Ekspandert polystyren: skum ekstrudert og skummet

Utvidet polystyren Suspension Pressless Self-extinguishing (PSB-S) on a cut (EPS)

Strukturen av ekspandert polystyren ved høy forstørrelse
Pénopolistirole

er et gassfylt materiale oppnådd fra polystyren og dets derivater, så vel som fra styrenkopolymerer. Ekspandert polystyren er en utbredt type polystyren, som vanligvis kalles i hverdagen. Den vanlige teknologien for å produsere ekspandert polystyren er forbundet med den første fyllingen av styrenkorn med gass, som er oppløst i polymermassen. Deretter varmes massen opp med damp. I prosessen med dette skjer en multipel volumøkning av de originale granulatene til de opptar hele blokkformen og ikke sintres sammen. I tradisjonell ekspandert polystyren brukes naturgass, som er lett løselig i styren, for å fylle granulatene. I brannsikre versjoner av ekspandert polystyren fylles granulatene med karbondioksid [1]. Det er også en teknologi for å oppnå vakuum ekspandert polystyren, som ikke inneholder noen av gassene.

Innhold

• 1 Historie om produksjon av ekspandert polystyren
• 2 Sammensetning av ekspandert polystyren
• 3 Metoder for å oppnå
• 4 Egenskaper av ekspandert polystyren
• 5 Hovedtyper produsert polystyrenskum
• 6 Søknad
• 7 Egenskaper for ekspandert polystyren 7.1 Vannabsorpsjon
• 7.2 Dampgjennomtrengelighet
• 7.3 Biologisk stabilitet
• 7.4 Holdbarhet
• 7.5 Motstand mot løsemidler

8 Ødeleggelse av ekspandert polystyren

8.1 Nedbrytning ved høy temperatur

8.2 Nedbrytning ved lav temperatur

9 Brannfare av ekspandert polystyren

9.1 Brannfare av ubehandlet polystyrenskum

9.2 Modifisert polystyrenskum for brannsikkerhet

10 Litteratur

11 Merknader

Historien om produksjon av ekspandert polystyren

Den første ekspanderte polystyren ble produsert i Frankrike i 1928 [2]. Industriell produksjon av ekspandert polystyren startet på 1937-tallet. [spesifisere

] i Tyskland [3]. I Sovjetunionen ble produksjonen av ekspandert polystyren (klasse PS-1) mestret i 1939 [4], karakterer PS-2 og PS-4 - i 1946 [5], klasse PSB - i 1958 [6] I 1961 mestret Sovjetunionen teknologien for produksjon av selvslukkende ekspandert polystyren (PSB-S) [7]. For byggeformål begynte PSB ekspandert polystyren å bli produsert i 1959 ved Stroyplastmass-anlegget i Mytishchi.

Sammensetning av ekspandert polystyren

For å oppnå utvidet polystyren brukes polystyren oftest. Andre råvarer er polymonoklorostyren, polydiklorostyren og kopolymerer av styren med andre monomerer: akrylnitril og butadien. Lavkokende hydrokarboner (pentan, isopentan, petroleumeter, diklormetan) eller blåsemidler (diaminbenzen, ammoniumnitrat, azobisisobutyronitril) brukes som blåsemidler. I tillegg inkluderer sammensetningen av ekspanderte polystyrenplater brannhemmende midler (brennbarhetsklasse G1), fargestoffer, myknere og forskjellige fyllstoffer.

Foliepolystyrenskum

Det er et blandet varmeisolerende materiale som er belagt på to eller en side med polert folie med et aluminium mellomlag eller metallisert polypropylenfilm. På grunn av beleggets metalliske egenskaper kan refleksjonseffekten være så høy som 97%. Valget av FPS som løsning for gulvvarme betraktes som den ideelle isolasjonen. Folielaget reflekterer varmestråler og forbedrer dermed ytelsen til materialets isolasjonsegenskaper. FPS brukes også til å isolere rør for oppvarmingsnett; varmeisolasjon av ventilasjonskanaler, luftkanaler i ventilasjons- og klimaanleggssystemer; varmeisolering av vegger; lydisolasjon mellom gulv; brukt som teknisk isolasjon av teknologisk utstyr.

Metoder for å oppnå

En betydelig andel av det oppnådde polystyrenskummet produseres ved å skumme materialet med damp av lavkokende væsker. For dette brukes en suspensjonspolymerisasjonsprosess i nærvær av en væske som kan oppløses i det opprinnelige styrenet og er uoppløselig i polystyren, for eksempel pentan, isopentan og deres blandinger. I dette tilfellet dannes granulat, hvor den lavkokende væsken fordeles jevnt i polystyrenet. Videre blir disse granulatene utsatt for oppvarming med damp, vann eller luft, som et resultat av at de øker i størrelse betydelig - 10-30 ganger. De resulterende bulkgranulene sintres med samtidig støping av produkter.

Hvilket materiale bør du foretrekke - vanlig PS eller er det EPS?

I dette tilfellet må du vurdere alle fordeler og ulemper med begge materialene, samt hvor mye budsjett som er tildelt for produksjon av arbeid med varmeisolasjon. I denne forbindelse er EPS omtrent 1,2-1,5 ganger dyrere enn vanlig polystyren, så sistnevnte i privat konstruksjon (når du må ta hensyn til bokstavelig talt hver krone) gir ikke opp posisjonene sine så lenge.

Så la oss gjøre en visuell sammenligning av materialer i henhold til hovedegenskapene:

• Varmeledningsevne - jo mindre den er, desto mer effektiv er isolasjonen. I denne forbindelse er ERS-indeksen 0,028 W / mK, og den vanlige PS er 0,039 W / mK. Dermed viser EPS seg å være mer effektivt.
• Mekanisk styrke. Her kommer EPS også ut på toppen, siden strukturen er monolitisk. Bøyestyrken til EPS er 0,4 - 1 MPa, og trykkfastheten er 0,25 - 0,5 MPa. For vanlig skum er disse karakteristikkene henholdsvis 0,07 -0,2 MPa og 0,05 - 0,3 MPa.
• Fuktabsorpsjon - evnen til å absorbere vann. I god isolasjon bør den ha en tendens til null, ellers øker varmeledningsevnen kraftig. EPS, som har lukkede celler, har nesten null vannabsorpsjon, som ikke er mer enn 0,4% når materialet er nedsenket i vann i 30 dager. En konvensjonell PS absorberer opptil 4% vann i løpet av samme tidsperiode. Derfor er det bedre å bruke ekstrudert materiale i tilfeller der det er ment å betjene strukturen under vanskelige forhold med tanke på fuktighet.
• Brannmotstand - spesielt viktig når du trenger å isolere en bygning bygget av brennbare materialer eller et produksjonsanlegg. I denne forbindelse er det ingen spesiell forskjell mellom EPS og PS, de refererer til brennbare materialer i G3-G4 antennelsesgruppen. Selv om de inneholder flammehemmere, garanterer dette ikke deres sikkerhet under brann. I tillegg begynner de å avgi giftig gass når de varmes opp.
• Krymping er plagen til mange varmeovner. Under drift reduseres mange av dem i størrelse, sag og hull blir dannet, som senere fungerer som kuldebroer. Ved oppvarming kan polystyren også krympe betydelig. Derfor er det bedre å ikke bruke den i gulvvarmesystemer, og når du isolerer fasader, er det nødvendig å isolere isolasjonsplater fra UV-stråling og oppvarming med et lag med lyspuss på kort tid. EPS i denne planen oppfører seg mye bedre - den krymper praktisk talt ikke.

Dermed, når du vet formålet med materialet og stedet for installasjonen, i hvert enkelt tilfelle, kan du ta det mest passende valget både når det gjelder egenskapene til isolasjonen og når det gjelder kostnadene.

Egenskaper av ekspandert polystyren

Ekspanderende polystyren av høy kvalitet: materiale med jevnt fordelte granulater av samme størrelse

Ekspandert polystyren av lav kvalitet av PSB-typen: det oppstår et brudd langs kontaktsonen av kuler i forskjellige størrelser
Ekspandert polystyren, som ble oppnådd ved å skumme en lavkokende væske, er et materiale som består av fincellede granuler sintret sammen. Det er mikroporer inne i de ekspanderte polystyrenkornene, og hulrom mellom granulatene. De mekaniske egenskapene til et materiale bestemmes av dets tilsynelatende tetthet: jo høyere det er, desto større styrke og lavere vannabsorpsjon, hygroskopisitet, damp og luftpermeabilitet.

Funksjoner ved produksjon av ekstrudert polystyrenskum

Produksjonen er regulert av GOST 32310-2012.Produksjonsprosessen av dette varmeisolasjonsmaterialet foregår i en ekstruder. Råstoffet - polystyrenkorn - kommer inn i reaktoren, hvor det er mettet med gass ved høye temperaturer og trykk. Etter å ha redusert trykket utvides den resulterende massen raskt. Skummet kommer inn i en kalibreringsenhet - en flat form. Det resulterende polymermaterialet har en homogen struktur med lukkede celler der luft er innesluttet. PVU kan være hvitt eller farget. Tetthet - 28-45 kg / m3.

Hovedtyper produsert polystyrenskum

• Pressfri ekspandert polystyren
  : EPS (utvidet polystyren); PSB (Suspensjon ikke-presset ekspandert polystyrenskum); PSB-S (utvidet polystyren-suspensjon, trykkfri selvslukkende). Oppfunnet av BASF i 1951
• Ekstrudert polystyrenskum
  : XPS (ekstrudert polystyren); Extrol, Penoplex, Styrex, Technoplex, TechnoNIKOL, URSA XPS
• Ekstrudert polystyrenskum
  : forskjellige utenlandske merker; PS-1; PS-4
• Autoklav polystyrenskum
  : Styrofoam (Dow Chemical)
• Autoklavekstrudert polystyrenskum
  [8]

applikasjon

Ekspandert polystyren brukes oftest som varmeisolerende og strukturelt materiale. Anvendelsesomfang: konstruksjon, transport og skipsbygging, flykonstruksjon. Ganske stor mengde ekspandert polystyren brukes som emballasje og elektrisk isolasjonsmateriale.

• I militærindustrien - som varmeapparat; i personlige beskyttelsessystemer for militært personell; som en støtdemper i hjelmer.
• Ved produksjon av husholdningskjøleskap som varmeisolator (i Sovjetunionen er disse serieproduserte kjøleskap "Yarna-3", "Yarna-4", "Vizma", "Smolensk" og "Aragats-71") til begynnelsen av 1960-tallet , da ekspandert polystyren ble fortrengt av polyuretanskum.
• Ved produksjon av containere og engangs isotermisk emballasje for frosne produkter [9] [10] [11] [12]
• Ved bygging av bygninger - bruk av ekspandert polystyren i Russland i byggebransjen er regulert av statlige standarder [13] [14] [15] og er begrenset til bruk av en bygningskonvolutt som mellomlag. Ekspandert polystyren brukes mye til isolerende fasader (brennbarhetsklasse G1). Den potensielt høye brannfaren for dette materialet krever obligatoriske foreløpige fullskalatester [16]. I august 2014 bemerket FGBU VNIIPO EMERCOM i Russland [17] at bruken av SFTK ("Systems of facade heat-isolating composite") som varmeapparat (varmeisolering) av hovedplanet til fasaden av flislagt polystyrenskum (bare de merkene som er angitt i TS), som ikke er materiale for etterbehandling eller mot ytre overflater av ytterveggene til bygninger og strukturer, i strid med kravene i artikkel 87, del 11 i føderal lov nr. 123-FZ [ 18] og avsnitt 5.2.3 i SP 2.13130.2012. I juli 2020 ga de moderne GOST 15588-2014 “Skummet polystyren varmeisolerende plater. Tekniske forhold ", som indikerer obligatorisk tilstedeværelse av brannhemmende tilsetningsstoffer i materialet, og sikrer brannsikkerhet (selvslukkende, manglende evne til å opprettholde uavhengig forbrenning) av ekspanderte polystyrenplater under lagring og installasjon.
• Siden 1970-tallet. ekspandert polystyren brukes til bygging av veier, bygging av kunstige relieffer og fyllinger, legging av transportveier i områder med svak jord, når veiene beskyttes mot frysing, for å redusere den vertikale belastningen på strukturen, og i en rekke andre saker. Ekspandert polystyren brukes mest aktivt i veibygging i USA, Japan, Finland og Norge [19]. Kravene og standardene til GOST for dette produktet i disse landene er radikalt forskjellige fra de russiske og SNG-landene.
• Fungerer som materiale for produksjon av leker, designermøbler og interiørartikler [20]. Det fungerer også som et materiale for å lage gjenstander av moderne dekorativ og anvendt kunst og konseptuell kunst [21].

