Теплопроводность пенополистирола, от чего зависит и на какие параметры влияет
Из всех бюджетных видов утеплителей, обладающих несущими способностями, пенопласт имеет минимальный коэффициент теплопроводности: не более 0,043 Вт/м·К при применении в обычных условиях. Отличные теплоизоляционные свойства объясняет ячеистая структура материала: только 2 % от общего объема занимают полистирольные стенки вспененных гранул, остальные 98 приходится на воздух. Как следствие, плиты пенопласта имеют низкий удельный вес и не перегружают строительные конструкции. Также положительно оценивается неизменность изоляционных параметров утеплителя в процессе эксплуатации. Пенопласт не боится намокания в сравнении с минватой, не теряет форму как эковата, единственным условием является закрытие его от лучей солнца.
Оглавление:
- Что влияет на теплопроводность?
- Взаимосвязь с другими параметрами
- Сравнение разных марок
От чего зависит теплопроводность пенополистирола?
Теплоизоляционные свойства этого материала определяются объемом содержащегося внутри гранул воздуха.
Сама по себе характеристика отражает количество перенесенной тепловой энергии от более горячего участка строительной конструкции к холодному, соответственно, чем она меньше, тем лучше. Плиты из пенополистирола в этом плане выигрывают у других утеплителей: ячеистая структура обеспечивает не только хорошую изоляцию, но и более равномерное распределение градиента температуры по всей толщине.
Распространенным заблуждением является мнение, что главным влияющим на теплопроводность фактором служит плотность пенопласта. На практике, эти две характеристики имеют линейную взаимосвязь, уплотнение приводит к уменьшению объема воздуха внутри гранул, но одновременно улучшает коэффициент водонепроницаемости материала и упрочняет стенки ячеек. Минимальная теплопроводность наблюдается у плит из пенополистирола с удельным весом около 30 кг/м3, увеличение плотности вызывает незначительное (доли процентов) ухудшение теплоизоляционных способностей и при достижении определенных показателей коэффициент становится неизменным – 0,043 Вт/м·К.
На практике значение зависит от:
- Структуры пенопласта: качественные марки с плотно запаянными ячейками лучше держат тепло.
- Толщины плит.
- Условий эксплуатации: влажности и температуры (возрастание последней приводит к снижению теплопроводности пенопласта).
Взаимосвязь с другими характеристиками и показателями
Для достижения нужного эффекта энергосбережения проводится теплотехнический расчет толщины прослойки из пенопласта. Теплопроводность утеплителя при этом является главным учитываемым фактором, наряду с общей величиной сопротивления, определяемой климатическими особенностями региона и типом строительной конструкции. Практика показывает, что максимальная толщина (и, соответственно, минимальная теплопроводность) требуется при обустройстве полов, фундаментных участков, подвалов и перекрытий. В этом случае используются марки от 0,033 до 0,038 Вт/м·К. При утеплении внешних стен приобретается пенопласт со средним значением характеристики (от 0,037 Вт/м·К).
Замечено, что величина коэффициента теплопроводности ухудшается при длительной эксплуатации в условиях повышенных температур (верхний предел составляет 80 °C). Также пенопласт теряет свои теплоизоляционные способности при изменении структуры под прямым воздействием солнечного излучения и атмосферных осадков. Этого легко избежать – достаточно просто закрыть плиты сайдингом, стяжкой, штукатуркой или краской. Последним важным требованием является отсутствие мостиков холода: вне зависимости от величины теплового сопротивления утеплителя неплотная укладка плит приводит к потерям температуры. Для предотвращения подобной ситуации все возможные стыки аккуратно заполняются монтажной пеной (выбираются марки с минимальным вторичным расширением, не сдвигающие материал) и герметизируются, в идеале укладывается два слоя пенополистирола со смещением листов.
