Menu Close

Полистирол и пенополистирол в чем разница: Что лучше пенополистирол или пенопласт преимущества и недостатки материалов

Чем отличается пенополистирол от пенополиуретана

Пенополистирол и пенополиуретан могут выполнять разные функции. И в первую очередь эти материалы известны как широко применяемые утеплители. Произведем некоторое сравнение и выясним, чем отличается пенополистирол от пенополиуретана.

  • Общие сведения
  • Сравнение

Общие сведения

Пенополистирол в обиходе часто называют пенопластом. Он выпускается обычный и экструдированный. Последний обладает лучшими качествами за счет увеличенной плотности.

Пенополистирол

 

Пенополиуретан – это тот же поролон. У него также есть разновидности. В бытовых целях обычно употребляется мягкий материал указанного типа, а в строительстве – жесткий.

Пенополиуретанк содержанию ↑

Сравнение

Каждый из упомянутых материалов обладает собственными свойствами. Для начала коснемся самой значимой характеристики – теплопроводности. В этом отношении отмечается преимущество пенополиуретана. Причем важным является то, что он выпускается не только в виде панелей, но и как средство в аэрозольной упаковке, которое напыляется на объекты. Если пенополиуретан применяется именно таким образом, получается монолитное покрытие, точно повторяющее рельеф основания.

Пенополистирол не предполагает столь эффектный метод нанесения. Он монтируется к поверхности в виде твердых плит. Зазоры между ними становятся причиной утечки тепла и ухудшения шумоизоляции. Отличие пенополистирола от пенополиуретана имеется и в том, что он плохо взаимодействует с клеящими и штукатурными составами. Между тем пенополиуретан можно крепко зафиксировать на поверхности. К тому же именно этот материал меньше впитывает влагу, что положительно сказывается на теплосбережении.

Стоит отметить, что пенополистирол начинает распадаться и выделять опасные вещества при более низкой температуре – приблизительно шестьдесят градусов тепла. Поэтому не рекомендуется утеплять им крышу, особенно в южных регионах с палящим солнцем.

Что касается показателя пожаробезопасности, то сами по себе обсуждаемые материалы долго не горят. Но если есть постоянный источник огня, то пенополистирол быстрей охватывается пламенем. Процесс при этом сопровождается отделением плавящихся фрагментов и насыщением воздуха большим количеством токсинов. Второй материал горит хуже.

В чем разница между пенополистиролом и пенополиуретаном относительно срока их службы? Здесь продукция второго вида снова выигрывает. Пенополиуретан сохраняет свои полезные качества гораздо дольше. Отчасти это обусловлено тем, что он не подвержен деформации. Пенополистирол же со временем сдавливается, и его теплоизоляционные свойства заметно ухудшаются. В результате по всем параметрам в лидерах оказывается пенополиуретан. Неудивительно, что цена на него выше.

В чем разница пенопласт и пенополистирол, между пеноплексом и экструдированным пенополистиролом?

Теплоизоляционные материалы, изготавливаемые из полистирола, проверены десятилетиями и имеют большое количество преимуществ. Давайте разберем основные их отличия друг от друга, достоинства и недостатки.

Пенопласт и пенополистирол

Вы уверены, что пенопласт и пенополистирол являются одним и тем же материалом? Действительно, отличить их внешне простому обывателю бывает непросто. Тем не менее, отличия между этими материалами огромные и начинаются на самом этапе изготовления, несмотря на то, что в состав того и другого материала входят гранулы полистирола.

Отличия в изготовлении

Пенопласт: Гранулы пенополистирола погружают в специализированную емкость и обрабатывают горячим водяным паром. В результате этого гранулы сильно увеличиваются в объеме и спекаются друг с другом. В процессе увеличения полистирола образуется большое количество микропор, заполненных воздухом. Это объясняет хрупкость и быстрое изнашивание пенопласта при эксплуатации.

Пенополистирол: технология схожа с производством пенопласта, основное отличие заключается в предварительной обработке полистироловых гранул высокой температурой. Гранулы плавятся, образуя вязкую однородную массу, только после этого проводится обработка паром. Получается материал менее зернистый, без большого количества воздуха в порах. Такая предварительная обработка способствует меньшей теплопроводности и большей прочности материала.

Отличия в характеристиках

Теплопроводность в сухом состоянии

Пенополистирол: 0.028 Вт/(м.К)

Пенопласт: 0,036-0,050 Вт/(м.К)

Чем меньше показатель теплопроводности – тем меньшее количество тепла будет проходить через стены помещения, и будет проще сохранить необходимый температурный режим.

Водопоглащение

Пенополистирол — 0,4%

Пенопласт — 4,0%

Это означает, что если в сто литров жидкости погрузить лист пенопласта, то за сутки он впитает 40мл влаги, а пенополистирол всего 4мл. Объясняется такая разница наличием воздуха между гранулами и в порах пенопласта. Низкий показатель водопоглащения говорит о том, что материал дольше сохранит стены от гниения и разрушения.

Предел прочности при статистическом сгибе

Пенополистирол — 0,4-1,0; кгс/м2Мпа

Пенопласт — 0,07-0,2. кгс/м2 Мпа

Если положить лист пенополистирола и пенопласта одинаковой толщины и площади на две опоры, а в центр установить груз, то пенополистирол выдержит большую нагрузку, чем пенопласт.

Срок службы

Пенополистирол — свыше 50 лет

Пенопласт — 10-25 лет.

При разрушении и окислении любого из этих материалов происходит выделение вредных для организма веществ. Чем дольше срок эксплуатации, тем безопаснее использование в жилых помещениях.

Коэффициент образования дыма:

Пенополистирол — 1048 кв.м/кг

Пенопласт — 1219 кв.м/кг

В любом случае при задымлении вредных веществ будет выделятся достаточно для летального исхода человека. Для сравнения: коэффициент образования дыма для древесины (в среднем) составляет всего 479 кв.

м/кг.

Область применения

Область применения пенопласта и пенополистирола существенно расширилась за последние десятилетия.

Применение пенопласта:

  • утепление стен жилых и производственных помещений,
  • судостроение,
  • упаковка,
  • производство мебели,
  • наружная реклама,
  • пошив одежды (в качестве утеплителя).

Применение пенополистирола:

  • строительство зданий (используется как утеплитель подвалов, цокольных этажей и крыш),
  • производство одноразовой посуды,
  • в производстве бытовых холодильников,
  • при укладке дорог,
  • детские игрушки, дизайнерская мебель и предметы интерьера.

Существенный недостаток и пенопласта и пенополистирола это их высокая пожароопасность. Для снижения риска воспламенения, в процессе изготовления пенополистирола специалисты добавляют вещество антипирен, и полученный материал называют самозатухающим и маркируют дополнительной буквой «С» в конце.

Разумно предположить, что использовать как пенопласт, так и пенополистирол можно и нужно в самых различных отраслях строительства. Если правильно учитывать их свойства и область применения, то и тот и другой материал будет вполне себя оправдывать.

Экструдированный пенополистирол или пеноплекс

Пеноплекс – это один из видов экструдированного пенополистирола.

Активное использование данного материала началось более пятидесяти лет назад. Производят его путем смешивания гранул полистирола под высоким давлением и температурой. Одновременно добавляют вспенивающее вещество. Затем смесь выдавливают из экструдера и высушивают, после чего лист полностью готов к использованию. Качественный экструдированный пенополистирол должен иметь однородную, низкопористую структуру.

Общими для всех экструдированных пенополистиролов являются:

  • высокий предел прочности (имеется ввиду статический сгиб),
  • устойчивость к перепадам температур,
  • очень долгий срок службы,
  • повышенная влагостойкость,
  • низкая теплопроводность.

Экструзионный пенополистирол благодаря своим уникальным свойствам нашел широкое применение в строительстве. Его активно используют для утепления стен, крыш и фундаментов жилых и производственных помещений. Применяют в холодильных установках, при строительстве автомобильных и железных дорог.

При выборе материала для строительства жилого дома стоит учитывать и некоторые недостатки экструзионного пенополистирола. Его паропроницаемость намного ниже чем у обычного пенопласта.

Из-за этого повышаются требования к вентиляционной системе дома, возможен риск раннего износа строительных материалов. Также не стоит забывать о его высокой токсичности при горении и сильном дымообразовании. Необходимо учесть все факторы риска при применении теплоизоляционного материала, тогда он полностью оправдает свое назначение, а возможные риски сведутся к минимуму.

Выделяя пеноплекс как отдельный вид экструзионного пенополистирола, стоит подробнее остановиться на его характеристиках.

Средняя плотность, кг/м³ 

Пеноплекс: 25-35

Другие виды: 22-35

Предел прочности при статическом изгибе, МПа, не менее

Пеноплекс: 0.25

Другие виды: 0.2-0.4

Водопоглощение за 24 ч, % по объему, не более

Пеноплекс: 0.4

Другие виды: 0.2-0.4

Группа горючести

Пеноплекс: Т4

Другие виды: Т4

Теплопроводность при (25+5)° С, Вт/м•°К, не более

Пеноплекс: 0.03

Другие виды: 0.025-0.04

Хорошо видно, что Пеноплекс не сильно выделяется среди своих «собратьев». Поэтому выбирая тот или иной вид материала прежде всего стоит учитывать его назначение и методы эксплуатации.

Главные отличия пенополистирола от пенопласта и их сходства

Некоторые люди смешивают такие понятия, как «пенопласт» и «пенополистирол», думая, что они характеризуют один и тот же материал.

Такого рода заблуждение возникает из-за внешнего сходства продукции и используемого сырья, представляющего собой гранулы полистирола.

Отличия начинают проявляться лишь тогда, когда получается конечный продукт, имеющий свои характеристики. Здесь можно констатировать наличие особенностей в производственном цикле, которые и определяют имеющуюся разницу между пенопластом и пенополистиролом.

Производство

Пенополистирол — материал, получаемый за счет применения метода производства под названием «экструзия». На первом этапе гранулы проходят тепловую обработку, что превращает их в вязкую массу, однородную по составу.

Затем полученная масса проходит обработку горячим паром, обеспечивая на выходе продукцию в виде экструдированного пенополистирола, характеризуемого цельной микроструктурой в виде ячеек закрытого типа.

Отличие этих ячеек от того, что присутствует в пенопласте, заключается в отсутствии микропор. Стенки таких образований имеют сплошную структуру вещества.

В результате удается получить продукт, способный противостоять агрессивному внешнему воздействию, которому подвергаются лишь крайние ячейки по линии разреза. Само изделие остается невосприимчивым к такому воздействию, включающему в себя, например, излишнюю влажность.

Пенопласт — материал, изготовление которого связано с тем, что гранулы полистирола обрабатываются водяным паром. Это обеспечивает, если так можно выразиться, их пропаривание, что провоцирует рост объема гранул и приводит к их соединению в единое целое.

Сила такого сцепления крайне мала, поэтому срок жизни пенопласта ограничивается 25-ю годами. После чего пенопласт начинает разрушаться, превращаясь обратно в гранулы. Это также объясняется увеличением объема микропор в процессе производства, что позволяет внешней среде негативно воздействовать на связи, удерживающие гранулы вместе.

Отличия характеристик пенополистирола от пенопласта

Водопоглощение (%) — параметр, определяющий, сколько воды может впитать в себя материал:

  • 4,0 — пенопласт;
  • 0,4 — пенополистирол.

Указанные цифры говорят о том, что пенополистирол может вобрать в себя за указанный период лишь 400 граммов воды, в то время как пенопласт способен на большее — 4 литра.

Теплопроводность — параметр, характеризующий материал с точки зрения его возможности поддерживать распространение тепла в рамках своей структуры. При этом параметры теплопроводности признаются хорошими, если они минимальны.

Препятствование прохождению тепла через стену того же дома позволяет снизить расходы, связанные с отоплением. Низкая теплопроводность обеспечивает экономическую выгоду, так как становится возможным уменьшение толщины материала. Более низкий параметр теплопроводности полистирола делает его уникальными материалом, способным лучше других подобных изделий удерживать тепло:

  • 0,036–0,050 Вт/(м·K) — пенопласт;
  • 0,028 Вт/(м·K) — пенополистирол.

Плотность — параметр массы, позволяющий определить вес 1 м3 материала в килограммах:

  • 15–35 кг/м3 — пенопласт;
  • 28–45 кг/м3 — пенополистирол.

Чтобы понять, насколько упомянутые параметры выгодно отличают рассматриваемые материалы от другой строительной продукции, можно ознакомиться со следующими цифрами:

  • 0,058 Вт/(м·K), 368 кг/м3 — дерево;
  • 0,05 Вт/(м·K), 1200 кг/м3 — пенобетон;
  • 0,2 Вт/(м·K), 1800 кг/м3 — кирпич.

Прочность (предел) — параметр, значение которого можно выяснить, если положить материал на какие-либо подставки так, чтобы они удерживали его по краям, а затем начать прикладывать силу давления к середине изделия до момента, пока оно не сломается. В итоге могут быть получены требуемые значения по каждому из материалов:

  • 0,07–0,2 кгс/м2 — пенопласт;
  • 0,4–1,0 кгс/м2 — пенополистирол.