Varmeapparater

109 stemmer

+

Stem for!

—

Imot!

Ekspandert polystyren er et ganske interessant materiale.Produksjonsmetoden ble patentert tilbake i 1928, og har blitt modernisert mange ganger siden den gang. Den største fordelen er lav varmeledningsevne, og bare da i lett vekt. Ekspandert polystyren er mye brukt i ulike bransjer og konstruksjon, og hver person, på en eller annen måte, kom over produkter fra det i hverdagen. I tillegg vil ekspandert polystyren, hvor prisen på produkter er på et lavt nivå, være et godt alternativ hvis du vil isolere hjemmet ditt.

Innholdsfortegnelse

1. Hva er ekspandert polystyren, og hvordan er det forskjellig fra polystyren?
2. Ekspandert polystyren, egenskaper og egenskaper
3. Søknadsområde
4. Ulemper med utvidet polystyren: en oversikt over mytene

Hva er ekspandert polystyren, og hvordan er det forskjellig fra polystyren?

Ekspandert polystyren produseres ved å tilsette gass til polystyrenpolymermassen, som ved etterfølgende oppvarming øker volumet betydelig og fyller hele formen. Avhengig av materialtype, brukes en annen gass for å skape volum: for enkle variasjoner er naturgass, brannsikre typer ekspandert polystyren fylt med karbondioksid.

Ganske ofte har amatører en tendens til å kalle polystyrenskum og polystyren for det samme materialet. Dette er imidlertid ikke helt sant. De har et felles grunnlag, men forskjellene og egenskapene er ganske betydningsfulle. Hvis du ikke går inn i lang romlig resonnement, er de viktigste kjennetegnene som følger:

• tettheten av skummet er betydelig lavere, 10 kg per m3, mens indikatorene for polystyrenskum er 40 kg per m3,
• ekspandert polystyren absorberer ikke damp og fuktighet,
• utseendet er annerledes. Polyfoam - har innvendige granulater, polystyrenskum er mer homogent,
• skumplast er preget av en lavere kostnad, noe som er merkbar når den brukes som et varmeisolerende materiale for ytterkledning av en bygnings vegger,
• utvidet polystyren har best mekanisk styrke.

Polyfoam er produsert av polymerråvarer, som blir behandlet med damp, som et resultat av at volumet av granulatene øker betydelig. Men samtidig fører dette til at mikroporene også øker i størrelse, som et resultat av at bindingen mellom granulatene forverres og gradvis, under påvirkning av atmosfærisk nedbør og klimatiske forhold, fører dette til det faktum at materiale svekkes. Grovt sett blir det dannet et stort antall granulater hvis du knuser et polystyrenark i to. Dette er ikke typisk for ekspandert polystyren, siden det i utgangspunktet består av lukkede celler som sikrer materialets fuktighet og dampgjennomtrengelighet. Ved begynnelsen av produksjonen smelter granulatene under påvirkning av høye temperaturer og danner en jevn væskemasse som er fylt med gass.

Selve materialet har også flere varianter:

• Ekstrudert polystyrenskum er praktisk talt det samme materialet som ikke-presset, forskjellen er i bruken av utstyr som en ekstruder, derfor kalles ekstrudert og ekstrudert polystyrenskum ofte det samme materialet.
• Ekstrudering oppnås også ved å behandle den endelige massen av polymermateriale, og er også en homogen masse. Sorten brukes til fremstilling av engangsemballasje og servise. Grovt sett er kjøttprodukter i supermarkeder pakket i emballasje laget av ekstrudert polystyrenskum.

• Pressemetoden for å oppnå materialet er dyrere, siden den involverer påfølgende pressing av den gassskummede blandingen. I dette tilfellet får den ekstra styrke.
• Autoklav polystyrenskum er sjelden nevnt, og faktisk er det en ekstruderingstype der skumming og baking av materialet utføres ved hjelp av en autoklav.
• Pressless er en av de mest populære variantene. Fukt fjernes først fra polystyrenkornene ved tørking, skummes deretter ved en temperatur på 80 ° C, hvorpå de igjen tørkes og deretter varmes opp igjen. Den resulterende blandingen fylles i en form, hvor den allerede er selvkomprimerende på kjølingstidspunktet.Denne typen ekspandert polystyren er mer skjør, men krever halvparten så mye isopetan for produksjonen, noe som påvirker sluttkostnaden.

Ekspandert polystyren, egenskaper og egenskaper

Ekspandert polystyren er et tvetydig materiale: noen opphever egenskapene til himmelen, noen tvert imot, skummende i munnen, krever et øyeblikkelig og fullstendig forbud mot bruk på grunnlag av "å avsløre verkene til en akademiker." Det er sant at allestedsnærmet ekspandert polystyren og dens høye popularitet henter konklusjoner mot det faktum at dette materialet er veldig bra og har følgende fordeler:

• Lav varmeledningsevne gjør det mulig å oppnå en betydelig isolasjonseffekt. Faktisk kan 11 cm ekspandert polystyren gi samme varmeisolasjon som en mer enn to meter tykk murvegg i silikat. Materialets varmeledningsevne er 0,027 W / mK, som er betydelig lavere enn for betong eller murstein,
• Fuktighetsbestandighet av materialet. Selv ved langvarig eksponering for fuktighet vil absorpsjonsevnen ikke være mer enn 6%, så det er ikke nødvendig å frykte deformasjon av strukturen av ekspandert polystyren.
• Ekspandert polystyren er holdbart og tåler opptil 60 sykluser med eksponering for temperaturer fra -40 til + 40 ° C. Hver syklus utgjør et estimert klimaår.
• Ufølsomhet overfor dannelsen av biologiske medier. Ekspandert polystyren blir ikke grobunn for sopp og mugg.

