Пенопласт состав и свойства


Пенопласт: технические характеристики

Высокие технические характеристики пенопласта обеспечивают ему широкую сферу применения. Особой популярностью материал пользуется у строителей, отлично справляясь с функцией теплоизоляции помещений. Толщина и плотность материала напрямую влияют на его свойства.

Структура и основные параметры пенопласта

Состав ячеистой структуры пенопласта чрезвычайно прост – материал привычного белого цвета содержит 2% из полистирола, остальные 98% занимает воздух. Технология изготовления основана на вспенивании полистирольных гранул с последующей обработкой микроскопических элементов газообразователем. Многократное повторение процедуры обеспечивает стройматериалу значительное уменьшение веса и плотности.

Вспененная масса на следующем этапе подвергается процедуре высушивания, в результате чего остаточная влага испаряется. Процесс проходит в сушильных емкостях на открытом воздухе, после этого пенопласт приобретает привычную для потребителя структуру. Размеры гранул варьируются в пределах 0,5-1,5 мм, толщина стенок не превышает 0,001 мм.

Готовые гранулы прессуют для придания им формы плит. Чтобы получить требуемые параметры, блоки обрабатывают паром и нарезают специальным инструментом. В зависимости от заказа, размеры пенопласта могут быть стандартной и нестандартной формы. Обычно в технических характеристиках материала указана толщина от 20 до 1000 мм, при этом плиты могут иметь следующие размеры:

  • 500х500 мм;
  • 500х1000 мм;
  • 600х1200 мм;
  • 1000х1000 мм;
  • 1000х2000 мм.

Многообразие форм выпуска плит пенополистирола и его технические характеристики, среди которых особо ценятся теплоизоляционные свойства, делают его востребованным стройматериалом при утеплении помещений с различной функциональной нагрузкой.

Свойства и характеристики материала

Пенопласт выдерживает колебания температур от -50 до +75оС без изменений технических характеристик. Детально ознакомиться с техническими характеристиками пенопласта поможет подробное описание его свойств:

  • Теплопроводность. Особая технология производства обеспечивает плитам пенопласта высокие теплоизоляционные свойства. Ячейки в форме замкнутых многогранников, размер которых не превышает 0,5 мм, препятствуют проникновению холодного воздуха и значительно снижают теплообмен. При повышении плотности материала данный показатель изменяется.
  • Звукоизоляция и защита от ветра. Стены помещения, в отделке которых использованы плиты пенопласта, надежно защищены от ветра. Среди технических характеристик внимания заслуживает высокая степень звукоизоляции, которая также обеспечивается благодаря ячеистой структуре материала.

  • Влагостойкость. Пенополистирол ценится строителями за низкую гигроскопичность относительно других материалов. Вода не способна проникнуть сквозь стенки ячеек, а только просачивается по каналам.  
  • Долговечность и прочность. Пенопласт сохраняет первоначальные технические характеристики на протяжении длительного времени. Плиты способны выдержать значительное давление без деформации и разрушения. Ярким свидетельством может служить применение пенопласта при обустрйостве взлетно-посадочных полос. Толщина плиты пенополистирола напрямую влияет на степень прочности материала, имеет значение и правильность укладки.

Внимательного изучения заслуживает устойчивость пенопласта перед агрессивной средой. Показатели устойчивости плит пенополистирола напрямую зависят от состава воздействующего вещества. Плиты пенопласта проявляют устойчивость к растворам:

  • цемента;
  • гипса;
  • битума;
  • кислотам, щелочам и соляным растворам;
  • морской воды;
  • не восприимчивы к воздействию водорастворимых и акриловых красок.

Длительное соприкосновение с веществами, в составе которых присутствуют масла растительного и животного происхождения, дизтопливо и бензин может негативно отразиться на технических характеристиках пенопласта.

Когда плиты пенополистирола используются при строительстве объектов, следует избегать контактов с составами, которые агрессивно влияют на структуру материала. Среди них:

  • скипидар;
  • ацетон;
  • органические растворители красок;
  • эфир с уксусно-этиловой основой;
  • всевозможные насыщенные углеводороды и вещества, полученные путем нефтепереработки.

Сюда относятся мазут, солярка, керосин и бензин. Контакт с вышеперечисленными компонентами приводит к нарушению структуры и потере качеств, указанных в технической характеристике, также может спровоцировать полное растворение.

Внимание! Искусственное происхождение пенопласта выступает неблагоприятной средой для появления и развития микроорганизмов. Но при значительном загрязнении поверхности пенополистирольных плит размножение микроорганизмов становится возможным.

Среди положительных качеств плит пенопласта, которые не отражаются в технической характеристике, отмечается удобство использования и простой монтаж. Малый вес обеспечивает легкость в проведении работ, структура не создает сложностей при необходимости нарезки и последующего монтажа.

Пенополистирол входит в категорию экологически чистых стройматериалов, в процессе эксплуатации он не выделяет ядовитых веществ. При работе с ним не требуется применение средств защиты индивидуального характера. Многочисленные сводные таблицы технических характеристик не отражают многочисленные положительные качества стройматериала. Он не образует пыли при нарезке, ценится за отсутствие запаха, не раздражает слизистые и кожные покровы, не ядовит.

Пожаробезопасность – важная качественная характеристика пенопласта. При выборе строительного материала, этому показателю уделяют особое внимание. Качественные изделия должны проявлять устойчивость к открытому огню. Плиты пенополистирола относятся к 3-4 классу горючести. Такой материал не поддерживает процесс горения. Температура, при которой он способен вспыхнуть, в 2 раза превышает аналогичный показатель по древесине (+491оС по сравнению с +230оС).

Если в составе пенополистирола присутствует антипирен, класс горючести такого материала снижается до Г2-Г1. В маркировке эта особенность выражена буквой С. Воспламенение плиты пенопласта может произойти в результате длительного контакта с открытым огнем. Прекращение воздействия огнем приводит к его затуханию на поверхности пенополистирольной плиты в течение 4 секунд.

Отдельные технические характеристики плит пенопласта изложены в сводной таблице:

Формы выпуска

Плотность материала выступает определяющим фактором при разделении пенопласта на марки. Она напрямую влияет на показатели прочности и теплопроводности. Технические характеристики отдельных марок помогут определиться со сферой использования материала:

  • Маркировка ПСБ-С 15 принадлежит плитам с самой малой плотностью, которая составляет 15 кг на м3. Такие плиты пенополистирола чрезвычайно легкие, применяются для утепления бытовок и строительных вагончиков, т.е. в местах временного пребывания людей.
  • Большей популярностью пользуется марка ПСБ-С 25, где плотность, соответственно, составляет 25 кг/м3. Сфера применения – утепление фасадов зданий, полов, в качестве теплоизоляции кровли.
  • Пенопласт ПСБ-С 35 обладает плотностью 35 кг на кубический метр. Высокие технические характеристики пенополистирола с маркировкой 35 востребованы в процессе производства ж/б конструкций и сэндвич панелей.
  • Чрезвычайно плотной структурой обладает пенопласт 50. За счет этого плиты активно используется при обустройстве полового покрытия в холодильных складах, строительстве дорог.

Анализируя таблицы с техническими характеристиками, можно сделать вывод о целесообразности приобретения плит пенополистирола с целью утепления стен плотностью 25 и 35 кг/м3. Причем для внутреннего утепления будет достаточно плотности 25, а для отделки снаружи лучше воспользоваться пенопластом 35.

При выборе материала для утепления стен, имеет значение толщина пенопласта. Точных рекомендаций дать невозможно. Выбор зависит от ряда сопутствующих факторов, куда входят:

  • Климатические условия региона, где расположена постройка.
  • Материал, используемый для возведения стен. Зачастую стены строения состоят из нескольких слоев, различных по своим техническим характеристикам. Поэтому требуется определить суммарный показатель.
  • Плотность плиты пенополистирола, которая определяется маркировкой.

Обычно, по совокупности факторов, при необходимости утепления внутренних стен применяют пенопласт 50 мм, использование пенопласта 100 мм больше востребовано при наружных работах.

Достоинства и недостатки

Рассматривая технические характеристики пенопласта, в заключение стоит подвести итоги о положительных качествах материала и отдельных недостатках.

Итак, преимущества использования в качестве утепления:

  • Доступная стоимость.
  • Низкая теплопроводность обеспечивает пенопласту высокие характеристики теплоизоляции.
  • Легкий вес и простой монтаж.
  • Низкая гигроскопичность.
  • Экологическая безопасность.

Недостатков немного, но они присутствуют:

  • Горючесть. При выборе отдайте предпочтение усовершенствованной продукции, в составе которой присутствуют антипирены. Они снижают температуру воспламенения и обеспечивают самозатухание после прекращения воздействия открытым огнем.
  • Пенопласт разрушается под воздействием УФ лучей и отдельных химических составов, поэтому требует защиты.

Применение плит пенополистирола снаружи без дополнительной отделки нецелесообразно.

По своим техническим характеристикам пенопласт не уступает другим материалам с теплоизоляционными свойствами, а во многом даже превосходит их. Для получения качественной теплоизоляции стен важно правильно определить необходимую плотность материала и толщину плит. Вычисления ведут с учетом климатических особенностей региона и характеристик стен строения.

Состав, свойства и применение пенополистирола

Пенополистирол широко применяется в строительстве в качестве универсального утеплителя. Представляет собой газонаполненный материал, получаемый из полистирола и его производных, а также из сополимеров стирола. Благодаря своей структуре пенополистирол чрезвычайно лёгкий и недорогой материал, обладающий уникальными теплоизоляционными свойствами.

Состав пенополистирола

Содержание статьи

При вакуумном способе получения, газа в продукте вообще не будет. Вместо первого компонента, в зависимости от необходимости, могут использоваться другие полимеры. Например:

  • Полимонохлорстирол;
  • Полидихлорстирол;
  • Сополимеры стирола с прочими одномерными (например, акрилонитритом).