Прочность (сжатие) — параметр, обусловленный воздействием силы давления на материал, помещенный на ровную плоскость, до уменьшения его толщины на 10%. Большая прочность пенополистирола определяет его как наиболее устойчивый материал:

  • 0,05–0,20 МПа — пенопласт;
  • 0,25–0,50 МПа — пенополистирол.

Рабочие температуры — оба материала могут эксплуатироваться в примерно одинаковых условиях температурного режима: от -50 °C до +75 °C.

Срок службы — несомненным лидером из двух рассматриваемых материалов является пенополистирол, так как он на несколько порядков долговечнее пенопласта. Срок его жизни составляет минимум 50 лет, тогда как пенопласт может сохранять свои свойства не более 25 лет.

На фоне пенопласта пенополистирол выглядит как более практичное изделие, обладающее рядом преимуществ, к которым можно отнести:

  • высокую прочность;
  • устойчивость к воздействию влаги;
  • более низкая теплопроводность;
  • долговечность.

В то же время пенополистирол несколько проигрывает пенопласту, так как он определенно тяжелее и хоть и ненамного, но дороже.

Историческая справка

Открытие пенополистирола произошло около 50 лет назад в Германии, где он практически сразу стал использоваться в строительстве. В течение прошедшего с этого открытия времени не прекращаются исследования его качеств, свойств и достоинств. В частности, немцы испытали пенополистирол, который был извлечен из домов 40-летней давности постройки.

Проведенные исследования позволили определить, что пенополистирол сохранил свои свойства практически на 90%, а это лишний раз подтверждает долговечность данного материала.

Пенополистирол и пенопласт, в чем разница или что лучше?

Пенополистирол, пенопласт, пеноплекс, экструзионный пенополистирол… Ничего не стоит запутаться в этих похожих словах. На самом деле, это родственные друг другу материалы, существующие на строительном рынке. Пеноплэкс, он же экструзионный пенополистирол – близкий родственник привычного всем пенопласта, состоящего из белых шариков. В чем еще заключаются их различия, мы подробно рассмотрим в статье.

Состав и производство

Что такое пенополистирол и пенопласт в сущности:

  • Пенополистирол – материал на полимерной основе (полистроле) с закрытыми воздушными порами, полученный методом экструзии.
  • Пенопласт получают из полистирола, который распаривают в закрытых камерах, его структура имеет открытые поры и крупнозерновую структуру.

На производство обоих видов материала идет полистирол с разными добавками в зависимости от типа готового изделия и его назначения: антипирены, красители и другие компоненты.

На этом этапе вопрос «пенополистирол это пенопласт или нет» уже можно уверенно ответить, что это разные материалы, являющиеся представителями одного семейства.

Технические параметры

Чтобы определить, пенопласт или пенополистирол: что лучше, сравним их технические характеристики:

Показатель Ед. изм. Значение
ЭПП Пенопласт
Плотность Кг/м3 28…45 15…35
Прочность на сжатие МПа (Н/мм2) 0,25…0,50 0,05…0,02
Прочность на изгиб МПа (кгс/м2) 0,4…1,0 0,07…0,02
Теплопроводность Вт/(м*С) 0,028…0,034 0,036…0,050
Водопоглощение, 30 суток % от массы 0,4 4,0
Водопоглощение, 24 часа % от массы 0,2 2,0
Паропроницаемость Мг/м*ч*Па 0,018 0,00
Рабочие температуры °C -50…+75 -50…+70

 

Как видно, пенопласт уступает ЭПП по нескольким показателям:

  • При более низкой плотности страдает прочность – у ЭПП выше показатели на изгиб и сжатие, что делает последний универсальным для применения на полах и стенах;
  • Пенопласт за счет своей крупнозернистой структуре и открытым порам впитывает больше воды, но абсолютно не пропускает её пары в отличии от пенополистирола.

Теплопроводность и плотность у материалов почти одинаковая, потому этим показателем в данном случае пренебрегаем.

Еще одно отличие пенопласта от пенополистирола – жесткость. Первый является хрупким материалом из-за своей структуры. Поры ЭПП зафиксированы между собой надежно и прочно, это снижает способность утеплителя поглощать звуки, но делает возможным использование в разных условиях:

  • Устройство теплых полов;
  • Изоляция стен и подвесных фасадных систем;
  • Утепление крыш и кровель.

Из-за той же жесткости вспененный полистирол применяют для утепления подземных и надземных коммуникационных водопроводов, в качестве упаковки и электроизоляции.

Безопасность

Оба материала поддерживают горение огня и сильно задымляют пространство едкими ядовитыми веществами, опасными для человека. У пенополистирола данный показатель выше, чем у пенопласта.

Чтобы избежать возможности задымления помещений, в конструкциях устраивают противопожарные рассечки из негорючих материалов:

  • Металлические скобы;
  • Уплотненная минеральная вата.

Цена

Пенопласт значительно дешевле экструзионного полистирола, но и сфера его применения, как мы выяснили, значительно уже. ЭПП стоит дороже, но и служит он дольше, имеет большее распространение в строительстве благодаря своим эксплуатационным показателям.

Пенопласт и пенополистирол: в чем отличия?

Содержание статьи:

Производство

Пенополистирол – материал, получаемый за счет применения метода производства под названием «экструзия». На первом этапе гранулы проходят тепловую обработку, что превращает их в вязкую массу, однородную по составу.

Затем полученная масса проходит обработку горячим паром, обеспечивая на выходе продукцию в виде экструдированного пенополистирола, характеризуемого цельной микроструктурой в виде ячеек закрытого типа.

Отличие этих ячеек от того, что присутствует в пенопласте, заключается в отсутствии микропор. Стенки таких образований имеют сплошную структуру вещества.

В результате удается получить продукт, способный противостоять агрессивному внешнему воздействию, которому подвергаются лишь крайние ячейки по линии разреза. Само изделие остается невосприимчивым к такому воздействию, включающему в себя, например, излишнюю влажность.

Пенопласт – материал, изготовление которого связано с тем, что гранулы полистирола обрабатываются водяным паром. Это обеспечивает, если так можно выразиться, их пропаривание, что провоцирует рост объема гранул и приводит к их соединению в единое целое.

Сила такого сцепления крайне мала, поэтому срок жизни пенопласта ограничивается 25-ю годами. После чего пенопласт начинает разрушаться, превращаясь обратно в гранулы. Это также объясняется увеличением объема микропор в процессе производства, что позволяет внешней среде негативно воздействовать на связи, удерживающие гранулы вместе.

Чем отличается пенопласт от пенополистирола?

Водопоглощение (%) – параметр, определяющий, сколько воды может впитать в себя материал:

Указанные цифры говорят о том, что пенополистирол может вобрать в себя за указанный период лишь 400 граммов воды, в то время как пенопласт способен на большее – 4 литра.

Препятствование прохождению тепла через стену того же дома позволяет снизить расходы, связанные с отоплением. Низкая теплопроводность обеспечивает экономическую выгоду, так как становится возможным уменьшение толщины материала. Более низкий параметр теплопроводности полистирола делает его уникальными материалом, способным лучше других подобных изделий удерживать тепло:

  • 0,036–0,050 Вт/(м·K) – пенопласт;
  • 0,028 Вт/(м·K) – пенополистирол.

Плотность – параметр массы, позволяющий определить вес 1 м 3 материала в килограммах:

  • 15–35 кг/м 3 – пенопласт;
  • 28–45 кг/м 3 – пенополистирол.

Чтобы понять, насколько упомянутые параметры выгодно отличают рассматриваемые материалы от другой строительной продукции, можно ознакомиться со следующими цифрами:

  • 0,058 Вт/(м·K), 368 кг/м 3 – дерево;
  • 0,05 Вт/(м·K), 1200 кг/м 3 – пенобетон;
  • 0,2 Вт/(м·K), 1800 кг/м 3 – кирпич.

Прочность (предел) – параметр, значение которого можно выяснить, если положить материал на какие-либо подставки так, чтобы они удерживали его по краям, а затем начать прикладывать силу давления к середине изделия до момента, пока оно не сломается. В итоге могут быть получены требуемые значения по каждому из материалов:

  • 0,07–0,2 кгс/м 2 – пенопласт;
  • 0,4–1,0 кгс/м 2 – пенополистирол.

Прочность (сжатие) – параметр, обусловленный воздействием силы давления на материал, помещенный на ровную плоскость, до уменьшения его толщины на 10%. Большая прочность пенополистирола определяет его как наиболее устойчивый материал:

  • 0,05–0,20 МПа – пенопласт;
  • 0,25–0,50 МПа – пенополистирол.

Рабочие температуры – оба материала могут эксплуатироваться в примерно одинаковых условиях температурного режима: от -50 °C до +75 °C.

Срок службы – несомненным лидером из двух рассматриваемых материалов является пенополистирол, так как он на несколько порядков долговечнее пенопласта. Срок его жизни составляет минимум 50 лет, тогда как пенопласт может сохранять свои свойства не более 25 лет.

На фоне пенопласта пенополистирол выглядит как более практичное изделие, обладающее рядом преимуществ, к которым можно отнести:

  • высокую прочность;
  • устойчивость к воздействию влаги;
  • более низкая теплопроводность;
  • долговечность.

В то же время пенополистирол несколько проигрывает пенопласту, так как он определенно тяжелее и хоть и ненамного, но дороже.

Историческая справка

Открытие пенополистирола произошло около 50 лет назад в Германии, где он практически сразу стал использоваться в строительстве. В течение прошедшего с этого открытия времени не прекращаются исследования его качеств, свойств и достоинств. В частности, немцы испытали пенополистирол, который был извлечен из домов 40-летней давности постройки.

Проведенные исследования позволили определить, что пенополистирол сохранил свои свойства практически на 90%, а это лишний раз подтверждает долговечность данного материала.

Сравнение пенопласта и экструдированного пенополистирола

Экструдированный пенополистирол и пенопласт – одни из самых популярных теплоизоляционных материалов, среди представленных на рынке изделий. Эти утеплители, казалось бы, при разной цене, обладают схожими техническими характеристиками, и выбрать подходящий для использования вариант иногда бывает очень трудно.

Плиты пенопласта ПСБ-С25

В данной статье мы разберемся, что лучше – пенопласт или пенополистирол, и в чем существенная разница между этими материалами. Будет выполнено сравнение их технических характеристик и эксплуатационных свойств.

1 Особенности материалов

Многие люди нередко удивляются, чем обоснована такая разница в цене между этими двумя материалами, если они максимально идентичны друг другу.

Проблема в том, что хоть пенопласт иногда и называется пенополистиролом, так как он также изготавливается методом вспенивая из того же сырья – полистирола, отождествлять экструдированный пенополистирол и пенопласт нельзя, так как они обладают существенными различиями.

Отличия данных материалов обуславливаются разной технологией производства. Преобразование исходного полистирольного сырья в пенопласт выполняется посредством воздействия на полистирол паром высокой температуры, при котором происходит вспенивание сырья, во время чего молекулы полистирола увеличиваются в размерах и соединяются между собой.

Экструдированный пенополистирол изготавливается по совершенно другой технологии. Полистирольное сырье в процессе производства загружается в специальное оборудование – экструдер, где нагревается до полной потери молекулами полистирола связей, в результате чего образуется однородный жидкий расплав.

Далее расплав, обладающий вязкой консистенцией, под давлением пропускается через экструзионную головку (отверстие заданной формы), в результате чего из расплава формируется изделие требуемой формы, обладающее однородной структурой.

Экструдированный пенополистирол Технониколь (а мы рекомендуем приобрести утеплители от Технониколь в Уфе) – это монолитно соединенные между собой молекулы вспененного полистирола, представляющую единую структуру, сквозь которую не проникает ни пар, ни влага, в то время как в пенопласте молекулы полимеры полистирола просто соединены между собой.

Так выглядят плиты рассматриваемых материалов

Технология производства экструдированного пенополистирола отличается от технологии изготовления производства пенопласта гораздо большей трудоемкостью и длительностью процесса, что и обуславливает разницу в цене между этими двумя материалами.

Вышеуказанные отличия в технологии производства обуславливают существенную разницу между функциональными свойствами этих двух материалов. Рассмотрим их подробнее.
к меню ↑

1.1 Теплопроводность

Теплопроводность является главной характеристикой любого теплоизоляционного материала, чем теплопроводность меньше – тем более эффективным является утеплитель, и тем меньшая толщина материала требуется для качественного утепления.

Теплопроводность экструдированного пенополистирола составляет 0.028 Вт/мк, теплопроводность пенопласта – 0,039 Вт/мк. Если он не бракованный. Для минимизации риска приобретения бракованного товара мы рекомендуем купить утеплитель в Кирове.

По данной характеристике экструдированный пенополистирол лучше как пенопласта, так и большинства существующих на рынке утеплителей вообще.
к меню ↑

1.2 Механическая прочность

Как уже было сказано, структура экструдированного пенополистирола монолитна, в то время как составляющие пенопласта просто соединены между собой.