• Ufarliggjøring av materialet. I sin produksjon brukes ikke giftige komponenter, derfor brukes produkter fra ekspandert polystyren også i næringsmiddelindustrien. For eksempel for lagring av mat.
• På grunn av sin lave vekt tar isolering av bygningsfasader med ekspandert polystyren mye mindre tid og krefter enn ved bruk av andre midler.
• Brannsikre materialkvaliteter, når de utsettes for åpen flamme, har en tendens til å slukke og smelte uten å spre forbrenning. Den spontane forbrenningstemperaturen for ekspandert polystyren er + 490 ° C, som er nesten to ganger høyere enn for tre. Hvis materialet ikke blir utsatt for en åpen flammekilde i mer enn fire sekunder, slukker det ekspanderte polystyrenet. Varmeenergien under forbrenning av materialet er 7 ganger mindre enn et tre. Derfor er ikke ekspandert polystyren i stand til å støtte brannstedet.
• Tilbyr lydisolering. Denne kvaliteten er spesielt viktig for beboere i standardleiligheter. Et 3 cm lag med isolasjonsmateriale er tilstrekkelig til å redusere støygjennomtrengning med 25 dB.
• Dampgjennomtrengeligheten til materialet er på et lavt nivå på 0,05 Mg / m * h * Pa, uavhengig av grad av skumdannelse og tetthet av karakteren. Dampgjennomtrengelighetsindikatorene ligner faktisk tømmerrammen av furu eller eik.
• Motstandsdyktig mot alkoholer og etere, men lett utsatt for ødeleggelse når løsemidler kommer i kontakt med overflaten av materialet.
• Strekkfastheten er minst 20 MPa.

Som det fremgår av det ovennevnte, er ekspandert polystyren et effektivt verktøy for å løse mange problemer: fra å bruke noen av dens varianter som emballasje til å gi varme og vanntetting av bygningsfasader. I tillegg brukes materialet til andre formål i konstruksjonen, som vil bli diskutert nedenfor.

Søknadsområde

Ekspandert polystyren i konstruksjonen brukes primært til å isolere følgende elementer:

• vannrør,
• tak,
• etasjer,
• dør- og vindusbakker,
• vegger.

For eksempel er forbruket av ekspandert polystyren for rørisolasjon økonomisk forsvarlig og rimelig på grunn av dets evner. Videre brukes for disse formål støpt polystyrenskum, som tillater, i tilfelle rørskader, lett tilgang til det ved å fjerne den ønskede delen av beskyttelsesbelegget.

Ekspandert polystyren brukes aktivt i konstruksjonen av transportveier. Det reduserer effekten av loddrett belastning på gulvet under bygging av bygninger. Utbredt i produksjonen av SIP-paneler.

Anvendelsesområdet for ekspandert polystyren, hvis egenskaper, kombinert med en lav pris, gjør det ekstremt attraktivt for bruk i enhver industri, er praktisk talt ubegrenset. Det eneste som bør tas i betraktning er at materialet har lav tetthet, derfor er det utsatt for mekanisk skade.

Ulemper med utvidet polystyren: en oversikt over mytene

I tillegg til buketten med fordeler, er det også ulemper. Videre er et stort antall forskjellige myter forbundet med ekspandert polystyren, som må vurderes nærmere:

• Mange produsenter hevder at ekstrudert ekspandert polystyrenskum er betydelig bedre enn andre varianter, som bevis på at de ofte avslører en tabell over komparative egenskaper for denne sorten sammenlignet med vanlig skum. Ikke desto mindre er forskjellen i varmeledningsevne mellom ekstrudert og ekstrudert polystyrenskum praktisk talt ikke merkbar og utgjør 0,002 enheter, samtidig som kostnadene for ekstruderingsplater for isolering på grunn av reklame er høyere.
• Maksimal tetthet av ekspandert polystyren gir samme høye ytelse når den er isolert. Ifølge eksperter har en slik uttalelse noen avvik med virkeligheten, siden jo nærmere molekylene holder seg til hverandre, desto høyere blir varmeledningsevnen og det er lettere for kulde å trenge inn i rommet. En vei ut av denne situasjonen vil være bruken av ekspanderte polystyrenplater med lav tetthet, som må dekkes med et forsterkningsnett og et beskyttende primerlag for å øke deres mekaniske styrke.

• Brannbestandig polystyrenskum er absolutt ikke brannfarlig og ufarlig for menneskekroppen. Ethvert byggemateriale, når det utsettes for åpen ild, vil ha forbrenningsegenskaper, mer eller mindre. Imidlertid er den spontane forbrenningstemperaturen for ekspandert polystyren høyere enn for tre, og i tillegg avgir den betydelig mindre termisk energi under forbrenningen. Det er viktig å huske at brannsikre varianter, til tross for det høye navnet, på ingen måte er i stand til å stoppe flammen, bare for å redusere effekten. Karbondioksid, som brukes i produksjonen, vil bli en alvorlig ulempe med en brannsikker kvalitet sammenlignet med den vanlige. Som et resultat vil materialet begynne å avgi en betydelig stor mengde skadelige stoffer når det flyter tilbake. Noen selgere snakker om brennbarhet på grunnlag av demonstrativ erfaring: når basen med en isolasjonsplate festet på den begynner å varme opp fra baksiden. Når det utsettes for høye temperaturer, begynner polystyrenskum å smelte og deformere, mens det ikke er brann. Så lenge flammen blir utsatt for den, vil imidlertid materialet fortsette å brenne.
• Brannhemmere tilsatt polystyrenskum for sin brannmotstand er "i alle fall ren gift." Nok en kontroversiell uttalelse. Et brannhemmende middel er en komponent som inneholder stoffer i strukturen som bremser forbrenningsprosessen. De har forskjellige sammensetninger og inneholder forskjellige komponenter, alt fra formaldehyder, som er veldig farlige for mennesker, til magnesiumsalter, som er ganske miljøvennlige og trygge. Nylig har løsninger basert på uorganiske salter blitt brukt i økende grad, slik at de ikke er i stand til å skade helsen. Brannhemmere brukes ofte til impregnering og påføring av et beskyttende lag på tre for å øke brannmotstanden.
• Installasjon av isoleringsmaterialer av polystyrenskum kan ikke gi varme. Oppgaven med isolasjonen er faktisk ikke å bringe varme, men å holde den innendørs. Grovt sett vil bruken av varmeisolerende plater redusere utslipp av varme utenfor lokalet betydelig, og dermed slipper du å varme opp gaten for egen regning.
• "Ekspandert polystyren er helsefarlig." Moderne produksjon lar deg lage materiale fra miljøvennlige komponenter, så det er ingen trussel mot helsen. Videre snakker den utbredte bruken av produkter for lagring av halvfabrikata og for bruk i hverdagen nøyaktig om materialets sikkerhet.

