Теплоизоляционные свойства пенопласта


Характеристики и свойства пенопласта, особенности утеплителя

Характеристики пенопласта позволяют определить степень его эффективности, как утеплителя, при определенных условиях. Этот материал имеет свои плюсы и минусы, поэтому его используют выборочно. Но такие свойства пенопласта, как теплопроводность, длительный срок службы и сравнительно хорошая паропроницаемость делают его довольно популярным, несмотря на появление более новых аналогов.

Структура и сферы применения

Свои характеристики пенопласт приобретает благодаря особому строению. Это гранулированный материал, в основе которого полистирол. Он содержит до 98% воздуха, тогда как объем плотной структуры не превышает 2%. Применение сухого пара с целью обработки гранул обеспечивает основные свойства: низкую плотность пенопласта и малый вес.

Листы формуются после тщательной просушки основного материала. Такая технология производства придает и другие качества пенопласту: невысокий коэффициент теплопроводности, что делает его популярным утеплителем; низкая степень прочности листа. Последний из факторов может повлиять на срок службы изделия. Применяют утеплитель данного вида в разных областях: строительная отрасль; пищевая промышленность (упаковка), радиоэлектроника, судостроение.

Обзор технических характеристик

Существуют разные марки пенопласта, каждая из которых имеет собственный набор свойств и параметров. На основании этой информации следует делать выбор.

Показатель коэффициента теплопроводности

Замкнутые ячейки представляют структуру пенопласта, благодаря чему утеплитель данного вида приобретает способность задерживать тепло в помещении. Коэффициент теплопроводности составляет: от 0,033 до 0,037 Вт/(м*К).

За счет низкой теплопроводности утеплителя обеспечивается высокая степень энергосбережения.

Эффективным считается утеплитель, значение данного параметра которого составляет не более 0,05 Вт/(м*К). Существуют и более действенные материалы, однако, средние характеристики пенопласта позволяют успешно применять его до сих пор.

Звукоизоляционные качества, защита от ветра

Наилучшим для защиты от посторонних шумов является материал, который имеет следующие технические характеристики: низкую теплопроводность и одновременно с тем способность пропускать воздух. Под эти критерии подходит пористый пенопласт. Это означает, что утеплитель данного вида отлично справляется с задачей по защите объекта от шума.

Причем, чем значительнее толщина листа, тем лучше звукоизоляционные качества материала. Если нужно обеспечить защиту объекта от ветра, то пенопласт успешно решит и эту проблему, так как состоит из множества закрытых ячеек.

Влагопоглощение

Способность утеплителя данного вида поглощать воду довольно низкая, что позволяет считать его негигроскопичным. Показатель влагопоглощения при постоянном контакте с водой на протяжении суток соответствует 1%.

Материал равнодушен к воздействию влаги и практически ее не впитывает.

Это несколько больше, чем у пеноплекса (0,4%), но и меньше, чем у большинства некоторых других аналогов, например, минваты. Благодаря низкой гигроскопичности срок службы пенопласта значительно продлевается, так как снижается риск образования плесени или грибка.

Температурный режим

Рассматриваемый утеплитель не меняет своих свойств при существенном повышении температуры (до 90 градусов). Низкие значения также не оказывают пагубного влияния на материал данного вида, поэтому его задействуют, в частности, при теплоизоляции наружных стен. Но во время укладки с применением клеящего состава рекомендуется соблюдать температурный режим: не ниже +5 и не более +30 градусов.

Влияние внешних факторов

К таковым относят: перепады температур, ветровая нагрузка, дожди, снега и любой механический источник давления. Прочность листа пенопласта невысока под воздействием последнего из рассмотренных факторов.

Благодаря своим теплоизоляционным характеристикам пенопласт получил широкое распространение при утеплении стен, кровли, потолка, балконов.

Это обусловлено малым весом и крупноячеистой структурой. Причем толщина материала практически не меняет ситуацию. Если сравнить его с пеноплексом, данный вариант отличается высокими прочностными характеристиками.

Степень устойчивости к химическим веществам и микроорганизмам

При контакте с рядом веществ свойства пенопласта не меняются, к таковым относятся: соляные растворы, щелочь, кислота, гипс, известь, битум, цементный раствор, некоторые виды лакокрасочных материалов (на основе силиконов и водорастворимые составы). Нужно избегать контакта утеплителя на основе полистирола с такими веществами: растворители, ацетон, скипидар, бензин, керосин, мазут.

Учитывая низкую гигроскопичность и закрытую структуру материала, пенопласт не обеспечивает подходящие условия для размножения вредоносных микроорганизмов.

Пожаробезопасность

Утеплитель относится к быстровоспламеняющимся материалам (категория горючести Г3 и Г4), однако, время его горения при условии устранения источника возгорания не превышает 3 сек.

Если выбрали утеплитель пенопласт, знайте, он плохо противостоит горенью

Будет заблуждением считать такой материал полностью безопасным, но все же его часто используют, что обусловлено выделением меньшего количества энергии при горении, а также самопроизвольным затуханием.

Свойства

Габариты листа, в частности, его толщина, а также плотность являются одними из главных показателей, на основании которых делается выбор материала.

Основные характеристики и свойства утеплителя

Плотность

Данный параметр представляет собой соотношение веса к объему, соответственно, единицы измерения – кг/куб. м. Чем более высокой является плотность пенопласта, тем он будет тяжелее. А вес изделия – один из факторов, формирующих стоимость изделия. Соответственно, чем больше плотность и вес, тем дороже будет стоить утеплитель.

Пенопласт имеет 4 марки плотности: М15, М25, М35, М50. Выше марка — больше плотность, больше плотность — выше теплоизоляция.

Если рассматривать влияние данного параметра на показатель теплопроводности, то прямой связи не наблюдается. Основа пенопласта – воздухонаполненные закрытые ячейки. Повышение плотности может лишь незначительно изменить показатель теплопроводности (на десятые доли) из-за уплотнения гранул. В целом же общая структура материала остается неизменной, а значит, не меняется и его способность удерживать тепло.

Существуют разные марки утеплителя на основе полистирола: с обозначением 15, 25, 35 и 50. Значения соответствуют толщине листа. Дополнительно могут указываться некоторые буквы: А, Н, Ф, Р, Б, С, что определяет способ изготовления или специфические свойства.

Габариты

Стандартные размеры пенопласта:

  • 1,0х1,0 м;
  • 1,0х0,5 м;
  • 2,0х1,0 м.

Толщина утеплителя варьируется в пределах от 10 до 100 мм с определенным шагом: 10 мм; 20 мм; 30 мм; 40 мм; 50 мм и 100 мм. Чем больше значение данного параметра, тем дороже он обойдется. На прочностные характеристики толщина не влияет, если только не рассматривается материал с высокой плотностью.

Плюсы и минусы

Недостатков у листов полистирола немного: низкая прочность на изгиб; разрушение при контакте с некоторыми видами красок и агрессивных составов; недостаточно высокий показатель паропроницаемости, хоть и выше, чем у пеноплекса.

Главные плюсы:

  • Низкая цена;
  • Длительный срок службы;
  • Небольшой вес;
  • Незначительный уровень гигроскопичности;
  • Устойчивость к высокой и низкой температуре;
  • Несложный монтаж и простота обработки;
  • Устойчивость к образованию грибка;
  • Низкий коэффициент теплопроводности.
Плюсы и минусы пенопласта, сравнение с другими утеплителями

Все эти положительные качества обеспечивают технические характеристики утеплителя, а также его свойства. Срок службы рассматриваемого материала хоть и длительный, однако, ниже, чем у аналога – пеноплекса.

По некоторым характеристикам этот утеплитель превосходит другие аналоги, например, минвату. Но есть и существенные недостатки, в частности, неустойчивость к ряду составов, низкая прочность.

Оценка статьи:

Загрузка...

Поделиться с друзьями:

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.

Пенопласт – характеристики и свойства утеплителя

Перед тем как приступить к теме статьи, рекомендуем вам почитать отрицательные отзывы о пенополистироле. Информация заставляет задуматься.

А теперь — к сути вопроса.

Сегодня мы продолжим разговор о таком материале, как пенополистирол. Ответим на вопрос, который возникает на этапе подсчета стоимости и количества необходимых материалов. А именно: какие бывают размеры листов пенопласта.

Действительно, зачем покупать первый попавшийся материал, а потом тратить дополнительное время на его подгонку, обрезку? Лучше сразу купить пенополистирол с оптимальными геометрическими характеристиками. Тем более что сегодня на рынке строительных материалов есть всё необходимое.

Итак…

Блок: 1/3 | Кол-во символов: 683
Источник: http://vyborstm.ru/penoplast-razmery-listov.html

Что это?

Теплопроводность пенопласта от 50 мм до 150 мм

Пенополистирольные плиты, именуемые в просторечье пенопласт – это изоляционный материал, как правило, белого цвета. Изготавливают его из полистирола термального вспучивания. На вид пенопласт представлен в виде небольших влагостойких гранул, в процессе плавления при высокой температуре выплавляется в одно целое, плиту. Размеры частей гранул считаются от 5 до 15 мм. Выдающаяся теплопроводность пенопласта толщиной 150 мм, достигается за счет уникальной структуры – гранул.

У каждой гранулы есть огромное количество тонкостенных микро ячеек, которые в свою очередь во много раз повышают площадь соприкосновения с воздухом. Можно с уверенность сказать, что пенопласт практически весь состоит из атмосферного воздуха, приблизительно на 98%, в свою очередь этот факт являет собой их предназначение – теплоизоляция зданий как снаружи, так и внутри.

Всем известно, еще из курсов физики, атмосферный воздух, является основным изолятором тепла во всех теплоизоляционных материалах, находится в обычном и разреженном состоянии, в толще материала. Тепло-сбережение, основное качество пенопласта.

Как было сказано раньше, пенопласт практически на 100% состоит из воздуха, а это в свою очередь определяет высокую способность пенопласта сохранять тепло. А связанно это с тем, что у воздуха самая низкая теплопроводность. Если посмотреть на цифры, то мы увидим, что теплопроводность пенопласта выражена в промежутке значений от 0,037Вт/мК до 0,043Вт/мК. Это можно сопоставить с теплопроводность воздуха — 0,027Вт/мК.

В то время как теплопроводность популярных материалов, таких как дерево (0,12Вт/мК), красный кирпич (0,7Вт/мК), керамзитная глина (0,12 Вт/мК) и других, используемых для строительства, намного выше.

Высокий уровень энергосбережения пенопласт обеспечивает за счет низкой теплопроводности. Например, если построить стену из кирпича толщиной 201 см или воспользоваться древесным материалом толщиной 45 см, то для пенопласта толщина составит всего на всего 12 см для определенной величины энергосбережения.

Поэтому самым эффективным материалом из немногих для теплоизоляции наружных и внутренних стен здания принято считать пенопласт. Затраты на отопление и охлаждение жилых помещений значительно сокращаются благодаря применению пенопласта в строительстве.

Превосходные качества пенополистирольных плит нашли свое применение и в других видах защиты, например: пенопласт, так же служит для защиты от промерзания подземных и наружных коммуникаций, за счет чего их эксплуатационный срок увеличивается в разы. Пенопласт применяют и в промышленном оборудовании (холодильные машины, холодильные камеры) и в складских помещениях.

Размеры листов

Изготовление пенополистирольных плит, осуществляется по нормам ГОСТ. При производстве пенопласта регулируется как состав, так и размеры листов. Стандартная длина листа колеблется от 100 см до 200 см. Ширина должна быть равна 100 см, а толщина от 2 см до 5 см. Теплопроводность пенопласта 50 мм – относительно высока, благодаря небольшой толщине и характеристикам материала, он является наиболее ходовым из всех.

А что же покупать?

На рынке строительных материалов представлен огромный выбор пенополистирольных плит. Высокая теплопроводность плит утеплителей зависит от их вида. Например: лист пенопласта ПСБ-С 15 обладает до 15 кг/м3 плотностью и 2 см толщиной. Для листа от 2-х до 50 см плотность составляет не более 35 кг/м3. При сравнении пенопласта с другими подобными материалами можно легко проследить зависимость теплопроводности пенополистирольных плит от его толщины.

Так, например: теплопроводность пенопласта 50 мм, больше в два раза, чем у минеральной ваты такого же объема, в таком случае теплопроводность пенопласта, толщина 150 мм, вообще в 6 раз превысит эти показатели. Базальтовая вата, тоже очень сильно проигрывает пенопласту.

Для того чтобы применить один из способов изоляции, необходимо верно выбрать габариты материала. По следующему алгоритму можно выполнить расчет:

  • Необходимо уточнить общее тепло-сопротивление. Эта величина зависит от региона, в котором необходимо выполнить расчет, а именно от его климата.
  • Для вычисления тепло-сопротивления стены можно воспользоваться формулой R=p/k, где ее толщина равна значению р, а k-коэффициент теплопроводности пенопласта.
  • Из постоянных показателей можно сделать вывод, какое сопротивление должно быть у изоляции.
  • Нужную величину можно вычислить по формуле р=R*k, найти значение R можно исходя из предыдущего шага и коэффициента теплопроводности.

Марки пенопласта

Если Вас заинтересовал вопрос, какой лучше всего марки приобрести пенопласт, и какая у него теплопроводность, то мы ответим вам на него. Ниже приведены самые популярные марки продукции, а также отображены величины плотности и коэффициент теплопроводности пенопласта.

  • ПCБ-C15. С теплопроводностью 0,042 Вт/мK, а плотность равна 11-15 кг/м3
  • ПCБ-C25. С теплопроводностью 0,039 Вт/мK, а плотность равна 15-25 кг/м3
  • ПCБ-С35. С теплопроводностью 0,037 Вт/мK, а плотность равна 25-35кг/м3

Завершает наш список пенопласт ПCБ-C5, теплопроводность которого составляет 0,04 Вт/мК, а плотность равна 35-50 кг/м3. Проведя анализ плотности и теплопроводности можно с уверенностью сказать, что плотность существенно не влияет на основное качество пенопласта, тепло-сбережение.

Пенопласт как утеплитель, его характеристики и область применения + Видео

Из всех имеющихся в их арсенале теплоизоляционных материалов, строители чаще всего выбирают пенопласт. Как утеплитель пенопласт применяют уже довольно долгое время для термоизоляции как крупных строительных объектов, так и при индивидуальном строительстве.

Многие считают, что это один из лучших материалов для теплоизоляции домов и других помещений. Практически у каждого материала имеются свои плюсы и минусы, рассмотрев их, мы поймем, действительно ли пенопласт самый лучший вариант для утепления помещений.

Характеристики пенопласта

Пенопласт представляет собой вспененные массы. Плиты пенопласта отличаются своим низким весом, так как внутри в основном он заполнен воздухом. Сырье, из которого состоит пенопласт, имеет даже большую плотность, чем исходный материал. Основной объем пенопласта состоит из неподвижного воздуха, который является хорошим теплоизолятором.

Достоинства пенопласта

1. По гигиеническим заключениям производителей и в соответствии с государственным стандартом пенопласт, является экологически чистым материалом. Он безвреден для человека, так как не выделяет в воздух токсичных веществ.

2. Кроме того, этот материал практически не имеет срока годности, так как не подвергается атаке микроорганизмов и не разлагается. Он обладает малой теплопроводностью и отличается высокими пароизоляционными свойствами.

3. Пенопласт пожаробезопасен и огнестоек. При изменении температуры в помещениях, он не меняет своих физических и химических свойств. Пенопласт высокого качества содержит в себе антипирен, обладающий свойствами самозатухания, вследствие, чего он не поддерживает горения.

4. Вес этого материала очень низок, а это дополнительный плюс, так как не утяжеляет строение и не влияет на усадку фундамента.

5. Нужно отметить, что это недорогой материал, легко монтирующийся в строение, и очень долговечный.

Недостатки пенопласта

При всех положительных свойствах пенопласта, он имеет и ряд недостатков.

1. Пенопласт обладает низкой механической прочностью, в связи с чем, необходимо создание ему дополнительной защиты.

2. Кроме того, он способен разрушаться при попадании на него нитрокрасок или лакокрасочных материалов с таким составом.

3. К недостаткам пенопласта относится невозможность его пропускать воздух.

4. Он может быть подвержен атаке грызунов, поэтому нужно покрывать его прочным слоем штукатурки.

Утепление стен пенопластом

Пенопласт, является хорошим утеплителем для стен. Производят утепление стен пенопластом, как внутри, так и снаружи. Но чаще всего производят утепление именно снаружи. При утеплении снаружи удается переместить наибольшую точку промерзания к внешней стороне стены, тем самым не позволяя холоду проникать в помещение.

Производить внутреннее утепление стен, которые выходят на улицу не правильно. Дело в том, что стена, которая выходит наружу, должна прогреваться, благодаря внутреннему отоплению. При укладке пенопласта на внутреннюю поверхность стены, произойдет утепление стены с двух сторон, то есть стена не только будет утеплена снаружи, но и произойдет ее теплоизоляция с внутренней стороны помещения, что будет препятствовать ее обогреву при помощи отопления.

В итоге произойдет смещение " точки росы" внутрь стены, либо эта точка окажется между стеной и слоем пенопласта. В этих местах будет скапливаться влага и пропитывать стену, кроме того эта влага может замерзать в морозы, то есть это все приведет к нарушению теплообмена, и постепенно будет происходить разрушение стен.

Поэтому лучшим вариантом, будет утепление стен снаружи, но обязательно нужно будет сверху пенопласт отделать слоем прочной штукатурки. Пенопласт не обладает повышенной механической прочностью, поэтому укрепление стен обязательно необходимо, для долговечности строения.


Утепление стен снаружи пенопластом. Фото lpinists.com.ua

Утепление пола пенопластом

Теплоизоляция пола, также выполняется, с помощью плит пенопласта. Применение пенопласта для утепления полов, является очень эффективным методом, позволяющим сохранить теплыми полы и снизить шум при ходьбе по полу или при передвижении мебели. В данном случае используются для теплоизоляции пола плиты пенопласта, имеющие толщину до 50 мм.

Они укладываются на слой материала с изолирующими свойствами. Далее герметично обрабатываются швы, и уже потом, все заливается стяжкой.


Утепление пола пенопластом. Фото - epsfoamprodotcom.sharepoint.com

Теплоизоляция крыши

При теплоизоляции крыш в домах и зданиях различного назначения, используются два способа: невентилируемая (теплая крыша) и вентилируемая (холодная) крыша. В первом случае, при создании невентилируемой (теплой) крыши, всю крышу покрывают плитами пенопласта толщиной 70 мм, а сверху заливают битумным слоем. П

ри использовании второго метода, плиты пенопласта устанавливаются на тыльной стороне крыши, и остается вентилируемая поверхность, для предотвращения образования водяных паров. Очень важно правильно выполнить теплоизоляцию крыш на чердаке.

Теплоизоляция фундамента

Утепление фундамента пенопластом требует усиленной защиты, поскольку происходит не только давление грунта, но и увеличивается нагрузка на пенопласт зимой во время пучения грунта, а это происходит во время замерзания. Необходимо прочное укрепление, для этого производят кирпичную кладку или выполняют заливку бетоном.


Утепление фундамента пенопластом. Фото - plaforamaconstruye.com

Теплоизоляция инженерных систем

Пенопласт стали очень часто использовать для теплоизоляции инженерных систем. Например, для теплоизоляции водопроводных и канализационных труб во время зимнего замерзания, применение пенопласта будет просто незаменимым, так как максимально поможет избежать катастрофы поломки труб в зиму. Также используют пенопласт для теплоизоляции водопроводов холодного водоснабжения. Теплоизолируют пенопластом и вентиляционные каналы, телефонные линии и заглубленные каналы.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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.

Изоляционные материалы и их термические свойства

Изоляционные материалы и их термические свойства
  • на главную> проектирование экологичных зданий> физика строительства> изоляционные материалы: тепловые свойства
  • Почему мы выбираем экологически чистые строительные материалыСтроительные материалы: сравнение воздействия на окружающую средуДревесные материалы и дизайнЗемля и глина: материалы и дизайнШтукатурка: штукатурка, строительный раствор и плитыСложные материалы и компоненты: производство и дизайнМеталлы: добыча, производство и воздействие на окружающую средуБетон: производство, воздействие и дизайнЗеленые крыши и растения : Химические вещества в строительствеФизика строительстваТеплопередача: теплопроводность, конвекция и излучение U-значение для манекеновИзоляционные материалы и их термические свойстваПроницаемостьВоздушный барьерКонструкция воздушного барьераТепловой байпасЗадержка декремента и тепловая буферизацияТепловая массаВстроенный углерод изоляционного материалаДемонстрация жилых домовВосстановление возобновляемых источников энергии и экологичные технологииДемонтаж зданий и экологические технологии Строительный глоссарийОценка пост-заселенности (POE) WaterLightingPassive Solar designРуководство по выявлению GreenwashПереработанное содержимое в строительных изделиях Благополучие в искусственной среде - ВведениеМатерия ls: стоимость всего срока службы Восстановленные строительные материалы Примеры использования Перегрев: введение и причины
.Изоляционная пена

- что вам нужно знать

Изоляция из пены

: основы

Несмотря на то, что изоляция из распыляемой пены используется с 1940-х годов, в основном для самолетов, в течение последних 30 лет, постоянные инновации в продуктах привели к все более широкому применению изоляции из распыляемой пены в жилищном и коммерческом строительстве. Быстрый рост использования напыляемой пенопластовой изоляции в строительстве зданий, отчасти благодаря ее немедленным и долгосрочным преимуществам, позволил изоляционному материалу уверенно сидеть рядом с традиционными типами изоляции, обеспечивая тепловой комфорт жителям здания.

Но что такое изоляция из распыляемой пены ? Доступно ли различных типов для разных приложений? И как изоляция из напыляемой пены соответствует последним строительным нормам , одновременно предвидя любые изменения строительных норм? В этом посте мы исследуем основы изоляционной пены и многое другое.

Что такое изоляция из распыляемой пены?

Изоляция из вспененного распылителя, также известная как вспененная изоляция или напыляемая изоляция, представляет собой двухкомпонентный жидкий изоляционный материал, изолирующий и герметизирующий везде, где он применяется.Материал поставляется в двух больших бочках по 55 галлонов - изо и смола. Эти две жидкости хранятся отдельно до тех пор, пока не будут нанесены на стройплощадку квалифицированным лицензированным установщиком пены. Две жидкости перемещаются вверх по нагретому шлангу к распылителю, где они объединяются для образования пены. Пена расширяется за секунды и заполняет поверхность полости. В зависимости от типа напыляемой вспененной изоляции, с закрытыми или открытыми ячейками, пена при нанесении расширяется в 40–100 раз.


Виды утеплителя напыляемой пеной

За последние годы инновации в продуктах привели к появлению нескольких различных типов утеплителей из распыляемой пены. В основном в жилищном и коммерческом строительстве используется распыляемая пена с открытыми и закрытыми порами, тогда как распыляемая изоляция высокой плотности используется в качестве кровельной пены в коммерческом или промышленном строительстве. Напыляемая вспененная изоляция с открытыми порами, мягкий материал с низкой плотностью, обычно используется для внутренних работ, таких как полости стен, нижняя часть настила крыши, чердаки, стены подвала и подполья.Открытая ячеистая структура вспененного утеплителя низкой плотности обеспечивает влагопроницаемость, что способствует управлению влажностью и двунаправленной сушке стенового блока.

Спрей-изоляция с закрытыми порами, жесткий материал средней плотности, может использоваться как для наружных работ, таких как сплошная изоляция, так и для внутренних работ. Этот тип пенопласта имеет более высокое значение R на дюйм, что делает его также подходящим для небольших площадей, где требуется максимально возможное значение R для соответствия требованиям строительных норм.Жесткость распыляемой пены с закрытыми порами помогает отводить объемную воду, что делает ее признанным FEMA устойчивым к затоплению материалом.

Преимущества аэрозольной пены с открытыми порами

Как уже упоминалось, вспененная изоляция с открытыми ячейками лучше всего подходит для внутренних помещений, предлагая ряд преимуществ по сравнению с традиционными волокнистыми изоляционными материалами. Преимущества пенопласта с открытыми порами:

  • Обеспечивает двунаправленную сушку
  • Может выдерживать длительную ползучесть и сезонное движение
  • Может быть установлен по значительно более низкой цене и с таким же заданным значением R *
  • Не считается источником пищи для плесени
  • Обеспечивает звукопоглощение, идеально подходит для использования в медиа или театральных помещениях.
  • Более низкая стоимость установки, за квадратный фут

Преимущества изоляционной пены с закрытыми порами

В то время как вспененная изоляция с открытыми порами имеет много преимуществ по сравнению с традиционными типами изоляции, напыляемая изоляция с закрытыми ячейками дает дополнительные преимущества.Хотя напыляемая изоляционная пена с закрытыми порами имеет более высокую стоимость из расчета на одну доску, материал предлагает следующие преимущества:

  • Способность отклонять объемную воду (изоляция из пенопласта с закрытыми порами признана FEMA устойчивым к затоплению материалом)
  • Может применяться при очень низких температурах (до 5 ° F)
  • Повышает прочность стеллажа и ударопрочность
  • Более высокое значение R * на дюйм - легче удовлетворить требования с высоким значением R * в узких пространствах
  • Более низкая паропроницаемость (может относиться к классу II VDR)
  • Повышенная прочность на разрыв и прочность сцепления


Как соотносится R-значение изоляции напыляемой пеной?

Показатель R

, показатель термического сопротивления изоляции, варьируется для всех изоляционных материалов, будь то стекловолокно, целлюлоза, вспененная изоляция с открытыми ячейками или вспененная изоляция с закрытыми ячейками.Вообще говоря, практическое правило гласит, что чем выше значение R, тем больше изоляционная способность. Если говорить о изоляционных материалах из распыляемой пены, то есть разница между двумя основными типами. Согласно отраслевому изданию Fine Home Building, коэффициент R для распыляемой пены с открытыми порами находится в диапазоне R-3,5 - R-3,6 на дюйм. Тем не менее, существуют изоляционные продукты из вспененной пены с открытыми порами, которые действительно предлагают R-3,7 на дюйм, такие как Icynene Classic и Icynene Classic Max. Структура с открытыми ячейками пенопласта низкой плотности означает, что коэффициент сопротивления R ниже, чем у его аналога с закрытыми ячейками.Тем не менее, распыляемая пена с открытыми порами действительно обеспечивает превосходную и стабильную теплоизоляцию и герметичность.

Что касается вспененной изоляции с закрытыми ячейками, значение R может варьироваться от R-4,9 до R-7,1 на дюйм. Изоляционные материалы с закрытыми порами, такие как Icynene ProSeal, позволяют строителям и архитекторам получать R-21 за трехдюймовый проход. Такие инновации, как Icynene ProSeal LE, позволяют получить R-35 при начальном проходе в пять дюймов (5 дюймов).

Изоляционная пена для распыления и потенциал глобального потепления (GWP)

Потенциал глобального потепления (ПГП), согласно определению Агентства по охране окружающей среды, представляет собой меру того, сколько энергии выбросы 1 тонны газа поглотят за определенный период времени по сравнению с выбросами 1 тонны диоксида углерода (CO2 ).Изоляционные изделия из распыляемой пены, в которых в качестве вспенивающего агента используется вода - обычно пена с открытыми порами, однако ProSeal Eco от Icynene представляет собой 100-процентную распыляемую пену с закрытыми порами, полученную путем распыления воды, - имеют потенциал глобального потепления, равный 1, что является минимально возможным числом. Это связано с тем, что вода в смеси реагирует во время процесса нанесения с выделением диоксида углерода и тепла. ПГП вспенивающего агента соответствует двуокиси углерода. Углекислый газ имеет GWP 1.

.

Важной частью инноваций в области аэрозольной пены за последние три десятилетия стала эволюция вспенивателей.Пенообразователи - это газы, которые используются для расширения ячеек пенопластовой изоляции и придания ей дополнительных изоляционных свойств. В аэрозольных пенных продуктах с закрытыми порами обычно используются синтетические компаунды в качестве вспенивателей, потому что:

  • обеспечивают улучшенные изоляционные характеристики
  • их более длинная молекулярная структура мигрирует из клетки медленнее
  • закрытая структура пенопласта с закрытыми порами наилучшим образом ограничивает потери газа

Сегодняшнее «третье поколение» вспенивателей имеет GWP от 700 до 1000, что по-прежнему является очень высоким, учитывая, что вода / CO. 2 имеет GWP, равный 1.Однако инновации от некоторых химических производителей, таких как Chemours Company, представили новое поколение вспенивающих агентов на основе HFO, таких как Opteon 1100, которые значительно снижают влияние GWP при использовании вспененных изоляционных материалов с закрытыми порами.

Использование SPF для решения различных строительных норм IRC

Хотя немедленные и долгосрочные эксплуатационные характеристики, гибкость использования и различные типы вспененной изоляции являются вескими аргументами в пользу использования изоляционного материала в жилом и коммерческом строительстве, как он учитывает постоянно меняющиеся строительные нормы и правила?

Сегодня каждый из 50 штатов следует своему набору строительных норм и правил, что затрудняет навигацию по этим кодам, особенно для архитекторов или строителей, у которых есть проекты в нескольких штатах.В некоторых случаях строительные нормы и правила значительно меняются между штатом и определенными городами или округами штата. Например, на момент написания статьи Аризона приняла Строительный кодекс IRC 2015 года, однако Phoenix использовала кодекс IRC, IBC и IECC 2012 года. Поскольку в большинстве штатов действует кодекс 2009, 2012 или 2015, ниже приведены некоторые общие моменты, которые следует учитывать, и о том, какой вклад вносит изоляция из распыляемой пены.

  • 2009 IRC Строительный кодекс
    • Дома, построенные в соответствии с этим кодексом, должны быть на 15% более энергоэффективными, чем Строительный кодекс 2006 года.
    • Директивные требования требуют более высоких уровней изоляции в большинстве строительных элементов практически во всех климатических зонах.
    • Это первый кодекс, который предписывает, чтобы дом соответствовал определенному стандарту герметичности, хотя никаких испытаний не требуется.
    • Визуальный осмотр требуется для всех частей дома, которые нуждаются в герметизации воздуха, а распыляемая пена для термоизоляции обычно позволяет снизить энергопотребление на 8-9% за счет герметизации дома в труднодоступных местах.
  • 2012 Строительный кодекс IRC
    • Дом, построенный в соответствии со Строительным кодексом 2012 года, должен быть на 30% более энергоэффективным, чем Строительный кодекс 2006 года.
    • Строительный кодекс 2012 года также требует более высоких уровней изоляции во многих климатических зонах и вводит требования «непрерывной изоляции» на наружных стенах в нескольких более холодных зонах.
    • Дома в климатических зонах 1–2 должны иметь воздухонепроницаемость 5 ≤ Воздухообмен в час при 50 Паскалей, в то время как дома в климатических зонах 3–8 должны иметь Воздухонепроницаемость 3 ≤ Воздухообмен в час при 50 Па.
    • Распыляемая пенопластовая изоляция легко и надежно обеспечивает 3 воздухообмена в час при 50 Па.
  • 2015 Строительный кодекс IRC
    • Строительный кодекс IRC 2015 вводит индекс энергетического рейтинга (ERI) в качестве меры общей энергоэффективности здания и устанавливает целевые показатели ERI для производительности в каждой климатической зоне.
    • Изоляция из вспененного распылителя по-прежнему считается наиболее экономичным методом для достижения требований к воздухонепроницаемости 3/5 ACH и самого низкого ERI.

Пенопласт как герметизирующий материал

Одним из ключевых отличий между традиционными изоляционными материалами и изоляцией из распыляемой пены является способность последней обеспечивать изоляцию и герметичность. Пенопластовая изоляция обеспечивает воздушный барьер, где бы она ни применялась, чтобы уменьшить утечку воздуха из здания. Воздушное уплотнение ограждающей конструкции здания с помощью напыляемой пенопластовой изоляции также помогает предотвратить попадание влаги, чтобы снизить риск образования плесени и грибка, а также образования ледяных завалов в холодных климатических зонах в зимние месяцы.Если сравнить изоляцию из пенопласта с традиционной изоляцией из стекловолокна и изоляцией из целлюлозы, напыляемая изоляция сводит к минимуму проникновение воздуха, помогает ограничить проникновение и выход паров влаги из дома, что, в свою очередь, снижает нагрузку на системы отопления и охлаждения. Ниже приведено видео, в котором сравниваются стекловолокно, целлюлоза и аэрозольная пена с открытыми порами с точки зрения теплоизоляции и герметичности.

Изоляция из аэрозольной пены

- это сложный, но высокоэффективный изоляционный материал, который помог развить эту категорию дальше за последние 30 лет, чтобы позволить архитекторам и строителям продвигать свои представления, проектировать и строить жилые и коммерческие здания.

.

% PDF-1.7 % 59 0 объект > endobj xref 59 36 0000000016 00000 н. 0000001416 00000 н. 0000001588 00000 н. 0000002013 00000 н. 0000002600 00000 н. 0000003227 00000 н. 0000003262 00000 н. 0000003375 00000 н. 0000003844 00000 н. 0000004409 00000 п. 0000004497 00000 н. 0000005126 00000 н. 0000005791 00000 н. 0000007141 00000 н. 0000007574 00000 н. 0000007968 00000 п. 0000008423 00000 н. 0000009647 00000 н. 0000010823 00000 п. 0000011998 00000 п. 0000013110 00000 п. 0000014286 00000 п. 0000015450 00000 п. 0000018976 00000 п. 0000020084 00000 п. 0000022733 00000 п. 0000026810 00000 п. 0000031817 00000 п. 0000034299 00000 п. 0000034691 00000 п. 0000034786 00000 п. 0000034929 00000 п. 0000035406 00000 п. 0000035947 00000 п. 0000046196 00000 п. 0000001016 00000 н. трейлер ] / Назад 275927 >> startxref 0 %% EOF 94 0 объект > поток hb''`% e crjai / \ sñ эfY * v + Lh ՛% z غ nZXxĬSNir:} XuubYl c +: @

.

Изоляционные материалы - Температурные диапазоны

Температурные пределы для некоторых обычно используемых изоляционных материалов:

900 75
Изоляционный материал Диапазон температур
Низкий Высокий
( o C) ( o F) ( o C) ( o F)
Силикат кальция -18 0 650 1200
Ячеистое стекло -260 -450 480 900
Эластомерная пена -55 -70 120 250
Стекловолокно -30 -20 540 1000
Минеральная вата, керамическое волокно 90 049 1200 2200
Минеральная вата, стекло 0 32 250 480
Минеральная вата, камень 0 32 760 1400
Фенольная пена 150 300
Полиизоцианурат, полиизо -180 -290 120 250
Полистирол -50 -60 165
Полиуретан -210 -350 120 250
Вермикулит -272 -459 760 1400

Силикатная изоляция

Неасбестовая изоляционная плита и труба из силиката кальция изоляция с легким весом, низкой теплопроводностью, высокой температурой и химической стойкостью.

Изоляция из ячеистого стекла

Изоляция из ячеистого стекла состоит из битого стекла в сочетании со вспенивающим агентом.

Эти компоненты смешивают, помещают в форму, а затем нагревают до температуры приблизительно 950 o F . В процессе нагрева колотое стекло превращается в жидкость. Разложение вспучивающего агента приведет к расширению смеси и заполнению формы. Смесь создает миллионы связанных, однородных, закрытых ячеек и в конце образует жесткий изоляционный материал.

Целлюлозная изоляция

Целлюлоза изготавливается из измельченной переработанной бумаги, такой как газетная бумага или картон. Он обрабатывается химикатами, чтобы сделать его огнеупорным и устойчивым к насекомым, и наносится в виде насыпи или методом мокрого распыления с помощью машины.

Изоляция из стекловолокна

Стекловолокно - наиболее распространенный тип изоляции. Он сделан из расплавленного стекла, скрученного в микроволокна.

Изоляция из минеральной ваты

Минеральная вата изготавливается из расплавленного стекла, камня, керамического волокна или шлака, которые формуются в волокнистую структуру.Неорганическая порода или шлак являются основными компонентами (обычно 98% ) каменной ваты. Остальные 2% органического вещества обычно представляют собой связующее из термореактивной смолы (клей) и небольшое количество масла.

Полиуретановая изоляция

Полиуретан - это органический полимер, образующийся в результате реакции полиола (спирта с более чем двумя реактивными гидроксильными группами на молекулу) с диизоцианатом или полимерным изоцианатом в присутствии подходящих катализаторов и добавок.

Полиуретаны - это гибкие пенопласты, используемые в матрасах, химически стойких покрытиях, клеях и герметиках, изоляционных материалах для зданий и технических сооружений, таких как теплообменники, охлаждающие трубы и многое другое.

Изоляция из полистирола

Полистирол - отличный изолятор. Его производят двумя способами:

  • Экструзия - в результате получаются мелкие закрытые ячейки, содержащие смесь воздуха и хладагента
  • Формованные или расширенные - получаются крупные закрытые ячейки, содержащие воздух

Экструдированный полистирол, или XPS , представляет собой термопластичный материал с закрытыми ячейками, изготовленный с помощью различных процессов экструзии. В основном изоляция из экструдированного полистирола используется для изоляции зданий и строительства в целом.

Формованный или пенополистирол обычно называют бортовым картоном и имеет более низкое значение R, чем экструдированный полистирол.

Полиизоцианурат (полиизо) Изоляция

Полиизоцианурат или полиизо - это термореактивный тип пластика, пенопласта с закрытыми ячейками, в ячейках которого содержится газ с низкой проводимостью.

.

Пенополиуретан напыляемый: оптимальный изоляционный материал

  • Дом
    • ИЗОЛЯЦИЯ КРЫШИ
    • ИЗОЛЯЦИЯ ЗДАНИЙ
    • ИЗОЛЯЦИЯ ФАСАДОВ И СТЕН
    • ИЗОЛЯЦИЯ ПОЛА
    • ТЕРМОАКУСТИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ
    • PASSIVHAUS
    • ЭФФЕКТИВНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ
    • ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
    • ГАЗ РАДОН
    • ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ
    • ИНЖЕКЦИОННЫЙ ПОЛИУРЕТАН
    • ПОЛИУРЕТАН НАПЫЛЕННЫЙ
    • ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ СИСТЕМЫ
  • Промышленное применение
  • Каталог
  • ресурса
  • Контакт
  • EN
    • ES
    • FR
    • PL
    • DE
  • Дом
    • ИЗОЛЯЦИЯ КРЫШИ
    • ИЗОЛЯЦИЯ ЗДАНИЙ
    • ИЗОЛЯЦИЯ ФАСАДОВ И СТЕН
    • ИЗОЛЯЦИЯ ПОЛА
    • ТЕРМОАКУСТИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ
    • PASSIVHAUS
.

Воспламеняемость жесткого пенополиуретана на биологической основе как устойчивого теплоизоляционного материала

1.1. Разработка жестких пенополиуретанов на биологической основе

Полиуретановые (ПУ) материалы имеют широкий спектр применения, например, гибкие пенопласты, жесткие пенопласты, термопластичные эластомеры, покрытия и клеи. Около 29% производства полиуретановых материалов приходится на производство жесткого полиуретана и пенополиизоцианурата (PIR) [1]. Эти материалы в основном используются в качестве теплоизоляционных материалов в гражданском строительстве и холодильной промышленности из-за их низкой теплопроводности (λ).Промышленный стандарт λ для жестких пенопластов PU / PIR составляет 0,020 ± 0,002 Вт / мК, что по сравнению со случаем других изоляционных материалов, таких как экструдированный полистирол (XPS), пенополистирол (EPS), стекло или минеральная вата, составляет почти вдвое ниже [2]. Низкие значения λ жестких пен PU / PIR позволяют применять их на быстрорастущих рынках, таких как строительство зданий с почти нулевым потреблением энергии. Дополнительным преимуществом по сравнению с пенопластом XPS / EPS является устойчивость материалов PU / PIR, поскольку они могут быть получены из возобновляемых источников.

Устойчивые решения были изучены для целого ряда полимерных материалов [3–6]. Акцент был сделан на полиуретановые материалы, поскольку по крайней мере один компонент полимерного материала может быть получен из возобновляемых источников [3–13]. К сожалению, большинство полиуретановых материалов производится из нефтяного сырья. В последние годы цены на сырую нефть и нефтяное сырье значительно колебались. Хотя текущие цены на сырую нефть самые низкие за последнее десятилетие [14], важно найти подходящую замену нефтехимическому сырью, поскольку в конечном итоге они закончатся.Кроме того, использование возобновляемых ресурсов в полимерных материалах снижает потенциал глобального потепления материала и может улавливать большое количество CO 2 из атмосферы, одновременно улучшая воздействие материала на окружающую среду [15]. Это привело к увеличению потребности и интереса к разработке альтернативных полиолов (например, BASF Balance ™ на основе касторового масла, BiOH ™ на основе сои Cargill и Renuva ™ на основе сои Dow) на основе сырья из возобновляемых источников, которые предлагают сниженные цены. с более благоприятным воздействием на окружающую среду по сравнению с существующими полиолами на основе нефти [16–18].

Рисунок 1.

Типовая схема синтеза полиуретанового материала.

Полиуретановые материалы получают в результате химической реакции гидроксильных производных - полиолов и изоцианатов, как показано на рисунке 1. Для синтеза жесткого пенополиуретана обычно используются полиолы с более высокой функциональностью (f n = 2,5–5,0) и полимерный дифенилметандиизоцианат (pMDI ) используются.

Возобновляемые материалы обычно вводятся в полимерную матрицу PU в виде полиола - гидроксильного производного растительных и других природных масел.Полиолы на биологической основе исследовались в течение некоторого времени, и в настоящее время исследования в этой области продолжаются. Полиолы хорошего качества были получены из различных растительных масел, таких как рапсовое масло (RO), касторовое масло, пальмовое масло и особенно соевое масло [3–13]. Большинство этих масел уже используется для производства сырья для полиуретановых материалов на промышленном уровне [16–18] и могут быть потенциальной заменой нефтехимических полиолов при синтезе жестких пенополиуретанов.

Промышленность использует возобновляемое сырье не только из-за экологичности и маркетингового аспекта продукции.Эти материалы представляют собой конкурентоспособную и коммерчески жизнеспособную альтернативу нефтехимическим ресурсам [19]. Полиолы растительного масла также обеспечивают дополнительные положительные свойства полиуретанового материала, такие как повышенная гидрофобность [11].

Растительные масла представляют собой триглицериды трех различных жирных кислот, которые соединены вместе глицериновой основной цепью, как видно из рисунка 2. Большинство обычных триглицеридов натуральных масел содержат цепи жирных кислот, длина которых варьируется от 14 до 22 атомов углерода, с 0– 3 двойные связи на жирную кислоту [3, 8, 10].

Рис. 2.

Общая структура растительного масла, содержащего цепи олеиновой, линолевой и линоленовой кислот [11].

Перед применением в полиуретановых системах гидроксильные группы необходимо ввести в структуру растительного масла [6]. Известен ряд методов синтеза полиолов на основе природных масел, например переэтерификация полифункциональными спиртами, гидроформилирование и гидрирование, эпоксидирование с последующим раскрытием оксиранового цикла, микробная конверсия, термическая полимеризация с последующей переэтерификацией, озонолизом и гидрогенизацией или присоединение галогена и нуклеофильная подстановка [20, 21].В этой главе будут описаны полиолы и жесткие пенопласты PU / PIR, полученные из TO и RO с использованием переэтерификации полифункциональными спиртами [9, 10] и эпоксидирования с последующим раскрытием оксиранового цикла [10–13].

К сожалению, большинство упомянутых растительных масел можно отнести к биологическому сырью первого поколения [22, 23]. Это означает, что производство этих полиолов конкурирует с производством продуктов питания. ТО может ответить на этот вопрос, потому что это побочный продукт производства целлюлозы - продукт переработки лесной биомассы, а не сельскохозяйственный продукт.ТО представляет собой смесь жирных и смоляных кислот, общие структуры которых можно увидеть на Рисунке 3 [24–27]. ТО, также как и RO, следует химически модифицировать путем введения двух или более гидроксильных групп, чтобы использовать его в качестве сырья для производства полиуретана.

Рисунок 3.

Основная структура компонентов ТО: (а) жирная кислота (олеиновая кислота) и (б) канифольная кислота (абиетиновая кислота) [24, 25].

Возобновляемый полиол из TO может быть синтезирован с использованием метода, разработанного в Латвийском государственном институте химии древесины, путем этерификации жирных кислот TO и смоляных кислот триэтаноламином (TEOA).Дистиллированный ТО с содержанием канифольной кислоты 20% (Forchem, Финляндия) использовали в качестве сырья для разработки полиолов на биологической основе. На рис. 4 показана этерификация ТО с помощью ТЭОА [24, 25].

Рисунок 4.

Схема реакции этерификации ТО с ТЭОА, где R - специфический радикал карбоновой кислоты [24, 25].

1.2. Горючесть жестких пенополиуретанов

Одним из основных недостатков жестких пенополиуретанов является их низкое термическое сопротивление, высокая воспламеняемость и высокое дымообразование при горении.Пенополиуретаны на основе полиолов нефтехимии и биоразнообразия воспламеняются и могут быть дополнительным источником топлива в случае пожара. Это серьезная проблема и ограничивает применение материала PU [28]. Предельный кислородный индекс - это минимальная концентрация кислорода в окружающей среде, которая будет поддерживать горение полимера. Он измеряется путем пропускания смеси кислорода и азота над горящим образцом и снижения уровня кислорода до достижения критического уровня. Предельный кислородный индекс немодифицированных пенополиуретанов находится в диапазоне 16–18 [29].Высокопористые легкие горючие пены имеют тенденцию к быстрому распространению пламени и высокому тепловыделению. Растущий спрос на пенополиуретан является причиной того, что многие исследования посвящены огнестойкости [30, 31].

Улучшение термической стабильности пенополиуретана может быть достигнуто за счет введения структур тримеризации изоцианурата в матрицу полиуретана [11], так называемых пен PIR. Реакция тримеризации изоцианатных групп показана на рисунке 5. Изоцианураты с термодинамической точки зрения более термически стабильны, чем уретановые связи (уретан диссоциирует при прибл.200 ° C по сравнению с 350 ° C для PIR). Термическая стабильность полимеров на основе изоцианатов обеспечивается в следующем порядке: изоцианурат (350 ° C)> мочевина (250 ° C)> уретан (200 ° C)> биурет (135–140 ° C)> аллофанат (106 ° C). ) [32, 33].

Рис. 5.

Реакция тримеризации трех изоцианатных групп.

Пены PIR обладают более высокой огнестойкостью, но их более широкое применение ограничено из-за цен и технологических трудностей. Пены PIR получают при большом избытке изоцианата (молярное соотношение ОН и изоцианатных групп: 1/1.8–1 / 6), что означает более сложное технологическое оборудование, поскольку объемные соотношения компонентов не равны. Также реакция тримеризации изоцианата происходит только тогда, когда температура реакционной смеси выше 140 ° C. Таким образом, производство теплоизоляции путем вспенивания распылением на месте затруднено и редко используется в коммерческих целях [33].

Уменьшение воспламеняемости материалов PU / PIR обычно достигается добавлением различных антипиренов (FR) - соединений, содержащих галоген, фосфор, азот и т. Д.Кроме того, галогенированный FR является предметом серьезных дискуссий в промышленности и научном сообществе. Можно считать, что галогенированный FR может иметь несколько опасностей для здоровья, таких как выброс летучих соединений из материалов и выделение токсичных и опасных газов в процессе горения [34, 35].

Вспучивающиеся FR без галогенов могут быть хорошей заменой галогенированным из-за образования защитного слоя полукокса, который покрывает поверхность материала и ограничивает количество тепла, достигающего полимера, замедляя термическое разложение материала.Также защитный слой полукокса уменьшает переход летучих соединений в газовую фазу, таким образом уменьшая количество топлива в газовой фазе и уменьшая выделяемое при пожаре тепло [36, 37]. Кроме того, такой вспучивающийся слой создает тепловой барьер, защищая пенопласт от высокой температуры, и используется в качестве средства подавления дыма [38, 39]. Расширяемый графит (EG) может быть использован в качестве хорошей замены галогенированному жидкому FR в жестких пенополиуритонах PU / PIR [40].

EG имеет особую чешуйчатую структуру графита, т.е.е., уложенные друг на друга слои гексагональных sp 2 -гибридизованных углеродных структур. Интеркалированный EG с H 2 SO 4 показан на рисунке 6. Материал EG можно обработать серной кислотой, азотной кислотой или уксусной кислотой, которые внедряются в кристаллическую структуру графита между чешуйками углерода. При нагревании кислота выделяет газ, который расширяет или отслаивает частицы графита.

Рис. 6.

Типичная структура EG, интеркалированная h3SO4 [40].

Высокие температуры вызывают окисление графита в следующей реакции с H 2 SO 4 :

C + 2H 2 SO 4 → CO 2 ↑ + 2H 2 O ↑ + 2SO 2 ↑ E1

Выделяющиеся газы вызывают расширение графита, который действует как физический барьер для тепломассопереноса от полимерного материала и внутрь него [41]. EG образует стабильную структуру изолирующего обугленного слоя на поверхности материала, который предотвращает перенос тепла и летучих соединений.Уменьшение содержания летучих соединений в газовой фазе означает меньшее количество топлива для процесса горения. Кроме того, ограничение теплопередачи к материалу означает более длительную деградацию полимерной матрицы, что в результате ограничивает высвобождение летучих соединений. В конечном итоге, слой угля предотвращает горение пен PU / PIR [42, 43]. Дополнительным преимуществом такой FR является уменьшение дыма, так как защитный слой угля также предотвращает попадание частиц в воздушный поток.

EG сохраняет большинство свойств природного графита, таких как низкая цена и высокая пористость, что делает его очень полезным в качестве функционального углеродного материала, который может применяться в различных областях полимерной промышленности, но особенно в качестве FR [44].Добавление ЭГ с нагрузками более 20% в жесткие пенополиуретаны с кажущейся объемной плотностью 35 кг / м 3 дает значительное улучшение огнестойкости материалов [45]. Эффективность FR была увеличена, когда кажущаяся плотность пен PU / PIR была увеличена при фиксированных нагрузках EG. Также с увеличением содержания ЭГ при фиксированной кажущейся насыпной плотности ПУ / ПИР воспламеняемость снижалась [35, 39]. Размер частиц ЭГ также влияет на эффективность FR. Частицы ЭГ меньшего размера не производили достаточного количества полукокса, чтобы покрыть всю поверхность горящего образца, что привело к плохим огнезащитным свойствам жестких пен PU / PIR [46].

Хотя EG может заменить галогенированный FR и значительно снизить воспламеняемость полимерных материалов, у теплоизоляционных материалов есть существенный недостаток. Графит является отличным проводником тепла, поэтому при добавлении ЭГ в пенополиуретан / полиуретан повышается теплопроводность материала, что является крайне нежелательным свойством для теплоизоляционного материала [47]. Чтобы избежать вышеупомянутых недостатков, IF (нетканый стекловолоконный материал, наполненный EG) может использоваться в качестве раствора FR.Недавно несколько исследователей исследовали огнестойкость комбинации пена / ткань [48, 49] с помощью конусного калориметра, но это было сделано только для гибких пенополиуретанов. Идея заключалась в том, чтобы проверить огнестойкость матрасов для автомобильных и мебельных подушек; результаты показали, что такая ткань является жизнеспособным антипиреном.

Целью этого исследования было разработать теплоизоляционный материал из возобновляемых источников с конкурентоспособными теплоизоляционными и огнестойкими свойствами и заменить галогенированный FR на более экологичные решения.Для этого использовали несколько полиолов на биологической основе. ТО, побочный продукт производства целлюлозы, был использован для синтеза сырья, необходимого для разработки пенополиуретана / полиуретана. ТО было выбрано как дешевое и доступное сырье, не конкурирующее с производством продуктов питания, как другие растительные масла, являющиеся сельскохозяйственными продуктами. Полиол на биологической основе из ТО был синтезирован с использованием реакции этерификации с полифункциональным спиртом на основе амина - TEOA. RO был использован в качестве второго возобновляемого сырья.Полиолы для производства жестких пенополиуретанов / полиуретанов были получены двумя способами синтеза. Полиол RO был синтезирован аналогично полиолу TO путем переэтерификации триглицеридной структуры RO с помощью TEOA. Третий тип полиола на биологической основе также был получен из RO, но двойные связи в химической структуре RO были нацелены на введение гидроксильных групп в соединение. Совокупный эффект от введения структур изоцианурата в матрицу PU и EG в качестве добавки FR является перспективным решением для снижения воспламеняемости жестких пен PU / PIR.Второй подход к снижению воспламеняемости пен PU / PIR - защита изоляционных материалов с помощью (IF) для сохранения отличных изоляционных свойств жесткого пенопласта PU / PIR - также был исследован. Две различные добавки жидких FR - трис (2-хлорпропил) фосфат (TCPP) и диметилпропилфосфат (DMPP) - сравнивались на предмет их влияния на снижение воспламеняемости пены PU / PIR.

.

Смотрите также