Технология получения материала

Технология получения пенополистирола

Требует наличия на стадии изготовления разнообразных вспенивающих веществ для заполнения массы полимерного вещества газами. Это могут быть лёгкие для кипения углеводороды (такие, как петролейный эфир, изопентан, пентан или обычный дихлометан) или специальные вещества, которые образуют газ (аммоний нитрат, диаминобензол, азобисизобутиронитрил).

Помимо всего перечисленного, дополнительными компонентами получаемого изделия могут становиться разнообразные вещества, которые так или иначе улучшают его характеристики:

  • Антипирены — объект статьи сам по себе не обладает высокой жароустойчивостью, а это значит, что в отдельных случаях эту жароустойчивость необходимо повышать при помощи добавления в полистирол веществ, которые обеспечивают достаточную огнезащиту;
  • Пластификаторы — для уменьшения ползучести смеси в процессе застывания и высыхания;
  • Наполнители — для изменения характеристик материала в целом и заполнения гранул чем-то ещё;
  • Красящие вещества — для придания готовому пенополистиролу определённых эстетических качеств.

Исходя из названия этого материала, можно сделать вывод о том, что этот объект получают из исходного сырья — полистирола. В обычном случае, расплавленную массу полимера наполняют газом при помощи вспенивания.

В дальнейшем, готовая смесь полимерного материала и газа нагревается паром. Благодаря этому, гранулы увеличиваются в объёме и распределяются равномерно по всему объёму смеси и спекаются друг с другом в одно целое. В результате полистирол резко набирает в объёме.

Схема цеха по производству пенополистирола

Для получения огромных объёмов необходимого материала, количество полимера относительно небольшое. Сам материал очень лёгкий и после формования готов к дальнейшей физической обработке и использованию.

Помимо описанного способа, существуют методы получения этого материала при помощи углекислого газа (в том случае, если необходим жаростойкий пенополистирол), или без какого либо газа вообще (гранулы в нём заполнены вакуумом).

Свойства

Изделие обладает рядом физических химических и биологических свойств. Если говорить о механических особенностях, то можно судить о значительной прочности на воздействие краткосрочных нагрузок и нагрузок средней длительности. Такой объект в международных классификациях характеризуется как жесткий пенопласт (ДИН 7726). В соответствии с таблицами, этот материал может выдержать десятипроцентное сжатие в объёме. Но, в нормативных документах отмечается, что после такого сжатия, изделие уже не восстановит свою первоначальную форму.

Отдельными физическими свойствами, являются теплоизолирующие свойства пенополистирола, его водонепроницаемость (однако, не стоит забывать про диффузию водяного пара) и регулируемую (в зависимости от условий и качества изготовления) пластичность.

Утепление пола пенополистиролом

В сравнении с другими материалами в определённых документах приводятся значения необходимой толщины покрытия из других материалов, что бы соответствовать толщине изоляции из пенополистирола всего в 12 сантиметров. При одном взгляде на эти цифры, всё становится понятно.

Шкала толщины материалов при одинаковой теплопроводности

По действующим российским строительным нормам толщина стен, одинаково препятствующих теплопотерям в здании, должна быть примерно:

  • Железобетон — 4 м 20 см;
  • Кирпич — 2 м 10 см;
  • Керамзитобетон — 90 см;
  • Дерево — 45 см;
  • Минеральная вата — 18 см;
  • Пенополистирол — 12 см.

Эти показатели весьма впечатляют. На сегодняшний день, есть совсем немного причин для того, чтобы отказываться от теплоизоляции из субъекта статьи.

Характеристики

Стоит остановиться подробнее на каждой из характеристик пенополистирола.

Схема утепления фундамента

Крайне низкая теплопроводность

Благодаря тому, что воздух составляет подавляющий объём во всём готовом изделии, можно судить о хороших теплоизолирующих качествах пенополистирола(а значит такой материал будет замечательно сохранять тепло в помещениях, повысит эксплуатационные сроки трубопроводов, обеспечит высокую надёжность и понизит потери тепла на тепломагистралях, послужит хорошей изоляцией на стационарных холодильных установках, защитит товары на складских помещениях, служит хорошим упаковочным материалом).

В наше время, когда цены на энергоносители скачут вверх ежемесячно, стоит подумать именно про максимальную изоляцию помещений от разного рода потерь тепла.

Если посмотреть на подавляющее большинство зданий в городах СНГ в тепловизор зимой, то можно увидеть, как потоки тепла покидают квартиры через стены наружу. С теплоизоляцией из субъекта статьи картина резко меняется. На смену ярко-красным и жёлтым пятнам(горячий, высокий уровень потерь тепла) приходят оттенки синего (потерь тепла почти не наблюдается) и фиолетового.

Стоит ли объяснять, что на обогрев такого помещения понадобиться куда как меньше энергии и тепла? И всё это, благодаря покрытию толщиной в 12 сантиметров. Вот насколько низка теплопроводность этого материала!

Практически, абсолютная водонепроницаемость

Готовое изделие почти не впитывает воду, совсем не разбухает, слабо подвержено процессу капиллярной диффузии (объект статьи не гигроскопичен и будет хорошей изоляцией от осадков, выпадения росы, высокой влажности).

Готовое изделие почти не впитывает воду

Так, например, известно, что объект совсем не гигроскопичен. Он не впитывает воду, даже будучи полностью погруженным в неё. Единственное явление проникновения воды в отдельные микроскопические гранулы материала. Но такое проникновение нельзя назвать значительным.

Даже при погружении в воду, объём поглощенной воды не будет превышать 3% от всего веса плиты. И даже в таком состоянии все прочие свойства материала не пострадают и останутся неизменными. Иначе говоря, изделие можно спокойно эксплуатировать в условиях с любой влажностью.

В то же время защита от проникновения водяного пара тоже радует. Скорость проникновения водяного пара в плиту составит не больше, чем 1% от самой скорости движения в воздушном пространстве вокруг пенополистирольной плиты. В то же самое время стоит отметить, что водяной пар и жидкая вода легко выходят из этого материала обратно.

Если соблюдать требования по эксплуатации, то можно использовать плиты для утепления цокольных этажей и подвальных стен. Там вещество изолятора будет находиться в постоянном контакте с грунтом, но на его свойствах это не отразится.

Прочность

Специалисты отмечают высокую прочность готового изделия и на изгиб и на сжатие. В зависимости от технологии изготовления, упругая зона деформирования пенополистирола может включать в себя 10% от всего объёма плиты. Если использовать в качестве исходного сырья не полистирол, а другие полимеры, то упругость материала можно повысить или снизить. Прочность готового изделия на сжатие, может составлять до 25 т на метр квадратный. Фактически, эта прочность недостижима для многих других материалов, которые имеют сходное с пенополистиролом применение.

Химические свойства

Говоря о химических свойствах, стоит упомянуть тот факт, что пенопласт чрезвычайно устойчив к подавляющему большинству химических веществ. Именно благодаря этому этот изолятор универсален и может эксплуатироваться в разнообразных средах.

В нормативных документах указана подробная сводка по устойчивости к распространённым веществам:

  • Раствор соли (или морская вода) — полностью устойчив;
  • Мыла и растворённые в воде смачивающие вещества — наблюдается стабильная устойчивость;
  • Отбеливатели — устойчив;
  • Разведённые в воде кислоты — устойчив;
  • Серная кислота — быстро растворяется;
  • Распространённые щелочные металлы — устойчив;
  • Органические растворители — не устойчив;
  • Насыщенные алифатические углеводороды, медицинский бензин — не устойчив;
  • Углеводородные энергоносители — не устойчив;
  • Спирты — условно устойчив.

При использовании лакокрасочных материалов, необходимо учитывать возможную вероятность нарушения структуры пенополистирола.

Звукоизоляция

Акустические свойства материала сильно зависят от одного фактора способности материала к преобразованию энергии звуковой волны в тепло. И именно здесь как нельзя кстати оказываются высокие теплоизоляционные свойства субъекта статьи. Речь идёт о ячеистой структуре пенополистирола.

Для полной звукоизоляции помещения необходима пенополистирольная плита толщиной в два или три сантиметра. В дальнейшем, чем выше толщина плиты, тем выше соответствующие свойства.

Также стоит отметить, что свойства самого пенополистирола могут быть улучшены, если создавать объект с высоким содержанием открытых пор и гранул воздуха.

Биологические свойства

Говоря о биологической устойчивости субъекта статьи, стоит вспомнить о том, что он не представляет никакого интереса ни для микроорганизмов, ни для каких либо еще насекомых или животных. Он не создаёт для них благоприятную среду, не пригоден в еду ни одному живому существу, не подходит для грибков и плесени. Пенополистирол биологически нейтрален и устойчив.

Также следует отметить, что изделие совершенно не токсично ни для человека ни для прочих живых организмов. По крайней мере, на протяжении многих лет использования этого вещества в качестве упаковочного, никаких происшествий, отравлений или ранений не было отмечено. Из этого вещества делают упаковки для пищевых продуктов.

Огнестойкость

Пенополистирол устойчив к пожарам. Его температура горения в два раза превышает аналогичную у бумаги, и в 1.8 раза превышает температуру самовоспламенения необработанной древесины.

Пенополистирол горит, как и многие другие материалы, но сам по себе горение не поддерживает. Если открытого огня не будет, то пенополистирол потухнет через несколько секунд.

Также, отмечается высокая долговечность материала (не разлагается под действием окружающей среды, срок годности в нормальных условиях почти неограничен.

Виды производимого пенополистирола

Применение пенополистирола возможно разнообразными методами. Однако, свойства объекта говорят сами за себя.

Хорошее применение

  • Теплоизоляция;
  • Гидроизоляция и влагоизоляция.
  • Звукоизоляция.

Критерии выбора

Наиболее интересным является употребление в строительстве. Однако, применение материала именно в этой области мало изучено. Существует ряд критики именно по этому вопросу. Однако, с развитием технологии каркасного строительства, изделие активно используется на малых и крупных строительных предприятиях.

Пенополистирол в строительстве

Уже исходя из вышеописанного технического процесса, можно сделать вывод о том, что этот компонент будет чрезвычайно лёгким и недорогим, и может широко применяться в строительном производстве в качестве универсального утеплителя для стен или упаковочного материала.