Oftere oppstår det problemer når du vil kjøpe utvidet polystyren av billigere og lavere kvalitetssorter.Isolasjonsplater laget av et slikt materiale har virkelig mindre styrke og er i stand til å begynne å deformere selv ved temperaturer over 40 ° C. Hovedregelen når du bruker materialer fra ekspandert polystyren i enhver bransje, er å sikre kvalitet og pålitelighet som du må betale for. Og i løpet av operasjonen vil bare verdighet dukke opp.

Egenskaper av ekspandert polystyren

Vannabsorpsjon

Koloni av bakterier på EPS
Ekspandert polystyren er i stand til å absorbere vann i direkte kontakt [22]. Gjennomtrengningen av vann direkte inn i plasten er mindre enn 0,25 mm per år [23], derfor avhenger vannabsorpsjonen av polystyrenskum av dets strukturelle egenskaper, tetthet, produksjonsteknologi og varigheten av perioden med vannmetning. Vannabsorpsjonen av ekstrudert polystyrenskum selv etter 10 dager i vann overstiger ikke 0,4 volum%, noe som gjør det mye brukt som varmeapparat for underjordiske og nedgravde strukturer (veier, fundamenter) [24].

Dampgjennomtrengelighet

Ekspandert polystyren er et materiale som er lite dampgjennomtrengelig [25] [26].

Et trekk ved dampgjennomtrengelighet av ekspandert polystyren er at det ikke er avhengig av dets grad av skumdannelse og tettheten av ekspandert polystyren, og er alltid lik 0,05 mg / (m * h * Pa) [kilde uspesifisert 1930 dager

], som ikke tilsvarer damppermeabiliteten til en treramme laget av furu, gran eller eik eller mineralull (0,55 mg / (m * h * Pa)).

Biologisk motstand

Til tross for at ekspandert polystyren ikke er utsatt for virkningen av sopp, mikroorganismer og mose, er de i noen tilfeller i stand til å danne sine kolonier på overflaten [27] [28] [29] [30].

Insekter kan sette seg i ekspandert polystyren, fugler og gnagere kan utstyre reir. Problemet med skade på gnagere på polystyrenskumstrukturer har vært gjenstand for mange studier. Basert på resultatene av skumpolystyren-tester utført på grå rotter, husmus og volmus, ble følgende etablert:

1. Ekspandert polystyren, som et materiale som består av hydrokarboner, inneholder ikke næringsstoffer og er ikke grobunn for gnagere (og andre levende organismer).
2. Under obligatoriske forhold virker gnagere på ekstrudering og granulært polystyrenskum så vel som på ethvert annet materiale, i tilfeller der det er en hindring (hindring) for tilgang til mat og vann eller for å møte andre fysiologiske behov hos dyret.
3. Under betingelser med fritt valg påvirker gnagere ekspandert polystyren i mindre grad enn under tvangsbetingelser, og bare hvis de trenger sengetøy eller det er behov for å male snittene.
4. Hvis det er et valg av hekkende materiale (burlap, papir), tiltrekker polystyrenskum gnagere i siste sving.

Resultatene av eksperimenter med rotter og mus viste også avhengighet av modifiseringen av ekspandert polystyren, spesielt ekstrudert ekspandert polystyren blir i mindre grad skadet av gnagere.

Varighet

En av måtene å bestemme holdbarheten til polystyrenskum er ved å alternere oppvarming til +40 ° C, kjøle ned til -40 ° C og holde i vann. Hver slik syklus antas å være lik 1 betinget driftsår. Det argumenteres for at holdbarheten til produkter fra ekspandert polystyren i henhold til denne testmetoden er minst 60 år [31], 80 år [32].

Motstandsdyktig mot løsemidler

Ekspandert polystyren er ikke veldig motstandsdyktig mot løsemidler. Den løses lett opp i de originale styren, aromatiske hydrokarboner (benzen, toluen, xylen), klorerte hydrokarboner (1,2-dikloretan, karbontetraklorid), estere, aceton og karbondisulfid. Samtidig er det uoppløselig i alkoholer, alifatiske hydrokarboner og etere.

Egenskaper og egenskaper ved isolasjon

Termisk ledningsevne

Ekspandert isoporbrett 10 cm tykt og en mur på mer enn 1 m har like varmeledende egenskaper.
Luften inne i boblene er hermetisk forseglet, slik at materialet beholder varmen perfekt.

Varmeledningskoeffisienten varierer i området 0,028 - 0,034 W / mK, som er mye lavere enn koeffisienten for murstein eller betong.

Dampgjennomtrengelighet og fuktabsorpsjon

Damppermeabilitetsindeksen for ekspandert polystyrenskum er fra 0,019 til 0,015 kg per meter-time-Pascal, i motsetning til et ekstrudert produkt med null indeks.

Nødvendig tykkelse og form er gitt ved hjelp av kutte skummet i plater av ønsket størrelse... Dampen strømmer gjennom granulatene inn i cellene.

Merk

Ekstrudert polystyrenskum blir ikke kuttet, fordi ferdige plater kommer ut av transportøren med en viss tykkelse og er allerede glatte. Som et resultat kan damp ikke trenge gjennom materialet.

Når et ikke-presset produkt nedsenkes i vann, absorberes opptil 4% av væsken. Tett ekstrudert polystyrenskum forblir nesten tørt og absorberer bare 0,4%.

Det er verdt å merke seg at isolasjonen ikke vil bli skadet i kontakt med væsker.

Styrke

Materialet er holdbart, tåler temperatur fra -40 til + 40 ° C opptil 60 sykluser (klimatiske år). Den statiske bøyestyrken til ekstrudert materiale er bedre enn skummet materiale.

Lydabsorpsjon

Et 3 cm lag med isolasjonsmateriale vil redusere støygjennomtrengningsnivået med 25 desibel, noe som gir god lydisolasjon. Relevant for beboere i leiligheter.

Men det vil ikke avlaste støyen helt, men bare dempe den i nærvær av et tykt isolasjonslag. Luftbåren støy vil ikke mestre.

Biologisk motstand

Polystyrenskum er ikke følsomt for dannelsen av biologisk aktivitet og derfor vil ikke bli grobunn for mugg og sopp.
Dette er et vitenskapelig bevist faktum.

Imidlertid kan den bli skadet av gnagere og insekter. De tar seg gjennom materialet på jakt etter varme og mat.