Сравнение теплопроводности у марок с разной плотностью и назначением
Более наглядно зависимость теплоизоляционных свойств от степени наполненности пенопласта и закрытости его структуры показывает сопоставление этих параметров у продукции разных видов. Не секрет, что при равной толщине плит теплопроводность экструдированного пенополистирола более низкая в сравнении с обычным. Хорошую изоляцию также обеспечивают гранулы, точное значение зависит от размера фракций, но в целом лучшие наблюдаются у вспененной крошки, худшие – у дробленки. Результаты сравнения характеристик разных марок сведены в таблицу:
| Наименование марки пенопласта | Плотность, кг/м3 | Коэффициент теплопроводности, Вт/м·К | |
| Кнауф Терм | Дача | 15 | 0,048 |
| Стена | 25 | 0,04 | |
| Фасад | 35 | 0,031 | |
| Пол | 40 | 0,035 | |
| Дом | 40-42 | 0,032 | |
| Кровля | 0,036 | ||
| ПСБ-С | До 15 | 0,043 | |
| 15-25 | 0,041 | ||
| 15-35 | 0,038 | ||
| 50 | |||
| Экструдированный пенополистирол | 33-38 | 0,03 | |
| 38-45 | 0,032 | ||
| М-50 вспененная крошка с размером гранул от 0,5 до 1 мм | 30* | 0,036 | |
| М-25, то же с более крупными гранулами (4-6 мм) | 10* | 0,042 | |
| Дробленка (3-6 мм) | 11* | 0,05 | |
* — насыпная плотность материала.
Результаты сравнения доказывают, что плотность пенопласта влияет на теплопроводность линейно и косвенно. Тяжелые марки экструдированного пенополистирола обладают лучшими изоляционными свойствами, несмотря на снижение объема воздуха внутри ячеек, низкая теплопроводность у них достигается за счет введения графитовых добавок и хорошей влагостойкости.
Как следствие, значение этого показателя стоит уточнить еще до выбора и приобретения утеплителя, он относится к основным рабочим характеристикам и обязательно подтверждается соответствующей документацией от производителя (указывается ГОСТ и итоги испытаний).
Полистирол теплопроводность — Справочник химика 21
| Таблица 4.93. Теплопроводность полистирола, сшитого дивинилбензолом [548] |
Термические константы полистирола (теплопроводность, теплоемкость, коэффициент термического расширения, и др.) типичны для углеводородов. На
Это подтверждается измерением длины свободного пробега фононов в полистироле. При плотности полистирола р=1052 кг/м значения теплопроводности X и теплоемкости С соответственно равны Х=0,165 Вт/(м-К) и С=1,33 кДж/ (кг К). Приняв скорость V фононов в аморфном теле равной 1,5-10 м/с и подставляя значения X, С и у в формулу Л= /зС/, получим для полистирола I— = 0,236 нм. По порядку величины это согласуется с данными Кобеко [32], согласно которым длина свободного пробега фононов для стекла составляет 0,7—1 нм и близка к значениям расстояний между молекулами. [c.257]
У некристаллических полимеров температурные зависимости теплопроводности плавно увеличиваются до значений, соответствующих температурам их размягчения, например для полистирола до 348—353 К (рис. 10.1). В области размягчения для аморфных полимеров характерно более резкое повышение X, чем линейное
В нашей стране разработаны различные композиции на основе лигносульфонатов, позволяющие получать качественные теплоизоляционные материалы. Для обеспечения высокой адгезии лигносульфонатов к наполнителям (перлит, минеральная вата, красная глина и др.) в состав комплексного связующего вводят также различные гидрофобизирующие и поверхностноактивные вещества, например этил- или метилсиликонаты натрия, фенолоспирты, сульфаты или хлориды железа или меди используют в качестве отвердителя лигносульфонатов жидкое стекло или фосфорную кислоту. В одном из вариантов на поверхности минеральной ваты распыляют полистирол. Для уменьшения объемной массы связанного лигносульфонатом материала рекомендуется добавка канифольного мыла, создающего устойчивую пену. После формования и обработки острым паром получают изделия, характеризующиеся объемной массой 200—300 кг/м и коэффициентом теплопроводности около 0,15 кДж/(м-ч °С).
МПа теплопроводность 0,027—0,032 Вт/(м-К) влагонепроницаем. Получ. 1) суспензионная полимеризация стирола в присут. агентов вспенивания — пентана и (или) изонентана полученные гранулы при переработке в изделия в результате нагревания вспениваются и спекаются 2) полимеризация в массе стирола с послед, смешением полученного полистирол,- с лимонной к-той и порофорами при экструдировании этой смеси происходит вспенивание с образованием П. сравнительно высокой плотн. (0,05— 0,1 г/смз). Примен. тепло- п. звукоизоляц. материал в стр-ве (в т. ч. для районов Крайнего Севера) упаковочный материал для транспортировки приборов, пищ. продуктов для изоляции кабелей, трубопроводов и др. Мировое произ-ио
Состав растворителя оказывает влияние на внутренние напряжения и теплопроводность пленок. Так, замена ксилола в растворах полистирола на четыреххлористый углерод снижает внутренние напряжения и теплопроводность пленок, полученных из растворов. Причем нарастание внутренних напряжений в более летучем четыреххлористом углероде происходит мед-ленее, чем в ксилоле. Это говорит о том, что на внутренние напряжения оказывает влияние не только содержание остаточных растворителей, но и их природа [132, с. 241].
