Обзор пенополистирола

Содержание статьи:

• Описание и производство
  
• Основные разновидности
  
• Технические характеристики
  
• Достоинства
  
• Недостатки
  
• Критерии выбора
  
• Цена и производители
  
• Инструкция по монтажу
  

Пенополистирол — это теплоизолятор, который состоит из воздуха на 98%. Воздух заключен во множество тонкостенных клеток вспененного полистирола. Такая структура обеспечивает отличные технические характеристики этого утеплителя, широко используемого в гражданском и промышленном строительстве.

Описание и особенности производства пенополистирола

Пенополистирол — это материал, наполненный газом, который получают из полистирола и сополимеров стирола. Его широко используют в сфере тепло- и гидроизоляции. В настоящее время более 60% производимого пенополистирола применяется для утепления.

Впервые синтезировали этот материал в 1928 году во Франции. А в промышленных масштабах производить пенополистирол начали в Германии в конце 30-ых годов прошлого века.

В производстве обычного пенополистирола используют, как правило, полистирол. Также сырьем может быть полихлоридстирол, полимонохлоридстирол, сополимеры стирола с мономерами (бутадиен, акрилонитрил). Вспенивающими агентами выступают углеводороды с легким кипением, такие как пентан, петролейный эфир, дихлорметан, изопентан. Также это могут быть газообразователи, вроде диаминобензола, нитрата аммония, азобисизобутиронитрила.

Для изготовления традиционного вспененного полистирола используют хорошо растворимый природный газ для наполнения пустот. Для пожароустойчивых разновидностей применяют углекислый газ.

Помимо основных компонентов, пенополистирол включает в себя дополнительные — красители, пластификаторы, антипирены.

Изначально гранулы стирола наполняются газом. Последний растворяют в полимерной массе. После этого смесь нагревается паром низкокипящей жидкости. Исходные гранулы многократно увеличиваются в размере. В итоге они заполняют всю форму и спекаются воедино. Полученный материал режут на плиты нужного размера, которые готовы к использованию в сфере теплоизоляции.

Нередко пенополистирол называют «пенопластом», полагая, что это один и тот же материал. Однако это не так. Во-первых, есть существенная разница в технологии производства этих изоляторов. Пенополистирол получают методом, известным как «экструзия», то есть гранулы полистирола плавятся, образовывая единую структуру и связываясь на уровне молекул. Пенопласт же изготавливают, обрабатывая и склеивая гранулы полистирола сухим паром.

Основные разновидности пенополистирола

В зависимости от технологии изготовления пенополистирол может быть нескольких видов:

• Беспрессовый. В его составе большое количество неоднородных гранул и пор. Их размер — от 5 до 10 миллиметров. Эта разновидность утеплителя имеет самый высокий уровень влагопоглощения. Маркируется буквами ПСБ (пенополистирол суспензионный беспрессовый). Бывает таких видов: ПСБ С-15, ПСБ С-25, ПСБ С-35, ПСБ С-50, где цифра является показателем плотности материала.
  
  
• Прессовый. Его структура характеризуется наличием герметично закупоренных пор. Благодаря этому материал имеет хорошие показатели теплоизоляции. Это плотный и прочный утеплитель. В его маркировке присутствуют буквы ПС.
  
  
• Экструдированный. Структура — такая же, как и у прессованного, но закрытые поры у экструдированного пенополистирола более мелкого размера — всего 0,1-0,2 миллиметра. Это наиболее распространенный утеплитель из всех видов. Маркируется ЭППС (XPS). Существует несколько марок этого материала — XPS 25, XPS 30, XPS 35, XPS 45. Число в данном случае обозначает плотность утеплителя.
  

Кроме того, выделяют такие разновидности, как автоклавный и автоклавно-экструзионный пенополистирол. Они выпускаются исключительно за рубежом (преимущественно в США) и используются в качестве утеплителей крайне редко из-за нерентабельности технологии производства.