Как и любой другой строительный материал, пенополистирол подвергался многочисленным проверкам и исследованиям. Благодаря этим исследованиям, свойства пенополистирола уже полностью изучены. Пенополистирол — объект, которым пользуются в строительстве на протяжении длительного периода времени.

Выбор конкретной марки пенополистирола должен зависеть от условий эксплуатации изделия.

 

Видео

Посмотрите видео о технологии производства, свойствах и способах применения полистирола

характеристики и свойства ка утеплителя |

10 июля 2016      Напольные и стеновые материалы

Пенопласт – один из самых эффективных синтетических утеплителей, используемых для наружной и внутренней отделки дома. Он быстро приобрел популярность благодаря хорошим эксплуатационным качествам и стал распространяться в многочисленных областях частного и промышленного строительства.

Состав и структура материала

Основной компонент пенопласта – вспененный полистирол, причем самого полимера в готовом продукте содержится всего около 2% (по объему). Все остальное пространство занимает газ (природный или углекислый), заключенный в замкнутые полистирольные капсулы или ячейки. Макроструктура материала представляет собой гранулы диаметром в несколько миллиметров, спрессованные и затем разрезанные в конгломераты разной формы.

Стенки полимерных капсул обладают минимальной пористостью, поэтому в ячейки с газом почти не попадает влага. Это поддерживает низкую плотность пенопласта и сохраняет его теплоизоляционные качества. Для снижения горючести в материал вводят ряд добавок, снижающих время самостоятельного горения (без внешнего источника пламени). Благодаря этому повышается пожаробезопасность при условии кратковременного воздействия огня.

Физические свойства пенопласта

К главным характеристикам пористого полистирола относятся:

  • прочность – пенопласт не отличается выдающимися прочностными характеристиками и способен крошиться и ломаться даже при слабом механическом воздействии. Его можно легко повредить при помощи острых предметов или просто ударив по поверхности. Чтобы снизить вероятность разрушения, пенопласт покрывают слоями более твердого материала, равномерно распределяющего внешние нагрузки;
  • гибкость – пенополистирол слабо поддается изгибающим воздействиям и может сломаться под ними в любой момент. По этой же причине пенопластовые плиты устанавливают лишь стационарно, избегая любых крутящих нагрузок;
  • теплопроводность – наличие в полых капсулах газов (естественных теплоизоляторов) обеспечивает материалу низкий коэффициент теплопередачи. Этому также способствует отсутствие конвекции внутри пор из-за их малого диаметра. Чтобы полностью прогреть кусок пенопласта до заданной температуры, понадобится длительное время;
  • склонность к усадке – свободнолежащие плиты из пенополистирола поддаются незначительной усадке, вызванной силой тяжести. Величина усадки составляет 1,5-3 мм в течение шести месяцев. По окончании этого срока естественное уплотнение материала прекращается;
  • температурное расширение – при повышении температуры линейные размеры плиты увеличиваются (процесс является обратимым). Численные показатели расширения соответствуют примерно 1 мм на 1 м плиты пенопласта при изменении температуры на 15-20 °С;
  • паропоглощение – пенопласт менее стоек к диффузионному проникновению влаги, чем к воздействию жидкой воды, поэтому в особо влажных помещениях его поверхность дополнительно прикрывают слоем металлической фольги. При ее отсутствии часть водяных паров может проникать через слой материала и конденсироваться при снижении температуры, что отрицательно влияет на всю теплоизоляционную систему.

Химические свойства

К эксплуатационным параметрам материала, обуславливающим долговечность под действием внешних факторов, относятся:

  1. химическая устойчивость – пенополистирол невосприимчив ко многим веществам, кроме растворителей и кислот-окислителей. Смеси на основе ацетона, эфиров и легких углеводородов быстро растворяют пенопласт, не оставляя от него даже видимых следов. Со щелочами пенопласт умеренно устойчив, однако, специально подвергать их воздействию все же не стоит;
  2. температурная стойкость – пенопласт имеет низкую температурную границу разрушения. Уже при 60-70 °С из него начинают выделяться газы, являющиеся продуктами деструкции исходного полимера. При температуре выше 100 °С разложение полистирола происходит особенно интенсивно и сопровождается еще большим количеством токсичных выделений. Тяжелые последствия на организм могут наступить даже спустя несколько дней после их вдыхания.

Пожарная безопасность пенопласта двояко трактуется сторонниками и противниками материала. Первые утверждают про его высокую устойчивость к пламени, аргументируя это тем, что подожженный пенопласт практически не поддерживает огонь без постороннего источника тепла. Вторые сетуют на выделение большого количества газов при пожаре, вредных для человека. При объективном рассмотрении пенопласт – довольно горючее вещество, требующее правильного обращения при отделке зданий.

Видео: Пенопласт (пенополистирол, ППС, EPS). Преимущества и недостатки.

Биологические свойства пенопласта

Пенопласт относится к группе строительных материалов, которые не поддаются воздействию микроорганизмов. Из-за слабого водопоглощения на поверхности пенопласта очень медленно образуется плесень. Грибковые поражения пенополистирола можно наблюдать лишь в очень влажных помещениях с отсутствующей вентиляцией.

В отличие от бумаги или древесины, пенопласт не разрушается при появлении плесени, а ее налеты можно легко очистить с поверхности вручную. Деструкция утеплителя, наблюдаемая на протяжении длительного времени, связана не с биологическими факторами, а с действием ультрафиолета, тепла и кислорода воздуха.

Применение пенопласта в ремонте и строительстве

Благодаря невысокой стоимости, малой плотности и хорошим теплоизоляционным качествам, пенопласт используют во всех строительных сферах – от возведения капитальных стен до отделки помещений. Его часто рекомендуют в качестве утеплителя крыши и подкровельного пространства, уложенного снаружи и внутри здания. Чтобы получить действительно экологичную и безопасную постройку, к отделке пенопластом следует подходить с большим вниманием.

Способы использования пенополистирола:

  • обшивка наружной части стен. Внешний пенопластовый слой необходимо покрыть слоем штукатурки или другого прочного материала, чтобы избежать разрушения при механическом и солнечном воздействии;
  • отделка помещения изнутри. При возведении небольших домов часто используют метод несъемной опалубки, при котором промежуток между стенами из пенопластовых блоков заливается бетоном. Чтобы защитить жильцов в случае пожара, внутренний слой пенопласта нужно укрыть слоем штукатурки толщиной не менее 30 мм.
  • как прослойка между двумя стенами – используется в капитальном строительстве и является оптимальным строительным решением. Такие постройки не обладают выдающимися теплотехническими характеристиками, однако, температура в них зимой все же выше, чем в домах без пенопласта, а в жару внутренние поверхности стен нагреваются меньше. Подобное расположение более безопасно с пожарной точки зрения, поскольку даже при интенсивном возгорании прослойка не сможет воспламениться.
Видео: Утепление пенопластом фасад. Как выбрать пенопласт. Как выбрать сетку для пенопласта.

Совет: при использовании пенопласта внутри помещения через него не следует прокладывать трубы отопления и подвода горячей воды, а также электрическую проводку без металлического гофрирования. Локальные перегревы в местах контакта пенопласта с коммуникациями будут приводить к ускоренному разложению полистирола и выделению вредных паров.

Выводы: пенопласт – эффективный теплоизоляционный материал, обладающий стойкостью к влаге и не изменяющий своих характеристик при условии нормальной эксплуатации. Из-за слабой устойчивости пенополистирола к высоким температурам и чрезвычайной токсичности продуктов горения следует уделять особое внимание его защите негорючими и огнестойкими покрытиями. Пенопластовые утеплители лучше всего использовать для защиты внешней стороны стен и теплоизоляции в межстенном промежутке, чтобы исключить возможность их нагрева и разложения.

область применения, долговечность и свойства материала

Обустройство отопления в квартире обходится недешево. Сделать его качественным можно, используя экструдированный пенополистирол. Технические характеристики его находятся на высоком уровне, а потому материал считается одним из лучших в своем роде. Он не крошится, считается удобным в монтаже. Обустройство его не приводит к расходу большого объема полезного пространства в помещении.

Пенополистирол – отличный вариант для качественного утепления фасада дома

Свойства материала

Материал отличается ячеистой структурой. Оболочка у него тонкая, сделана из полистирола. Примерно 98% его структуры заполнено воздухом. Это своеобразная твердая пена, вот почему его называют пенополистиролом. Внутри него имеется множество пузырьков. За счёт этого материала удаётся отлично удерживать тепло. Пребывающая без движения воздушная прослойка представляет собой хороший теплоизолятор.

За счет пузырчатой структуры – пенополистирол является хорошим теплоизолятором

Если сравнивать с минеральной ватой, показатель теплопроводности у этого материала невысокий. Коэффициент ее варьируется в пределах 0,028-0,034 ватт на метр на Кельвин. Чем плотнее пенополистирол, тем больше указанный показатель. Для экструдированного материала с плотностью 45 кг на кубометр указанный параметр составляет 0,03 Ватт на метр на Кельвин. Этот показатель актуален, если температура окружающего пространства не меньше -50 и не более +75 градусов.

Прочие особенности

Паропроницаемость экструдированного пенополистирола равна нулю. Если же речь идет о вспененном материале, то указанный показатель будет иным. Дело в том, что изготавливают его по другой технологии. Формовка его осуществляется посредством разрезания большого блока на фрагменты необходимой толщины. Через образованные вспененные шарики проникает пар. Он достигает воздушных ячеек.

Паропроницаемость экструдированного пенополистирола равна нулю, в отличии от вспененного аналога

Обычно экструдированный пенополистирол не разрезают. Из экструдера они поступают уже с гладкой поверхностью и определённой толщиной. Вот почему пар проникнуть в него не может.

Вспененный пенополистирол впитывает до 4% влаги, если его погрузить в воду. Водные виды, сделанные посредством метода экструзии, остаются почти сухими. Изделия вбирают в себя всего лишь 0,4%, то есть в 10 раз меньше воды.

Экструдированный пенополистирол (ЭППС) считается самым прочным. У него имеется самая крепкая связь между молекулами. Показатель прочности статического изгиба варьируется от 0,4 до 1 кг на кв. см. Вспененные разновидности по этой причине используются меньше. Метод экструзии признан более эффективным, потому что он предоставляет возможность получения современного материала с хорошими показателями влагостойкости и прочности.

Полистирольный пенопласт и экструзионный пенополистирол состоят из одного и того же вещества. Отличаются они по технологии создания гранул.

Обзор характеристик экструдированного пенополистирола представлен в данном видео:

Воздействие внешних факторов

Олифа, ацетон и определенные виды лаков могут повредить структуру материала и даже растворить его. В этом плане опасность представляют любые продукты, полученные вследствие перегонки нефти. То же самое касается отдельных видов спирта.

Воздействие лаков, спиртов может губительно сказаться на пенополистироле

На какие вещества не реагирует материал:

  • минеральные удобрения;
  • мыло;
  • сода;
  • цемент;
  • гипс;
  • битум.

Материал не любит прямых лучей солнца. Под воздействием ультрафиолетового облучения он теряет свою прочность и упругость. Дополнительным разрушающим фактором являются погодные явления, такие как дождь, ветер и снег.

Звукопоглощение и биоустойчивость

В результате исследования удалось установить, что плесень не приживается в структуре пенополистирола. Это доказали учёные из США, которые провели соответствующие опыты в 2004 году. Заказчиком их выступали фирмы-производители из Америки.

Пенополистирол не подвержен поражению грибка и плесени

Если хочется спастись от лишних звуков с улицы, пенополистирол в этом вряд ли поможет. Он способен приглушать ударный шум, но для этого надо укладывать его толстым слоем. Что касается воздушных шумов, пенополистирол справиться с ними тоже не может. Ячейки с воздухом у него располагаются жёстко. Изнутри они изолированы полностью. Вот почему для распространяющихся по воздуху звуковых волн следует обустраивать другие преграды.

Экологичность и горючесть

Продолжительность службы полистирола довольно велика. За весь период эксплуатации материал не теряет собственных свойств. Если верить испытаниям, можно много раз его замораживать и размораживать, характеристики экструдированного пенополистирола от этого не пострадают. Материал включает в себя антипирены, а потому не подвержен воздействию огня. При этом на воздухе неизбежно случается процесс окисления.

Пенополистирол является самозатухающим материалом, поэтому не подвержен действия огня

У вспененного пенополистирола структура рыхлая, к тому же он восприимчив к механическим воздействиям и износу. Экструдированный материал меньше подвержен окислению, но рано или поздно его ожидает аналогичная участь. Пенополистирол, уложенный только что, ещё и выделяет стирол, потому что на стадии производства невозможно обеспечить полную полимеризацию. Пока этот процесс не будет завершён, выработка указанного вещества продолжается.

Профессионалы часто обсуждают вопрос о вредности пенополистирола. Производители пытаются привести различные доводы в пользу изготавливаемого ими материала. В частности, они утверждают, якобы он менее вреден, нежели древесина. Компании делают акцент на том, что при горении дерево выделяет токсичные соединения, пенополистирол же образует двуокись углерода. Однако, если температура горения превысит 80 градусов, произойдет выброс паров вредных веществ. Это соединения бензола, толуола и стирола.

Горит любой материал. Производители несколько лукавят, утверждая, якобы пенополистирол способен самостоятельно затухать. Неточным является утверждение о том, что он менее опасен, чем древесина. Если заглянуть в официальное описание в ГОСТ, можно найти информацию о том, что пенопласты относятся к группе наиболее опасных веществ.

Продолжительность службы

Если использовать пенополистирол правильно, покрывая его декоративной штукатуркой, срок его службы удастся увеличить до 30 лет. Но в реальности всё оказывается не столь прекрасно, как кажется. Долговечность понижается по причине человеческого фактора. Мастера нередко обустраивают теплоизоляцию некачественно. Да и сами заказчики порой пытаются сэкономить на материалах. Если монтажом занимался неопытный работник, то вряд ли он сможет укладывать правильно пенополистирольные плиты.

Срок службы утеплителя зависит от качества материала и правильности монтажа

Распространенной ошибкой является неправильный подсчет толщины изделий. Почему-то многие думают, что если взять толстую плиту толщиной 30 см, она будет служить дольше и обеспечит дом теплом. В реальности же он больше будет страдать от температурных перепадов и покроется трещинами. Туда без особых усилий проникнет прохладный воздух с улицы. В странах Европы, согласно установленным нормам, используют пенополистирол толщиной не больше 3,5 см.

Советы по выбору

Характеристики, свойства пенополистирола должны быть тщательно изучены перед покупкой. Он считается одним из самых популярных материалов для строительных работ.

Его преимуществами являются:

  • легкость;
  • доступная цена;
  • способность обеспечивать комфортные температуры в помещении;
  • простота работы.

С каждым годом появляется все больше производителей, утверждающих, что их пенополистирол самый лучший. Потеряться в таком широком ассортименте не составляет труда.

Пенополистирол – легкий, прочный материал с высокой теплоизоляцией

Не стоит покупать первый попавшийся материал. Важно присмотреться внимательно к его параметрам. Если изделие берется для утепления фасада, необходимо отдать предпочтение модификации ПСБ-С. Ее обозначают в качестве самозатухающей. Он имеет обозначение в виде цифры 40. Если же на упаковку нанесен показатель 25 и меньше, его можно использовать разве что для упаковочных работ. Для строительства он не подходит.

Приобретая материал, надо смотреть, согласно каким стандартам его производили. Не стоит брать изделия, которые сделаны согласно ТУ, а не по ГОСТ. Плотность материала с маркировкой 40 — 28-40 кг на кубометр. Получается, что компания вводит своего покупателя в заблуждение, так как средств на пенополистирол меньшей плотности уходит намного меньше. Вот почему не стоит смотреть исключительно на число, указанное в маркировке, а спрашивать документы на товар. В них будет достоверная информация.

Перед покупкой можно попробовать отломить с края кусок материала. Если речь идёт об изделии низкого качества, он поломается с неровными краями. Полученный методом экструзии пенополистирол сформирует аккуратный разлом. На срезе можно будет увидеть полости в виде правильных многогранников, тогда как в первом случае это будут круглые шарики маленького размера.

Следует отдавать предпочтение известным и раскрученных фирмам, если хочется получить настоящее качество. Это такие компании, как BASF, Knauf, а также российская организация Теплекс.

Сфера применения

Пенополистирол используется в качестве элемента для утепления различных объектов. Это могут быть, к примеру, водопроводные трубы.

Применяют его для работ с:

  • оконными и дверными откосами;
  • кровлей;
  • полом;
  • стенами.

Пенополистирол высокой плотности требуется там, где предъявляются высокие требования к качеству конструкций. Применение для изоляции труб является оправданным в экономическом отношении. Берут блочный пенополистирол с той целью, чтобы в случае повреждения можно было с легкостью получить доступ к трубе. Для этого убирают определенный участок защитного покрытия.

Пенополистирол активно применяется при утеплении труб

Пенополистирол находит активное применение при обустройстве транспортных путей. Его применяют потому, что он понижает вертикальную нагрузку на полотно дороги при строительстве сооружений. Его задействуют и в сфере производства СИП-панелей. Можно сказать, что область использования его почти ничем не ограничена. Он отличается небольшой плотностью, поэтому недостаточно устойчив к механическим повреждениям. Это надо учитывать, выбирая его в качестве материала для работы.

Утепление стен и полов

Чтобы работать со стенами, прибегают к двум технологиям. Согласно первой, монтируют утеплитель при помощи длинных гвоздей с широкими шляпками. Вторая методика предполагает установку посредством специальных клеящих веществ. Перед нанесением очищают рабочую поверхность от грязи. Материал также тщательно зачищают. Стену надо немного намочить. Наносят клей небольшими фрагментами с промежутком 20 см. Если работы производятся на керамзитобетонной стене, его потребуется больше.

Клей обладает пластичностью, потому позволяет быстро устранять любые дефекты, придавать плите правильное положение. Необязательно склеивать плиты по стыковому шву. Пока высыхает связующее вещество, можно закидывать досками экструзионный или блочный пенополистирол, прижав его к утеплённый плоскости. Как только клей окончательно высохнет, ее покрывают штукатуркой, укладывают облицовочный кирпич или монтируют декоративные панели.

Для утепления пола плиты используют потому, что они обладают хорошей несущей способностью и жесткостью. Благодаря хорошей изоляции, потери тепла через нижние перекрытия сводятся к нулю. Уменьшается уровень шума, проникающего через их структуру.

Укрепляют плиты пенополистирола или дюбелями или клеющей смесью

Чтобы утеплить пол, используют плиты с толщиной не более 50 мм. Кладут их поверх рулонного или сыпучего материала с изолирующими характеристиками. Располагают между лагами. Обязательной является герметизация стыковых швов между ними. После этого делают бетонную стяжку слоем в 6 см. Вместо стяжки допустимо использовать древесно-стружечные плиты. Сухой пол или бетонная стяжка играет роль амортизационного компонента. За счёт такой прослойки можно исключить попадание в конструкцию пола звуковых колебаний.

Пенополистирол был и остаётся востребованным теплоизолятором, хоть и способен выделять вредные компоненты при чрезмерном нагревании. В качестве утеплителя у него есть немало преимуществ.

Изделие можно с легкостью разрезать простым ножом, да и доступен он по минимальной цене. Он практически не впитывает влагу, при этом обеспечивает квартиру оптимальным уровнем тепла.

У материала имеются определенные недостатки, но разработчики постоянно работают над формулой. Они добавляют разного рода добавки, но никому не раскрывают своих рецептов. Пенополистирол нового поколения содержит различные компоненты для борьбы с неблагоприятными условиями среды. Это антипирены, не позволяющие распространяться огню, и предотвращающие горение. Активные работы ведутся в плане долгосрочности изделий, выработки стойкости к внешнему воздействию.

Пенопласты - характеристики свойства и виды пенопласта | ПластЭксперт

Пенопласт. Основные понятия

Пенопласт – это разновидность композитного материала низкой плотности или пеноматериала, одним из компонентов которого является полимер, вторым компонентом – газ. Другими словами, пенопласт является наполненной газом пластической массой. Как правило, пенопласты, в отличие от поропластов, имеют строение в виде изолированных ячеек или отвердевших пен. Ячейки состоят из замкнутых полостей, которые не соединены между собой и в качестве разделителя имеют стенки полимерной матрицы. Отличие поропластов от пенопластов состоит в том, что первые обладают губчатой структурой (поры не изолированы). Система пор, связанных между собой, является главным признаком поропластов.

Отметим, что определение пенопластов и поропластов, данное выше, достаточно условно, т.к. во многих случаях в пенопласте значительное количество ячеек соединено между собой, а в поропласте может быть изолировано. На сто процентов можно говорить об изоляции лишь в том случае, если материал состоит из отдельных вспененных гранул, например популярный в строительстве пенопласт пенополистирол. Точнее будет называть пенопластом любой наполненный газом пластик, который был произведен вспениванием изначально вязко-текучей или жидкой композиции полимера с дальнейшим отверждением последней.

Производство вспененных пластмасс

Выпуск пенопластов в промышленных условиях заключается в том, что газ распределяется в полимере, который в данном случае является полуфабрикатом. Это может быть расплав, раствор, расплаве, дисперсия, жидкий олигомер и т.д. Либо в процессе производства газ не добавляется, а создаются условия для самостоятельного выделения необходимого объема газа в массе полимерного связующего. Это может происходить непосредственно в ходе синтеза или модификации исходного полимера, яркий пример такого материала – пенопласт ППУ (пенополиуретан).

Технологический процесс получения пенопластов использует разнообразные способы достижения эффекта вспенивания, их можно разделить на следующие виды:

  • нагнетание газа под давлением в полимерную систему;
  • добавление в полимерную систему химических агентов порофоров или газообразователей, которые при определенных условиях разлагаются с выделением газообразных соединений;
  • добавление веществ, которые выделяют газ в ходе химической реакции между собой или с другими компонентами системы;
  • перемешивание при помощи механических устройств в присутствии пенообразователей или так называемое «барботирование»;
  • введение в полимерную матрицу легко испаряющихся жидкостей, создающих газовую фазу при повышении температуры;
  • другие реже используемые операции.

Различные способы получения вспененной структуры позволяют варьировать свойства готовой продукции в зависимости от исходного состава системы и условий отверждения композиции. В частности, можно получить пенопласт более открытой или замкнутой структурой, разной плотности, различных размеров ячеек и т.п.

Производство пенопласта

Машины и оборудование для производства пенопластов делится на типы, которые зависят от метода получения конечного материала и технических характеристик начального полимера, предназначенного для вспенивания.

Виды пенопласта по методу производства. Экструдированный пенопласт, чаще всего встречается полиэтилен, производят из полимера вспениванием в цилиндре экструдера, либо в элементах формующей оснастки. Пенополистирол или ПСВ производится в виде бисерных гранул, содержащих легкокипящий пентан, которые затем для вспенивания обрабатываются горячим паром непосредственно в форме.

Уже упомянутый выше пенополиуретан получают и перерабатывают в изделия методом впрыска двухкомпонентной смеси на специальных заливочных машинах под давлением. Причем таким образом получают изделия и из мягкого (поролон) ППУ, и жесткого (изоляция труб, детали интерьера автомобиля), так называемого интегрального пенополиуретана. Компонентами для смеси являются полиол и изоцианат, реагирующие с выделением углекислого газа. Их химические особенности и соотношение при впрыске определяют свойства получаемых изделий. Смешение полиола и изоцианата из-за их высокой реакционной способности обычно происходит в головке высокого давления непосредственно перед впрыском в полость в формы.


Рис. 1 Мягкая мебель – основной рынок для эластичного ППУ (поролон).

Простейшие изделия из вспененных пластмасс можно получать и на стандартных машинах для переработки полимеров, например ТПА или экструзионных линиях. Для этого в состав композиции необходимо добавить специальные концентраты добавок веществ, разлагающихся в ходе техпроцесса, так называемых порофоров. Обычно при этом не достигается значительного вспенивания изделий, соответствующей экономии сырья и улучшения свойств готового продукта, однако на его поверхности могут появиться нежелательные следы выхода газа по полимерной массы – дефект «серебрения». Строго говоря, при этом методе получается слегка подвспененная монолитная деталь, а не пенопласт в классическом понимании.

Детали из поропластов можно также выпускать путем вымывания растворимого наполнителя из пластиковой заготовки. Другой редкий способ заключается в спекании порошкообразных пластмасс, причем он подходит и для других материалов, например некоторых металлов. Также пенопласт можно получать при конденсационном структурообразовании, возможного в растворах полимеров. Родственные пенопластам материалы получаются добавлением в полимерную матрицу полых наполнителей, заполненных газом, в том числе микрокапсул различной природы. Таким образом производят газонаполненные пластмассы.

Полимеры, пригодные для вспенивания, и вспениватели

Большинство известных полимеров вполне можно наполнять газами, получая пенопласт. При этом крупнотоннажные пенопласты промышленность производит в основном на основе полистирола (вспененный полистирол, ПСВ), полиэтилена (вспененный ПЭ), поливинилхлорида (пеноПВХ), полиуретанов (ППУ), полипропилена (вспененный ПП). Реже используются полиреактивные, как и ППУ, материал, например эпоксидные, карбамидные, фенольные смолы, а также кремнийорганические полимеры.

Главным образом, при вспенивании в промышленности применяются следующие газообразователи: имеющие в составе азот (азосоединения, нитросоединения, карбонат аммония и т.п.) и легкокипящие жидкости — изопентан, разновидности фреона, метиленхлорид.

Свойства изделий из пенопластов

Современная индустрия производит эластичные (мягкие) и жесткие (интегральные) пенопласты, имеющие ячейки размером 0,02—2 мм, максимум до 5 мм. Эти материалы обладают очень высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами и очень низкой кажущейся плотностью (от 0,02 до 0,5 г/см2). Другие характеристики пенопластов, такие как механические и электрические свойства, газопроницаемость, водо- и химическая стойкость и т.п. зависят от химического состава и рецептуры изначальной полимерной системы и от метода производства и структуры изделия.

Детали из пенопласта, как правило, не нуждаются в дальнейшей постобработке. То есть количество отходов при производстве и эксплуатации таких изделий низкое. Этот факт вкупе с уже озвученными преимуществами делает пенопласт очень привлекательной для изготовителей изделий из пластиков.

Области применения пенопластовых изделий

Теплопроводность любых вспененных материалов очень низкая, что определяющих широкий спектр их применения в самых различных областях человеческой жизни.


Рис 2. Относительно новое применение пенопласта – одноразовые лотки для пищи.

Описываемые изделия широко применяются как утеплитель и звукоизоляционный материал в строительстве, теплоизоляции трубопроводов, в судостроении и самолётостроении, в машиностроении (изоляция холодильников и химических реакторов), автопроме и во многих других областях. Пенопласт применяют при производстве многослойных конструкций (сэндвич-панели), различных плавучих средств, изоляционных листов, амортизирующих прокладок. Широчайшую популярность завоевал вспененный полистирол в разнообразной таре и упаковки, в том числе для бытовой техники и электроники, а также в виде лотков для пищевых продуктов. Огромный объем производства эластичного пенополиуретана необходим для выпуска мягкой мебели, матрацев и зимней одежды. Срок эксплуатации таких изделий может достигать десятков лет.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Какие у пенопласта физические, химические свойства и технические характеристики?

Какие свойства имеет пенопласт

Повсеместное использование пенопласта в строительстве, утеплении, при производстве и хранении различного вида продукции объясняется его доступностью. Лист пенополистирола стоит намного меньше, чем его современные конкуренты. Но дело не только в сэкономленных гривнах - пенопласт обладает набором качеств, которые позволяют ему быть незаменимым в некоторых областях применения.

Однако, часть свойств пенополистирола ограничивает возможности его применения или требует соблюдения правил эксплуатации. Рассмотрим физические и химические свойства пенопласта и определим, как и где его можно применять, а в каких случаях лучше предпочесть другой теплоизолятор.

Что такое пенопласт

Впервые пенопласт был создан в Германии в 1839 г. С тех пор он прочно вошел в мировую строительную и промышленную индустрию. В 1951 г. был изобретен беспрессовый пенополистирол (стиропор), который на сегодняшний день является самым востребованным на строительном рынке.

Пенополистирол - материал, состоящий из отдельных газонаполненных полистирольных ячеек. Он легкий, плавучий, демонстрирует высокие тепло-, звуко-, электроизоляционные характеристики. Его свойства зависят от степени вспенивания, строения ячеек, химической составляющей полимера.

Химическая формула пенопласта говорит об его экологической чистоте. Материал состоит из углерода и водорода([-СН2-С(С6Н5)Н-]n-).

Технология получения пенопласта

Изначальный размер гранул сырья предопределяют качество и сферу применения готового пенопласта. Наиболее плотные листы получаются из самых маленьких гранул. Добавление вторичного сырья также отражается на конечном продукте.

В зависимости от первоначального размера гранул во многом зависят прочностные качества конечного продукта. Чем меньше размер гранул, тем плотнее материал получится на выходе. При этом качество впрямую зависит и от добавок вторичного сырья. Сам процесс состоит из нескольких этапов.

Процесс изготовления пенопласта

  1. Многократное воздействие паром под высоким давлением на полистирол. В этот момент из сырья выходит фреон. Сырье увеличивается в объеме, в среднем, в 50 раз, получаются гранулы.
  2. Полученные шарики проходят этап кондиционирования в силосе при специальной температуре и интенсивной продувке воздухом.
  3. Из гранул в блок-форме прессуют блоки материала, которые потом охлаждают с помощью вентиляторов.
  4. Блоки кондиционируют и раскраивают на станках на листы нужной толщины и размеров.