Vi anbefaler: Hva er det beste gipset - gips eller sement? Hvilken du skal velge for å utjevne veggene

Ødeleggelse av ekspandert polystyren

Ødeleggelse ved høy temperatur

Høytemperaturfasen for destruksjon av ekspandert polystyren er grundig undersøkt. Den starter ved en temperatur på +160 ° C. Når temperaturen stiger til +200 ° C, begynner fasen med termisk oksidativ ødeleggelse. Over +260 ° C råder prosessene med termisk ødeleggelse og depolymerisering. På grunn av det faktum at varmen fra polymerisering av polystyren og poly - "" α "" - metylstyren er en av de laveste blant alle polymerer, dominerer depolymerisering til den første monomeren styren i prosessene for ødeleggelsen [33].

Modifisert polystyrenskum med spesielle tilsetningsstoffer varierer i grad av ødeleggelse ved høy temperatur i henhold til sertifiseringsklassen. Modifisert polystyrenskum, sertifisert i henhold til klasse G1, brytes ikke ned med mer enn 65% når det utsettes for høye temperaturer. Klassene av modifisert polystyrenskum er gitt i tabellen i avsnittet om brannmotstand.

Lav temperatur ødeleggelse

Stilen til denne seksjonen er unencyklopedisk eller bryter med russiske normer. Seksjonen bør korrigeres i henhold til Wikipedia-stilistiske regler.

Skummet polystyren er, i likhet med andre hydrokarboner, i stand til selvoksidasjon i luft for å danne peroksider. Reaksjonen er ledsaget av depolymerisering. Reaksjonshastigheten bestemmes av diffusjonen av oksygenmolekyler. På grunn av den betydelig utviklede overflaten av ekspandert polystyren oksiderer den raskere enn polystyren i en blokk [34]. For polystyren i form av tette produkter er temperaturfaktoren den regulerende begynnelsen på ødeleggelse. Ved lavere temperaturer er dets ødeleggelse teoretisk mulig i samsvar med lovene om termodynamikk i polymerisasjonsprosesser, men på grunn av den ekstremt lave gasspermeabiliteten til polystyren kan monomertrykket bare endres på den ytre overflaten av produktet.Følgelig, under Tpred = 310 ° C, skjer depolymeriseringen av polystyren bare fra overflaten av produktet, og den kan neglisjeres for praktiske formål.

Doktor i kjemi, professor ved Institutt for plastbehandling ved det russiske kjemiske teknologiuniversitetet oppkalt etter V.I. Mendeleeva L.M. Kerber om separasjon av styren fra moderne ekspandert polystyren:

“Under normale driftsforhold vil styren aldri oksidere. Det oksyderer ved mye høyere temperaturer. Depolymeriseringen av styren kan faktisk fortsette ved temperaturer over 320 grader, men det er umulig å snakke seriøst om frigjøring av styren under drift av ekspanderte polystyrenblokker i temperaturområdet fra minus 40 til pluss 7 ° C. I den vitenskapelige litteraturen er det bevis for at oksidasjon av styren ved temperaturer opp til +11 ° C praktisk talt ikke forekommer. "

Eksperter hevder også at en nedgang i støtstyrken til materialet ved 65 ° C ikke ble observert over et intervall på 5000 timer, og en nedgang i støtstyrken ved 20 ° C ikke ble observert over 10 år.

Styrkenes toksiske natur og ekspandert polystyrens evne til å frigjøre styren anses av europeiske eksperter som uprøvde. Eksperter, både innen bygg- og kjemisk industri, benekter enten muligheten for oksidasjon av ekspandert polystyren under normale forhold, eller peker på fraværet av presedenser, eller henviser til deres manglende informasjon om dette problemet.

I tillegg er selve styren med styren i utgangspunktet ofte overdrevet. I følge store vitenskapelige studier utført i 2010 i forbindelse med gjennomføring av den obligatoriske prosedyren for omregistrering av kjemikalier i European Chemicals Agency i samsvar med REACH-forordningen, ble følgende konklusjoner gjort:

• mutagenisitet - ikke noe grunnlag for klassifisering;
• karsinogenitet - ikke noe klassifiseringsgrunnlag;
• reproduksjonstoksisitet - ikke noe grunnlag for klassifisering.

I tillegg må du huske at styren naturlig finnes i kaffe, kanel, jordbær og oster.

Dermed er ikke de viktigste bekymringene knyttet til den spesielle toksisiteten til styren, angivelig frigitt ved bruk av ekspandert polystyren, bekreftet [33].

Styrofoam struktur

Strukturen og oppgavene den brukes i har blitt legemliggjort i formen den produseres i - implementeringen av denne løsningen var formen på platen. Plater kan være av forskjellige størrelser og tykkelser, men selve formen er enkel å installere, oppbevare og transportere.

En av de viktigste egenskapene til polystyren som påvirker dens bruksområde er dens tetthet og tykkelse.

Tetthet er av flere typer, innenfor følgende grenser (måleenhet kg / m3): opptil 15, fra 15 til 25, fra 25 til 35, fra 35 til 50. Tenk på tre tettheter 15, 25 og 35.

15 er den laveste. Brukes svært sjelden på fasader som ligger ved siden av en bygning. Godt egnet for ikke-boligbygg.

25 er det beste valget når det gjelder pris og kvalitet. Hun er den mest brukte.

35 - brukes til oppvarming av fasader, skråninger på dører og vinduer, ark med mindre tykkelse kan brukes uten forverring av kvaliteten. Det er vanskeligere og derfor ideelt for kjellere, hjemmefundamenter og kraftige vegger.

Tykkelse nstarter fra 20 mm og går opp til 100 mm i trinn på 10 mm, etter hundre millimeter er det en tykkelse på henholdsvis 120 og 150 mm. Den mest etterspurte tykkelsen på markedet er 5 - 7 cm, noe som i de fleste tilfeller er egnet for mange oppgaver. Noen ganger er det nødvendig å planere veggen, dette resultatet kan oppnås ved å bruke en 15 cm plate, kutte den i riktig vinkel eller på steder med fordypninger eller fremspring.

Brannfare ved ekspandert polystyren

Brannfare av ubehandlet polystyrenskum

Umodifisert polystyrenskum (brennbarhetsklasse G4) er et brennbart materiale, hvis antenning kan oppstå fra fyrstikkens flamme, en blåselys, fra autogene sveisegnister.Ekspandert polystyren antennes ikke fra en kalsinert jerntråd, en brennende sigarett og gnister som dannes ved stålpunktet [35]. Ekspandert polystyren refererer til syntetiske materialer som er preget av økt brennbarhet. Den er i stand til å lagre energi fra en ekstern varmekilde i overflatelagene, spre ild og iverksette brannintensivering [36].