Технические характеристики пенополистирола

Свойства утеплителя могут отличаться в зависимости от технологии его производства, составляющих и плотности. Рассмотрим основные характеристики пенополистирола:

1. Теплопроводность. Пенополистирол — это некое подобие уплотненной пены. Воздух, который находится внутри пузырьков полистирола, является отличным теплоизолятором. Коэффициент теплопроводности у материала колеблется в пределах 0,028-0,034 ватта на метр на Кельвин. Чем выше плотность, тем больше этот показатель. Наилучшими свойствами обладает экструдированный пенополистирол.
   
   
2. Паропроницаемость. Этот показатель для утеплителя варьируется от 0,019 до 0,015 килограммов на метр-час-Паскаль. В отличие от пенопласта, который имеет нулевую паропроницаемость, пенополистирол формуют путем нарезания. Пар поступает сквозь эти разрезы, проникая внутрь газонаполненных ячеек.
   
   
3. Влагопроницаемость. При погружении плотного экструдированного пенополистирола в воду он остается практически сухим. Вбирает влаги в себя он лишь около 0,4%. Беспрессовый материал впитает примерно 4% воды. При контакте с жидкостью утеплитель не повреждается.
   
   
4. Прочность. У пенополистирола средней и высокой плотности связь между молекулами достаточно крепкая. Прочность статического изгиба у него составляет 0,4-1 килограмм на сантиметр в квадрате.
   
   
5. Химическая стойкость. Пенополистирол не вступает в реакцию с содой, мылом, минеральными удобрениями, битумом, гипсом, цементом, асфальтовыми эмульсиями, известью. Повредить и даже растворить утеплитель могут такие вещества, как ацетон, скипидар, олифа, некоторые спирты, лаки, продукты нефтепереработки.
   
   
6. Стойкость перед ультрафиолетом. Прямые солнечные лучи губительны для пенополистирола всех разновидностей и марок. Сначала ультрафиолет делает материал менее прочным и упругим, а впоследствии полностью разрушает.
   
   
7. Способность к звукопоглощению. Утеплитель может приглушить ударный шум только в том случае, если проложен толстым слоем. Волны воздушных шумов пенополистирол не в состоянии поглощать и изолировать. Это объясняется особенностями конструкции теплоизолятора — газонаполненные ячейки жестко расположены и полностью изолированы.
   
   
8. Биологическая устойчивость. Пенополистирол непригоден для размножения и распространения плесени и грибков. А вот грызуны и насекомые его легко повреждают. В пищу материал они не используют, но прокладывают по нему ходы к источникам тепла и еды.
   
   
9. Экологичность. На открытом воздухе материал подвержен процессам окисления. При этом в воздух выделяется немало вредных веществ: толуол, бензол, метиловый спирт, формальдегид, ацетофенон. При горении также образуется много токсических компонентов: фосген, бромистый водород, синильная кислота. Если материал не подвержен атмосферным воздействиям, то никаких опасных соединений он не продуцирует.
   
   
10. Огнестойкость. Пенополистирол — это горючий материал. При воздействии огня он выделяет большое количество едкого дыма. Для материала, который не включает в себя антипирены, коэффициент задымления составляет 1048 метров квадратных на килограмм. Для противопожарного пенополистирола этот показатель еще выше — 1219 квадратов на килограмм. Например, у резины этот коэффициент равен 850, а у дерева — 23. Утеплитель, который содержит в составе антипирен, маркируется буквой С. Он хуже возгорается и имеет класс Г2. Однако со временем свойства антипирена становятся слабее и материал получает пониженные классы пожаробезопасности — Г3 и Г4. Температура возгорания пенополистирола составляет 450 градусов по Цельсию.
    
    
11. Срок эксплуатации. При правильном монтаже и использовании утеплителя пенополистирола он гарантировано будет служить не менее 30 лет. Для сохранения качеств и свойств необходимо его защищать декоративным отделочным слоем на стенах.
    

Достоинства пенополистирола

Плиты пенополистирола являются популярным утеплителем. Востребованность материала объясняется его многочисленными плюсами:

1. Низкий уровень теплопроводности. Пенополистирол толщиной 120 миллиметров по своим теплоизоляционным качествам соответствует кладке из кирпича толщиной около 210 сантиметров или стене из древесины толщиной 45 сантиметров.
   