Исследования показали, что теплопроводность и теплоемкость концентрированных растворов 20-100% практически не зависят от концентрации и равны (для растворов полистирола) [c.217]
Характерным для температурной зависимости теплопроводности аморфных полимеров является наличие максимума при температуре стеклования. Ниже температуры стеклования теплопроводность практически постоянна или увеличивается с повышением температуры, а выше температуры стеклования — понижается. Такое изменение теплопроводности наблюдается у натурального каучука полиизобутилена поливинилхлорида с различным содержанием пластификатора полиметилметакрилата полистирола 95,98-133 полихлортрифторэтилена атактического полипропилена поликарбоната .
Эмульсионный полистирол смешивается с другими компонентами в шаровой мельнице, снабженной охлаждающей рубашкой. Продолжительность смешивания 12—24 час. Меньшая продолжительность смешивания не обеспечивает получения равномерной смеси, а более длительное перемешивание вызывает перегрев композиции, так Как малая теплопроводность порошка препятствует полному отводу тепла. Температура порошка повышается до 40—50° С, причем частицы полистирола и поро-фора обладают различной пластичностью. Происходит скатывание отдельных частиц в чешуйки, что определяет неравномерность состава. Кроме того, длительное перетирание полистирола приводит к снижению его молекулярного веса и механической прочности.
Отрицательными свойствами пластических масс являются малая теплопроводность, затрудняющая использование их для изготовления теплообменных поверхностей низкая теплостойкость и для некоторых пластмасс подверженность текучести даже при комнатных температурах. Что же касается относительного удлинения, то пластмассы делятся в этом отношении на две группы. Все фенопласты, полистирол и плексиглас являются хрупкими материалами, удлинение которых мало от 0,2% для фаолита и до 4% для плексигласа. Другую группу представляют фторопласты, полиэтилен, полипропилен и тому подобные материалы, относительное удлинение которых измеряется десятками и сотнями процентов, и осо-
Пенопласт плиточный ПС-1, легковоспламеняющийся материал. Представляет собой легкую газоналолнен-ную массу в виде твердой пены с замкнутоячеистой структурой, получаемую при взаимодействии эмульсионного полистирола, порофора ЧХЗ-57.. Кажущаяся плотн. 70 20 кг м -, коэф. теплопроводности 0,03 ккалЦм-чХ X град). Загорается от пламени спички. Горит в расплавленном состоянии с обильным выделением дыма. Продукты горения токсичны. Предохранять от действия источников нагрева с температурой выще 100° С. Тушить распыленной водой, пеной.
Наличие полимера в бетонах приводит к увеличению термического коэффициента расширения. Например, при содержании 6% полиметилметакрилата или полистирола коэффициент термического расширения возрастает примерно на 25% [886]. Это связано с тем, что полимер обладает большим термическим коэффициентом расширения, чем цемент. Отмечено также небольшое (я 5%) возрастание коэффициента температуропроводности и небольшое уменьшение коэффициента теплопроводности [886].
По блочному методу мономер в жидкой или газовой фазе вместе с катализатором или инициатЬром (в отсутствие растворителей) подается в форму (сосуд) и при строго регулируемой температуре основная масса мономера преврашается в полимер в виде блока, трубок, листов, стержней и гранул. Масса полимера затем подвергается механической обработке. Блочную полимеризацию можно проводить периодически и непрерывным методом. Если в первой стадии процесса при образовании активных центров необходимо мономер подогревать, то затем, когда идет рост цепи, протекающий с выделением теплоты, реакционную массу при надобности охлаждают. Так как полимер обладает малой теплопроводностью, в ходе процесса наблюдается неодинаковый отвод теплоты из различных точек аппарата, особенно из центра, что приводит к неравномерной полимеризации, т. е. к получению продуктов различной степени полимеризации. По этому методу получают полистирол, полимеры метакриловой кислоты, бутадиеновый каучук и другие полимеры из мономеров, почти не содержащих примесей.
