Jaký je rozdíl mezi expandovanou polystyrenovou pěnou a extrudovanou polystyrenovou pěnou?

Před diskusí o vlastnostech, výhodách a nevýhodách polysitrolová pěna, terminologie by měla být upřesněna.

Začneme pěnou. Co je polystyrenová pěna? Pěnový plast obvykle nazýváme lehkým bílým materiálem sestávajícím z lisovaných malých kuliček. Obecně je to správné, ale ne úplně. Přesněji řečeno, polystyrenová pěna je skupina materiálů získávaných napěněním plastů. Různé typy plastů lze „napěnit“, takže existuje mnoho různých typů pěn: polystyrenová pěna, polyuretanová pěna, polyvinylchloridová pěna, fenolformaldehyd a další. Například pěnová pryž je také pěnový plast.

Obecná technologie výroby pěnových plastů se skládá ze tří etap: 1). Míchání hlavních složek, 2). Plnění plynem, 3). Fixace výsledné pěnové struktury. Právě plynové plnění je klíčovým technologickým článkem, na kterém závisí výsledné vlastnosti pěny. Obecně řečeno, pěnové plasty se liší výchozím materiálem a technologií plnění plynem (pěnění), což vede k jejich široké rozmanitosti.

Důležitým faktorem určujícím kvalitu pěnových plastů je poměr počtu otevřených a uzavřených buněk v jejich struktuře. Na tom do značné míry závisí fyzikální a mechanické vlastnosti materiálu. Čím vyšší je procento uzavřených buněk, tím lepší jsou vlastnosti pěny.

Polystyrenové a polyvinylchloridové pěny, stejně jako tuhé polyuretanové pěny, mají vysoké procento uzavřených buněk. Nízká tepelná vodivost a hygroskopičnost těchto pěn předurčila jejich široké použití ve stavebnictví jako tepelně izolační materiály. Nejpoužívanější je expandovaný polystyren a extrudovaná polystyrenová pěna.

Obsah

1. Expandovaný polystyren (EPS).
2. Značky, použití a vlastnosti pěnového polystyrenu.
3. Vlastnosti pěnového polystyrenu jsou určeny GOST 15588-86.
4. Extrudovaná (extrudovaná) polystyrenová pěna (XPS).

Expandovaný polystyren (EPS).

S tímto materiálem se často setkáváme v běžném životě, obvykle ve formě obalů na domácí spotřebiče. Proto je pěnový plast obvykle chápán jako Polystyrenu. Jak již bylo zmíněno, expandovaný polystyren se ve stavebnictví rozšířil jako izolace s širokým spektrem použití. Stalo se tak po vyřešení problémů s hořlavostí pěnového polystyrenu.

Technologie výroby je poměrně jednoduchá. Nejprve se smíchají složky, obvykle na bázi polystyrenu (někdy polymonochlorstyren nebo polydichlorstyren). Poté se přidávají pěnící složky, nízkovroucí uhlovodíky (pentan, isopentan, dichlormethan atd.) a přísady (zpomalovače hoření, změkčovadla a barviva). Výsledkem jsou granule, ve kterých je nízkovroucí kapalina rovnoměrně rozptýlena v polystyrenu. Poté se tyto granule zpracují horkým vzduchem nebo párou, přičemž se odpaří nízkovroucí složky a granule značně zvětší svůj objem (50x i více). V tomto případě buňky začnou tvrdnout a slepovat se. Výsledkem je lehký, homogenní izolační materiál odolný proti stlačení, který si zachovává své původní rozměry.

V okamžiku, kdy se polystyrenové granule začnou roztahovat a plnit formu, nemůžete omezit objem, který pěna zabírá. V tomto případě se získá takzvaná „bezlisovaná“ polystyrenová pěna. Pokud proces expanze probíhá pod vnějším tlakem (pod tlakem), získá se hustší materiál, nazývaný „lisovaná“ polystyrenová pěna.

Externě se tyto typy polystyrenové pěny prakticky neliší. Lisovaný má ale vyšší hustotu (od 40 do 250 kg/m3), nižší hygroskopičnost a lepší fyzikální a mechanické vlastnosti. Z hlediska tepelné vodivosti jsou přibližně stejné. Technologie výroby lisovaného polystyrenu je složitější, takže je dražší a používá se zpravidla tam, kde je vyžadována zvýšená odolnost proti vlhkosti a mechanická pevnost – izolace základů a podzemních komunikací. Značky domácí lisovací pěny jsou označovány zkratkou PS, například PS-1, PS-4.