Это обуславливает серьезную разницу в прочностных характеристиках рассматриваемых материалов. Экструдированный пенополистирол обладает устойчивостью к изгибам в пределах 0.4-1 Мпа, и прочность на сжатие 0.25-0.5 Мпа, тогда как у пенопласта данные показатели в пределах 0.07-0.2 Мпа и 0.05-0.2 Мпа, соответственно.

На практике же, при серьезных механических нагрузках крошиться на мелкие шарики, из которых он состоит. Также данный материал очень ломкий, так как чувствителен к деформациям на изгиб.

Экструдированный пенополистирол способен выдерживать достаточно серьезные несущие нагрузки, в связи с деформацией здания, в результате усадки, либо сезонных изменений температуры.

Плотность экструдированного пенополстирола, как правило, варьируется в пределах от 30 до 45 кг/м3, в то время как фактическая плотность пенопласта составляет 15-35 кг.

Согласно требований стандартов качества Российской Федерации, фактическая плотность пенопласта может отличатся от номинальной плотности на 10 кг/м3, в результате чего настоящая плотность того же пенопласта ПСБ-С35 редко превышает 26 кг/м3.
к меню ↑

1.3 Гидрофобность

Способность к впитыванию воды – важная характеристика любого теплоизоляционного материала.

В качественных утеплителях данное свойство должно быть сведено к минимуму, так как при наборе влаги утеплитель склонен к потере своих теплоизоляционных характеристик, увеличению веса и, при постоянном пребывании в влажной среде – гниению и разрушению.

Экструдированный пенополистирол обладает структурой из закрытых ячеек, в результате которой материал обладает практически нулевым влагопоглощением. Если он только не бракованный. Поэтому мы рекомендуем купить утеплитель в Москве, чтобы избежать брака.

При полном погружении в воду на 24 часа экструдированный пенополстирол впитывает жидкости не более 0.2% от своего объема, при этом, данный показатель фактически не увеличивается при более длительном пребывании материала в воде – при погружении на 30 дней пенополистирол впитывает 0.4% от объема.

Ввиду структурных отличий у пенопласта данный показатель значительно хуже – за 24 часа материал, при полном погружении, впитывает 2% от объема, при погружении на 30 суток – 4%.

Структура экструдированного пенополистирола

Такая разница в показателях более чем существенна, особенно, если утеплитель будет использоваться в сложных в плане влажности условиях. При утеплении цокольного этажа, фундамента и фасада, гораздо лучше себя проявляет экструдированный пенополистирол.
к меню ↑

1.4 Огнеупорность

Класс горючести теплоизоляционных материалов приобретает серьезную важность, когда необходимо выполнить утепление объектов, конструкция которых обладает множественными деревянными элементами – мансарды, либо кровли.

Также строительные нормы и правила запрещают выполнять внутреннюю теплоизоляцию производственных помещений горючими материалами, так как это противоречит требованиям пожарной безопасности.

По классу горючести экструдированный пенополистирол ничем от пенопласта не отличается. Все изделия на основе полистирола относятся к группам горючести (в зависимости от содержащихся в составе изделия примесей):

  • Г2 (нормально горючие), как утеплитель под сайдинг;
  • Г3 (сильно горючие материалы).

Для решения этого вопроса производителями, как в пенопласт, так и в экструдированный пенополистирол, добавляется антипирен – вещество, благодаря которому утеплители приобретает способность к самозатуханию.

Исследования свидетельствуют, что при достаточной концентрации антипирена, при отсутствии прямого контакта з огнем данные материалы тухнут в течение четырех секунд.
к меню ↑

1.5 Склонность к усадке

Усадка, как и влагопоглощение, является основным врагом любого утеплителя. При усадке материала в конструкции теплоизоляции появляются щели, которые существенно уменьшают общую эффективность утепления.

Одной из основных проблем пенопласта является именно склонность к усадке при нагреве. В большей мере деформация проявляется при нагреве изделия, по этому, пенопласт лучше не использовать для теплоизоляции систем теплого пола, а при утеплении пенопластом фасада, утеплитель необходимо покрывать белой штукатуркой, защищающей от УФ-лучей.

С экструдированным пенополистиролом дела обстоят намного лучше, материал практически не дает усадки в любых условиях эксплуатации.

Составляющие пенопласт шарики вспененного полистирола

2 Выводы

Учитывая все вышеперечисленные сравнения, ответ на вопрос: «Что лучше, пенопласт или пенополистирол» — вполне очевиден, эффективность теплоизоляции экструдированным пенополистиролом на порядок выше практически по всем параметрам.

Чтобы убедиться в этом в полной мере, выполним сравнение основных технических характеристик данных материалов:

  • Теплопроводность, Вт/мк: Пенополистирол – 0,028; Пенопласт – 0,039, как у утеплителя Изовер Оптимал;
  • Коэффициент паропроницаемости, мг/мчПа: Пенополистирол – 0,05; Пенопласт – 0,022;
  • Плотность материала, кг/м3: Пенополистирол – 30-45, Пенопласт – 15-35;
  • Процент влагопоглощения от объема при погружении на 24 часа: Пенополистирол – 0.2; Пенопласт – 2;
  • Процент влагопоглощения от объема при погружении на 30 суток: Пенополистирол – 0.4; Пенопласт – 4;
  • Устойчивость к статическим изгибам, Мпа: Пенополистирол – 0,4-1; Пенопласт – 0,07-0,2;
  • Устойчивость к сжатию (при деформации на 10%), Мпа: Пенополистирол – 0,025-0,5; Пенопласт – 0,05-0,2;
  • Класс горючести: Пенополистирол – Г2, Пенопласт Г2 (нормально горючие).

Технология монтажа обеих утеплителей идентична

Диапазон допустимых рабочих температур для обоих материалов составляет от -50 до +75 градусов. При превышении температуры выше указанной, начинается деформация материала. Температура возгорания экструдированного пенополистирола — 450 градусов, пенопласта – 310 градусов.

Если вы выбираете, что использовать для утепления дома, пенопласт или же пенополистирол, то в случае, если последний вариант вписывается в ваш бюджет, предпочтение лучше отдать именно ему.

Экструдированный пенополистирол – отличный вариант для теплоизоляции фасадов, фундаментов, полов, кровли и потолка. В доме, утепленном пенополистиролом, будет на порядок теплее, чем в доме, утепленном пенопластом. Лучше всего купить пенополистирол в Екатеринбурге или дешево в спб.

Если же ваши финансы ограничены, то используйте пенопласт, он, безусловно, не дотягивает по техническим характеристикам к эструдированному пенополистиролу, однако, среди недорогих утеплителей – это лучший выбор.
к меню ↑

2.1 Обзор особенностей экструдированного пенополистирола (видео)

Пенопласт или пенополистирол, их отличия и что из них лучше

Утепление стен стало очень актуальным для большинства людей, в зимнее время это защита дома от холода, а летом — от жары. Качество утепления будет зависеть от теплоизоляционного материала, чем он эффективней, тем лучше сможет сохранить тепло в помещении.

В настоящее время большой выбор материалов для утепления стен дома снаружи, их все больше появляется на строительном рынке с каждым годом. Специалисты советуют утеплять стены дома определенными материалами, такими как пенопласт и пенополистирол. Обычным потребителям трудно разобраться, в чем разница между этими двумя названиями и какой из них лучше, ведь на первый взгляд они очень похожи.

Пенопласт, его характеристики и преимущества

Этот теплоизоляционный материал производят из полистирола методом вспенивания и в готовом виде в нем 98% воздуха, он является классическим видом утеплителя. Гранулы полистирола обрабатываются сухим паром и в момент теплового расширения они сцепляются друг с другом, в результате получаются микропоры в готовом материале. Уже давно люди стали применять его для теплоизоляции дома, используют материал для утепления стен, пола, крыш. Такая защита спасает не только от холода зимой, но и служит своеобразной защитой для стен здания.

Благодаря основным характеристикам пенопласта, многие считают, что он лучше всего подходит в качестве утеплителя. К его основным качествам можно отнести следующие свойства.

  1. Он состоит на 98% из воздуха.
  2. Его теплопроводность составляет от 0,038 до 0,050 Вт/м К, это значительно ниже чем у дерева или кирпича. Например, дерево по теплопроводности превышает пенопласт в 3 раза, а кирпич в 17 раз.
  3. Всего 2-3см пенопласта смогут сделать полную звукоизоляцию здания.
  4. Не впитывают влагу больше чем 3% его массы и при этом его теплоизоляционные свойства остаются неизменными.
  5. Небольшой вес облегчает работы с материалом, он прост в монтаже, для порезки не требуются специальные инструменты.
  6. Не токсичен, не имеет запаха, во время работы не пылит, поэтому защитные средства не нужны в процессе работы.
  7. Пенопласт устойчив к цементу, гипсу, щелочам, водоэмульсионным краскам, но боится ацетона и бензола.
  8. В контакте с открытым огнем воспламеняется, но быстро затухает.
  9. Материал относится к экологически чистым, безопасен в эксплуатации и утилизации, его также широко применяют в пищевой промышленности и в качестве упаковки многих товаров, в том числе и для детей.

У пенопласта есть и недостатки, он очень хрупкий материал, что в плохую погоду усложняет работу с ним, а также перевозку утеплителя.

Несмотря на то, что пенопласт появился уже давно и сейчас есть много новых и современных материалов, он не потерял своей актуальности. Привлекательна для многих и его невысокая цена, что дает возможность использовать пенопласт во многих видах строительных работ.

Пенополистирол (пеноплекс)

Методом экструзии производится экструдированный пенополистирол, метод заставляет полимер сначала плавиться, после этого образуется вязкая масса. Из твердого состояния гранулы переходят в вязко-тягучее, в результате чего получается единое жидкофазное вещество с цельной и прочной микроструктурой.

Экструдированный пенополистирол выглядит в виде массы закрытых ячеек, внутри которых находится газ, он гораздо прочнее пенопласта. Ячейки пенополистирола непроницаемы, они не имеют микропор, как у пенопласта, поэтому вода или газ не могут проникнуть внутрь ячеек. Сплошной массой выглядят ячейки пенополистирола, воздух или вода могут проникать только со стороны среза боковых поверхностей. В целом состоянии материал не может поглощать влагу, пар и многое другое извне.

У нас часто называют пенополистирол пеноплексом, поскольку отечественная марка экструдированного пенополистирола выпускается с таким названием, по сути, они являются одинаковым теплоизоляционным материалом. Также распространена марка полиспен, она находит применение в разных отраслях: сельском хозяйстве, в строительстве взлетно-посадочных полос, при закладке нефте- и газопроводов, с ним делают теплоизляционную прослойку в строительных конструкциях гражданского и промышленного типа.

С момента массового производства пеноплекс стал широко использоваться в строительстве как теплоизоляционный материал высокой прочности. Его всегда применяют для работ снаружи, поскольку для внутреннего утепления он не подходит, пенополистирол при высокой температуре может выделять стирол. Главными характеристиками материала являются:

  1. Повышенная прочность на сжатии и сгибах.
  2. Высокая плотность пеноплекса.
  3. Не крошится в отличие от пенопласта.
  4. Теплопроводность 0,028 Вт/м К.
  5. Впитывает влагу не более 3% от своей массы, такой показатель не отражается на его теплоизоляции, прочности и структуре.
  6. Обладает отличной звукоизоляцией.
  7. Пеноплекс не боится насекомых и грызунов.
  8. Не гниет и плохо горит.

Пенопласт или пенополистирол, что лучше

Сравнивая оба утеплителя, можно сказать, что они очень схожи между собой. Внимательно изучив их основные характеристики можно точно сказать, что пеноплексы имеют более высокую степень прочности, влагостойкости и воздухопроницаемости. За счет свой плотности утеплитель имеет лучшие теплоизоляционные качества, но без специальной обработки более горюч, чем пенопласт.

По сравнению с пеноплексом пенопласт проигрывает в плотности, менее изолирует от шума. Пенопласт лучше сохраняет тепло из-за своей рыхлости, но это свойство хуже защищает от влаги. Пенопласт всегда нужно покрывать другими материалами, чтобы он служил длительный срок.

Если сравнивать цену одного и другого утеплителя, то пеноплекс обойдется дороже пенопласта, а значит, на все строительные работы придется больше потратить средств. Выбирая пенопласт нужно знать какую марку необходимо приобрести, они имеют отличия по своим характеристикам.

Перед покупкой нужно сравнить все основные свойства двух материалов, заранее знать, где они будут применяться для утепления и сделать свой выбор правильно.

Пенопласт или пенополистирол? Что лучше, что теплее, чем отличаются?

Массовое строительство загородных домов и коттеджей вызвало большой интерес к материалам, которые можно использовать для утепления ограждающих конструкций – стен, потолков крыш. Да в городе многие занимаются обустройством лоджий и балконов, где также требуются теплоизоляция минераловатные плиты, пенопласт или пенополистирол. Но не все понимают разницу между двумя последними представителями теплоизоляционных материалов, которые, казалось бы, мало чем отличаются друг от друга.