Повышенные температуры (выше 100° С). В этой температурном области многие полимеры находятся в расплавленном состоянии. Измерение теплопроводности жидких полимеров связано с определенными экспериментальными затруднениями и этим, по-видимому, объясняется то, что теплопроводность расплавов исследована в меньшей степени, чем твердых полимеров. Имеющиеся экспериментальные результаты показывают, что теплопроводность расплавов практически не зависит от температуры (полиэтилен, атактический и изотактический полипропилен, сополимеры этилена с пропиленом, полиамид-6, полиизобутилен) или слабо уменьшается с повышением температуры (полиметилметакрилат, полистирол и др.) 102,1 1,135-140
Хансен и Хоу предложили теорию теплопроводности аморфных полимеров, основанную на развитых ранее представлениях о теплопроводности ппзкомолекулярных жидкостей. В этой теории учитывается разная степень взаимодействия соседних звеньев соединенных химическими и межмолекулярными связями. Теория предполагает, что с повышением молекулярного веса теплопроводность должна возрастать пропорционально корню квадратному и молекулярного веса. Такая зависимость до.лжна наблюдаться доопределенного значения молекулярного веса, начиная с которого ожидается более медленное повышение теплопроводности. Экспериментальные данные для большого числа полиэтиленов различного молекулярного веса полностью согласуются с теоретическими предположениями до значения молекулярного веса порядка 100 тыс. Совпадение теории с экспериментом наблюдается для полистирола, теплопроводность которого измерялась авторами теории. Ими использовались также ранее опубликованные данные Для полистирола отклонение от пропорциональности выявляется более резко, чем для полиэтилена. Это объясняется относительно большим влиянием бензольного кольца на передачу тепла между соседними сегментами цепе1 1 полистирола.
Холодильные трубопроводы изолируют стандартными элементами из полистирольиого пенопласта в виде сегментов (ТУ 49 РСФСР 219—74). Теплопроводность пенополистирола ПСВ-С ип = 0,04 Вт/(м-К) [9]. Минимальная толщина изоляции, найденная пз условия исключения конденсации атмосферной влаги рассчитывается по уравнению [9] [c.181]
Технологический процесс получения УПП непрерывным блочным методом аналогичен производству блочного полистирола. Однако при окончательной полимеризации ввиду высокой вязкости, низкой теплопроводности системы и отсутствия перемешивания значительно увеличивается продолхность процесса. При этом ухудшаются и свойства полистирола. Для сокращения времени пребывания в колонне в промышленности начали применять метод полимеризации с неполной конверсией мономера. Непрореагировавший мономер удаляют в вакуумных камерах различной конструкции или в экструдерах с вакуумным отсосом. При этом улучшаются физико-механические свойства полистирола и значительно возрастает производительность. [c.20]
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА, см. Теплообмен. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, см. Теплообмен. ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ полимеров, Т. стеклообразных н кристаллич. иолимеров — сиособиость сохранять твердость (т. е. не размягчаться) прп повышении т-ры. Количеств, критерий Т. в атих случаях — т-ра, ири к-рой деформация образца в условиях действия пост, нагрузки не превышает нек-рую величину. Верх, предел Т. стеклообразных полпмеров — стеклования температура, кристаллических — т-ра плавления (см. Плавление). Определяют Т. стандарти-зов. методами, иаир. по Мартенсу или ири изгибе образца. Значения Т. ио Мартенсу для нек-рых термопластов (в °С) винипласт — 65—70, иоли-е-капроамид — 50—55, поликарбонат па основе бисфенола А — 115—125, полиметилметакрилат — 60—80, полистирол — 80. [c.564]
Пенопласт ПС-4, легковоспламеняющийся материал. Представляет собой легкую газонаполненную пластмассу в виде твердой пены с замкнутой ячеистой структурой пор, получаемую при взаимодействии эмульсионного полистирола, углекислого аммония, бикарбоната натрия. Кажущаяся плотн. 50—80 кг/ж1 Коэф. теплопроводности 0,025—0,03 ккал/(м-ч-град). Загорается от пламени спички. Горит в расплавленном состоянии с обильным выделением дыма. Продукты горения токсичны. Предохранять -от действия источника нагревания с температурой выше 100° С. Тушить распыленной водой, пеной. [c.193]
