• Полимерные утеплители, или пенопласт как материал для теплоизоляции

    Май 11, 2018 Нет комментариев

    Это целое семейство теплоизоляционных материалов, среди которых пенопласт является одним из наиболее старых, но до сих пор не утратил своих лидирующих позиций.

    Полимерные утеплители


    Ему присущи отличные теплоизоляционные свойства, которые обеспечиваются благодаря определенной технологии производства: полистирол с помощью специального оборудования вспенивается, образуя маленькие заполненные воздухом пузырьки. Пенопласт очень легок и влагонепроницаем, поскольку почти на 98% состоит из воздуха. При этом стоимость материала очень невысока, чем и объясняется его популярность.

    Пенопласт используется для утепления фасадов и позволяет снизить теплопотери дома на 70%. Современные модификации материала отличаются еще более высокими качествами: они не поддерживают горение и активно сопротивляются этому процессу. Однако против грызунов пенопласт бессилен, поэтому при их наличии на участке лучше использовать какую-либо другую теплоизоляцию или применять защитные средства против этих животных.

    Пенопласт выпускается жесткий, полужесткий и эластичный. Помимо этого он делится на термопластичный, размягчающийся при повторном нагревании, и термонепластичный, отвердевающий при первом цикле нагревания и не размягчающийся при повторном нагревании.

    К первой группе относятся пенополистирол (ПС) и пенополивинилхлорид (ПВХ), ко второй — пенополиуретан (ППУ) и материалы на основе фенольно-формаль-дегидных (ФФ), эпоксидных (Э) и кремнийорганических (К) смол.

    По некоторым своим свойствам эти материалы превосходят многие минераловатные утеплители — у них более низкий коэффициент теплопроводности, более высокая прочность на сжатие, а также меньшее водопоглощение.

    Пенополистирол

    Пенополистирол

    Эта разновидность пенопласта на сегодняшний день самая востребованная. Существует два метода производства пенополистирола — беспрессовый и прессовый. Внешне продукция, изготовленная как тем, так и другим способом, практически ничем не отличается.

    Структура материала состоит из маленьких скрепленных между собой шариков. Материал, произведенный прессовым способом, обозначается в маркировке как ПС и более распространен. Беспрессовый обозначается как ПСБ.

    Пенополистирол очень прочен, отличается высокими теплоизолирующими свойствами и низким водопо-глощением, удобен в монтаже, недорог, а также практически не имеет нижней температурной границы применения и поэтому используется для изоляции холодильных установок.

    К недостаткам следует отнести в первую очередь то, что влага все-таки проникает в материал и при замерзании разрушает его структуру. Также этот материал является горючим, воспламеняемым и дымообразующим. Он подвержен деструкции под воздействием солнечных лучей (желтеет и распадается) и не «дышит».

    Экструдированный пенополистирол

    Эта разновидность пенопласта производится особым методом — в процессе экструзии, отсюда и название материала. У него прочная цельная микроструктура, представляющая собой закрытые ячейки, заполненные газом (воздухом).

    Экструдированный пенополистирол

    Непроницаемость ячеек обусловлена тем, что они не имеют микропор, и это делает невозможным проникновение газа и воды из одной ячейки в другую.

    Полезный совет

    Жесткие утеплители на основе полистирола, которые выпускаются в виде формованных плит, часто применяются для утепления каркасных стен. Самые известные из них на сегодняшний день — полиспен, пеноплекс и «Sterofoam», Однако следует подчеркнуть, что этот материал достаточно хрупок и стыки жестких и непластичных плит из него довольно сложно герметизировать. Поэтому требуется использование дополнительного изолирующего материала.

    пеноплекс

    К достоинствам экструдированного пенополистирола относятся прочность (выше, чем у пенопласта), самый низкий показатель водопоглощения и долговечность. Он также не разрушается под действием солнца и атмосферных осадков, имеет низкую теплопроводность, инертен к большинству веществ, нетоксичен.

    Однако недостатки у этого материала все-таки есть, и немалые — он горюч (группа горючести Г1-Г4) и не «дышит» из-за низкой паропроницаемости.

    Даже слабогорючие образцы из этой группы представляют некоторую опасность, поскольку для уменьшения их горючести в состав вводится устойчивое токсичное вещество гексабромоциклододекан (ГБЦДД).