Что представляет собой пенопласт

По сути два понятия пенопласт и пенополистирол представляют один и тот же материал, но произведенный по различным технологиями. В результате и тот и другой приобретают отличия в технических характеристиках. Исходным материалом и для пенопласта, и для пенополистирола являются полимеры на основе:

  • поливинилхлорида;
  • полиуретана;
  • фенолформальдегида;
  • полистирола;
  • комбинации карбамида и формальдегида.

В быту чаще всего встречается вид пенопласта, именуемый полистиролом, который производится без такого технологического этапа, как прессование. Этот материал впервые был получен на заводах компании BASF в середине прошлого века, где получил первое название «стиропор» или пенопласт ПСБ-1.

Технология изготовления

Гранулированный стиропор производится с использованием пентана, вещества способствующего образованию мельчайших пор, заполненных газом.

Исходное сырье для производства пенопласта

При этом самого стирола в общей массе материала содержится не более 2%, остальное – газ. При производстве пенопласт имеет чисто белый цвет, отличается чрезвычайной легкостью из-за того, что состоит практически из воздуха. И именно это обстоятельство стало причиной использования пенопласта в качестве утепляющего материала, так как лучше воздуха лучшего утеплителя в природе не существует.

Весь производственный процесс получения пенопласта включает в себя несколько операций:

  • Первичное вспенивание гранулированного стирола под воздействие горячего пара.

Вспенивание полистирола

  • Помещение вспененного материала в сушильную камеру.
  • Выдержка вспененных охлажденных гранул.
  • Вторичное вспенивание.
  • Охлаждение полученной массы.
  • Нарезка изделий по заданным параметрам.

Вспенивание гранул может производиться несколько раз в зависимости от требуемой плотности готового изделия.

Как производится эппс – экструдированный пенополистирол

Технологический процесс производства исходного сырья для пенопласта и экструдированного полистирола одинаков. Отличия начинаются на этапе вспенивания, где в сырьевую массу вводятся специальные добавки.

Процесс происходит под воздействием пара высокой температуры в специальном устройстве, называемом экструдер, где масса под воздействие пара приобретает однородную и гладкую консистенцию, способную принимать любые формы.

Производство экструдированного пенополистирола (пеноплекса)

Через специальное отверстие экструдера под высоким давлением жидкая масса выдавливается в подготовленные формы. Готовые изделия, после их охлаждения, обладают необходимой, плотностью, жесткостью и одновременно пластичностью. В продаже можно встретить утеплитель под названием пеноплекс, который является ничем иным, как экструдированным пенополистиролом.

Разница между такими понятиями, как пенопласт и экструдированный пенополистирол заключается в технологии производства, в результате материалы приобретают различные технические свойства и характеристики.

Область применения пенопласта и пенополистирола

Учитывая, что пенопласт это тот же пенополистирол, но большей плотности, область его использования в строительстве в основном сводится к утеплению конструктивных элементов зданий и сооружений. Например, не прессованный полимерный материал довольно часто применяется при утеплении фасадов, учитывая его высокие теплоизоляционные свойства, способность к адгезии.

Утепление крыши полистиролом

А вот пеноплексом хорошо утеплять подвальные, фундаментные и цокольные элементы зданий, лоджии и балконы. При меньшей толщины он сохраняет все теплоизоляционные свойства, присущие более толстому пенопласту.

В то же время производить утепление этими материалами внутри помещений, особенно жилых, не рекомендуется из-за того, что при производстве утеплитель обрабатывается составами против горения, которые могут выделяться в окружающую среду на всем протяжении эксплуатации. В некоторых странах Европы и Америки применение пенопласта, как теплоизоляционного материала не разрешено. Причина – выделение токсичных веществ при пожаре.

Утепление цоколя

Экструдированный пенопостирол используется при производстве декоративных интерьерных изделий.

Полистирольная плитка, как отделочный материал в интерьере помещений

В медицинской промышленности пенополистирол, точно так же как и пенопласт используется в качестве материала для изготовления упаковки.

Эти материалы служат утеплителями в бытовых приборах, промышленных холодильниках, из них производятся буйки, поплавки, спасательные жилеты, ими заполняют отсеки судов, что обеспечивает их способность держаться на воде.

В пищевой промышленности из экструдированного пенопостирола изготавливают упаковку для продуктов, хрупких предметов.

Пенопласт в производстве упаковки для продуктов

Полимерные материалы, полученные без прессования или методом экструзии, применяются в разных сферах, и когда встает вопрос, что выбрать, необходимо знать, в чем разница, и свойства этих материалов.

Чем отличается пенопласт от пенополистирола

У обоих материалом много общего. Учитывая, что пенопласт по своей сути это все тот же пенополистирол, однако у них есть существенные различия, обусловленные технологией их производств. Рассмотрим вначале положительные и негативные свойства пенопласта. К положительным характеристикам этого материала относится:

  • Низкая стоимость готовых изделий, которая бывает в полтора раза ниже цены экструзионного материала.
  • Длительный срок службы при соблюдении условий монтажа и эксплуатации.
  • Высокая степень теплоизоляции при правильном монтаже и дальнейшей эксплуатации. Малый вес, что облегчает транспортировку и монтаж.
  • В структуре материала, если он используется в сухих условиях, не развиваются грибки, плесень и прочие микроорганизмы.
  • Легко обрабатывается (режется, пилится, ломается) любыми подручными инструментами и даже руками. Не требует обеспечения работающего защитными средствами, поскольку является безопасным в экологическом плане материалом – не выделяет вредных запахов и пыли, не колется. Подтверждением может служить производство из полистирола одноразовой посуды и игрушек для детей.

Применение пенопласта

  • Может использоваться и в качестве звукоизоляции, когда трехсантиметровая плита полимерного материала способна полностью заглушить звуки.
  • Температурный диапазон использования полистирола, без потери теплоизоляционных свойств и механической прочности, от -60°Ϲ до +95°C . Практически не впитывает влагу.
  • Не поддерживает горение. Затухает в течение 4-5 секунд после контакта с открытым пламенем.

К негативным свойствам пенопласта можно отнести его неконтактность с растворителями и относительную хрупкость. В случае возгорания помещения, где использовался пенопласт, ядовитый дым может стать причиной гибели людей. В пористом материале часто селятся домашние грызуны.

Пенопласт мышам не помеха

Сравнение пенопласта и эсктрузионного полистирольного материала

Довольно часто потребители при выборе утеплителя задаются вопросом, что лучше пенопласт или пенополистирол, в чем разница этих утеплителей, что теплее, удобней в укладке и экономичнее. Чтобы понять, нужно рассмотреть технические характеристики обоих материалов:

  • Теплопроводность пенопласта — 0,04 Вт/мК, у пеноплекса -0,032 вт/мК.
  • Механическая прочность пенопласта проигрывает экструзионному материалу.
  • Плотность пенопласта 20-30 кг/см3, пеноплекса 30-45кг/см3.
  • Паропроницаемость 0,022 и 0,005 мг/мчПа , соотвественно, у пенопласта и пеноплекса.
  • Ввиду большей плотности, которая достигается лучшим молекулярным соединением, механическая прочность на сжатии и изгиб у экструдированного полистирольного утеплителя выше, как и способность выдерживать больший диапазон температурных перепадов.
  • Пенопласт может впитывать не более 3% воды от своей массы, пеноплекс – не больше 0,4%. Если выбираете материал для утепления бани, лучше остановиться на втором варианте.
  • Усадка пенопласта намного больше чем у полистирола. Первый боится солнечных лучей и больших механических нагрузок. Второй более устойчив и к УФ- излучению, и к нагрузкам. Поэтому пенополистирольные изделия могут использоваться для утепления фасадов с последующей штукатуркой, при устройстве теплого пола, чего нельзя сказать про обычный пенопласт.

В отношении горючести, оба материала одинаково подвержены воздействию огня, но при добавлении на стадии производства в состав стирола антипиренов, ни пенопласт, ни экструдированный полистирол не поддерживают открытое горение. У обоих есть свойство самозатухания, если они не находятся в центре пожара.

Если стоит выбор утеплителя, и вы не знаете что лучше купить экструдированный пенополистирол либо остановиться как на более дешевом пенопласте, учитывайте все характеристики материалов.

Основная суть статьи

В конечном итоге, внимательно рассмотрев все характеристики свойственные обоим материалам, можно с уверенностью сказать что, несмотря на более высокую цену пеноплекса, его использование более выгодно и эффективней чем его собрата.

Оценка статьи:

Загрузка… Сохранить себе в: Пенопласт и пенополистирол: в чем отличия? Ссылка на основную публикацию wpDiscuzAdblock
detector

В чем разница между пенопластом и полистиролом 🚩 Строительные материалы

Пенопласт

Пенопласт производят из пластмассы, которую наполняют газом, чтобы получилась структура, похожая за твердую застывшую пену. Пенопласт состоит из множества небольших ячеек, заполненных газом. Газ позволяет материалу иметь низкую плотность по сравнению с исходным сырьем. Этим объясняются теплоизолирующие свойства вспененных пластических масс: при температуре, не превышающей значение деструкции этого вещества, они замечательно защищают от холода.

Пенопласт разрушается от огня, но загореться от искр, тлеющей сигареты или прокаленного провода не может, нужны более высокие температуры.

Пенопласты очень популярны благодаря их легкому весу и простоте в применении. Они используются в основном в строительстве в качестве теплоизоляционных материалов, также из пенопластов делают легкую упаковку для продуктов питания и других товаров, которая хорошо защищает от повреждений и воздействий окружающей среды.

Пенопласты дешевые и удобные, и единственный их недостаток – вредное воздействие на организм человека при нагревании. Кроме того, очень распространено мнение, что вред этих материалов ограничивается не только повышенной температурой: якобы, они выделяют опасные для здоровья вещества в любых условиях.

Пенопласт – это целый класс немного различающихся по свойствам и способам производства материалов. Различают такие виды, как поливинилхлоридные, полиуретановые, формальдегидные и полистирольные пенопласты. Таким образом, разница между пенопластом и полистиролом состоит в том, что последний является одной из разновидностей первого.

Полистирол

Такую разновидность пенопласта, как полистирол, также часто называют пенополистиролом. Он производится из стирола – бесцветной жидкости, нерастворимой в воде и имеющей сильный специфический запах. На основе этого материала делают полимеры, в том числе и полистирол, который при вспенивании становится пенополистиролом. В результате получаются ячеистые влагостойкие гранулы, которые на 98% состоят из газа.

Полистирол имеет очень маленький вес, но отличные теплоизоляционные свойства.

С пенополистиролом легко работать, он безвреден для здоровья, устойчив к воздействию не только воды, но и различных кислот и щелочей. Сжатие почти не деформирует этот материал, отличающийся высокой прочностью. Это пожаробезопасное вещество, которое не выделяет опасных для здоровья веществ, согласно официальным данным. Полистирол довольно жесткий и по сравнению с другими пенопластами отличается хрупкостью.

Пенополистирол используется при производстве многослойных панелей для теплоизоляции зданий, стоянок автомобилей, для гидроизоляции коммуникаций и труб, для утепления фундаментов, при строительстве бассейнов и строительных площадок. Он применяется в химическом производстве, машиностроении.

Каковы различные виды использования полистирола? (с иллюстрациями)

Полистирол — это «полимер стирола». Полимеры — это большие молекулы, состоящие из соединенных одинаковых молекул, а стирол — бесцветная маслянистая жидкость. Когда производится полистирол, его структура представляет собой твердый прозрачный термопласт, напоминающий жесткий белый пенопласт. Это один из наиболее распространенных типов пластика, и его можно найти дома, в офисе, на промышленных объектах и ​​практически в любом другом месте, где вы найдете пластик.Компании используют полистирол для различных целей, включая производство, упаковку и строительство.

Некоторые лодки, такие как Defended береговой охраны США, имеют корпуса из полистирола.

Пластиковые вилки, футляры для DVD, внешние корпуса компьютеров, модели автомобилей, игрушки, линейки и гребни для волос — все это сделано из твердого полистирола.Он часто используется в пищевой промышленности и используется в качестве одноразовой транспортной системы для хранения горячих и холодных продуктов при желаемой температуре. Одноразовые и многоразовые изделия можно изготавливать из полистирола — он дешевый, но прочный.

Однородные гранулы полистирола можно использовать в качестве набивки для фасоли.

Упаковочная промышленность также является поклонником полистирола. Вспененный арахис и другие упаковочные материалы из полистирола надежно хранят хрупкие предметы в коробках, а пенополистирол (EPS) является популярным товаром как для частных лиц, так и для предприятий. Электроника, изделия из стекла и химикаты надежно защищены с помощью пенополистирола. Арахис из пенопласта можно разлить по коробкам, чтобы в них поместились предметы любой формы, или изготовители из пенополистирола могут легко сформировать так, чтобы они точно соответствовали продуктам и обеспечивали наиболее безопасную упаковку.

Полистирол также используется в строительстве. Блок из пенополистирола используется как энергоэффективное средство как при строительстве домов, так и при строительстве предприятий. Конструкция из блоков из полистирола рекламируется как обеспечивающая дома равномерную температуру и меньшее количество сквозняков.Этот тип конструкции также снижает расходы на шум, отопление и охлаждение, а также общее техническое обслуживание. Этот тип блочной конструкции также обеспечивает долговечность и прочность. Полистирол используется в сочетании с железобетоном и поэтому является победителем в борьбе с погодными катаклизмами.