Вспенивающийся полистирол применяется для производства различных изделий. которые должны обладать низкой теплопроводностью, высокими электрическими показателями (диэлектрическая проницаемость должна быть близка к единице), малыми звукопроводностью, плавучестью, кажущейся плотностью и т. д. Как теплоизоляционный материал он используется при изготовлении промышленных, судовых и домашних холодильников. Из него изготавливают по-Блавки рыболовных сетей, спасательные средства, отсеки лодок и катеров. Он широко применяется в строительстве жилых домов, промышленных и других сооружений в качестве промежуточного слоя в жестких конструкциях плит, для облицовки стен, для изготовления всевозможных декораций, макетов, игрушек и др. [c.105]
Теоретические значения х существенно отличаются от экспериментальных данных при Тнаблюдается зависимость к от температуры более сильная, чем зависимость типа ххТ, которую предсказывает теория. Действительно, Стефенс с сотрудниками [34] установил, что ниже 1 К в полиметилметакрилате, как и в некоторых других аморфных материалах (полистирол, SiOa, селен), теплопроводность зависит от температуры следующим образом [c.162]
В связи с тем, что полимер обладает малой теплопроводностью, в ходе процесса наблюдается неодинаковый отвод тепла из различных точек аппарата, особенно из центра, что приводит к неравномерной полимеризации, т. е. к получению продуктов различной степени полимеризации. По этому методу получают полистирол, полимеры метакриловой кислоты, бутадиеновый каучук и другие. [c.543]
Из сравнения рис. 1 и 2 видно что при применении ионизационного детектора получается более полный анализ стирола, чем при применении ячейки по теплопроводности. Условия работы даны в подрисуночных подписях. Применение ионизационного детектора приводит к увеличению чувствительности в 10 раз, а также к улучшению разделения, что выражается увеличением числа теоретических тарелок с 400 до 2000 на 1 ж длины колонки (для метилстирола). Число теоретических тарелок вычислялось по уравнению Литтле-вуда [10]. Так как на нашем заводе стирол применяется для изготовления многих сортов полистирола, а также для обогащения некоторых сортов каучука, то проведенный нами полный его анализ [c.86]
Стеклянное волокно широко применяется в авиационной и электротехнической промышленности в виде армированных стеклопластиков. В работе Мак-Линтока [1148] последние рассматриваются как промежуточные материалы между деревом и сталью, способные заменить сталь во многих случаях. Они представляют собой сочетание смол (полиэфирных, фенольных, силиконовых, меламиновых, эпокси- и полистирола) с армирующими материалами. В качестве последних применяют, кроме стекловолокна, и другие волокна (хлопок, асбест и т. д.). Однако наибольшее распространение имеют армированные пластики на основе стекловолокна в силу своей высокой удельной прочности, диэлектрических свойств, низкой теплопроводности, коррозиоустойчивости и легкости формования [1149, 1150]. Армированные стеклопластики выдерживают температуру до [c.328]
Пенополистирол получают путем вспенивания полистирола с газообразователями. Пенополистирол марок ПС-1 и ПС-4 получают прессовым методом, марок ПСБ-С и ПСБ — беспрессовым методом в виде плит, а марки ПСБ-С — для теплоизоляции труб в виде скорлуп длиной 1 м, толщиной 40-50 мм и внутренним диаметром 65-385 мм. Теплопроводность [в Вт/(м °С)] полистирола марки ПСБ-С 1 категории качества при температуре 25 °С в зависимости от плотности составляет (не более) 0,04 для 20 кг/м , 0,038 для 25, 30 и 40 кг/м . Пенополиуретан (ППУ) — продукт сложных реакций, протекающих при смешивании простых и сложных полиэфиров и изоцианатов в присутствии катализаторов, эмульгаторов, вспе- [c.476]
Влияние скорости скольжения. Трение не зависит от скорости скольжения лишь в ограниченном диапазоне скоростей. Шутер и Томас не обнаружили заметного различия в величинах [х при изменении скорости скольжения от 0,01 до 1,0 см/сек для политетрафторэтилена, полиэтилена, полистирола и полиметилметакрилата. При изучении этой зависимости всегда имеется трудность, связанная с тем, что изменение скорости скольжения сопровождается изменением температуры. При увеличении скорости всегда происходит большее выделение тепла и возрастает температура трущихся поверхностей. Из-за более низкой теплопроводности пластмасс этот эффект выражен для них в значительно большей степени, чем для металлов. Милз и Сарджент изучали соотношение между трением и скоростью скольжения на приборе со скрещенными цилиндрами, причем один цилиндр был изготовлен из стали, другой из пластмассы. При увеличении скорости скольжения от 4 до 183 см/сек обнаружено увеличение от 0,15 до 0,25 для найлона и уменьшение х от 0,26 до 0,12 для полистирола. Комментируя эту статью, Шутер обратил внимание на то, что при таких скоростях температура на поверхностях истинных контактов легко может подняться до тем- [c.315]
Следует иметь в виду, что коэффициент теплопроводности термопластичных пенопластов (ПХВ, полистирола) повышается при увеличении температуры, а именио если коэффициент теплопроводности полистирола при 0° рав- [c.358]