    Правда, специалисты утверждают, что этот токсикант не испаряется и не растворяется в воде, но, тем не менее, в Европейском химическом агентстве он числится в самом начале списка наиболее опасных веществ. В силу этого обстоятельства экструдированный пенополистирол не относится к категории экологически чистых утеплителей.

    Особую опасность для здоровья человека этот материал (как и любой полистирол) представляет при горении. При этом появляется удушливый дым и выделяются такие токсичные вещества, как оксид углерода, бензол и др. По дымообразованию полистирол относится к категориям Д1-Д4, по воспламеняемости — В1-В4, по токсичности продуктов горения — Т1-Т4.

    Если сравнивать его с другими утеплителями (например, группа горючести базальтовой минеральной ваты -НГ), эти показатели заставляют задуматься.

    Конечно, при утеплении некоторых объектов, например фундаментов в грунте, трудно найти замену полистиролу. Но для утепления наружной части дома, и особенно внутреннего пространства жилых помещений, лучше выбрать более экологичный и безопасный материал — например, базальтовую вату.

    В каждом конкретном случае следует выбирать тот материал, который позволяет более эффективно решать конкретную задачу.

    Пенополиуретан (ППУ)

    Это обширный класс полимеров, которые зачастую сильно отличаются один от другого химическим составом, строением цепи и свойствами. Однако все они неизменно содержат уретановые группы — NHCOO.

    Полиуретан считается универсальным материалом и очень широко используется в различных областях промышленности.

    На его основе изготавливаются самые разные материалы и изделия: наполненные, армированные, вспененные, ламинированные, в виде плит, листов, блоков, профиля, волокна, пленки. Изделия и конструкции на основе полиуретана используются во всех без исключения отраслях промышленности.

    Пенополиуретан можно условно разделить на несколько групп.

    1. Жесткий, полужесткий и эластичный пенополиуретан различается по твердости, или значению модуля упругости материала. Обычно к эластичным утеплителям относится пенопласт, имеющий напряжение сжатия при 50% -й деформации менее 10 кПа, а к жестким — более 150 кПа. Полужесткие утеплители занимают промежуточное место.

    2. Блочный и формованный пенополиуретан различается по способу получения материала.

    3. Открыто- и закрытоячеистый пенополиуретан различается по степени замкнутости ячеек.

    Достоинствами материала являются:

    — долговечность (срок службы без изменения свойств материала более 30 лет);

    — широкий температурный диапазон применения (от -250 °С до + 180 °С);

    — высокие теплоизоляционные свойства (несравнимо выше, чем у других утеплителей);

    низкий коэффициент теплопроводности;

    — возможность с помощью слоя теплоизоляции небольшой толщины обеспечить полноценную защиту от холода зимой и от жары летом;

    — биологическая нейтральность, устойчивость к микроорганизмам, плесени, грибкам и гниению;

    — химическая стойкость (не подвержен воздействию агрессивных сред —- кислот, щелочей, бензина и пр.);

    — не повреждается грызунами;

    — достаточная жесткость и устойчивость к механическим нагрузкам;

    — экологичность (материал не вызывает аллергии, нетоксичен при контакте с пищевыми продуктами, поэтому прекрасно подходит для утепления жилых зданий и пищевых кладовых);

    — материал трудновоспламеняемый и не поддерживающий горение, относится к группе самозатухающих (Г1).

    Полезный совет

    При использовании пенополиуретана методом напыления ингредиенты этого материала (изоционат и полиол) смешиваются с воздухом, в результате чего образуется мелкодисперсный аэрозоль, который затем и наносится на обрабатываемую поверхность. В этом случае основным требованием для получения надежной теплоизоляции является качественное исходное сырье и четкое соблюдение технологии напыления пенополиуретана. Этот метод довольно эффективен, поэтому постепенно его начинают применять и в частном хозяйстве. Недостатком являются высокая стоимость материала и необходимость применения специального оборудования.

    Пенополиуретан (ППУ)

    Однако у пенополиуретана есть и недостатки, главным из которых является то, что при горении выделяются токсичные вещества. Также следует отметить достаточно низкую паропроницаемость — материал не «дышит».

    У метода напыления ППУ есть ряд преимуществ:

    — возможность утепления неровных поверхностей без сложной предварительной подготовки, а также легкой обработки даже самых труднодоступных щелей или углов за счет высокой эластичности и отличных адгезионных качеств материала (подходит для обработки поверхностей из металла, бетона, кирпича, дерева и др.);

    — возможность благодаря тонкому слою напыления экономить пространство и не утяжелять конструкцию, но при этом придавать всем конструкционным элементам дополнительную жесткость (для сравнения: толщина слоя минеральной ваты для утепления должна быть 15-20 см, а толщина слоя ППУ — около 5-7 см);

    — возможность монтажа без стыков (сплошная изоляция), его упрощение (не требуется дополнительных крепежных материалов), гарантия надежной защиты конструкции от появления конденсата и мостиков холода (для сравнения: минеральная вата, пенополистирол и некоторые другие утеплители допускают потери тепла до 40-50%);

    — экономия времени за счет быстрого монтажа утеплителя;

    — обеспечение одновременно паро-, гидро- и теплоизоляции за счет нанесения одного слоя материала;

    — длительный срок службы теплоизоляции без ремонта и технического обслуживания;

    — необязательность последующей отделки благодаря эстетичному виду покрытия из пенополиуретана (при этом наружные поверхности конструкций требуют дополнительной защиты от ультрафиолета);

    — снижение стоимости утепления на 20-30% по сравнению с традиционными технологиями ввиду низкой трудоемкости и небольшого расхода материала.

    Недостатки у напыляемого материала те же, что и у прочих видов пенополиуретана, а кроме того, необходимость применения специальной установки для нанесения материала.

    При одной и той же толщине наносимого слоя, равной 5 см, разные виды полистирола и полиуретана имеют разные характеристики и сферу применения.

    Вспененный полистирол: коэффициент теплопроводности 0,03-0,04 Вт\м°С; плотность 15-40 кг\м3; группа горючести Г1-Г4; температурный диапазон до +100 С; водопоглощение 0,5-1,5%. Применяется в качестве теплоизоляции в системах наружного утепления «мокрого» типа, для внутреннего утепления ограждающих конструкций (в сочетании с другими теплоизоляторами), в слоистой кладке, трехслойных бетонных и железобетонных панелях.

    Экструдированный полистирол: коэффициент теплопроводности 0,038-0,041 Вт\м°С; плотность 25-45 кг\м3; группа горючести Г1-Г4; температурный диа пазон до +75 °С; водопоглощение 0,1-0,5%, Область применения — теплоизоляция стен, полов, перекрытий, крыш и подземных частей зданий, а также изготовлю ние сэндвич-панелей.

    Пенополиуретан: коэффициент теплопроводности 0,03-0,04 Вт\м°С; плотность 30-200 кг\м3; группа горючести Г1-Г4; температурный диапазон от -200 С до +100 °С; водопоглощение 1-5%. Применяется как теплоизоляция трубопроводов различного назначения, при изготовлении трехслойных панелей и в качестве технической теплоизоляции. Этот материал самый дорогостоящий из перечисленных выше.

    Полиуретановые эластомеры

    На основе полиуретана разрабатываются все новые материлы с широким набором химических и физических свойств. Первенствуют среди них полиуретановые эластомеры, сочетающие высокую эластичность и твердость и нашедшие широкое применение в сфере про-мышлености, строительства и т.д. Эти материалы отличаются высокими значениями прочности и сопротивления раздиру, износостойкостью, устойчивостью к набуханию в различных маслах и растворителях, не подвержены воздействию озона и радиации.

    В промышленности используются литьевые полиуретановые эластомеры. Тонкие листы эластомеров применяются в качестве защиты деталей от абразивного износа и повышают срок их службы более чем в два раза. По надежности материал в 6-7 раз превосходит углеводный каучук, поэтому находит применение в обувной промышленности — из него изготавливают износостойкие подошвы.

    В строительстве применяется жесткий пенополиуретан» который выпускается в виде плит. Это достаточно прочный и очень легкий пенопласт с чрезвычайно низкой теплопроводностью» малой паропроницаемостью, высокой адгезией к металлу, штукатурке и древесине. Он используется для утепления жилых зданий и теплоизоляции трубопроводов.

    Полиуретан используется в качестве связующего вещества вместо мочевино-формальдегидных смол при изготовлении древесно-стружечных плит.

    Пеногерметики (однокомпонентный пенопласт) также производятся из полиуретана. Они применяются для заполнения полостей, щелей и пр. Выпускается пенопласт, заменяющий и имитирующий древесину, а кроме того, полиуретан используется для получения эффективных клеевых составов и различных покрытий для строительства.

    Видео: Полимерные утеплители, или пенопласт

    12345 (No Ratings Yet)
    Загрузка...

    Комментарии

    *