В какой бы отрасли ни была отрасль, полистирол, вероятно, будет хоть в какой-то степени использоваться.Его долговечность, диапазон твердости и гибкости, а также низкая стоимость делают его популярным материалом для ряда проектов. Как изолятор, защитное устройство и продукт, способный принимать любую форму, его трудно превзойти как универсальный производственный материал, и он, вероятно, будет использоваться во многих отраслях промышленности в ближайшие годы.

Пенополистирол можно использовать для утепления.

Все, что вы хотели знать об удивительных свойствах полистирола

Что такое полистирол? Каковы его свойства и для чего он используется? Давайте узнаем!

Полистирол получают путем полимеризации мономера стирола, который является производным нефти. Если вы посмотрите на химическую структуру полистирола, вы увидите, что он состоит только из атомов углерода и водорода. Таким образом, он классифицируется как углеводород.Теперь, если вы посмотрите на связи в его химической структуре, вы увидите, что атомы углерода связаны друг с другом ковалентными связями. Каждый альтернативный атом углерода в цепи полистирола имеет присоединенную к нему фенильную группу (название, данное бензольному кольцу). Это длинноцепочечный углеводород с химической формулой C 8 H 8 ) n . Ниже приводится химическая структура полистирола.

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию.Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Стирол — ароматический мономер, производимый в промышленных масштабах из нефти. Полистирол — это виниловый полимер, производимый из мономера стирола путем свободнорадикальной виниловой полимеризации.

Свойства полистирола

Теперь, когда мы познакомились со структурой полистирола, давайте углубимся в его свойства. Здесь мы узнаем о физических, механических, оптических, тепловых, электрических и химических свойствах полистирола.

Физические свойства

  • Плотность полистирола может варьироваться от 10 кг / м 3 до 50 кг / м 3 .
  • Ненаполненный пенополистирол аморфен и имеет блестящий вид. Он также известен как кристаллический полистирол.
  • Важным свойством экструдированного полистирола является его плавучесть или способность плавать в воде. Это делает его идеальным выбором для изготовления плавающих досок. Если вы когда-нибудь были в бассейне и замечали красочные доски, вы поймете, о чем мы говорим!
  • Вязкость полистирола, как и всех других неньютоновских жидкостей, зависит от скорости сдвига.Это отношение напряжения сдвига к скорости сдвига.

Вот значения физических свойств полистирола общего назначения (GPPS).

Физические свойства
Имущество Установка Значение
Удельный вес г / см 3 от 1,03 до 1,06
Кажущаяся плотность г / см 3 0.60 к 0,65
Водопоглощение % от 0,03 до 0,10

Физические свойства полистирола обусловлены наличием слабых сил Ван-дер-Ваальса между цепями полимера. При нагревании силы еще больше ослабевают, и цепи скользят одна по другой. Это причина того, что полистирол очень эластичен и размягчается при нагревании выше температуры стеклования.

Механические свойства

Механические свойства полимера включают его прочность, удлинение, модуль, ударную вязкость и ударную вязкость.Кристаллические формы полимерного полистирола обладают низкой ударной вязкостью. Под воздействием солнечного света полимеры полистирола разрушаются из-за фотоокисления, которое влияет на его механические свойства. В следующей таблице приведены значения механических свойств полистирола общего назначения (GPPS).

Механические свойства
Имущество Установка Значение
Модуль упругости при растяжении или модуль Юнга МПа 3000-3600
Прочность на растяжение МПа 30-60
Удлинение при растяжении % 1.От 0 до 5,0
Модуль сдвига МПа 1400
Прочность на изгиб МПа 76
Модуль упругости при изгибе МПа 3200

Оптические свойства

GPPS является прозрачным, в то время как ударопрочный полистирол (HIPS), который представляет собой сополимер, образованный добавлением каучука к полистиролу во время полимеризации, непрозрачен. Однако HIPS имеет блеск, который измеряется процентным содержанием света, отраженного поверхностью полимера.Ниже приведены значения оптических свойств GPPS.

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Оптические свойства
Имущество Установка Значение
Показатель преломления 1.58 к 1,59
Коэффициент пропускания % 88 по 90
дымка % от 0,10 до 1,1

Тепловые свойства

Термические свойства — это свойства, проявляемые веществом при нагревании. К ним относятся температура теплового искажения, температура стеклования, теплопроводность и т. Д. Полистирол — это жесткий прозрачный термопласт, который находится в твердом или стекловидном состоянии при нормальной температуре.Но при нагревании выше температуры стеклования он превращается в жидкую форму, которая течет и может быть легко использована для формования и экструзии. Когда остывает, он снова становится твердым. Это свойство полистирола используется для отливки его в формы с мелкими деталями. Ниже приведены значения тепловых свойств для GPPS.

Тепловые свойства
Имущество Установка Значение
Температура стеклования ° С 100
Удельная теплоемкость Дж / кг-К 1250
Теплопроводность Вт / м-К 0.14
Температурное расширение (от 20 ° C до 100 ° C) мкм / м-К 120
Температура размягчения по Вика ° С 100

Электрические характеристики

Электрические свойства — это свойства вещества, определяющие его реакцию на электрическое поле. Ниже приведены значения этих свойств для GPPS.

Электрические характеристики
Имущество Установка Значение
Диэлектрическая прочность МВ / м 20
Диэлектрическая проницаемость (при 1 МГц) 2.5
Объемное сопротивление Ом-см > 10 16
Сопротивление дуги сек 70

Химические свойства

  • Полистирол химически инертен и не вступает в реакцию с большинством веществ.
  • Растворяется в некоторых органических растворителях. Он растворим в растворителях, содержащих ацетон, таких как большинство аэрозольных красок и цианоакрилатные клеи.
  • Превращение двойных углерод-углеродных связей в менее реактивные одинарные связи в полистироле является основной причиной его химической стабильности.Большинство химических свойств полистирола являются результатом уникальных свойств углерода.
  • Он легко воспламеняется и горит оранжево-желтым пламенем с выделением частиц углерода или сажи, что характерно для всех ароматических углеводородов. Полистирол при полном окислении выделяет только диоксид углерода и водяной пар.

Другие формы полистирола

Полистирол без наполнителя также известен как кристаллический полистирол (PS) или полистирол общего назначения (GPPS).Однако, поскольку кристаллический полистирол является хрупким, к полистиролу добавляют другие полимеры для повышения его прочности, и в результате образуются сополимеры. Одним из таких сополимеров является ударопрочный полистирол (HIPS), который получают путем добавления полибутадиенового каучука к полистиролу в процессе полимеризации. HIPS прочнее и обладает большей ударной вязкостью, чем полистирол без наполнителя.

Есть разные виды полистирола. Экструдированный полистирол (XPS) — это одна из форм полимера, обладающая высокой прочностью на разрыв и хорошей эластичностью.Он широко известен как пенополистирол ™. Другой распространенной формой полистирола является пенополистирол (EPS). И EPS, и XPS сделаны из одинаковых материалов, но между ними есть разница. XPS имеет более высокую плотность по сравнению с EPS из-за отсутствия воздушных каналов между его ячейками. Более высокая плотность делает XPS более жестким и прочным. Кроме того, XPS водонепроницаем и является эффективным теплоизолятором.

Использует

Полистирол был впервые произведен в Германии в 1930 году И.Г. Фарбен. С тех пор он прошел долгий путь, и сегодня это один из наиболее широко производимых полимеров в мире, уступающий только полиэтилену. Основная причина этого заключается в том, что это термопласт. Преимущество термопластов заключается в том, что из них можно формовать множество полезных продуктов. Кроме того, будучи прозрачным и прозрачным, он позволяет добавлять различные цвета. Эти краски добавляются к пластику в жидком состоянии. Одно из основных применений полистирола — это производство пенополистирола для упаковки предметов при транспортировке.Он также используется для изготовления одноразовых столовых приборов, тарелок, чашек и т. Д. Из этого полимера также производится медицинское и фармацевтическое оборудование.

На рынке вы найдете полистирол в виде гранул и листов. Экструдированный полистирол обладает изоляционными свойствами и используется в производстве обычных предметов домашнего обихода и игрушек. Полистирол не является токсичным продуктом и одобрен FDA для использования в производстве пищевых контейнеров. Однако, как и все другие пластмассы, он не поддается биологическому разложению.Однако его можно легко переработать.

На рынке вы найдете полистирол в виде гранул и листов. Экструдированный полистирол обладает изоляционными свойствами и используется в производстве обычных предметов домашнего обихода и игрушек. Полистирол не является токсичным продуктом и одобрен FDA для использования в производстве пищевых контейнеров. Однако, как и все другие пластмассы, он не поддается биологическому разложению. Однако его можно легко переработать.

Полистирол

Упаковка из пенополистирола Контейнер для йогурта из полистирола

Полистирол (/ ˌpɒliˈstaɪriːn /; IUPAC поли (1-фенилэтен-1,2-диил) ), также известный как Thermocole, сокращенно в соответствии со стандартом ISO PS , представляет собой ароматический полимер, полученный из мономерного стирола, жидкого углеводород, который производится из нефти в химической промышленности. Полистирол — один из наиболее широко используемых пластиков, его объем составляет несколько миллиардов килограммов в год.

Полистирол представляет собой термопластическое вещество, которое находится в твердом (стекловидном) состоянии при комнатной температуре, но течет при нагревании выше температуры стеклования около 100 ° C (для формования или экструзии) и снова становится твердым при охлаждении. Чистый твердый полистирол — это бесцветный твердый пластик с ограниченной гибкостью. Его можно отливать в формы с мелкими деталями. Полистирол может быть прозрачным или окрашиваться в разные цвета.

Твердый полистирол используется, например, в одноразовых столовых приборах, пластиковых моделях, коробках для CD и DVD, а также в корпусах дымовых извещателей.Продукция из вспененного полистирола почти повсеместна, например, упаковочные материалы, изоляция и чашки для напитков из пенопласта.

Полистирол может быть переработан, на нем обозначена цифра «6» в качестве символа переработки. Растущие цены на нефть увеличили ценность полистирола для вторичной переработки. Ни один известный микроорганизм еще не продемонстрировал способность к биоразложению полистирола, и он часто встречается в большом количестве как форма загрязнения окружающей среды, особенно вдоль берегов и водных путей, особенно в его клеточной форме с низкой плотностью.

История

Полистирол был открыт в 1839 году Эдуардом Симоном, [1] аптекарем в Берлине. Из Storax, смолы турецкого сладкого дерева Liquidambar orientalis , он перегонял маслянистое вещество, мономер, который назвал стиролом. Несколько дней спустя Саймон обнаружил, что стирол загустел, предположительно в результате окисления, в желе, которое он назвал оксидом стирола («Стиролоксидом»). К 1845 году английский химик Джон Блит и немецкий химик Август Вильгельм фон Хофманн показали, что такое же превращение стирола происходит в отсутствие кислорода.Они назвали свое вещество метастиролом. Позже анализ показал, что он химически идентичен стиролоксиду. В 1866 году Марселин Бертело правильно определил образование метастирола из стирола как процесс полимеризации. Прошло около 80 лет, прежде чем стало понятно, что нагревание стирола запускает цепную реакцию, в результате которой образуются макромолекулы, в соответствии с тезисом немецкого химика-органика Германа Штаудингера (1881–1965). Это в конечном итоге привело к тому, что вещество получило свое нынешнее название — полистирол.

Компания I. G. Farben начала производство полистирола в Людвигсхафене, Германия, примерно в 1931 году, надеясь, что он станет подходящей заменой литому под давлением цинку во многих областях. Успех был достигнут, когда они разработали корпус реактора, в котором полистирол экструдировали через нагретую трубу и резак, производя полистирол в форме гранул.

До 1949 года инженер-химик Фриц Стастны (1908–1985) разработал предварительно расширенные шарики из полистирола с добавлением алифатических углеводородов, таких как пентан.Эти шарики являются сырьем для формования деталей или экструдирования листов. BASF и Stastny подали заявку на патент, который был выдан в 1949 году. Процесс формования был продемонстрирован на выставке Kunststoff Messe 1952 года в Дюссельдорфе. Продукция получила название Стиропор.

Кристаллическая структура изотактического полистирола была описана Джулио Натта. [2]

В 1959 году компания Koppers из Питтсбурга, штат Пенсильвания, разработала пенополистирол (EPS). [ требуется ссылка ]

Конструкция

С химической точки зрения полистирол представляет собой длинноцепочечный углеводород, в котором чередующиеся углеродные центры присоединены к фенильным группам (название, данное бензолу с ароматическим кольцом.Химическая формула полистирола (C 8 H 8 ) n ; он содержит химические элементы углерод и водород.