Газонаполненные пластмассы (поро- и пенопласты) являются наиболее эффективным видом теплоизоляционных материалов, сочетающих в себе легкость, прочность и формоустойчивость. Эти качества материала позволяют создать легкие ограждающие конструкции зданий и сооружений, надежную и долговечную теплоизоляцию промышленного оборудования и тепловых сетей. При разработке промышленной технологии газонаполненных пластмасс используют последние достижения химии и физики, что позволяет регулировать их структуру и свойства в широком диапазоне прочности, теплофизических и эксплуатационных показателей. Особый интерес представляют изделия на основе полистирола, фенолформальдегидных смол, полиуретанов и карбамидных смол. Рост производства газонаполненных пластмасс, используемых в качестве строительной теплоизоляции, основывается на все возрастающих потребностях строительства в этих материалах, а объем их выпуска достигнет к 1975 г. более 1 млн м . Плиты по-листирольного пенопласта ПСБ и ПСБ-С (с антипиреном), изготовленные из суспензионного вспенивающего полистирола (гра-нулята), предназначены для тепловой изоляции строительных ограждающих конструкций и промышленного оборудования при температуре изолируемых поверхностей не свыше 343° К. Малая объемная масса при сравнительно высоких прочностных показателях и низкий коэффициент теплопроводности делают этот материал высококачественным утеплителем в слоистых ограждающих конструкциях Б сочетании с алюминием, асбестоцементом и стеклопластиком. Плиты выпускаются по беспрессовой технологии непрерывным или периодическими методами. Технологический процесс состоит из предварительного вспенивания исходного поли-стирольного гранулятора, вылеживания (созревания) предвспенен-ных гранул, формования блоков пенопласта и резки блоков на плиты заданных размеров. [c.306]
Типажи предусматривают также применение более эффективных изоляционных материалов с низким коэффициентом теплопроводности, минимальным объемным весом, влаго-и износоустой- чивых (пенопластов, гранулированного полистирола, мипоры, стекловолокна и др.), введение в схему холодильных машин регенеративных теплообменников для повышения холодопроизводительности и обеспечения работы установок сухим ходом. Для оборудования с температурой ниже 0°С предусмотрены устройства для ав-томатическопо юттаивания инея и надежного удаления конденсата из охлаждаемого объекта. [c.446]
Экструзионный пенополистирол | утеплитель пенополистирол: характеристики, плотность
ПЕНОПЛЭКС® представляет собой вспененный экструдированный пенополистирол, изготавливаемый методом экструзии из полистирола общего назначения.
Процесс экструдирования пенополистирола разработан более 50 лет назад в США. Данный метод позволяет получить экологически чистый утеплитель с равномерной структурой, состоящий из миллионов мелких ячеек размерами 0,1-0,2 мм. Экструдированный пенополистирол Пеноплэкс отличается множеством полезных свойств: не боится воды, имеет малую массу и легко монтируется. Пеноплэкс – великолепная наружная теплоизоляция и не менее эффективная теплоизоляция внутри помещений.
Преимущества утеплителя Пеноплэкс:
- низкая теплопроводность;
- минимальное водопоглощение;
- высокая прочность на сжатие;
- долговечность;
- морозостойкость;
- экологичность.
Утеплитель ПЕНОПЛЭКС® обладает стабильно низким расчетным коэффициентом теплопроводности, поэтому для теплоизоляции дома требуется гораздо более тонкий слой ПЕНОПЛЭКС®, чем других утеплителей.
ПЕНОПЛЭКС® — экструзионный пенополистерол: технические характеристики
| Физико-механические свойства | Технические нормы | Ед. изм. | «ПЕНОПЛЭКС» | |
|---|---|---|---|---|
Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, не менее | ГОСТ EN 826-2011 | МПа (т/м2) | 0,20 | |
Предел прочности при статическом изгибе | ГОСТ 17177-94 | МПа | 0,25 | |
Водопоглощение за 24 часа, не более | ГОСТ 15588-86 | % по объему | 0,4 | |
Категория стойкости к огню | ФЗ-123 | группа | Г3 (с антипиренами) | |
Коэффициент теплопроводности λлаб. | ГОСТ 30256-94 | Вт/м∙ºК | 0,033 | |
Стандартные размеры | толщина | ТУ 5767-006-54349294-2014 | мм | 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 150 |
ширина | 600 | |||
длина | 1200 | |||
Температурный диапазон эксплуатации | ТУ 5767-006-54349294-2014 | ºС | -100….+75 | |
Области применения:
Утепление экструзионным пенополистиролом широко применяется в промышленном и гражданском, в том числе малоэтажном строительстве, сельском хозяйстве, холодильной промышленности, строительстве спортивных сооружений, а также при прокладке железных дорог, взлетно-посадочных полос, автомагистралей и трубопроводов.