Flammepunktet for ekspandert polystyren varierer fra 210 ° C til 440 ° C, avhengig av tilsetningsstoffene som brukes av produsentene [37] [38]. Antenningstemperaturen til en spesifikk modifisering av polystyrenskum bestemmes i henhold til sertifiseringsklassen.

Når konvensjonelt ekspandert polystyren (G4 brennbarhetsklasse) antennes, utvikler det seg en temperatur på 1200 ° C på kort tid [35]. Ved bruk av spesielle tilsetningsstoffer (brannhemmende midler) kan forbrenningstemperaturen reduseres i henhold til forbrenningsklassen (G3 brennbarhetsklasse ). Forbrenning av ekspandert polystyren finner sted med dannelse av giftig røyk av varierende grad og intensitet, avhengig av urenheter tilsatt ekspandert polystyren for å redusere generering av røyk. Røykutslipp av giftige stoffer er 36 ganger større i volum enn tre.

Forbrenning av vanlig ekspandert polystyren (G4 brennbarhetsklasse) ledsages av dannelsen av giftige produkter: hydrogencyanid, hydrogenbromid, etc. [39] [40].

Av disse grunner har produkter laget av ubehandlet polystyrenskum (brennbarhetsklasse G4) ikke godkjenningssertifikater for bruk i byggearbeider.

Produsenter bruker ekspandert polystyren modifisert av spesielle tilsetningsstoffer (brannhemmere), takket være at materialet har forskjellige klasser av antenning, brennbarhet og røykgenerering.

Dermed med riktig installasjon i samsvar med GOST 15588-2014 “Skum polystyren varmeisolerende plater. Tekniske forhold ”, utvidet polystyren utgjør ikke en trussel mot bygningenes brannsikkerhet. "Wet facade" -teknologien (WDVS, EIFS, ETICS), som innebærer bruk av ekspandert polystyren som isolasjon i bygningskonvolutten, er mye brukt i konstruksjonen.

Modifisert polystyrenskum for brannsikkerhet

For å redusere brannfaren for ekspandert polystyren tilsettes det brannhemmende stoffer når det oppnås. Det resulterende materialet kalles selvslukkende polystyrenskum (brennbarhetsklasse G3) og er indikert av en rekke russiske produsenter med en ekstra bokstav "C" på slutten (for eksempel PSB-S) [41].

05/01/2009 trådte en ny føderal lov FZ-123 i kraft "Tekniske forskrifter om brannsikkerhetskrav". Metoden for å bestemme brennbarhetsgruppen for brennbare bygningsmaterialer har endret seg. I artikkel 13 avsnitt 6 dukket det nemlig opp et krav som utelukker dannelsen av smeltedråper i materialer med en gruppe G1-G2 [42]

Med tanke på at smeltepunktet til polystyren er ca 220 ° C, blir alle varmeovner basert på denne polymeren (inkludert ekstrudert polystyrenskum) fra 01.05.2009 klassifisert med en antennelsesgruppe som ikke er høyere enn G3.

Før ikrafttredelsen av føderal lov 123 ble brennbarhetsgruppen av merker med tilsetning av flammehemmere karakterisert som G1.

En reduksjon i brennbarheten av ekspandert polystyren oppnås i de fleste tilfeller ved å erstatte den brennbare gassen for å "blåse opp" granulatene med karbondioksid [43].

Ekspandert polystyrenskum

For første gang prøvde forskere å endre forbrukeregenskapene til syntetiske polymerer basert på styren ved å fylle med gass i 1929. Et år senere ble nyheten introdusert i masseproduksjon under navnet ekspandert polystyrenskum. Komposisjonen ble offisielt patentert i 1952 i Tyskland.

I Russland er det modifiserte materialet sertifisert som et granulært, deformasjonsbestandig, ikke-brennbart middel beregnet på å arrangere varme- og lydisolasjon av forskjellige strukturer (boligbygg, landbruksanlegg, industribygg), operasjoner for å forbedre ytelsen til kritiske strukturer ( gulv, fasader, tak, tak) ...

I dag etterspørres blokker fra det av utviklings- og serviceorganisasjoner over hele verden. Den økende relevansen i markedet for ekspandert polystyrenskum skyldes de unike egenskapene som en gjennomtenkt formingsteknologi gir den.

Materialet er laget ved høytemperaturskumming av suspensjonspolystyren (knust i vannfasen ved intensiv omrøring) kombinert med et brannhemmende middel. Teknikken som bruker slagkraften til damp, gjør det mulig å smelte komponentene i cellestrukturen med hverandre.

Granatens tette vedheft gjør de resulterende platene supersterke, inerte til korte, sterke og langvarige, gjennomgående høye belastninger. I stand til å fjæres under aktivt trykk, de smuldrer ikke av kraft, som sprø isolasjon, og sprekker ikke som solid isolasjon.

Blokker laget av luftmettet polymerisert styren endrer ikke konfigurasjonen og krymper ikke. Overvekt i gassammensetningen (forholdet mellom 98% luftvæsker og 2% polymerer), allsidigheten til formen til de mikroskopiske formingsseksjonene, den beskjedne størrelsen på granulatene (2-8 mm) gir dem muligheten for å beholde varmen effektivt og nøytralisere støy.

Viktig! Basert på resultatene av praktiske tester ble ekspandert polystyrenskum klassifisert som brannsikkert (brennbarhetsgruppe G1), miljøvennlige sammensetninger. Den er billig å produsere, den viser seg å være beskjeden i vekt, sterk, holdbar. Profiler fra den er rimelige, enkle å transportere, enkle å laste og losse, enkle å installere, ikke lunefulle i drift.

Materialet med en porøs overflate "puster" godt, garanterer normal sirkulasjon av luftstrømmer og reduserer fuktighetsnivået. Tett isolasjon er preget av lav hygroskopisitet: bare de øvre lagene absorberer fuktighet, de indre lagene forblir tørre.

