne. Miękkość materiału i jego zdolność do magazynowania ciepła przyciąga szkodniki, które wyposażają w niego swoje domy. Ochrona przed owadami i gryzoniami wymaga stosowania specjalnych mieszanek, których koszty znacznie zwiększają koszt instalacji izolatora ciepła oraz koszt jego eksploatacji.
Ze względu na stosunkowo małą gęstość tej izolacji może wnikać w nią kondensująca się w jej strukturze para wodna. Przy temperaturach do zera i poniżej taki kondensat zamarza, uszkadzając konstrukcję izolatora cieplnego i powodując zmniejszenie efektu termoizolacyjnego dla całego domu.
Jako materiał generalnie mogący zapewnić dość wysokiej jakości stopień ochrony termicznej konstrukcji, sam styropian wymaga stałej ochrony przed różnymi niekorzystnymi czynnikami.
Jeśli taka ochrona nie zostanie wcześniej zadbana, to izolacja, która szybko straciła swoje pozytywne właściwości, spowoduje wiele problemów dla właścicieli.
Aby dowiedzieć się, jak zaizolować podłogę za pomocą ekstrudowanej pianki polistyrenowej, zobacz następny film.