Использование вспененных полимеров — это норма сегодняшней жизни. Пенопласт и экструдированный пенополистирол доказали свою эффективность в качестве тепло изоляторов. поэтому современное строительство вряд ли откажется от его использования в ближайшие десятилетия. Сегодня практически нет материала, равноценного экструдированным вспененным полистиролам по техническим характеристикам и стоимости производства.
Производство экструдированных пенополистиролов
Уже из одного названия становится ясно, что полистирол экструдированный является формой более глубокой переработки вспененного полимера, полученного конденсацией стирола под действием катализаторов в органическом растворителе.
Описание процесса экструзионного производства во многом объясняет преимущества и недостатки экструдированного пенополистирола, сокращенно ЭППС:
- Исходное сырье — мельчайшие гранулы помещаются в реактор, где при высокой температуре и давлении они насыщаются газообразующим агентом;
- При сбрасывании давления масса резко начинает расширяться, подобно пене, и одновременно охлаждаться, приобретая свойства твердого тела;
- Горячую и вязкую массу продавливают через экструдеры, в результате чего пенополистирол уплотняется и одновременно становится более похожим на слоистый пластик.
В результате получается экструдированный материал, в объемной структуре которого полистирол занимает 1-2%, остальное — это воздух, очищенный от водяных паров, а значит, обладающий минимальной теплопроводностью. У ЭППС он всего лишь на несколько долей процента выше, чем у пенопласта.
К сведению! Если сравнить поверхность экструдированного пенополистирола и его ближайшего родственника – пенопласта, то становится очевидным, что при наличии сплошной заплавленной поверхности ЭППС не может пропускать не то что воду, но даже водяные пары.
Среди особенностей экструдированного пенополистирола можно отметить нулевое пропускание влаги и газов. ЭППС, в отличие от минеральной ваты, не пропускает водяной пар, не обводняется и не теряет теплоизоляционных свойств, даже в случаях, когда из-за неграмотного проектирования теплоизоляции точка росы и выпадения конденсата приходится на поверхность утеплителя. Для минеральной ваты дождь или выпавший внутри волоконного мата конденсат практически означает выход утепления из строя.
По сути, ЭППС нельзя называть экструдированным пенопластом из-за разницы в удельном весе и механической прочности материала. Плотность экструдированного вспененного полистирола достигает 45-50 кг/м3, тогда как для пенопластов удельный вес находится в интервале 10-35 кг/м3.
Минусы экструдированного пенополистирола
Принято считать, что экструдированный пенополистирол и пенопласт при нагреве способны разлагаться с выделением большого количества ядовитых и токсичных газов. В реальности вспененные полимеры могут разлагаться с выделением газов только в случае скрытого тления, когда к поверхности полимера при высокой температуре идет небольшой приток воздуха. Этого объема не хватает для горения, но достаточно для само разогрева пенополистирола с выделением полупродуктов термолиза.
Точно так же ведут себя при пожаре древесина, полихлорвинилы, лакокрасочные покрытия, если в состав пластика не добавлены специальные соли или добавки, препятствующие горению. Сегодня, после многочисленных случаев возгорания утеплителей из ЭППС и пенопласта, все сертифицированные облицовочные марки экструдированных пенополистиролов и пенопластов выпускаются с антипиреновыми добавками. Единственное ограничение использования экструдированного материала, на котором настаивают специалисты, заключается в неприменении пенополистирола в качестве утеплителя деревянных полов на цокольных и первых этажах, без выполнения бетонной стяжки поверх утеплителя.
Существует более серьезная угроза, чем пожар. Это загрязненность исходного сырья для ЭППС остатками непрореагировавшего стирола и толуола. Практически все производители пенопластов и экструдированных пенополистиролов знают об этом, но очистить полимер, особенно китайского производства, очень дорого и сложно. Следует признать, что в этом отношении экструдированный пенополистирол намного безопаснее пенопластов.
Справочные данные на экструдированный пенополистирол говорят, что ЭППС под большой нагрузкой способен поглотить до 0,4% воды, при паропроницаемости в 15 г на метр квадратный в час. Более пористый пенопласт способен поглотить почти на порядок больше, для отдельных марок водопоглощение достигает 3-4%, при пара проницаемости до 28 г на квадрат.
Если пенопласт или экструдированный пенополистирол будет долго находиться в воде или влажной среде, то влага, как более плотное вещество, будет просачиваться по порам и выдавливать все остатки химических веществ, застрявших во вспененной массе. Если для плиты из ЭППС толщиной в 50мм и площадью в 1 м2 максимальное выделение остатков растворителей и газообразующих агентов составит всего 4-7 г, то для пенопласта 40-70 г. На одну комнату в 20 м2 выделения из пенополистирола и обычного пенопласта могут составить соответственно 80 г и 800 г.
Сфера применения экструдированного пенополистирола
Несмотря на запрещение в США и отдельных странах Европы использования пенополистирола, объемы производства и потребления ЭППС растут с каждым годом на 3-4%. Запрет в большей части касался производства ЭППС, а не его использования, и прежде всего из-за применения фреонов. Сегодня фреон и углекислый газ используют в производстве экструдированных материалов только Китай и Россия.
Экструдированный пенополистирол является материалом номер один для утепления построек малой и средней этажности и практически всех коммуникаций и подземных строений.
Причины массового использования ЭППС связаны с его техническими и эксплуатационными характеристиками:
- Высокие теплоизолирующие качества ЭППС, лист пеноплекса, толщиной в 20 мм, эквивалентен 40 мм минерального волоконного мата и 200 мм деревянного бруса. Средняя теплопроводность ЭППС составляет 0.03 Вт/м∙К;
- Благодаря повышенной плотности и частичной упорядоченности структуры ячеек экструдированный материал способен выдерживать серьезные контактные и изгибающие нагрузки, в пределах 0,4-1,0 кг/см2. Для пенопласта данный показатель в 20 раз меньше;
- Устойчивость экструдированного пенополистирола к разрушительному действию грибковой и бактериальной микрофлоры, повышенной кислотности, загрязнению, перепадам температур.
Единственное, чего боится любой пенополистирол, – это воздействия ультрафиолетового излучения и органических полярных растворителей — спирта, ацетона, дихлорэтана, а также жидких непредельных и ароматических углеводородов.
Ведущие производители знают о недостатках ЭППС и постоянно работают над их устранением. Например, вместо «чистых» листов экструдированного пенополистирола, все больше материалов для утепления жилых построек выпускают в виде сэндвичей. Это тот же ЭППС, но обклеенный листами из водостойкого и негорючего материала.
Использование экструдированного ППС
Прежде всего, стоит отметить, что с появлением ЭППС в строительной сфере была кардинально решена проблема утепления фундаментов, цокольных этажей и оснований дорожного полотна. Использование керамзитовой засыпки, гранулированной глины, пеностекла не позволяло достичь нужного эффекта. Кроме того, благодаря высокой контактной прочности экструдированный материал выдерживал самые экстремальные формы пучения грунта и осадки зданий. Сегодня практически все подземные и цокольные сооружения изолируются экструдированным пенополистиролом.
Но по-настоящему качества экструдированного полистирола проявились при утеплении стен и коммуникаций. Традиционные стекловата и минеральные волокна всегда страдали одним существенным изъяном. При использовании слабых пароизоляционных мембран волоконные маты быстро поглощали дождевую влагу и конденсат, вес базальтового волокна из-за поглощенной воды мог увеличиться почти вдвое, что нередко приводило к обрыву утеплителя.
Даже большинство индивидуальных застройщиков давно сообразили, что проще обклеить стены дома листами легкого экструдированного пенополистирола и закрыть слой утеплителя цементной штукатуркой, чем морочить голову с капризной и непредсказуемой базальтовой ватой.
Подведем итоги
Более чем двадцатилетняя практика практического применения экструдированных пенополистиролов показала, что большинство проблем и претензий к ЭППС легко устраняются укладкой защитного слоя, можно использовать бетонные стяжки, цементные и гипсовые штукатурки, облицовку из листового материала. Стоимость утепления пенополистиролом все равно будет меньше, при более высокой эффективности и надежности.