   
2. Малый вес. Плиты утеплителя — легкие, так как на 98% состоят из воздуха. Их просто транспортировать, устанавливать даже самостоятельно без помощников. Кроме того, пенополистирол не оказывает никакой нагрузки на фундамент, перекрытия и стены.
   
   
3. Водонепроницаемость. Экструдированный материал практически не пропускает и не впитывает влагу. Это гидрофобный утеплитель, который можно использовать в качестве гидроизоляции. Кроме того, влага не способна испортить пенополистирол или ухудшить его качества.
   
   
4. Высокая стойкость к деформациям. Теплоизолятор имеет высокие показатели прочности на сжатие. Его можно класть в качестве утеплителя и гидроизоляции на пол под стяжку.
   
   
5. Широкий допустимый температурный диапазон эксплуатации. Материал не боится морозов, выдерживает длительный нагрев до 80 градусов по Цельсию и краткосрочный до 95. Когда температура повышается выше данной отметки, то пенополистирол начинает размягчаться.
   
   
6. Легкость монтажа. Технология установки плит простая и по силам даже новичку. Кроме того, обрабатывать края и резать пенополистирол не составит труда с помощью обычного строительного или монтажного ножа. Никакого специального оборудования в работе с ним не понадобится.
   
   
7. Низкая цена и быстрая окупаемость. Стоимость данного утеплителя намного ниже, чем многих других теплоизоляторов. Причем, эффект от монтажа пенополистирольных плит ощущается сразу же — затраты на отопление и кондиционирование уменьшаются в значительной мере (не менее чем в 3 раза).
   

Недостатки пенополистирола

У этого теплоизолятора есть целый ряд недостатков, которые нужно иметь в виду, выбирая утеплитель для той или иной поверхности и здания:

• Низкий уровень звукоизоляции. Пенополистирол способен лишь слегка приглушать стук и вибрации. Но акустические волны он не поглощает и не отражает.
  
  
• Низкий уровень стойкости перед многими химикатами. Контакт с растворителями, кислотами, щелочами действует губительно на пенополистиол, разрушая его структуру.
  
  
• Низкая сопротивляемость огню. Современный качественный материал является самозатухающим, однако температура его возгорания достаточно низкая и составляет 210-440 градусов Цельсия. К тому же при горении пенополистирол выделяет в воздух целый «букет» токсических веществ.
  
  
• Разрушение под воздействием солнечных лучей. Без надлежащей защиты в виде отделочного слоя открытый ультрафиолету пенополистирол быстро приходит в негодность.
  
  
• Подверженность воздействию грызунов и насекомых. Мягкость материала привлекает многих вредителей, которые легко прокладывают в нем норы и ходы. Для защиты от них необходимо применять специальные средства и методы.
  
  
• Низкий уровень паропроницаемости. В теплоизоляторе с низкой плотностью пар проходит через поры и конденсируется в нем. Таким образом, теплопроводность пенополистирола повышается на 7-10%. При снижении температуры до нулевых отметок конденсат будет замерзать и разрушать утеплитель.
  

Также немало вопросов есть и к экологичности этого материала. Споры о том, вреден ли пенополистирол, ведутся до сих пор. Правда, в последнее время современные производители существенно улучшили этот показатель у своей продукции.

Критерии выбора пенополистирола

Пенополистирол — это теплый, легкий и недорогой утеплитель. С ростом его популярности увеличивается и количество производителей. Важно уметь выбрать качественный материал, так как от этого зависит его экологичность и долговечность. Кроме того, существует много разновидностей и марок теплоизолятора, которые подходят для разных целей.

В процессе выбора следуйте таким рекомендациям:

1. Для утепления фасада подойдет пенополистирол марки ПСБ-Б. Он относится к разряду самозатухающих материалов. Цифровое значение (плотность) его должно быть не ниже 40.
   
   
2. Все марки с числом 25 не подходят для строительных и теплоизоляционных целей.
   