Свойства материалов определяются притяжениями Ван-дер-Ваальса на короткие расстояния между цепями полимеров. Поскольку молекулы представляют собой длинные углеводородные цепи, состоящие из тысяч атомов, общая сила притяжения между молекулами велика. При нагревании (или быстрой деформации из-за сочетания вязкоупругих и теплоизоляционных свойств) цепи могут принимать более высокую степень конформации и скользить друг мимо друга.Эта межмолекулярная слабость (по сравнению с высокой внутримолекулярной силой из-за углеводородной основы) придает гибкость и эластичность. Способность системы легко деформироваться выше температуры стеклования позволяет полистиролу (и термопластичным полимерам в целом) легко размягчаться и формоваться при нагревании.

Полимеризация

Полистирол получается при соединении мономеров стирола. При полимеризации одна двойная связь углерод-углерод (в винильной группе) заменяется гораздо более прочной одинарной связью углерод-углерод, следовательно, очень трудно деполимеризовать полистирол.Около нескольких тысяч мономеров обычно составляют цепочку из полистирола, что дает молекулярную массу 100 000–400 000.

Трехмерная модель показала бы, что каждый из хиральных атомов углерода основной цепи лежит в центре тетраэдра, а его 4 связи направлены к вершинам. Предположим, что связи -C-C- повернуты так, что основная цепь полностью лежит в плоскости диаграммы. Из этой плоской схемы не видно, какие из фенильных (бензольных) групп повернуты к нам под углом от плоскости диаграммы, а какие — под углом.Изомер, в котором все они находятся на одной стороне, называется изотактическим полистиролом , который коммерчески не производится.

Атактический полистирол

Единственной коммерчески важной формой полистирола является атактический , что означает, что фенильные группы случайным образом распределены по обеим сторонам полимерной цепи. Такое случайное расположение предотвращает выравнивание цепей с достаточной регулярностью для достижения любой кристалличности. Пластик имеет температуру стеклования T г ~ 90 ° C.Полимеризация инициируется свободными радикалами. [3]

Изотактический и синдиотактический полистирол
Полимеризация

Циглера-Натта может дать упорядоченный синдиотактический полистирол с фенильными группами, расположенными на чередующихся сторонах углеводородной основной цепи. Эта форма является высококристаллической с температурой T m 270 ° C (518 ° F). Такие материалы коммерчески не производятся из-за медленной полимеризации.

Экструдированный полистирол примерно такой же прочный, как и нелегированный алюминий, но гораздо более гибкий и легкий (1.05 г / см 3 по сравнению с 2,70 г / см 3 для алюминия).

Деградация

Поскольку это ароматический углеводород, он горит оранжево-желтым пламенем с выделением сажи, что характерно для материалов, содержащих ароматические кольца. Полное окисление полистирола дает углекислый газ и водяной пар. Из-за своей химической инертности полистирол используется для изготовления контейнеров для химикатов, растворителей и пищевых продуктов. Полистирол содержит следы мономера стирола.Когда пища нагревается в емкости из полистирола, мономер извлекается и попадает в пищеварительную систему потребителя. Стирол токсичен и известен как канцероген. Это вызывает дополнительные опасения при использовании для упаковки продуктов питания или напитков. Полистирол растворим в большинстве известных органических растворителей и не подходит для таких целей. Пенополистирол используется для упаковки химикатов, но он не контактирует с настоящими растворителями.

Изготовлено форм

Полистирол обычно формуют под давлением или экструдируют, в то время как пенополистирол экструдируют или формуют с помощью специального процесса.Также производятся сополимеры полистирола; они содержат один или несколько других мономеров в дополнение к стиролу. В последние годы также были произведены композиты из пенополистирола с целлюлозой [7] [8] и крахмалом [9] .

Экструдированный пенополистирол с закрытыми ячейками продается под торговой маркой Styrofoam компанией Dow Chemical. Этот термин часто используется неофициально для других изделий из пенополистирола.

Полистирол используется в некоторых взрывчатых веществах на полимерной связке:

Примеры АТС из полистирола
Имя Взрывчатые вещества Связующие ингредиенты
АТС-9205 RDX 92% Полистирол 6%; DOP 2%
АТС-9007 RDX 90% Полистирол 9.1%; ДОП 0,5%; смола 0,4%

Листовой или формованный полистирол

Чехол для компакт-диска из полистирола общего назначения (GPPS) и ударопрочного полистирола (HIPS) Одноразовая бритва из полистирола

Полистирол (ПС) экономичен и используется для производства пластиковых комплектов для сборки моделей, пластиковых столовых приборов, футляров для компакт-дисков, корпусов дымовых извещателей, рамок для номерных знаков и многих других объектов, где требуется достаточно жесткий и экономичный пластик. Методы производства включают термоформование и литье под давлением.

Чашки Петри из полистирола и другие лабораторные контейнеры, такие как пробирки и микропланшеты, играют важную роль в биомедицинских исследованиях и науке. Для этих целей изделия почти всегда изготавливают литьем под давлением и часто стерилизуют после формования либо облучением, либо обработкой оксидом этилена. Модификация поверхности после формования, обычно с помощью плазмы, обогащенной кислородом, часто проводится для введения полярных групп. Многие современные биомедицинские исследования основаны на использовании таких продуктов; поэтому они играют решающую роль в фармацевтических исследованиях. [10]

Пена

Пенополистирол является хорошими теплоизоляционными материалами и поэтому часто используется в качестве строительных изоляционных материалов, например, в конструкционных изоляционных панельных строительных системах. Они также используются для ненесущих архитектурных конструкций (например, декоративных столбов). Пенопласты также обладают хорошими демпфирующими свойствами, поэтому широко используются в упаковке.

Пенополистирол

Пенополистирол (EPS) — это жесткий и прочный пенополистирол с закрытыми порами.Обычно он белый и сделан из предварительно вспененного полистирола. Знакомые применения включают формованные листы для изоляции зданий и упаковочный материал («арахис») для амортизации хрупких предметов внутри коробок. Листы обычно упаковываются в жесткие панели (размер 4 на 8 или 2 на 8 футов в Соединенных Штатах), которые также известны как «бортовые доски». Тепловое сопротивление обычно составляет около 28 м · К / Вт (или R-4 на дюйм). Некоторые плиты из пенополистирола имеют распространение пламени менее 25 и индекс дымообразования менее 450, что означает, что они могут использоваться без противопожарного барьера (но требуют 15-минутного теплового барьера) в соответствии с строительными нормами США.В строительстве из пенополистирола все чаще используются изоляционные бетонные формы. Диапазон плотности 16–640 кг / м 3 . [4] Наиболее распространенным методом обработки является термическая резка горячей проволокой. [11]

Пенополистирол экструдированный

Экструдированный пенополистирол (XPS) состоит из закрытых ячеек, обеспечивает улучшенную шероховатость поверхности и большую жесткость, а также пониженную теплопроводность. Диапазон плотности около 28-45 кг / м 3 .

Экструдированный пенополистирол также используется в ремеслах и модельном строительстве, в частности, в архитектурных моделях.Из-за процесса производства экструзией XPS не требует облицовочных материалов для поддержания его тепловых или физических свойств. Таким образом, он является более однородным заменителем гофрированного картона. Тепловое сопротивление обычно составляет около 35 м · К / Вт (или R-5 на дюйм в обычных американских единицах).

Styrofoam — торговая марка XPS; однако он также часто используется в Соединенных Штатах как общее название для всех пенополистиролов.

Сополимеры

Чистый полистирол хрупок, но достаточно тверд, чтобы можно было получить продукт с достаточно высокими эксплуатационными характеристиками, придав ему некоторые свойства более эластичного материала, такого как полибутадиеновый каучук.Два таких материала обычно никогда не могут быть смешаны из-за усиленного влияния межмолекулярных сил на нерастворимость полимера (см. Переработку пластика), но если полибутадиен добавлен во время полимеризации, он может стать химически связанным с полистиролом, образуя привитой сополимер, который помогает включить в конечную смесь нормальный полибутадиен, в результате чего получится ударопрочный полистирол или HIPS , который в рекламе часто называют «ударопрочный пластик». Одно коммерческое название HIPS — Bextrene.Общие применения HIPS включают игрушки и оболочки для продуктов. HIPS обычно изготавливается методом литья под давлением. Обработка полистирола в автоклаве может привести к сжатию и затвердению материала.

Несколько других сополимеров также используются со стиролом. Акрилонитрил-бутадиенстирол или АБС-пластик похож на HIPS: сополимер крилонитрила и тирола s , упрочненный поли b утадиеном. Большинство корпусов для электроники изготовлены из этой формы полистирола, как и многие канализационные трубы.SAN представляет собой сополимер стирола с акрилонитрилом и SMA с малеиновым ангидридом. Стирол можно сополимеризовать с другими мономерами; например, дивинилбензол можно использовать для сшивания цепей полистирола с получением полимера, используемого в твердофазном синтезе пептидов.

Ориентированный полистирол

Ориентированный полистирол (OPS) производится путем вытягивания экструдированной пленки PS, улучшающей видимость материала за счет уменьшения мутности и увеличения жесткости. Это часто используется в упаковке, где производитель хочет, чтобы потребитель увидел заключенный в нее продукт.Некоторые преимущества OPS заключаются в том, что его дешевле производить, чем другие прозрачные пластмассы, такие как PP, PET и HIPS, и он менее мутен, чем HIPS или PP. Главный недостаток OPS — хрупкость. Он легко потрескается или порвется.

Утилизация и проблемы окружающей среды

Полистирол легко перерабатывается. Из-за небольшого веса (особенно если вспененный) собирать в первозданном виде неэкономично. Однако, если отходы проходят начальный процесс уплотнения, материал изменяет плотность с типично 30 кг / м 3 до 330 кг / м 3 и становится пригодным для вторичной переработки товаром, имеющим большую ценность для производителей переработанных пластиковых гранул.Как правило, это не допускается в программах утилизации вывоза на обочине. В Германии полистирол собирают в соответствии с законом об упаковке (Verpackungsverordnung), который требует от производителей нести ответственность за переработку или утилизацию любого упаковочного материала, который они продают. В США и многих других странах интерес к переработке полистирола привел к созданию пунктов сбора. Производители больших объемов полистирольных отходов (50 тонн в год и более), вложившие средства в компакторы EPS, могут продавать уплотненные блоки переработчикам пластика.

Воздействие на окружающую среду

Выброшенный полистирол не подвергается биологическому разложению в течение сотен лет и устойчив к фотолизу. [12] Из-за этой стабильности очень небольшая часть отходов, выбрасываемых на сегодняшних современных высокотехнологичных свалках, подвергается биоразложению. Поскольку при разложении материалов образуются потенциально вредные жидкие и газообразные побочные продукты, которые могут загрязнять грунтовые воды и воздух, современные свалки спроектированы таким образом, чтобы свести к минимуму контакт с воздухом и водой, необходимыми для разложения, тем самым практически исключая разложение отходов. [13]

Пенополистирол — главный компонент пластикового мусора в океане, где он становится токсичным для морских обитателей. Пенополистирол дует на ветру и плавает по воде, а на открытом воздухе его много. Пенополистирол производится с использованием вспенивателей, которые образуют пузыри и расширяют пену. В пенополистироле это обычно углеводороды, такие как пентан, которые могут представлять опасность воспламенения при производстве или хранении вновь произведенного материала, но оказывают относительно умеренное воздействие на окружающую среду.Однако экструдированный полистирол обычно изготавливается из гидрохлорфторуглеродов (HCFC-22) [14] , которые имеют в 1000 раз больший «парниковый эффект» на глобальное потепление по сравнению с двуокисью углерода. [15]

Переработка

Символ идентификационного кода смолы для полистирола

Большинство изделий из полистирола в настоящее время не перерабатываются из-за отсутствия стимулов для инвестиций в требуемые уплотнители и логистические системы. Лом пенополистирола можно легко добавлять в такие продукты, как изоляционные листы из пенополистирола и другие материалы из пенополистирола для строительства.И многие производители не могут получить достаточное количество лома из-за вышеупомянутых проблем со сбором. Когда он не используется для изготовления дополнительных материалов из пенополистирола, его можно превратить в вешалки для одежды, парковые скамейки, цветочные горшки, игрушки, линейки, корпуса степлеров, контейнеры для рассады, рамы для картин и архитектурные формы из переработанного полистирола. [16]

Переработанный пенополистирол также используется во многих операциях литья металлов. Растра изготавливается из пенополистирола в сочетании с цементом и используется в качестве изоляционного материала при строительстве бетонных фундаментов и стен.Американские производители с 1993 года производят изоляционные бетонные формы, на 80% состоящие из переработанного пенополистирола. Однако переработка полистирола не является замкнутым циклом, позволяющим производить больше полистирола; Вместо этого стаканчики из полистирола и другие упаковочные материалы обычно используются в качестве наполнителей в других пластмассах или в других предметах, которые сами по себе не могут быть переработаны и выбрасываются. [ требуется ссылка ]

Сжигание

Если полистирол должным образом сжигается при высоких температурах, образуются химические вещества: вода, диоксид углерода, сложная смесь летучих соединений и углеродная сажа. [17] По данным Американского химического совета, когда полистирол сжигается на современных объектах, конечный объем составляет 1% от начального; большая часть полистирола превращается в диоксид углерода, водяной пар и тепло. Из-за количества выделяемого тепла он иногда используется в качестве источника энергии для производства пара или электроэнергии. [18]

При сжигании полистирола при температурах 800–900 ° C (типичный диапазон для современной установки для сжигания отходов) продукты сгорания представляли собой «сложную смесь полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) от алкилбензолов до бензоперилена.В продуктах сгорания полистирола было обнаружено более 90 различных соединений ». [19]

При сжигании без достаточного количества кислорода или при более низких температурах (например, в костре или домашнем камине) полистирол может выделять полициклические ароматические углеводороды, технический углерод и окись углерода, а также мономеры стирола. [17] [20]

Захоронение

Стаканы из пенопласта и другие изделия из полистирола можно безопасно закопать. [ цитата необходима: ] на свалках, поскольку они столь же устойчивы, как бетон или кирпич.Не требуется пластиковая пленка для защиты воздуха и подземных вод. [ цитата необходима ] .