Bezlisované expandované polystyrenové pěny jsou nejrozšířenější ve stavebnictví jako izolační materiály díky jejich dobrému poměru výkonu a ceny. Navíc se velmi dobře hodí pro výrobu sendvičových panelů. Bezlisované expandované polystyrenové pěny jsou označeny PSB. Když se do pěnové kompozice přidají retardéry hoření, získá se samozhášecí polystyrenová pěna značky PSB-S s třídou hořlavosti G1. Tento materiál je odolný proti vlhkosti a stárnutí, je biologicky bezpečný a není náchylný ke škodlivým mikroorganismům. Tyto pěny se používají ve stavebnictví.

Značky, použití a vlastnosti pěnového polystyrenu.

Nejmenší hustotu mají pěnové plasty značky PSB-S-15. Používají se pro zvukovou a tepelnou izolaci konstrukcí, které jsou minimálně mechanicky namáhány. Například změnit domy, kontejnery, vnitřní příčky atd.

Pěnový plast značky PSB-S-25 se používá pro zateplení fasád budov, stěn, lodžií a podlah lehkého zatížení. Používá se jako izolace pro výrobu sendvičových panelů. Tato značka má velmi dobrý poměr výkon/cena.

Polystyrenová pěna značky PSB-S-35 má větší mechanickou pevnost a je méně hygroskopická. Proto se používá k izolaci základů, podzemních komunikací, k zamezení promrzání a bobtnání půdy a je vhodný pro stavbu sportovišť a bazénů.

Polystyrenová pěna PSB-S-50 má vysokou mechanickou pevnost a snese velké zatížení. Používá se pro tepelnou izolaci podlah v průmyslových objektech, garážích a parkovištích. Používá se pro stavbu komunikací v mokřadech, k zamezení promrzání a bobtnání zemin.

Vlastnosti pěnového polystyrenu jsou určeny GOST 15588-86.

Extrudovaná (extrudovaná) polystyrenová pěna (XPS).

Polystyrén Vyrábí se ze stejných komponentů jako běžný polystyren, ale je zde rozdíl ve výrobní technologii. Klasický pěnový polystyren vzniká zahříváním granulí vodní párou, přičemž granule zvětšují svůj objem a zabírají celý objem formy. Extrudovaná polystyrenová pěna se vyrábí vytlačováním. Napěněná hmota se zahřívá a vytlačuje přes matrice. Výsledkem je pěnový plast s uzavřenými póry o průměru 0,1 – 0,2 mm a hustotě 25 . 45 kg / m3.

Díky své struktuře extrudovaná polystyrenová pěna má velmi dobré vlastnosti, kterými se odlišuje od ostatních pěnových izolačních materiálů.

Materiál má velmi nízkou tepelnou vodivost (0,029-0,034 W/(m K)) a nasákavost (0,2-0,4 %). Prakticky nemění tepelnou vodivost ve vlhkých podmínkách, lze ji tedy použít bez dodatečné hydroizolace. Je odolný vůči mrazu a vydrží mnoho cyklů zmrazování a rozmrazování bez znatelných změn jeho tepelně izolačních vlastností. Má dobrou chemickou odolnost vůči většině stavebních materiálů, kromě organických rozpouštědel, benzínu a kyselin. Kromě toho má vysokou mechanickou pevnost.

Jedná se o velmi dobrý tepelně izolační materiál a lze jej použít téměř všude. Ale jsou tu i nevýhody. Ničí se při kontaktu s komplexními uhlovodíky, například polyvinylchloridem, který se používá k výrobě obkladů. Hořlavý, patří do třídy hořlavosti G3 – G4. Ničí ho ultrafialové paprsky, takže ho nelze používat otevřeně. Nedoporučuje se používat k izolaci střech a izolačních van a saun, protože se ničí při zahřátí na více než 75 o C. Mezi nevýhody patří poměrně vysoká cena ve srovnání s běžným pěnovým polystyrenem.

Stavební průmysl a další průmyslová odvětví hojně využívají expandovaný polystyren (EPS), který je často obecně označován jako “styropor”. Mnoho lidí si ale zároveň ani neuvědomuje, že „uvnitř“ tohoto konceptu je několik druhů zdánlivě stejného materiálu. Liší se od sebe způsobem výroby, vlastnostmi a aplikacemi.

PPS reklama volá po jejím širokém využití, ale abyste neudělali chybu s výběrem, musíte vědět, který materiál bude pro vaše konkrétní úkoly nejlepší, v jaké situaci se vyplatí utratit více peněz za izolaci a ve které ne.

Druhy pěnového polystyrenu

Rozšíření PPS bylo reakcí na požadavek na topidlo schopné efektivně zadržovat teplo v budovách postavených z tradičních stavebních materiálů. Ve velkých městech se v zimě vynakládají obrovské peníze na vytápění budov. A emise z tepelných elektráren vedou k výraznému zhoršení ekologické situace. Mezi mnoha směry je jedním z nejúspěšnějších použití expandovaného polystyrenu, získaného pěněním polystyrenu během zpracování za přítomnosti vysokých teplot. Finální materiál má formu granulí, jejichž průměr se pohybuje od 2 do 8 mm, které se vlivem parního rázu slinují dohromady. Díky tomu se naučil materiál, se kterým se z hlediska tepelně izolačních vlastností může srovnávat pouze minerální vlna. Zajímavé je srovnání PPS s jinými materiály.

List materiálu o tloušťce 10 cm může nahradit:
-400 cm těžkého betonu;

-150 cm stavební cihly;

-100 cm expandovaného jílového betonu; 60 cm pórobetonu;

-40 cm borovicové dřevo.

Také díky přítomnosti uzavřených pórů ve struktuře materiálu dokonale odráží zvuk, proto se často používá jako zvuková izolace.

V závislosti na technologii výroby se pěnový polystyren dělí na:

– pro nelisovanou polystyrenovou pěnu (PSB);

– lisujte pěnový polystyren (PS);

– extrudovaná polystyrenová pěna (EPS).

Tyto druhy mají určité rozdíly nejen v technologii, ale také ve vlastnostech. Proto se také liší oblasti jejich použití.

Bespressový pěnový polystyren

V literatuře se můžete setkat i s názvem „závěsný nelisovaný pěnový polystyren“, proto zkratka vypadá jako PSB. Je to nejlevnější ze všech druhů materiálu, protože náklady na jeho výrobu jsou nízké. Díky tomu se stal rozšířenějším než tiskový materiál.

Na trhu jsou padělky tohoto materiálu, které lze snadno odlišit od vysoce kvalitní izolace.
Při rozbití plechu je vidět, že polystyrenové granule ve struktuře materiálu jsou stejně velké, zatímco u padělku mají nejčastěji jiný průměr. Navíc jsou granule vysoce kvalitního PSB pevně propojeny, takže se při rozbití často lámou a u padělku je přilnavost granulí slabá, takže čára lomu probíhá téměř vždy podél linie jejich kontaktu.

PSB desky mohou mít různé hustoty, které se mohou pohybovat od 15 do 50 kg/mXNUMX. m. Hustší materiál má větší pevnost, což se odráží v jeho ceně, vlastnostech a rozsahu.

Tento typ pěnového polystyrenu se používá pro izolace konstrukcí jako např:

– střechy vagónů a kontejnerů.

Materiál se také používá pro hydroizolaci a tepelnou izolaci podzemních inženýrských sítí a parkovišť. Tento materiál je také široce používán pro zpevnění svahů, odvodnění, při stavbě bazénů a hřišť.

Extrudovaná polystyrenová pěna

Vyrábí se lisováním za přítomnosti latexových tříd polyvinylchloridu a nadouvadel. Struktura materiálu obsahuje uzavřené buňky.

Má následující vlastnosti:
– dobré elektrické izolační vlastnosti;

– vynikající tepelné a zvukové izolační vlastnosti;

– Má vysokou biologickou pevnost (nemůže sloužit jako živné médium pro houby a bakterie).

Tyto vlastnosti vedly k jeho použití jako tepelné a zvukové izolace:

– termosky a chladničky;

– skříně vozů a silniční doprava;

– ve stavbě lodí ke snížení hmotnosti trupu lodi.

