Пенополистирол (EPS) — это лёгкий и жёсткий вспененный материал широко используется в упаковочной и строительной отраслях. Он обеспечивает экономичные решения и энергоэффективную изоляцию. Кроме того, он используется в качестве амортизирующего упаковочного материала для товаров, чувствительных к ударам.
Все пенопластовые утеплители с описанием на сайте https://www.mego-stroy.ru/
Что такое пенополистирол (EPS)?
Полистирол (EPS) — это белый вспененный пластик. Он производится из твёрдых шариков полистирола. Он используется для упаковки и в строительстве. Это жёсткий вспененный материал с закрытыми порами, который производится из:
- Стирол — вещество, образующее ячеистую структуру
- Пентан используется в качестве вспенивающего агента
И стирол, и пентан являются углеводородными соединениями. Их получают из побочных продуктов переработки нефти и природного газа.
Пенополистирол на 98 % состоит из воздуха и подлежит вторичной переработке. Это очень лёгкий материал, обладающий следующими преимуществами:
- Он обладает очень низкой теплопроводностью, низким влагопоглощением и отличными амортизирующими свойствами.
- Его физические свойства не меняются в пределах диапазона рабочих температур (до 75 °C) при длительном воздействии температуры.
- Его химическая стойкость практически не уступает материалу, на основе которого он создан, — полистиролу.
Одним из серьёзных недостатков пенополистирола является его низкая максимальная рабочая температура — около 80 °C.
Как производится пенополистирол?
Преобразование вспенивающегося полистирола в пенополистирол осуществляется в три этапа:
- Предварительное расширение
- Созревание/стабилизация
- Формование
Полистирол производится из стирола, получаемого при переработке сырой нефти. Для производства пенополистирола гранулы полистирола пропитываются пенообразователем пентаном. Гранулят полистирола предварительно вспенивается при температуре выше 90 °C.
При такой температуре вспенивающий агент испаряется. В результате термопластичный базовый материал увеличивается в объёме в 20–50 раз по сравнению с первоначальным размером.
После этого шарики выдерживают в течение 6–12 часов, чтобы они достигли состояния равновесия. Затем шарики помещают в форму для придания им нужной формы в зависимости от области применения.
Производство листов/форм из пенополистирола.
На заключительном этапе стабилизированные гранулы формуются в:
- либо крупные блоки (процесс блочного формования)
- или изготавливаются по индивидуальным формам (процесс формования).
Материал можно модифицировать, добавив такие добавки, как антипирены, чтобы улучшить огнестойкие свойства пенополистирола.
Каковы преимущества EPS?
Пенополистирол — это лёгкий материал с хорошими изоляционными характеристиками, обладающий такими преимуществами, как:
Тепловые свойства (изоляция) — пенополистирол обладает очень низкой теплопроводностью. Это связано с его закрытоячеистой структурой, на 98 % состоящей из воздуха. Воздух, заключённый в ячейках, очень плохо проводит тепло. Поэтому пенопласт обладает отличными теплоизоляционными свойствами. Теплопроводность пенополистирола плотностью 20 кг/м3 составляет 0,035–0,037 Вт/(м·К) при температуре 10 °C.
Стандартная спецификация для теплоизоляции из жесткого пенополистирола. В ней рассматриваются физические свойства и эксплуатационные характеристики пенополистирола EPS применительно к теплоизоляции в строительстве.
Механическая прочность — гибкость производства делает пенополистирол универсальным с точки зрения прочности. Эту прочность можно регулировать в зависимости от конкретного применения. Пенополистирол с высокой прочностью на сжатие используется для изготовления несущих конструкций. Для пенополистирола, образующего пустоты, можно использовать материал с меньшей прочностью на сжатие.
Как правило, прочностные характеристики увеличиваются с плотностью. Однако на амортизирующие свойства упаковки из пенополистирола влияют геометрия формованной детали и, в меньшей степени, размер гранул и условия обработки, а также плотность.
Стабильность размеров — пенополистирол обладает исключительной стабильностью размеров. На него практически не влияют различные факторы окружающей среды. Максимальное изменение размеров пенополистирола составляет менее 2%. Это соответствует стандарту.
Электрические свойства – диэлектрическая прочность пенополистирола составляет примерно 2 кВ/мм. Его диэлектрическая проницаемость измеряется в диапазоне частот 100–400 МГц. При общей плотности от 20 до 40 кг/м3 диэлектрическая проницаемость составляет 1,02–1,04. Формованный пенополистирол можно обрабатывать антистатическими средствами, чтобы он соответствовал требованиям электронной промышленности и военным стандартам упаковки.
Водопоглощение — пенополистирол не гигроскопичен. Даже при погружении в воду он впитывает лишь небольшое количество влаги. Поскольку стенки ячеек водонепроницаемы, вода может проникать в пенопласт только через крошечные каналы между сросшимися шариками.
Химическая стойкость — вода и водные растворы солей и щелочей не оказывают воздействия на пенополистирол. Однако пенополистирол легко вступает в реакцию с органическими растворителями.
Устойчивость к атмосферным воздействиям и старению — пенополистирол устойчив к старению. Однако воздействие прямых солнечных лучей (ультрафиолетового излучения) приводит к пожелтению поверхности. Это сопровождается незначительным охрупчиванием верхнего слоя. Пожелтение не влияет на механическую прочность изоляции из-за небольшой глубины проникновения.
Огнестойкость — пенополистирол горюч. Модификация с использованием антипиренов значительно снижает воспламеняемость пены и распространение пламени.
В чём разница между EPS и XPS?
XPS часто путают с EPS. EPS (вспененный) и XPS (экструдированный) — это жёсткие изоляционные материалы с закрытыми порами, изготовленные из одних и тех же базовых полистирольных смол. Однако разница заключается в процессе их производства.
Подлежит ли пенополистирол вторичной переработке?
Пенополистирол на 100 % пригоден для вторичной переработки. Изоляция из пенополистирола состоит из органических элементов — углерода, водорода и кислорода — и не содержит хлорфторуглеродов или гидрохлорфторуглеродов. Пенополистирол можно перерабатывать на многих этапах его жизненного цикла.
Пенополистирол на 100 % пригоден для вторичной переработки и имеет идентификационный код пластиковой смолы.
Однако сбор пенополистирола может стать серьёзной проблемой, поскольку этот материал очень лёгкий. Переработчики полистирола создали систему сбора, при которой пенополистирол доставляется на небольшие расстояния на предприятие, где материал подвергается дальнейшей обработке с помощью:
- Гранулирование. Пенополистирол добавляется в гранулятор, который измельчает материал до более мелких частиц.
- Смешивание — материал помещается в блендер для тщательного перемешивания с аналогичными гранулами.
- Экструзия — материал подается в экструдер, где он расплавляется. Можно добавить краситель, а затем из экструдированного материала сформировать новый продукт с добавленной стоимостью.
Материалы из пенополистирола можно перерабатывать и использовать для изготовления новой упаковки или товаров длительного пользования
В нескольких странах по всему миру были созданы официальные программы по переработке пенополистирола.
Является ли пенополистирол токсичным?
EPS инертен и нетоксичен. Он не выделяет никаких веществ в грунтовые воды. Его можно безопасно использовать для различных видов упаковки. Он не выделяет вредных химических веществ в окружающую среду.
Каковы преимущества пенополистирола с точки зрения экологии?
Преимущества использования EPS с точки зрения устойчивого развития:
- Энергоэффективность — способствует экономии энергии, так как является эффективным теплоизоляционным материалом, который помогает сократить выбросы CO2.
- Возможность вторичной переработки — пенополистирол можно перерабатывать на многих этапах его жизненного цикла. При его производстве не образуются твёрдые отходы.
- Лёгкий вес — пенополистирол лёгкий. Он снижает транспортные расходы, расход топлива и выбросы парниковых газов. Он оказывает положительное влияние на окружающую среду.
- Долговечность — пенополистирол — долговечный материал. Изделия из пенополистирола можно использовать повторно или перепрофилировать для других целей.
- Нетоксичный — пенополистирол считается безопасным для использования в пищевой упаковке. Он не выделяет вредных химических веществ в окружающую среду.
Ключевые области применения
Свойства пенополистирола позволяют использовать его в самых разных областях — от строительства до упаковки пищевых продуктов. Наиболее распространено его применение в качестве теплоизоляционного материала. К другим преимуществам относятся малый вес, механическая прочность и влагостойкость.
Строительство и реконструкция — пенополистирол широко используется в строительстве и реконструкции благодаря своим изоляционным свойствам. Он химически инертен, устойчив к бактериям и вредителям. Его структура с закрытыми порами обеспечивает низкое водопоглощение. Это прочный и долговечный материал. Его можно использовать:
- В качестве систем утеплённых панелей для фасадов, стен, крыш и полов в зданиях.
- В качестве плавучего материала при строительстве пристаней и понтонов.
- В качестве лёгкого заполнителя при строительстве дорог и железных дорог.
Утеплитель из пенополистирола обладает многочисленными экологическими преимуществами. К ним относятся снижение энергопотребления, использование переработанных материалов, локальное распространение и улучшение качества воздуха в помещениях.