Редуктор

Предпринимаются некоторые попытки найти альтернативу пенополистиролу, особенно в ресторанах. Ограничение использования вспененного полистирола для пищевых продуктов на вынос — приоритетная задача многих экологических организаций, занимающихся твердыми отходами. Тем не менее, Plastics Foodservice Packaging Group считает, что в США менее 1% от веса утилизируемых твердых отходов представляет собой полистирол [ требуется цитата ] .Кампания по достижению первого запрета на использование пенополистирола в пищевой промышленности в Канаде была запущена в Торонто в январе 2007 года местной некоммерческой организацией NaturoPack. [21] Портленд, штат Орегон и Сан-Франциско входят в число примерно ста городов США, в которых в настоящее время действует запрет на использование пенополистирола в ресторанах. Например, в 2007 году рестораны в Окленде, штат Калифорния, были вынуждены перейти на одноразовые контейнеры для пищевых продуктов, которые при добавлении в пищевой компост разлагаются биологически. [22]

Хотя полистирол можно переработать на предприятиях по переработке, большая часть полистирола не перерабатывается. По оценкам EPA (Агентство по охране окружающей среды США), ежегодно выбрасывается 25 миллиардов полистирольных стаканов. Поскольку полистирол разлагается очень медленно — более 500 лет для одной чашки [требуется ссылка ] — EPA считает это серьезной экологической проблемой. Несколько экологических лидеров, от голландского Министерства окружающей среды до Зеленой команды Starbucks, советуют людям уменьшить свое воздействие на окружающую среду, используя многоразовые кофейные чашки. [23]

Чистовая

В Соединенных Штатах нормы по охране окружающей среды запрещают использование растворителей для полистирола (которые в любом случае растворяют полистирол и снимают пену с большинства пен).

Некоторые приемлемые отделочные материалы:

  • Краска на водной основе (художники рисовали гуашью на пенополистироле)
  • Раствор или акриловая / цементная штукатурка, часто используемая в строительстве в качестве стойкого к атмосферным воздействиям верхнего слоя, полностью скрывающего пену после отделки объектов.
  • Вата или другие ткани, используемые вместе со скобами.

Безопасность

Здоровье

По данным веб-сайта пластиковых продуктов питания:

На основе научных исследований, проведенных в течение пяти десятилетий, государственные органы безопасности определили, что полистирол безопасен для использования в продуктах общественного питания. Например, полистирол соответствует строгим стандартам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США и Европейской комиссии / Европейского управления по безопасности пищевых продуктов для использования в упаковке для хранения и подачи пищевых продуктов.Департамент гигиены пищевых продуктов и окружающей среды Гонконга недавно проверил безопасность подачи различных пищевых продуктов в полистироловых продуктах общественного питания и пришел к такому же выводу, что и FDA США. [24]

С 1999 по 2002 год, всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола, был проведен международной группой экспертов из 12 членов, выбранных Гарвардским центром оценки рисков. Ученые обладали опытом в токсикологии, эпидемиологии, медицине, анализе рисков, фармакокинетике и оценке воздействия.

Гарвардское исследование показало, что стирол естественным образом присутствует в таких продуктах, как клубника, говядина и специи, и естественным образом образуется при переработке таких продуктов, как вино и сыр. В исследовании также были проанализированы все опубликованные данные о количестве стирола, вносимого в рацион из-за миграции упаковки для пищевых продуктов и одноразовых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и сделан вывод о том, что у населения нет причин для беспокойства по поводу воздействия стирола из пищевых продуктов или стирольных материалов. используется в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами, например, в упаковке из полистирола и контейнерах для общественного питания. [25]

Было обнаружено, что олигомеры стирола в контейнерах из полистирола, используемых для упаковки пищевых продуктов, проникают в пищевые продукты. [26] Другое японское исследование, проведенное на мышах дикого типа и на мышах без AhR, показало, что тример стирола, который авторы обнаружили в готовых продуктах быстрого приготовления из полистирола, упакованных в контейнеры, может повышать уровень гормонов щитовидной железы. [27]

Опасность возгорания

Полистирол, как и другие органические соединения, легко воспламеняется. Полистирол классифицируется в соответствии с DIN4102 как продукт «B3», что означает легковоспламеняемость или «легко воспламеняется».» [ необходимая ссылка ] Как следствие, хотя это эффективный изолятор при низких температурах, его использование запрещено в любых открытых установках в строительстве, если материал не является огнестойким. [ цитата необходима ] Он должен быть скрыт за гипсокартоном, листовым металлом или бетоном. [ цитата необходима ] Вспененные полистирольные пластмассы случайно воспламенились и вызвали огромные пожары и убытки, например, в международном аэропорту Дюссельдорфа, в туннеле под Ла-Маншем (где полистирол находился внутри железнодорожного вагона, который загорелся), а также на АЭС Браунс-Ферри (где огонь пробил антипирен и достиг вспененного пластика под ним внутри противопожарного средства, которое не было протестировано и сертифицировано в соответствии с окончательной установкой). Янагиба, Юкиэ и др. (2008). «Тример стирола может повышать уровень гормонов щитовидной железы за счет подавления регуляции гена-мишени UDP-глюкуронозилтрансферазы арилуглеводородного рецептора (AhR)» (свободный текст). Перспективы гигиены окружающей среды 116 (6): 740–745. DOI: 10.1289 / ehp.10724. PMC 2430229. PMID 18560529. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2430229.

Внешние ссылки

Будущее полистирола — Новости биопластиков

История полистирола (ПС) и пенополистирола

Эдуард Саймон (GE) открыл PS в 1839 году путем дистилляции мономера из смолы сладкой камеди и назвал его стиролом.Через несколько дней стирол превратился в желе. Саймон считал, что это результат окисления, и назвал его «оксид стирола». Джон Баддл Блит и Август Вильгельм фон Хофманн (GE) достигли такой же реакции в 1845 году без кислорода и назвали ее «метастирол».

Бертло (Франция) в 1866 году обнаружил, что превращение стирола в метастирол / оксид стирола является результатом процесса полимеризации. Полимеризация — это превращение молекулы мономера в своего рода 3-мерную цепь (полимерную цепь).

Название «Полистирол» произошло от слова «полимер + стирол». Полистирол, технически говоря, представляет собой синтетический ароматический углеводородный полимер, полученный из мономерного стирола. Впервые полистирол был коммерциализирован IG Farben в 1931 году. Dow Chemical изобрела процесс производства пенополистирола (экструдированный пенополистирол) в 1941 году и зарегистрировала торговую марку Styrofoam.


Французское исследование обнаружило, что биоразлагаемые оксо биоразлагаемые вещества в океанах не токсичны


Преимущества, применение и продажа полистирола

PS имеет много преимуществ.Он инертен (не вступает в реакцию с другими материалами), экономичен, долговечен, поглощает энергию, звукопоглощает, пластичен, эстетичен, изолирует, дольше сохраняет пищу свежей, водостойкий, твердый, прозрачный и легко стерилизуется.

Наиболее популярные области применения: бытовая техника (холодильники, кондиционеры, духовки, микроволновые печи и т. Д.), Автомобилестроение (приборные панели, дверные панели, детские защитные сиденья и т. Д.), Электроника (телевизоры, компьютеры и ИТ-оборудование), общественное питание, изоляция (здания стены, кровля), медицинское (пробирки и медицинские приборы), упаковка (коробки для компакт-дисков и DVD, упаковка из пенопласта, арахис для транспортировки, упаковка для пищевых продуктов, лотки для мяса / птицы и картонные коробки для яиц).

В основном это приложения для конечных пользователей, поэтому должна быть прямая корреляция между экономическим ростом и объемами продаж полистирола. Чем выше располагаемый доход, который можно потратить на автомобили, дома и еду на вынос, тем выше оборот PS.

Двумя наиболее важными факторами, влияющими на цены ПС, являются цена на нефть и производственные мощности ПС.

Сбор, переработка и биоразложение

PS обычно не собирают отдельно и, следовательно, не перерабатывают. ПС трудно утилизировать, и нет инвестиций для этого, потому что нет стимулов.С финансовой точки зрения PS не имеет внутренней стоимости; это слишком дешево для производства. С практической точки зрения, полистирол слишком легкий и слишком объемный, чтобы представлять собой ценный поток отходов.

Полистирол не разлагается биологически. Однако есть несколько исключений. Некоторые мучные черви могут есть полистирол, и он разлагается в их кишечнике. Некоторые бактерии (Pseudomonas putida) могут превращать стирольное масло в биоразлагаемый ПГА.


Поддержка OXO BIO, Westminster Forum, Euractiv и Covid


Опасность для здоровья и загрязнение

Полистирол состоит из бензола и стирола, которые являются канцерогенами.Ежегодно в США выбрасывается 25 миллиардов стаканов из полистирола. Под воздействием солнечных лучей полистирол распадается на мелкие кусочки (фото деградация), а частицы пенополистирола вредны для рыб и других диких животных.

Запреты для полистирола

Многие предприятия запрещают полистирол. Dunkin Donuts объявила, что к 2020 году полностью откажется от стаканчиков из пенополистирола, а к концу 2018 года McDonald’s откажется от полистирола.

Китай запретил вынос контейнеров из пенополистирола и посуды на вынос в 1999 году.Однако запрет строго не соблюдался, и в 2013 году запрет был снят.

Более 100 городов США в 11 штатах приняли законы, запрещающие пену из полистирола, в том числе в Нью-Йорке, Вашингтоне и Майами-Бич. Сан-Франциско запретил пенополистирол в 2016 году.

Будущее полистирола в ЕС будет определено новым законодательством о пластмассах, наносящих вред окружающей среде. Запрет PS кажется неизбежным. США запрещают PS, поэтому было бы почти невообразимо, если PS переживет новое законодательство ЕС.PS, вероятно, может сильно умереть, поскольку финансовый интерес огромен и армада лоббирования может быть запущена для спасения PS.

Замена полистирола

Лучший способ понять последствия запрета и замены PS — посмотреть на его преимущества. Это будет нелегко, потому что PS — это блокбастер.

Banning PS не решит всех проблем. При замене PS следует учитывать варианты прекращения эксплуатации и утилизации отходов, иначе мы просто заменим одно зло другим.

Единственный способ заменить полистирол — это запретить его, потому что полистирол очень дешев и никакой альтернативный материал не может сравниться с полистиролом по рентабельности. Другие способы продвижения альтернатив — это экологические схемы государственных закупок, снижение НДС, налоговое убежище для инвестиций и т. Д.

Одним из наиболее подходящих материалов для замены PS является PLA. PLA дороже, чем PS, потому что предложение ограничено. Есть только один крупный производитель: NatureWorks. Однако Total Corbion строит завод PLA в Таиланде, и вскоре он начнет работать.

Биополистирол или, как их еще называют в профессии, полистирол, изготовленный из возобновляемых источников. У них возникнут те же проблемы с истекшим сроком службы, что и у полистирола на масляной основе.

Производители и бренды полистирола

Крупнейшие производители полистирола:

Заключительное слово

Хорошим примером для описания сложности и неоднозначности проблемы является следующее: распаковка рождественских подарков. Первое, что делают родители, когда их дети разворачивают рождественские подарки, — это вынимать полистирол из рук, иначе вся комната будет заполнена частицами полистирола, и убирать придется очень быстро.Представьте, что миллион тонн полистирола наносят окружающей среде и океану? С другой стороны, хрупкий подарок не стал бы цельным без PS.

Представляете насколько вредным должен быть PS, что даже Китай запретил это в 1999 году. Китай ??? 1999 ??

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

Нравится:

Нравится Загрузка …

Полистирол | химическое соединение | Britannica

Полистирол , твердая, жесткая, блестяще прозрачная синтетическая смола, полученная путем полимеризации стирола.Он широко используется в сфере общественного питания в качестве жестких подносов и контейнеров, одноразовой столовой посуды и вспененных чашек, тарелок и мисок. Полистирол также сополимеризуется или смешивается с другими полимерами, что придает твердость и жесткость ряду важных пластмассовых и резиновых изделий.

полистирол

Упаковка из полистирола.