Vysoké elektroizolační vlastnosti umožňují jeho použití při výrobě produktů v elektrotechnickém a rádiovém průmyslu. Díky své radiové průhlednosti se používá i v radiotechnice.

Polystyrén

Již z názvu je zřejmé, že se při jeho výrobě používá metoda extruze (protlačování viskózní směsi formovacími otvory), při jejím použití se roztaví polystyrenové kuličky, které slouží jako surovina, a vytvoří homogenní hmotu. Poté se nalije do forem, kde se ochladí.

Výsledkem je jemný síťovaný materiál s homogenní strukturou, který se skládá výhradně z uzavřených buněk.

Proto je materiál hustý, téměř voděodolný, odolný vůči mechanickému namáhání. Všechny tyto vlastnosti umožňují prodloužit životnost konstrukcí.

XPS je mnohem odolnější než PSB, ale jeho cena je mnohem vyšší, protože výroba je velmi nákladná. Desky

XPS desky:

– mají malou hmotnost;

– jsou pohodlné při používání a přepravě;

Přidání retardérů hoření během výroby umožňuje poskytnout materiálu požární bezpečnost.

Jako tepelná izolace se materiál používá při konstrukci:

-podlaží prvních pater;

– střechy všech typů;

stěny vlhkých a dokonce vlhkých místností.

Jaký materiál preferovat – obyčejné PS nebo stále XPS?

V tomto případě je nutné zvážit všechna pro a proti obou materiálů a také výši rozpočtu přiděleného na výrobu tepelně izolačních prací. V tomto ohledu je EPS asi 1,2-1,5krát dražší než konvenční pěna, takže ta druhá v soukromé výstavbě (kdy se musí brát doslova každý cent) se svých pozic nevzdává tak dlouho.

Udělejme tedy vizuální srovnání materiálů podle hlavních charakteristik:
Tepelná vodivost – čím je menší, tím je izolace účinnější. V tomto ohledu je indikátor EPS 0,028 WmK a obvyklý PS je 0,039 WmK. EPS je tedy efektivnější.

Mechanická síla. Zde je EPS také na vrcholu, protože jeho struktura je monolitická. Pevnost XPS v ohybu je 0,4 – 1 MPa a v tlaku 0,25 – 0,5 MPa. Pro běžný pěnový plast jsou tyto charakteristiky 0,07 – 0,2 MPa a 0,05 – 0,3 MPa.

Absorpce vlhkosti – schopnost absorbovat vodu. Pro dobrou izolaci by měla mít tendenci k nule, jinak se tepelná vodivost dramaticky zvýší. XPS, který má uzavřené buňky, má téměř nulovou absorpci vody, která není větší než 0,4 %, když je materiál ponořen do vody po dobu 30 dnů. Konvenční PS absorbuje za stejnou dobu až 4 % vody. Proto v případech, kdy se předpokládá provoz konstrukce ve ztížených podmínkách z hlediska vlhkosti, je lepší použít extrudovaný materiál.

Refraktornost – je zvláště důležité, když je nutné izolovat budovu postavenou z hořlavých materiálů nebo průmyslový areál. V tomto ohledu není mezi EPS a PS žádný zvláštní rozdíl, patří mezi hořlavé materiály skupiny hořlavosti G3-G4. Ačkoli jsou do jejich složení přidány retardéry hoření, nezaručuje to jejich bezpečnost při požáru. Navíc při zahřátí začnou uvolňovat toxický plyn.

Smršťování – to je metla mnoha ohřívačů. Během provozu se mnoho z nich zmenšuje, prověšuje se a tvoří se trhliny, které následně slouží jako studené můstky. Pěnový polystyren se také může při zahřátí smrštit. V systémech podlahového vytápění jej proto raději nepoužívejte a při zateplování fasád je nutné izolační desky v krátké době izolovat od UV záření a vytápění vrstvou světlé omítky. XPS se v tomto plánu chová mnohem lépe – prakticky se nezmenšuje.

Při znalosti účelu materiálu a místa jeho instalace je tedy možné v každém jednotlivém případě provést nejvhodnější volbu jak z hlediska vlastností izolace, tak z hlediska její ceny.