Утеплитель ПЕНОПЛЭКС® — по природе химически инертен, не подвержен гниению, упруг и пластичен. Работать с ним можно при любых погодных условиях без каких-либо средств защиты от атмосферных осадков.
Утеплитель пенополистирол, плиты из которого легко обрабатываются и чрезвычайно просты в монтаже, становится все популярнее буквально день ото дня, являясь наиболее востребованным теплоизоляционным материалом не только современности, но и обозримого будущего.
ПЕНОПЛЭКС® — яркий представитель нового поколения теплоизоляционных материалов. Он идеально подходит для решения задач по сбережению тепла. Основные достоинства материала делают его незаменимым в гражданском и промышленном строительстве.
По вопросам сотрудничества обращайтесь к дистрибьюторам ПЕНОПЛЭКС® в своем регионе.
Теплопроводность пенопласта: цифры, факты и схемы
Все о ней говорят, но никто не видел. Разумеют, что она нужна, а где взять, не знают. Понимают, что надо её понижать, но как, не ведают. Ведь разговор идет о способности утеплителя не допускать передачу тепловой энергии через занятую им площадь, а проще говоря, о его низкой теплопроводности. Теплопроводность пенопласта является основной характеристикой, определяющей порядок его использования в утеплении зданий и сооружений.
Основа низкой теплопроводности
Всем своим имеющимся положительным и отрицательным свойствам, пенопласт (вспененный пенополистирол) обязан стиролу и особой технологии производства.
Вначале стирол насыщают газом или воздухом, превращая в пустотелые гранулы. Затем под воздействием горячего пара происходит многократное увеличение объёма гранул с последующим спеканием их при наличии связующего состава. Таким образом, получаемый лист состоит из множества сфер правильной формы, наполненных газом.
Стирольные стенки тонкие, но очень прочные. Даже при приложении значительных усилий, разрушить оболочку не так уж и просто. Удерживаемый внутри газ остается неподвижным при любых условиях эксплуатации, обеспечивая высокую тепловую изоляцию защищаемого объёма.
Наполнение объёма утеплителя газами зависит от его плотности. Меняется от 93 до 98 %. Чем больше процент, тем меньше плотность, тем легче материал, тем выше теплопроводность, и обычно выше качество утепления и другие важные характеристики.
Вникаем в смысл понятия
Понять смысл «теплопроводность пенополистирола» можно через физическую размерность. Измеряется данная величина в Вт/м ч К. Расшифровать её можно следующим образом: сколько ватт тепловой энергии пройдёт через толщину утеплителя площадью 1 м2 в час при снижении температуры нагретой поверхности на 1 К (Кельвин). 1 К равен 1оС.
Схема утечки тепла через утеплитель
В технических характеристиках материала разной плотности указывается коэффициент теплопроводности пенопласта. Он колеблется в диапазоне от 0,032 до 0,04 единицы. При увеличении плотности плиты это значение уменьшается.
Теплопроводность простыми словами: сколько ватт тепловой энергии пройдёт через толщину утеплителя площадью 1 м2 в час при снижении температуры нагретой поверхности на 1 К (Кельвин). 1 К равен 1оС.
Но бесконечно повышая плотность материала, невозможно добиться нулевых теплопотерь. Перейдя некоторую границу и продолжая увеличивать плотность, получим скачкообразный рост потери тепла. Необходимо понимание того, что при увеличении плотности, объём и количество газа в материале сокращаются, и как следствие, термоизоляция ухудшается.
Опытным путём установлено, что максимальная способность изолятора удерживать тепло достигается при его плотности от 8 до 35 кг/м3. Это число, указанное на упаковке, показывает, сколько весит 1 м3 утеплителя при заявленной плотности. Малая плотность – малый вес. Малый вес – удобство монтажа и укладки.
Всё тоньше, всё теплее
Для того чтобы представить эту физическую величину наглядно, проведём сравнение теплопроводности пенопласта с другими строительными материалами. Представьте, что вы стоите и смотрите с торца на разрезы стен из разных материалов. Сначала перед глазами проплывает бетонная стена толщиной 3,2 м, затем кирпичная кладка в 5 кирпичей (1,25 м), потом относительно тоненькая деревянная перегородка шириной с предплечье взрослого человека (0,40 м). И уже где-то в самом конце, незаметный лист пенопласта толщиной 0,1 м. Что же объединяет все эти материалы необъятной толщины? Только одно.