Acdx

Подробнее по этой теме

основные промышленные полимеры: полистирол (ПС)

Эта жесткая, относительно хрупкая термопластичная смола полимеризуется из стирола (Ch3 = CHC6H5).Стирол, также …

Стирол получают взаимодействием этилена с бензолом в присутствии хлорида алюминия с образованием этилбензола. Бензольная группа в этом соединении затем дегидрируется с получением фенилэтилена или стирола, прозрачного жидкого углеводорода с химической структурой CH 2 = CHC 6 H 5 . Стирол полимеризуется с использованием радикально-радикальных инициаторов в основном в объемных и суспензионных процессах, хотя также используются растворы и эмульсии.Структуру полимерного повторяющегося звена можно представить как:

Присутствие боковых фенильных (C 6 H 5 ) групп является ключом к свойствам полистирола. Твердый полистирол прозрачен благодаря этим большим кольцевым молекулярным группам, которые предотвращают упаковку полимерных цепей в плотные кристаллические структуры. Кроме того, фенильные кольца ограничивают вращение цепей вокруг углерод-углеродных связей, придавая полимеру заметную жесткость.

Полимеризация стирола известна с 1839 года, когда немецкий фармацевт Эдуард Симон сообщил о его превращении в твердое вещество, позднее названное метастиролом. Еще в 1930 году полимер не нашел коммерческого применения из-за хрупкости и растрескивания (мельчайшее растрескивание), которые были вызваны примесями, которые вызвали сшивание полимерных цепей. К 1937 году американский химик Роберт Дрейсбах и другие сотрудники физической лаборатории Dow Chemical Company получили очищенный мономер стирола путем дегидрирования этилбензола и разработали экспериментальный процесс полимеризации.К 1938 году полистирол производился серийно. Он быстро стал одним из наиболее важных современных пластиков благодаря низкой стоимости производства больших объемов мономера стирола, простоте формования расплавленного полимера в операциях литья под давлением, а также оптическим и физическим свойствам материала.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Пенополистирол ранее изготавливали с помощью хлорфторуглеродных пенообразователей — класса соединений, запрещенных по экологическим причинам.Теперь вспененный пентаном или углекислым газом, полистирол превращается в изоляционные и упаковочные материалы, а также в пищевые контейнеры, такие как чашки для напитков, картонные коробки для яиц, одноразовые тарелки и подносы. К изделиям из твердого полистирола относятся отлитые под давлением столовые приборы, видеокассеты и аудиокассеты, а также футляры для аудиокассет и компакт-дисков. Многие свежие продукты упаковываются в прозрачные поддоны из полистирола вакуумного формования из-за высокой газопроницаемости и хорошей паропроницаемости материала.Прозрачные окошки во многих почтовых конвертах сделаны из полистирольной пленки. Кодовый номер переработки пластика полистирола — №6. Продукты из переработанного полистирола обычно расплавляют и повторно используют во вспененной изоляции.

Несмотря на свои выгодные свойства, полистирол хрупкий и легковоспламеняющийся; он также размягчается в кипящей воде и без добавления химических стабилизаторов желтеет при длительном пребывании на солнце. Для уменьшения хрупкости и повышения ударной вязкости более половины всего производимого полистирола смешивается с 5-10% бутадиенового каучука.Эта смесь, подходящая для игрушек и деталей бытовой техники, продается как ударопрочный полистирол (HIPS).

Экспериментальное исследование и корректировка модели

В данном исследовании сверхлегкий пенополистироловый пенобетон (EFC) был изготовлен методом химического вспенивания, а его теплоизоляционные свойства были измерены переходным методом при различных температурах окружающей среды (от -10 до 40 ° С). Затем наблюдали влияние температуры и объемной доли EPS на теплопроводность и плотность EFC в сухом состоянии.В конечном итоге уравнение Ченга – Вачона было модифицировано путем введения температурного параметра. Результаты показали, что теплопроводность EFC уменьшается с повышением температуры. Также было продемонстрировано, что подходящий объем частиц EPS может не только уменьшить теплопроводность EFC, но также уменьшить влияние температуры на теплопроводность. Теплопроводность EFC при различных температурах была точно предсказана в этом исследовании с использованием предложенной модели.

1.Введение

Пенобетон (FC) — это тип легкого пористого материала на основе цемента с плотностью от 400 кг / м 3 до 1900 кг / м 3 , который широко используется в области строительства, особенно для уменьшения собственного веса конструкций, а также для сохранения тепла, демпфирования, звукоизоляции и заполнения пор [1]. По сравнению с органическими изоляционными материалами ТЭ имеет более высокую прочность, лучшую огнестойкость и долговечность [1–3]. Однако, чтобы соответствовать более высоким требованиям к характеристикам теплоизоляции, плотность FC должна быть дополнительно снижена до менее чем примерно 400 кг / м 3 .В соответствующих исследованиях было установлено, что метод химического вспенивания более подходит для сверхлегких ТЭ, чем механическое вспенивание [4–9].

Пенополистирол (EPS) был впервые представлен в качестве легкого заполнителя для бетона Куком в 1973 году [10]. Благодаря своей превосходной теплоизоляции и близким пористым свойствам частицы пенополистирола существенно влияют на тепловые характеристики FC. Например, Sayadi et al. [11] добавили регенерированные частицы EPS в FC и обнаружили, что теплопроводность образца FC с объемной долей EPS 82% была снижена на 45%, а плотность — на 62.5%. Видно, что EPS имеет широкие перспективы применения и большую потенциальную ценность в FC [12–14].

Теплопроводность — важный параметр, отражающий способность бетона передавать тепло. Многие исследователи изучали теплопроводность композиционных материалов и выявляли влияние различных факторов на теплопроводность [15]. Температура как внешнее условие оказывает важное влияние на теплопроводность бетона [16–20]. Рахим и др. [21] протестировали теплопроводность трех бетонных материалов на биологической основе при различных температурных условиях (от 10 до 40 ° C) в установившемся состоянии с использованием метода защищенной горячей плиты.Они обнаружили, что теплопроводность бетонных материалов увеличивается с повышением температуры. Тандироглу [22] изучил теплопроводность легкого необработанного бетона на перлитовом заполнителе и установил функции взаимосвязи для теплопроводности, водоцементного отношения, количества перлита по массе и температуры. Предлагаемые эмпирические корреляции теплопроводности применимы в диапазоне температур от -70 до 30 ° C. Ли и др. [23] обсудили общие модели теплопроводности, основанные на экспериментальных данных, и предложили модель прогнозирования теплопроводности FC, но они не смогли учесть влияние внешних факторов окружающей среды на теплопроводность модели, таких как температура.Таким образом, теплопроводность различных типов бетона значительно различается при изменении температуры. В настоящее время теоретические модели теплопроводности ТЭ не учитывают температурные эффекты.

В данном исследовании сверхлегкий пенополистирол пенобетон (EFC) с различным содержанием пенополистирола готовится методом химического вспенивания, а его теплопроводность измеряется при различных температурах окружающей среды (от -10 до 40 ° C). На основе результатов испытаний и существующих моделей теплопроводности была получена модель теплопроводности EFC с поправкой на температуру.

2. Экспериментальные программы
2.1. Сырье и соотношение смеси

Загущенный материал, используемый в этом исследовании, был изготовлен из китайского обычного портландцемента 42,5 и золы уноса класса I. Соответствующие технические показатели для этих двух материалов показаны в таблицах 1 и 2. Добавление летучей золы может оптимизировать структуру пор FC и улучшить его теплоизоляционные характеристики. Кроме того, EPS имеет размер частиц от 2 до 4 мм, кажущуюся плотность 18,8 кг / м 3 и теплопроводность 0.0313 Вт / (м · К). Пенообразователь, использованный в этом тесте, представлял собой раствор перекиси водорода с концентрацией 30%. Стабилизатором служил стеарат кальция. Первоначальным укрепляющим агентом был нитрит натрия, а загустителем — эмульсия сополимера акрилата. Используемая вода была водопроводной. Соотношение вода-вяжущее, содержание пенообразователя и дозировка летучей золы были скорректированы для определения эталонного соотношения смеси, которое показано в таблице 3. Всего было приготовлено 12 испытательных блоков пенобетона с химическим вспениванием EPS путем изменения объемной доли EPS (0% ~ 60%).


Тип цемента Удельная поверхность (м 2 / кг) Время схватывания (мин) Прочность на изгиб (МПа) Прочность на сжатие (МПа)
Начальная установка Окончательная установка 3d 28d 3d 28d

PO 42,5 345,00 150 210 5.0 8,0 16,5 46,2


Химический состав (%) Кажущаяся плотность (кг / м 3 ) Насыпная плотность (кг / м 3 )
SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 Cao MgO NaO 2

58 30 4.3 1,5 2,8 3,2 2100 1086


Образцы Цемент (г) ж) w / b Объем пены (%)

A 1 193 157 0,48 6,3

соотношение w / b: вода-связующее.

2.2. Прибор для испытаний
2.2.1. Тестер теплопроводности

Для испытания теплопроводности использовался анализатор термических характеристик ISOMET 2114, произведенный в Словакии (рис. 1). Прибор может быть использован для определения теплопроводности, объемного теплового потока и температуропроводности композитов на основе цемента [24]. Он основан на принципе испытания на переходные процессы, а диапазон измерения температуры составляет 15 ~ + 50 ° C с точностью 1 × 10 -4 Вт / (м · К).Прибор можно проверить с помощью зонда или плоской пластины. В этом тесте используется поверхностный зонд с диапазоном измерения 0,04 ~ 0,3 Вт / (м · К).


2.2.2. Испытательный бокс при высоких и низких температурах

В этом испытании использовался испытательный бокс для моделирования высоких и низких температур, разработанный Северо-восточным сельскохозяйственным университетом. Его основные показатели производительности приведены в таблице 4.


Полезный объем 5 м × 4 м × 2,5 м
Диапазон температур −45∼ + 60 ° C
Колебания температуры ± (0.05∼0.1) ° C
Мощность нагрева 1500 Вт
Холодопроизводительность 1500 Вт

2.3. Технология приготовления и методика химического вспенивания пенобетона EPS
2.3.1. Технология приготовления

В соответствии с характеристиками пенополистирола и технологией формования химического пенобетона образцы пенополистирола с химическим вспениванием были приготовлены в соответствии со следующим процессом: (a) Частицы пенополистирола были влажными в течение одной минуты с одной третью общая вода.(b) Цемент для смешивания, летучая зола, другие твердые материалы, оставшаяся вода и загуститель смешивали и перемешивали до тех пор, пока смесь не стала однородной. Затем смоченные частицы EPS помещали в смесь и перемешивали в течение одной минуты. Температуру суспензии поддерживали на уровне 25 ° С. (C) Добавляли раствор нитрита натрия. Смесь перемешивали на низкой скорости в течение 30 секунд, а затем перемешивали на высокой скорости в течение 10 секунд. (D) В смесь вливали перекись водорода, и ее перемешивали в течение 10 секунд.(e) Смесь быстро вылили в форму и оставили на 24 часа при 20 ° C. Затем образцы вынимали из формы, когда они имели определенную прочность, и затем осуществляли стандартное отверждение. Бетонный образец показан на рисунках 2 (а) и 2 (б).

2.3.2. Экспериментальные методы

Испытание образцов на плотность в сухом состоянии проводили в соответствии с китайским стандартом GB / T11969-2008. Измерения проводились после высушивания образцов до постоянного веса. Окружающая среда с постоянной температурой обеспечивалась испытательным боксом при высоких и низких температурах.Теплопроводность образцов проверяли после двухчасового стояния при постоянной температуре. При постоянной температуре теплопроводность полированных образцов с обеих сторон измеряли с помощью анализатора тепловых характеристик. Теплопроводность некоторых образцов EFC при 20 ° C показана в Таблице 5. Из-за неоднородности FC были протестированы три положения лицевой поверхности, и было рассчитано среднее значение результатов.


Объемная плотность в сухом состоянии (кг / м 3 ) Пористость (%) Средняя теплопроводность (Вт / (м · К)) Объемная плотность в сухом состоянии (кг / м 3 ) Пористость (%) Средняя теплопроводность (Вт / (м · К))

304 73.47 0,0838 291 73,04 0,0704
366 68,06 0,0926 230 79,93 0,0761
357 72,85 0,0890 72,85 0,0890 0,0921
362 70,07 0,1000 237 79,32 0,0750
336 71.99 0,0810 267 76,70 0,1037

3. Результаты и обсуждение
3.1. Взаимосвязь между объемной плотностью в сухом состоянии и теплопроводностью образцов EFC при различных температурах

Теплопроводность — это основной физический параметр, используемый для характеристики теплопроводности материалов. Механизм теплопроводности у разных веществ разный.Согласно теории теплопередачи [25, 26], свободная подвижность электронов и колебания решетки являются двумя основными независимыми механизмами теплопередачи твердого тела. В основном это упругая волна (или волна решетки), которая, создаваемая колебанием решетки в месте с более высокой температурой, вызывает колебание соседней решетки для передачи тепла в неорганических неметаллических твердых материалах. Поскольку бетон состоит в основном из твердых компонентов, механизм теплопередачи каркаса аналогичен механизму передачи тепла твердого тела.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *