Сравнение экструдированного пенополистирола и пенопласта

Если стены дома не способны удержать тепло, никакие современные системы отопления не смогут прогреть помещение до приемлемых температур. Бюджетный вариант утеплителя — пенопласт. Он заслужил большую популярность, благодаря низкой стоимости и хорошим теплоизолирующим свойствам. Обилие торговых марок и наименований строительных утеплителей привело к необходимости разграничить, пенополистирол — это пенопласт или нет.

Описание утеплителя и терминология

Возможности использования полимеров в строительстве давно представляли большой интерес, поскольку появлялся шанс снизить затраты на возведение зданий без потери их эксплуатационных свойств. Такой подход позволил бы поддерживать большие объемы строительства, ведь полимерные элементы можно производить в существенных количествах.

Пенопласт был изобретен в середине двадцатого века. Практически сразу был налажен промышленный выпуск инновационного материала в качестве теплоизолирующих панелей для строительных нужд. Росту популярности этого утеплителя способствовали следующие преимущества:

1. Низкая плотность и простота монтажа. Масса листов настолько незначительна, что транспортировать их легко и дешево. Работать с материалом довольно просто. Лист без особых усилий можно удерживать на нужной высоте. Высокая обрабатываемость дополнительно облегчает строительные работы. Наиболее распространена резка лезвийным инструментом и нагретой металлической проволокой.
2. Невысокий уровень поглощения жидкости. Вопреки распространенному мнению, пенопласт, не имеющий в своем составе волокон, практически не впитывает влагу. Даже при полном погружении материала в воду объем поглощенной жидкости не превышает 0,4%. Испытания на воздействие грунтовых вод показали еще лучший результат — не более 0,1%.
3. Экологичность. По данным Европейского химического агентства, пенопласт не имеет канцерогенного, мутагенного или другого токсического воздействия. А в соответствии с британской шкалой влияния на экологию имеет наивысший класс безопасности.
4. Высокая долговечность. Проведенные исследования показывают, что срок службы материала может превышать 80 лет при эксплуатации в условиях значительных перепадов температур и влажности.
5. Биологическая устойчивость. Материал не поддерживает развитие грибков и микроорганизмов. Он не представляет никакого интереса и пищевой ценности для грызунов.
6. Хорошие звукоизоляционные свойства. Пенопласт, примененный в межэтажных перекрытиях и стенах, обеспечивает эффективное затухание звуковых волн, создаваемых строительными работами, ударами, передвижением мебели и вибрациями бытовой техники.

К пенопластам относится несколько различных вспененных пластических масс. Наиболее популярны следующие полимеры:

• полистирол;
• поливинилхлорид;
• полиуретан;
• фенолформальдегидные смолы;
• карбамидо-формальдегидные смолы.

Для применения в определенных условиях и решения конкретных задач изготавливают материал из соответствующей пластмассы.

Кроме того, различия в технологии обработки исходного сырья позволяют получать продукт с заданными свойствами:

• плотностью;
• прочностью;
• стойкостью к различным воздействиям.

В этом видео вы узнаете плюсы и минусы пенопласта:

Разновидности пенополистирола

Подавляющее количество пенопласта производится из полистирола. Широко распространенный и давно известный в нашей стране пенопласт не исключение. Поэтому сравнивать, что лучше, пенопласт или полистирол, некорректно.

Однако в продаже представлены листы пенопласта, отличающиеся внешним видом и структурой. Причина этого — разные технологии производства. Существуют два основных типа пенополистирола:

1. Беспрессовый — наиболее распространенный. Именно с этой разновидностью обычно ассоциируется пенопласт. Этот материал при своем изобретении получил фирменное наименование «стиропор». Производят его полимеризацией стирола при добавлении порообразующего вещества. Высокая склонность к порообразованию позволила добиться содержания в составе газа плоть до 98%. Весь газ заключен в микроскопических ячейках из полистирола.
2. Экструзионный — произведенный методом экструзии, то есть путем обработки давлением при повышенной температуре с добавлением вспенивающего вещества и последующего выдавливания из экструдера.

Основное визуальное отличие стиропора и экструзионного пенополистирола — структура пористости. Экструзия позволяет добиться ячеек размером несколько десятых долей миллиметра, а классический полистирол имеет значительно увеличенные в процессе обработки паром гранулы сферической формы, легко отделяемые друг от друга.

Нельзя однозначно определить, что лучше, экструдированный пенополистирол или пенопласт, полученный беспрессовым методом. Каждый материал имеет свои особенности, которые определяют его применение.

Беспрессовый материал

Относительно крупный размер гранул классического пенопласта определяется технологией его изготовления.

Упрощенно процесс производства можно описать следующим алгоритмом:

1. Исходный материал — гранулы стирола. На первом этапе производится первоначальное насыщение гранул газом, для этого его растворяют в полимерной массе. В традиционной технологии для этой цели используется природный газ. Широко распространено применение пентана, изопентана или их смеси. Они представляют собой легколетучие жидкости, пары которых и используются в производстве. Процесс получил наименование суспензионной полимеризации, поскольку эти жидкости прекрасно растворяются в стироле, но не растворимы в полистироле. Производят и специальные огнестойкие модификации материала, в которых наполнителем гранул выступает углекислый газ. Иногда может применяться вакуумная технология, при которой газовый наполнитель отсутствует.
2. На втором этапе гранулы подвергаются обработке паром. В альтернативных технологических процессах может использоваться обработка водой или воздухом. В процессе такого воздействия гранулы начинают существенно расти и могут увеличиться в размерах до 30 раз.
3. На заключительном этапе гранулы подвергаются спеканию с одновременным заполнением формы будущего изделия.

Экструзионный метод производства

Технология получения экструдированного пенополистирола отличается от классического аналога.

Алгоритм его производства выглядит следующим образом:

1. В качестве исходного материала тоже используются гранулы стирола. На начальном этапе в сырье могут добавляться различные вспомогательные вещества, отвечающие за огнестойкость и цвет материала. Первая операция в технологическом процессе — предварительное вспенивание гранул. Она проводится под давлением и при повышенной температуре. В результате гранулы увеличиваются в размерах. Целостность ячеек на этом этапе не нарушается.
2. После окончания процедуры обычно производится выдержка полученных гранул. Это требуется для стабилизации давления внутри гранул и частичного замещения вспенивающего газа на воздух.
3. После выдержки гранулы опять подвергаются термической обработке и снова увеличиваются в объеме, а затем выдавливаются через фильеру — специальную форму выходного отверстия экструдера. В процессе выполнения операции гранулы подвергаются механическому воздействию, деформируются в многогранники и спекаются. На этом этапе формируется заготовка будущего листа.
4. Полученное полотно подвергается калибровке и предварительному охлаждению. Эта операция может выполняться охлаждающими пластинами или формообразующими валками.
5. Далее следует еще один формообразующий процесс, влияющий на зернистость — прохождение через тянущее устройство. На этом этапе формируется окончательная структура материала.
6. На заключительном этапе листы проходят завершающее охлаждение на воздухе. Структура листа окончательно стабилизирована, поэтому он поступает на резку и обработку поверхностей. Мелкая зернистость позволяет проводить механическую обработку листов со всех сторон.

Выбор оптимального утеплителяКак видно из описания технологии производства, из одного и того же исходного материала получают классический беспрессовый пенопласт и экструдированный пенополистирол. Разница между ними принципиальна. Поэтому выбор будет зависеть от условий эксплуатации.

Традиционный пенопласт — классический утеплитель. Его основная задача — эффективно сохранять тепло в помещении. Он обладает хорошими теплоизолирующими свойствами, очень легок и удобен в монтаже. Однако применение его возможно только совместно с надежным каркасом. Прочность пенопласта находится на очень низком уровне, он легко разрушается в результате механических воздействий и крошится.

Экструзионный аналог характеризуется намного более существенными прочностными характеристиками и может даже применяться в качестве самостоятельного строительного материала. Высокая прочность — главное преимущество экструдированных листов, которое позволяет использовать его для теплоизоляции фасадов, фундаментов и кровли, организации теплых полов в помещениях. Применяется этот материал и в дорожном строительстве для предотвращения промерзания и вспучивания грунта.

Когда необходимо провести утепление строения, возникает вопрос, что теплее, пенопласт или пенополистирол, полученный с использованием экструзии. Несмотря на то что экструдированный пенополистирол несколько превосходит свой классический аналог по теплоизолирующим свойствам, разница эта несущественна.

Гораздо важнее другой показатель — паропроницаемость, которая у экструзионного материала в пять раз ниже. Это создает определенные трудности при эксплуатации жилых помещений.

Для обеспечения благоприятного микроклимата требуется установка улучшенных систем вентиляции, которые будут поддерживать влажность на оптимальном уровне.

Впрочем, стены большинства зданий не способны заменить вентиляцию. Таким образом, основной обмен водяного пара происходит через вентиляционные каналы. Нет оснований считать, что отказ от использования пенополистирола в качестве утеплителя для стен способен улучшить отвод лишней влаги из помещения.

Не следует забывать и о таком показателе, как горючесть материала. Считается, что пенополистирол хорошо горит. Действительно, в ряде случаев он может быть классифицирован как сильно горючий материал. Но это относится лишь к необработанным листам. Правильная химическая обработка позволяет многократно снизить риск самовозгорания и получить слабо горючие модификации.

Добавление антипиренов позволяет получить самозатухающие модификации, а использование углекислого газа в процессе вспенивания снижает общую горючесть. Практические опыты показывают, что самостоятельно пенополистирол горит не более четырех секунд, после чего затухает при удалении источника пламени. Пожароопасность не зависит от применения в процессе производства экструзии, поэтому по данному показателю обе разновидности теплоизоляционного полимера идентичны.

Применение эффективных и безопасных утеплителей при строительстве позволяет не только сократить расходы на обогрев зданий, но и улучшить микроклимат в помещениях, снизив содержание углекислого газа. Уникальность пенопласта — в удачном сочетании хороших теплоизоляционных свойств с малой массой и простотой монтажа.

Классический беспрессовый пенополистирол отличается от экструдированного технологией изготовления. Сравнение этих видов утеплителя показывает, что существенная разница в теплоизолирующих свойствах отсутствует.

Главным преимуществом экструзионного материала является его повышенная прочность, позволяющая использовать полимер в условиях повышенных нагрузок и особых областях строительства.