Notater (rediger)

1. Kabanov V.A. og andre.
   vol. 2 L - Polynosefibre // Encyclopedia of Polymers. - M.: Soviet Encyclopedia, 1974. - 1032 s. - 35 000 eksemplarer
2. Fransk patent nr. 668142 (Chem. Abs. 24, 1477, 1930).
3. Tysk patent nr. 644102 (Chem. Abs, 31, 5483, 1937)
4. Berlin A. An. Grunnleggende om produksjon av gassfylt plast og elastomerer. - M.: Goskhimizdat, 1956.
5. Chukhlanov V. Yu., Panov Yu. T., Sinyavin A. V., Ermolaeva E. V. Gassfylte plast. Opplæringen. - Vladimir: Vladimir State University Publishing House, 2007.
6. Kerzhkovskaya EM Egenskaper og påføring av PS-B skum. - L: LDNTP, 1960.
7. Andrianov R.A. Nye karakterer av ekspandert polystyren. Byggevareindustri i Moskva. - Utgave nr. 11. - M.: Glavmospromstroimaterialy, 1962.
8. Forbundsrepublikken Tyskland patent nr. 92606 datert 04/07/1955.
9. Diskusjon og mulig handling angående et forbud mot bruk av utvidet polystyren (EPS) matbeholdere (studieemne) // 18. desember 2012.
10. POLITISKE VERKTØY FOR Å REDUSERE VIRKNINGEN AV ENKELT BRUK, UTSLIPPPOSER OG EPS-MATPAKKNING // Sluttrapport 2. juni 2008
11. Nguyen L. En vurdering av politikk for forbud mot polystyrenmatvarer. San Jose State University 10.01 / 2012
12. S8619 Forbyder matforetak å bruke engangsemballasjer av engangs mat av polystyrenskum som begynner 1/1/15.
13. GOST 15588-2014 “Skum polystyren varmeisolerende plater. Tekniske forhold ". Ikrafttredelse 01.07.2015
14. GOST R 53786-2010 “Komposittfasadesystemer med varmeisolasjon med utvendige gipslag. Begreper og definisjoner"
15. GOST R 53785-2010 “Fasadesystemer med komposittvarmeisolering med utvendige gipslag. Klassifisering"
16. BREV fra den russiske føderasjonens statlige byggekomité N 9-18 / 294, GUGPS fra Russlands føderasjons innenriksdepartement N 20 / 2.2 / 1756 datert 06/18/1999 "PÅ ISOLERING AV DE YTRE VEGGENE AV BYGNINGER"
17. Brev fra FGBU VNIIPO EMERCOM of Russia datert 07.08.2014 nr. 3550-13-2-02
18. FEDERAL LOV TEKNISKE BESTEMMELSER OM BRANNSIKKERHETSKRAV datert 22.07.2008 nr. 123-FZ
19. Bjorvika
20. Styrofoam designermøbler - konstruktive og rimelige
21. Styrofoam-roboter
22. Pavlov V.A. Utvidet polystyren. - M.: "Kjemi", 1973.
23. Khrenov A.E.Migrasjon av skadelige urenheter fra polymere materialer under bygging av underjordiske strukturer og legging av kommunikasjon. 7. - 2005.
24. Egorova EI, Koptenarmusov VB Grunnleggende om polystyrenplast teknologi. - St. Petersburg: Himizdat, 2005.
25. Tabell over tetthet, varmeledningsevne og damppermeabilitet av forskjellige materialer
26. Tabell over tetthet, varmeledningsevne og damppermeabilitet av forskjellige materialer: Reparasjon og innredning av en leilighet, husbygging - mine svar på spørsmål
27. Semenov SA Destruksjon og beskyttelse av polymere materialer under drift under påvirkning av mikroorganismer // Avhandling for graden doktor i teknisk vitenskap, Russian Academy of Sciences Institute of Chemical Physics. N.N.Semenova. - M., 2001.
28. Atiq N. Biologisk nedbrytbarhet av syntetisk plast polystyren og isopor av soppisolater // Institutt for mikrobiologi Quaid-i-Azam University, Islamabad, 2011.
29. Naima Atiq T., Ahmed S., Ali M., Andleeb S., Ahmad B., Geoffery R. Isolering og identifikasjon av polystyren biologisk nedbrytende bakterier fra jord. / African Journal of Microbiology Research Vol. 4 (14), s. 1537-1541, 18. juli 2010.
30. Richardson N. Beurteilung von mikrobiell befallenen Materialien aus der Trittschalldämmung // AGÖF Kongress Reader september 2010.
31. Hed G. Estimeringer av levetider for bygningsdeler. München: Hanser. Rapport TR28: 1999. Gävle, Sverige: Royal Institute of Technology, Center for Built Environment, Stockholm, 1999. - S. 46.
32. Testrapport nr. 225 datert 25.12.2001. NIISF RAASN. Testlaboratorium for termofysiske og akustiske målinger)
33. ↑ 12
    Ekspandert polystyren - Egenskaper. 4108.ru. Hentet 10. april 2016.
34. Emmanuel NM, Buchachenko AL Kjemisk fysikk av aldring og stabilisering av polymerer. - M.: Nauka, 1982.
35. ↑ 12
    OCT 301-05-202-92E “Utvidbart polystyren. Tekniske forhold. Industristandard "
36. Guyumdzhyan P.P., Kokanin S.V., Piskunov A.A. På brannfare av polystyrenskum for konstruksjonsformål // Pozharovzryvoopasnost. - T. 20, nr. 8. - 2011.
37. Protokoll nr. 255 datert 28.08.2007 for identifikasjonskontroll av ekspandert polystyrenmateriale PSB-S 25 FGU VNIIPO EMERCOM of Russia
38. Kodolov V.I. brennbarhet og brannmotstand av polymere materialer. M., Kjemi, 1976.
39. Toksisitet til forbrenningsprodukter av syntetiske polymerer. Undersøkelsesinformasjon. Serie: Polymerisert plast. - NIITEKHIM, 1978.
40. Toksisitet for flyktige produkter fra termisk eksponering for plast under prosessering. Serie: Polymerisert plast. - NIITEKHIM, 1978.
41. Evtumyan A.S., Molchadovsky OI Brannfare av varmeisolerende materialer fra ekspandert polystyren. Brannsikkerhet. - 2006. - Nr. 6.
42. Føderal lov av 22.07.2008 N 123-FZ (som endret 03.07.2016) "Tekniske forskrifter om brannsikkerhetskrav" (russisk) // Wikipedia. - 2017-03-12.
43. Grunnleggende brannsikkerhetskrav - varmeisolasjonssystemer