Физико-механические свойства

В первые 24 часа пенопласт поглощает жидкость примерно в количестве 1-2% от объема материала. За эти сутки наполняются открытые на срезе ячейки. Затем объем водопоглощения замедляется и в течение 30 дней сходит на нет.

Пенопласт на 98% состоит из воздуха, который находится в замкнутых полистирольных ячейках. Воздух в ограниченном пространстве гранул остается в них и постоянно демонстрирует высокие теплоизоляционные показатели.

Теплопроводность материала при 200 С - 0,033-0,038 Вт/м*К, в зависимости от марки.

Пенопласт часто применяется для повышения звукоизоляции комнат, если уровень звука из соседних помещений не бьет рекорды, которые ставят болельщики при шумовой поддержке на трибунах. Подробнее о звукоизоляции пенопластом мы говорили в этой статье.

Пенопласты отличаются высокой механической прочностью при нагрузках короткой, средней длительности.

Пенопласт относят к относительно пожаробезопасным стройматериалам. Он не поддерживает горение, воспламеняется при температуре 3460 С при непосредственном контакте с огнем. Для самовозгорания материала требуется температура 4910 С.

При прекращении контакта с огнем, пенопласту достаточно 4 секунд, чтобы затухнуть самостоятельно.

При продолжительных температурных нагрузках свыше 100 градусов, пенопласт размягчается и деформируется. При этом он выдерживает краткосрочные воздействия температур выше этого показателя. Например, при склеивании горячим битумом.

Пенополистирол не создает благоприятных условий для развития микроорганизмов, устойчив к образованию плесени из-за сухой внутренней среды.

Средний срок службы пенопласта - не менее 50 лет.

Сводная таблица физико-механических свойств пенопласта

Средняя плотность

до 35 кг/м3

Теплопроводность

0,33-0,38 Вт/м*К

Прочность на сжатие

0,05-0,25 МПа

Сопротивление теплопередаче

от 2,564 м2К/Вт

Звукоизоляция (воздушный шум)

более 53 Дб

Время до самозатухания

не более 4 с

Сопротивление воздухопроницанию (плиты толщиной 50-100 мм)

79 м2*ч*Па/кг

Водопоглощение за сутки

до 2% от общего объема листа

Влажность

до 12%

Паропроницаемость

до 0,12 мг/м*ч*Па

Химические свойства материала

Пенопласт демонстрирует стойкость к воздействию большинства химических веществ. Но нужно помнить о возможных повреждениях при контакте с растворителями, красками и агрессивными веществами. Подробнее стойкость к химикатам представлена в таблице.

Вещество

Стойкость

Растворы соли, морская вода

+

Мыло, отбеливатели (гипохлорид, хлорная вода)

+

Разведенные кислоты

+

Соляная кислота (35%), азотная к-та (50%)

+

Серная к-та, муравьиная к-та и другие безводные кислоты

-

Нашатырный спирт

+

Органические растворители (ацетон, растворители лака, бензол и др.)

-

Дизтопливо, бензин

-

Спирты, парафиновые масла

+/-

(может не выдержать длительного воздействия)

Безопасность материала

Пенопласт, произведенный с соблюдением европейских стандартов, экологически безопасен. Материал может использоваться для производства упаковки для пищевых продуктов, так как соответствует требованиям министерства здравоохранения Украины.

Нецелевое использование пенопласта

Пенополистирол - материал с широким спектром возможностей. Но его поведение при эксплуатации зависит от условий применения. Нецелевое использование материала не может гарантировать сохранение пенопластом своих первоначальных свойств.

Так, например, при покраске необходимо использовать только водно-дисперсионные краски, чтобы сохранить целостность структуры пенополистирола. Распространенные виды краски на масляной основе имеют в составе растворитель, контакта с которым пенопласт не выдержит.

При утеплении пенопластом внутренних стен нужно понимать, что его воздухопроницаемость низкая. Поэтому необходимо устраивать системы принудительной вентиляции помещения.

В ассортименте производственной компании “ВIК БУД” есть различные виды пенопласта, произведенные по европейским стандартам. У нас можно заказать плиты различной плотности и размеров с оперативной адресной доставкой по городам Украины. Каждая гранула пенопласта бережет Ваше тепло и бюджет.

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.

Хотели бы вы написать нам? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим...

Давайте работать вместе!

Стирол - ароматический мономер, промышленно производимый 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 прозрачен, тогда 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.

Хотели бы вы написать нам? 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 % от 88 до 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 стеклообразном 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
Тепловое 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 постоянная (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.

Прочие формы полистирола

Ненаполненный полистирол также известен как кристаллический полистирол (PS) или полистирол общего назначения (GPPS).Однако, поскольку кристаллический полистирол является хрупким, к полистиролу добавляют другие полимеры, чтобы улучшить его прочность, 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 является водонепроницаемым и эффективным теплоизолятором.

Использует

Полистирол впервые был 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.

.

Что такое полистирол? | Факты об использовании, преимуществах и безопасности

Ответы на вопросы

Что организации здравоохранения говорят об упаковке из полистирола для пищевых продуктов?

Должностные лица общественного здравоохранения поощряют использование санитарной одноразовой упаковки для пищевых продуктов (такой как полистирол) в соответствующих условиях. Одноразовая упаковка для предприятий общественного питания может помочь уменьшить количество болезней пищевого происхождения в домах, больницах, школах, домах престарелых, кафетериях и ресторанах.

Что регулирующие органы говорят о безопасности упаковки из полистирола для пищевых продуктов?

В США FDA строго регулирует все упаковочные материалы для пищевых продуктов, включая полистирол. FDA на протяжении десятилетий заявляло, что полистирол безопасен для контакта с пищевыми продуктами. Европейская комиссия / Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов и другие регулирующие органы пришли к аналогичным выводам.

Что говорят ученые о безопасности полистирольной упаковки для пищевых продуктов?

С 1999 по 2002 год международная группа экспертов из 12 человек, выбранная Гарвардским центром анализа рисков, провела всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола на рабочем месте и в окружающей среде.

Ученые проанализировали все опубликованные данные о количестве стирола, внесенного в рацион из-за миграции из упаковки, контактирующей с пищевыми продуктами. Ученые пришли к выводу, что нет причин для беспокойства из-за воздействия стирола из пищевых продуктов или из полистирола, используемого в приложениях, контактирующих с пищевыми продуктами, таких как упаковка и контейнеры для общественного питания.

Часто ли вещества из упаковки «переходят» в продукты питания?

Вся упаковка - стекло, алюминий, бумага и пластмасса (например, полистирол) - содержат вещества, которые в очень незначительных количествах могут «перемещаться» в продукты питания или напитки.Это одна из причин, по которой FDA регулирует упаковку пищевых продуктов в первую очередь - чтобы быть уверенным в том, что количество веществ, которые могут действительно мигрировать, безопасно.

Данные испытаний, представленные FDA, показали, что миграция стирола из полистирольных продуктов для общественного питания незначительна и, как ожидается, будет значительно ниже пределов безопасности, установленных самим FDA - в 10 000 раз меньше, чем допустимый уровень суточного потребления FDA.

Откуда стирол?

Стирол естественным образом содержится во многих продуктах питания и напитках.Его химическая структура похожа на коричный альдегид, химический компонент, придающий коричный аромат. Стирол также производится как строительный блок для материалов, используемых для изготовления автомобилей, электроники, лодок, транспортных средств для отдыха, игрушек и множества других потребительских товаров.

Как люди могут контактировать со стиролом?

Люди могут контактировать со стиролом из-за небольших количеств, которые могут присутствовать в воздухе (в основном из выхлопных газов автомобилей и сигаретного дыма), а также в пищевых продуктах и ​​упаковке.Стирол естественным образом присутствует во многих продуктах питания, таких как корица, говядина, кофейные зерна, арахис, пшеница, овес, клубника и персики. Кроме того, FDA одобрило стирол в качестве пищевой добавки - его можно добавлять в небольших количествах в выпечку, замороженные молочные продукты, конфеты, желатин, пудинги и другие продукты питания.

Из чего сделан пенополистирол?

Многие люди неправильно используют название STYROFOAM® для обозначения полистирола в сфере общественного питания; STYROFOAM® - зарегистрированная торговая марка компании Dow Chemical Company, которая относится к ее фирменным строительным материалам.

Для чего используется стирол?

Более 70 лет стирол использовался в качестве химического строительного блока для изготовления материалов, используемых в широком спектре готовых потребительских товаров, таких как контейнеры для пищевых продуктов, резиновые шины, изоляция зданий, ковровые покрытия и корпуса лодок, доски для серфинга, жилые дома. кухонные столешницы, ванны и душевые кабины.

В чем разница между стиролом и полистиролом?

Отличие в химии.Стирол - это жидкость, которая может быть химически связана с образованием полистирола, твердого пластика, который проявляет различные свойства. Полистирол используется для изготовления множества потребительских товаров, таких как контейнеры для предприятий общественного питания, прокладки для транспортировки хрупкой электроники и изоляция.

Что такое экструдированный пенополистирол?

Пенопласт из экструдированного полистирола (XPS) - это жесткая изоляция, которая также образована из полистирола, но произведена с использованием процесса экструзии.Этот тип изоляции может значительно снизить потребление энергии зданием и помочь контролировать температуру в помещении.

.

Каковы основные свойства полистирола? (с иллюстрациями)

Свойства полистирола делают его одним из самых широко производимых и используемых пластиков в мире по состоянию на 2011 год. Это включает в себя тот основной факт, что структура полистирола является термопластом, что означает, что он становится мягким и податливым под температура около 212 ° по Фаренгейту (100 ° по Цельсию) без разрушения его химических связей, что позволяет придавать пластику множество полезных форм и продуктов. Поскольку это также естественно прозрачный пластиковый состав, полученный из нефти, ему можно придать много разных перманентных цветов, смешивая с ним пигменты, когда он находится в жидком состоянии, что позволяет использовать его для всего, от бижутерии до пластиковых надписей и игрушек. к деталям машин.

Пенополистирол, часто связанный с изоляцией, относится к классу соединений, известных как виниловые полимеры.

Природа свойств полистирола была впервые определена в 1839 году немцем по имени Эдуард Симон, который усовершенствовал его из натуральной смолы, взятой из дерева Sweetgum, или Liquidambar orientalis , дерева.Тем не менее, пластик не получил широкого распространения почти столетие спустя, когда немецкие компании доминировали на рынке в начале 1930-х годов, а американские фирмы начали участвовать в 1937 году. Поскольку свойства пенополистирола для большинства продуктов включают в себя то, что пластик довольно жесткий, он В мире продается более мягкий, но родственный пластик, известный как полиэтилен.

Полистирол легко перерабатывается.

И полистирол, и полиэтиленовые пластмассы относятся к классу соединений, известных как виниловые полимеры. Виниловый полимер демонстрирует химию полистирола с соединением длинных цепей небольших соединений винилового мономера, которые представляют собой отдельные атомы углерода, связанные двойной связью с двумя атомами водорода. Хотя полиэтилен считается самым простым из виниловых полимеров, другие полимеры этой группы обладают многими свойствами полистирола, такими как полипропилен и поливинилхлорид (ПВХ).

Свойства пенополистирола, при котором воздух или углекислый газ могут смешиваться с пластиком во время нагрева, также делают его идеальным упаковочным и изоляционным материалом для товаров странной формы, которые можно формовать, чтобы предотвратить поломку во время транспортировки.Химический состав полистирола также делает это соединение инертным для хранения многих промышленных химикатов и пищевых продуктов при нормальной комнатной температуре, но оно не предназначено для содержания нагретых материалов, так как при этом может выделять канцерогенные соединения стирола в пищу. Эти свойства полистирола привели к его наиболее заметному использованию на потребительском рынке в качестве материала, известного как пенополистирол.

Термопластическая природа химического соединения полистирола привела к его использованию во многих типах пищевых контейнеров и пластиковых деталей, таких как столовая утварь, которые считаются одноразовыми предметами.Это связано с тем, что свойства полистирола включают в себя то, что его можно легко переработать путем прессования, стерилизации и плавления для преобразования его в другие продукты. Однако это не биоразлагаемый продукт, и он может выдерживать воздействие солнечного света и окружающей среды в течение сотен лет, прежде чем он начнет естественным образом разрушаться.

.

Полистирол - 5Gyres.org

Что такое Nix the 6?

Изделия из полистирола есть повсюду, от крышек кофейных чашек до соломинок, столовых приборов и чашек (даже чашек SOLO). Пенополистирол, широко известный как «пенополистирол», - это в основном полистирол, вспениваемый воздухом. Вы можете идентифицировать полистирол и пенополистирол по цифре «6» на дне изделия. В Соединенных Штатах только Dunkin 'Donuts предлагает 2,7 миллиона кофейных чашек из полистирола каждый день. Когда вы Nix the 6, вы обязуетесь отказаться от этих одноразовых пластиков.

В рамках нашей кампании #foamfree Action 2017 тысячи людей обязались отказаться от одноразового полистирола. Однако во многих местах «пену» не признают полистиролом. В 2018 году мы переименовали нашу кампанию в Nix the 6 и добавили хэштег #sneakystyrene.

Почему проблема с полистиролом?

Полистирол и пенополистирол, более известные как «пенополистирол», представляют собой пластмассы, изготовленные из стирола и бензола, двух химических веществ на нефтяной основе. Стирол признан известным канцерогеном животных и признан «разумно ожидаемым канцерогеном для человека» Национальной токсикологической программой и «вероятно канцерогенным для человека» Международным агентством по изучению рака; он также внесен в список канцерогенов в соответствии с Постановлением 65 Калифорнии в 2016 году.«Возможно канцерогенное вещество и требует более тщательного исследования». В течение сорока лет к такому выводу пришли исследователи, не знавшие, существует ли повышенный риск рака, связанный со стиролом. Но теперь беспристрастная рабочая группа под эгидой ВОЗ, назначенная Международным агентством по исследованию рака (IARC), обновила предупреждение. Уровень стирола повышен с возможного канцерогенного до, вероятно, канцерогенного для человека, и это решение в значительной степени основано на исследованиях, проведенных в Орхусе на основе регистров, а также на новых данных на животных.

EPA ставит производство полистирола на пятое место в мировой отрасли с точки зрения образования опасных отходов. Эти пластмассы трудно перерабатывать, и они даже запрещены для многих программ рециркуляции из-за программ загрязнения. Несмотря на то, что промышленность по производству полистирола сообщает о росте объемов вторичного использования полистирола, это не является экономически эффективным, поскольку пенополистирол очень легкий и громоздкий. В нашем исследовании Plastics Better Alternatives Now (BAN) от 2016 года мы обнаружили, что полистирол является одной из наиболее распространенных форм пластикового загрязнения окружающей среды.

Это новый микрошарик?

.

Эффект металлического медного порошка

Твердые полимерные композиты (SPC) были приготовлены методом литья из раствора. Оптические свойства полистирола, легированного медным порошком, были определены методом UV-Vis. Оптические константы были рассчитаны с помощью спектроскопии в УФ-видимом диапазоне. Области дисперсии наблюдались как в спектрах поглощения, так и в спектрах показателя преломления на более низких длинах волн. Однако на больших длинах волн может наблюдаться плато. Небольшой коэффициент экстинкции по сравнению с показателем преломления свидетельствует о прозрачности композитных образцов.Показатель преломления и оптическая ширина запрещенной зоны определялись из данных коэффициента отражения и оптического поглощения соответственно. Определен характер электронного перехода из валентной зоны в зону проводимости и оценены запрещенные зоны твердых композитных образцов. Было замечено, что при добавлении концентрации Cu показатель преломления увеличивался, а энергетические щели уменьшались. Рассчитанные показатели преломления (низкий показатель преломления) образцов показывают их доступность в волноводной технике.

1. Введение

В последние годы мы стали свидетелями постоянного поиска материалов с высокой диэлектрической проницаемостью, которые имеют широкий спектр технологически важных приложений, таких как микроэлектроника, встроенные пассивные и электрострикционные устройства. Большинство электронных компонентов в микроэлектронных схемах являются пассивными и занимают более 80% площади печатной проводки [1]. Дисперсия электропроводящей фазы в изолирующей полимерной матрице влияет на общие характеристики гетерогенной системы.Сообщалось, что если диспергированная металлическая частица находится в достаточном количестве, образуется проводящий или полупроводящий композит. Интересные свойства таких систем делают их технологически важными и конкурентоспособными по сравнению с другими альтернативными материалами благодаря их экономической эффективности [2]. Электропроводящие полимерные композиты необходимы для приложений, связанных с защитой от электромагнитных помех (EMI), защитой от радиочастотных помех (RFI) и электростатическим рассеиванием зарядов (ESD).Полимерные композиты используются в качестве электропроводных клеев и элементов схем в микроэлектронике и, как сообщается, обладают антикоррозийными свойствами в качестве покрытий металлических компонентов [3]. Многие типы полимерных композитов были изучены с целью разработки системы с высокой проводимостью. Сюда входят матрица из эпоксидной смолы с частицами железа [2], полиэтилен высокой плотности (HDPE) с многослойными углеродными нанотрубками (MWNT) [4], поли (п-фениленвинилен) (PPV) -TiO 2 [5] и поливинилиденфторид (PVDF) с многослойной углеродной нанотрубкой (MWCNT) [6].Текущие исследования показывают важность измерения и понимания оптических свойств материалов. Возникновение электронных переходов в структуре материалов напрямую связано с энергией фотонов. Природа наивысшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО) и самой низкой незанятой молекулярной орбитали (НСМО) линейных и циклических алканов была понята посредством изучения края поглощения и показателя преломления [7]. Неполярные полимеры имеют самую низкую диэлектрическую проницаемость среди всех известных твердых полимеров, и это делает их привлекательными для применения в электронике с высокими требованиями.По словам Янга и др., Полимеры с самым низким показателем преломления очень подходят в качестве оболочек с низким показателем преломления для волноводов [8]. Оптическая характеристика тонких пленок дает информацию о некоторых важных физических свойствах, таких как ширина запрещенной зоны и структура зоны, а также роль дефектов, и поэтому может представлять постоянный интерес для нескольких различных приложений. Широко используемый метод огибающей был разработан для измерения коэффициента пропускания для оценки показателя преломления, коэффициента экстинкции и коэффициента поглощения [9].Обширный и интенсивный обзор литературы показывает, что по оптическому анализу полимеров, содержащих металлические частицы, сделано очень мало. Таким образом, целью данной работы является исследование оптических параметров полимерных композитов на основе системы полистирол-медь.

2. Детали эксперимента
2.1. Подготовка образца

Полистирол (поставленный Sigma) и медные порошки от sigma (с размерами микрон) были использованы в качестве сырья в этой работе для приготовления твердых полимерных композитов (SPC) с использованием технологии литья из раствора.Для этого 1 г полистирола растворяли в 25 мл раствора толуола. Смесь непрерывно перемешивали магнитной мешалкой в ​​течение нескольких часов при комнатной температуре до полного растворения полистирола. В то время как вышеуказанные системы все еще находились в жидком состоянии, для изготовления твердых композитных образцов были добавлены различные количества медного порошка. Содержание медного порошка в приготовленных образцах варьировалось от 0 мас.% До 6 мас.% По объемной доле, и смеси непрерывно перемешивали до получения гомогенных растворов.Затем растворы разливали в разные чистые и сухие стеклянные чашки Петри и давали испариться при комнатной температуре до получения пленок без растворителя. Пленки хранили в эксикаторах с силикагелевым осушителем для дальнейшей сушки. В таблице 1 приведены концентрации приготовленных образцов.


Обозначение полистирол (г) Порошок меди (мас.%) Порошок меди (г)

SPC 1 1.0 0,0 0,0000
SPC 2 1,0 1,0 0,0101
SPC 3 1,0 2,0 0,0204
4 SPC 1,0 3,0 0,0309
SPC 5 1,0 5,06 0,0626

2.2. Измерение UV-Vis

. Спектры UV-Vis твердых полимерных композитов на основе полистирола были записаны с использованием спектров UV-Vis (модель: лямбда 25) в режиме поглощения. Для расчета пропускания, коэффициента поглощения, коэффициента экстинкции и показателя преломления было выполнено оптическое исследование композитов полистирол-Cu () путем анализа спектров поглощения следующим образом [7, 9–11]: где - количество света, прошедшего через образец, - оптическое поглощение (основание 10) образца, - коэффициент поглощения, - толщина образца, - длина волны, - это коэффициент экстинкции.- коэффициент отражения образца, который используется для оценки показателя преломления. Уравнение (2) действительно для материалов с низкими потерями, то есть с малым коэффициентом ослабления. Коэффициент оптического поглощения был использован для определения ширины запрещенной зоны твердых полимерных композитов, что является наиболее прямым и простым методом, с использованием следующего соотношения [12]: где - не зависящая от энергии константа, - ширина запрещенной зоны в оптическом диапазоне, а - константа, определяющая характер оптического перехода из валентной зоны в зону проводимости (фундаментальное поглощение).Характер перехода можно определить, определив значение, равное 1/2 и 2, соответственно, для разрешенных прямых и непрямых переходов.

3. Результаты и обсуждение

Спектры оптического поглощения и пропускания могут дать некоторое представление об оптических свойствах образцов. На рисунках 1 и 2 показаны спектры поглощения и пропускания для всех образцов соответственно. Можно заметить, что при добавлении медных порошков поглощение очень быстро увеличивается при 6 мас.%, а коэффициент пропускания уменьшился. Очевидно, что спектры поглощения и пропускания образцов (рис. 1 и 2) с длиной волны резкие, т. Е. Неэкспоненциальные. Резкое изменение оптической плотности и пропускания в зависимости от длины волны для всех образцов указывает на кристаллическую природу образцов [13]. Согласно этим результатам зависимость коэффициента поглощения от энергии фотона (эВ) должна быть неэкспоненциальной.



На рисунках 3 и 4 показаны зависимости показателей преломления и экстинкции от длины волны.Видно, что показатели преломления образцов больше, чем их коэффициенты экстинкции. Небольшой коэффициент экстинкции ( 10 −5 ) указывает на то, что составные образцы все еще очень прозрачны [14]. Исследование показателя преломления и коэффициента экстинкции для работы оптических систем имеет важное значение. Показатель преломления имеет решающее значение для согласования или оптимизации числовой апертуры (NA) уменьшающей оптической системы во всех точках оптического пути.Коэффициент экстинкции имеет решающее значение для определения оптических потерь в системе [15]. Коэффициент экстинкции - это доля электромагнитной энергии, потерянной из-за рассеяния и поглощения на единицу толщины в конкретной среде. Изменение значений и в зависимости от длины волны показывает, что между фотонами и электронами происходит некоторое взаимодействие. Увеличение коэффициента экстинкции на высоких длинах волн (рис. 4) связано с более высокой концентрацией медных порошков (от 2 до 6 мас.% Порошка Cu), и, таким образом, большее рассеяние фотонов происходит с добавленным порошком Cu.Изменение показателя преломления и коэффициента экстинкции с длиной волны падающего светового луча происходит из-за вышеупомянутых взаимодействий [16].



Можно видеть, что показатель преломления (рис. 3) увеличивается с увеличением медного порошка, то есть показатель преломления композитных образцов настраивается при добавлении концентрации медного порошка. Область высокой длины волны показателя преломления представляет свойство материала (объемное) и почти не зависит от длины волны, как показано на рисунке 5.Внезапное увеличение показателя преломления на 6 мас.% Может быть связано с явлениями порога перколяции. Хорошо известно, что когда содержание проводящих частиц достигает критического значения, то есть порога перколяции, из этих проводящих частиц может образовываться непрерывная сетка, что увеличивает кристалличность [17]. Резкое поведение энергии фотонов в зависимости от более высокой концентрации порошка Cu может полностью подтвердить преобладание кристаллической части в образцах, как можно увидеть в последующих разделах.


Из исследования показателя преломления (рис. 5) в этой работе мы пришли к выводу, что запрещенная зона образцов может измениться при добавлении медного порошка. Это можно лучше понять, изучив ширину запрещенной зоны и показатель преломления как функцию концентрации меди. Для этого график зависимости коэффициента поглощения от энергии фотона позволяет рассчитать ширину запрещенной зоны. Чтобы показать влияние медного порошка на оптическую ширину запрещенной зоны твердых полимерных композитных пленок, для всех образцов исследовали край оптического поглощения.На рисунках 6 (а) –6 (д) показаны зависимости от vs для всех образцов. Приемлемый край поглощения, показанный всеми образцами, свидетельствует о преобладании кристаллической природы образцов [18]. Очевидно, что край поглощения смещался в сторону более низкой энергии при добавлении порошка Cu, особенно при 6 мас.% Cu. Эти результаты подтверждают тот факт, что ширина запрещенной зоны и показатель преломления сильно коррелированы.

Прямые энергетические запрещенные зоны для всех образцов были определены по пересечению пунктирных линий на оси энергии фотонов на рисунках 6 (a) –6 (e) и нанесены на график как функция концентрации меди, как показано на рисунке 7.Очевидно, что ширина запрещенной зоны резко уменьшается при 6 мас.% Порошка Cu. Одна из возможных интерпретаций этого экспериментального наблюдения заключается в том, что порошок Cu вводит множественные валентные состояния в структуру полистирола и, таким образом, уменьшает ширину запрещенной зоны между валентной зоной и зоной проводимости.


Изменение показателя преломления в зависимости от концентрации меди позволяет нам понять поведение изменения запрещенной зоны в зависимости от концентрации меди.На рис. 8 показана зависимость показателя преломления для медного порошка, рассчитанного из пересечения плато на рис. 5 с осью -оси. Ясно, что ширина запрещенной зоны (рисунок 7) и показатель преломления (рисунок 8) соответствуют той же тенденции, но по-разному. Сообщалось, что оптические свойства (показатель преломления и запрещенная зона) материала связаны с изменением состава материала и расположения атомов [19]. Малое значение показателей преломления (1.2–2,18), полученные в настоящей работе, показывают, что полимерные композиты на основе ПК очень подходят в качестве низкоиндексных оболочек для волноводов [8].


4. Заключение

Область дисперсии как по показателям поглощения, так и по показателям преломления при более низкой длине волны может быть отнесена к достаточному времени для поляризации с компонентом электрического поля электромагнитного света. Плато показателей поглощения и преломления на высоких длинах волн может быть связано с инерцией боковых групп полистирола, что затруднено при изменении электрического поля.Расчетные значения ширины запрещенной зоны твердых композитных образцов показывают, что по природе электронный переход из валентной зоны в зону проводимости является прямым переходом. При добавлении концентрации Cu показатель преломления увеличился с 1,2 до 2,1, а запрещенная зона уменьшилась с 4,05 до примерно 3,65 эВ в результате введения большего количества множественных состояний. Небольшие показатели преломления композитов на основе ПК указывают на их важность для применения в волноводах. Эта работа подтверждает, что показатель преломления и запрещенная зона сильно коррелированы.

Благодарность

Авторы выражают благодарность Министерству высшего образования и научных исследований, Региональному правительству Курдистана, Университету Сулеймани за финансовую поддержку.

Авторские права

Авторские права © 2013 Шуджахадин Б. Азиз и др. Это статья в открытом доступе, распространяемая по лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

.

Состав и структура - Finnfoam

Состав

Основным материалом Finnfoam является кристально чистый полистирол.

Finnfoam - это пенопласт, основным материалом которого является полистирол. Полистирол не опасен для здоровья. Полистирол широко используется в качестве упаковочного материала для пищевых продуктов. Полистирол - это термопластичный материал, который можно плавить и использовать повторно.

Еще одним важным сырьем, используемым при производстве пенополистирола Finnfoam, является диоксид углерода, который, помимо прочего, образуется в результате промышленных выбросов и поэтому является экологически чистым. Углекислый газ выходит из панелей и заменяется воздухом в течение нескольких недель после изготовления. Полистирол и диоксид углерода составляют примерно 96–98% используемого сырья. Кроме того, Finnfoam включает в себя различные добавки, такие как красители, стабилизаторы процесса и модификаторы, регулирующие структуру ячеек.

При производстве Finnfoam не используются газы CFC, HCFC или HFC или антипирены, содержащие опасные соединения брома. Finnfoam не испаряет и не выделяет опасные для здоровья газы, частицы или волокна. Finnfoam имеет рейтинг M1 по выбросам, что означает лучшее качество воздуха в помещении.

Структура

PS Lattia 100
(стирокси 18 кг / м3)
FINNFOAM
(F-300 32 кг / м3)

Finnfoam состоит из экструдированного полистирола, который во всем мире называют теплоизоляцией XPS.Замечательные свойства Finnfoam основаны на его клеточной структуре. Ячеистая структура Finnfoam полностью последовательна и закрыта. Он существенно отличается от ячеистой структуры пенополистирола, то есть пенополистирола.

Полностью согласованная структура ячеек Finnfoam

достигается за счет использования производственного метода, при котором углекислый газ растворяется в расплавленном полистироле под высоким давлением. Двуокись углерода газифицируется, поскольку она выбрасывается из струйного сопла под постоянным давлением воздуха.

Поверхность Finnfoam покрыта прочной кожей. (Диаметр ячейки менее 0,1 мм)

С помощью регуляторов-модификаторов структуры ячеек и настроек машины ячейкам придают желаемый размер и форму. В чрезвычайно прочных панелях, выдерживающих более 70 000 кг / м 2 , ячейки находятся в слегка вертикальном положении.В секунду может производиться более 23 миллиардов клеток.

В процессе производства на поверхности панели также создается сплошная пленка, состоящая из сплошного слоя полистирола вместо ячеек. Твердая кожа отталкивает воду. Обшивка по обеим сторонам панели сочетается с ячеистой структурой в середине, образуя сэндвич-структуру, которая дополнительно увеличивает прочность панели.

.

Смотрите также