   
3. Если плотность материала выше 35 килограммов на кубический метр, то производитель должен указать, что пенополистирол изготовлен методом экструзии. Без сильного сжатия и расплавления плотность утеплителя будет не выше 17 килограммов на кубометр.
   
   
4. Для утепления фундамента и полов под стяжкой рекомендовано выбирать плиты с наибольшей плотностью — 50 килограммов на кубометр.
   
   
5. Выбирая теплоизолятор, отломите кусочек от края. Материал низкого качества разломается с неровностями. На разломе будут видны мелкие шарики. Экструдированный пенополистирол будет иметь на сломе правильные многогранники. Причем, линия разлома будет через них проходить в том числе.
   

Цена и производители пенополистирола

Основными потребителями и, соответственно, производителями пенополистирола для утепления являются США, Италия, Германия, Франция, Польша. Например, в Западной Европе этот материал используется активней всех остальных теплоизоляторов.

Хорошие рекомендации получили такие фирмы, которые выпускают пенополистирол:

• BASF. Это немецкая крупная компания, которая ежегодно производит свыше 450 тысяч тонн утеплителя. Размеры пенополистирола в плитах, выпускаемого под этим брендом, могут быть как стандартные — 1000х2000 миллиметров, так и для особых потребностей — 900х500, 1200х600, 500х500 миллиметров. Цена теплоизолятора от этой компании составляет в среднем от 3500 рублей за кубометр.
  
  
• URSA. Известный мировой производитель теплоизоляторов. Выпускает плиты экструдированного пенополистирола разных размеров и плотности. Экологичность материала подтверждается сертификатами международного образца. Цена стартует от 4300 рублей за кубический метр материала.
  
  
• Polimeri Europa. Итальянское предприятие, специализирующееся на производстве экструдированного утеплителя. Имеет в линейке материал разной плотности и для разнообразных целей. Цена пенополистирола от этого производителя начинается с 4800 рублей за кубометр.
  

Краткая инструкция по монтажу пенополистирола

Устанавливать плиты пенополистирола рекомендовано, используя два вида крепления: с помощью клея и дюбелей. Так вы обезопасите себя от частого ремонта по причине отвалившихся деталей теплоизоляции. Особенно это касается утепления наружных стен и фасадов.

Следуйте такой схеме в процессе монтажа пенополистирола:

1. Готовим утепляемую поверхность — очищаем, осматриваем на предмет неровностей. Если дефекты есть, устраняем их путем шпаклевания.
   
   
2. Грунтуем стену глубоко проникающим составом.
   
   
3. Наносим слой клея на плиту пенополистирола и прикладываем к стене, слегка придавливая.
   
   
4. Крепим плиты снизу в горизонтальном направлении в один ряд.
   
   
5. Следующий ряд пенополистирола устанавливаем встык к нижнему.
   
   
6. Если нужно поменять положение или сместить плиту, делаем это в течение первых 3-5 минут после приклеивания.
   
   
7. Подрезаем материал, используя обычный монтажный нож.
   
   
8. После того как клей просохнет, начинаем установку крепежей. Применяем для этих целей дюбеля с зонтикообразными шляпками. Количество элементов — около 6 штук на квадратный метр стены.
   
   
9. После установки крепежей фиксируем армирующую сетку. Предварительно обрабатываем поверхность клеем. Слой должен быть толщиной около трех миллиметров.
   
   
10. Сетку прикладываем к свеженанесенному слою клея, начиная с углов здания. При этом оставляем около 12-15 сантиметров материала за углом, который потом нужно утопить в клей на другой стороне стены.
    
    
11. Около оконных проемов угловые участки плит усиливаем сеткой размером примерно 20х35 сантиметров. Дополнительно предохраняем углы алюминиевыми насадками.
    
    
12. Выравнивающий слой штукатурки наносим спустя 3 дня после армирования.
    

Смотрите видео обзор пенополистирола:


Пенополистирол — современный популярный утеплитель, который имеет множество плюсов и минусов. Выбирая материал для определенных целей, учитывайте технические характеристики каждого вида. Покупайте пенополистирол от производителей с мировым именем, чтобы не получить некачественный товар, который не будет соответствовать экологическим нормам.