У них одинаковый коэффициент удельной теплопроводности.
Используя его низкую теплопроводимость, можно в значительной степени сократить расход достаточно дорогих в приобретении и укладке стройматериалов. Дом, построенный в 2,5 кирпича так же надёжен, как и дом с толщиной стен в 5 кирпичей. Только в первом случае расходы на отопление больше. Хотите дом теплее? Не надо возводить ещё такую же стену. Достаточно утеплить стену 50 мм плитой. Почувствуйте разницу. 2,5 кирпича по периметру дома и лист пенопласта толщиной в 50 мм. Экономим время, деньги, силы.
Трудность выбора
Кто-то может возразить, что это некорректное сравнение. Нельзя сравнивать материалы, настолько разные по своему происхождения и внутреннему составу. Хорошо. Тогда сравним современные утеплители: минеральные (базальтовые), вспененный и экструдированный пенополистиролы, пенополиуретан.
Проводимое сравнение явно не в пользу плит и матов из волокнистых материалов. Их теплоёмкость почти в 1,5 раза больше, чем у пенопласта. Это сразу понижает их потребительскую ценность и ставит на нижнюю степень по этому показателю.
Сравнить теплопроводность экструдированного пенополистирола и пенопласта достаточно затруднительно. Физически и математически показатели очень близки. Признавая лидерство, имеющего более низкий коэффициент теплопроводности экструдированного пенополистирола, вспененный полистирол отвечает ему своим преимуществом – ценой. Разницу в 4 сотых единицы указанного коэффициента, вспененный полистирол перекрывает ценой, которая в 4 раза ниже, чем у именитых конкурентов.
Даже при сравнении теплопроводности пенополиуретана и пенопласта можно сказать о том, что вспененный пенополистирол «хорошо держит удар». Коэффициент теплопроводности пенополиуретана только на 30% меньше, чем у вспененного полистирола. А цена… Не стоит забывать о том, что его монтаж требует определённой квалификации, оборудования. Что потребует дополнительных затрат. Утепление дома пенопластом можно провести своими руками.
Так что есть над чем поразмышлять, прежде чем сделать выбор утеплителя.
Применяем, ориентируясь на числа
Именно коэффициент теплопроводности пенополистирола определяет порядок и место его применения.
Материал с невысокой плотностью и высокой теплопроводностью применяется для утепления вертикальных конструкций внутри помещений. Это пенополистиролы с числом «15» в маркировке. Они имеют небольшую толщину и не сильно поглощают внутренние объёмы.
Утеплитель, обозначенный числом «25», имеет возможность использования при наружном утеплении стен, межэтажных (чердачных, подвальных) перекрытий, скатных и плоских кровель, как частных домовладений, так и многоэтажных строений.
Самую высокую плотность и самое низкое значение удельной теплопроводности имеют пенопласты с числом «35» в наименовании. Они достойно утепляют заглубленные фундаменты, автомобильные дороги, взлётно-посадочные полосы.
Наверное, нет такого строительного материала, который не мог бы утеплить пенопласт. Если невозможно увидеть его высокую термоизоляции, это не значит, что её нет. В этом можно убедиться после утепления дома, получив счёт за потреблённые энергоресурсы.
Сравнение пенопласта и экструдированного пенополистирола — «ИзолМаркет»
Экструдированный пенополистирол (Пеноплэкс, Батэплекс, Истплекс или ТехноНИКОЛЬ) и пенопласт – наиболее популярные теплоизоляционные материалы на нашем рынке стройматериалов. Эти утеплители схожи по своим техническим характеристикам и сделать выбор между ними очень тяжело. Но сейчас мы разберём вопрос: все-таки пенопласт (ППТ) или пенополистирол (ЭППС/XPS)? И каковы отличия у этих материалов? Выполним сравнение технических характеристик и посмотрим на особенности этих материалов.
Во-первых, данные материалы отличаются по технологии производственного процесса.
Пенопласт получают путём распаривания полистирола, сырье вспенивается, размер стирольного шарика увеличивается и они соединяются друг с другом. Пенопласт, по большому счёту, это склеенные между собой шарики.
Структура пенопласта
Экструзионный пенополистирол производят совсем по-другому. Стирол загружают в экструдер, в нем гранулы нагревают до однородной жидкой массы. Потом однородную вязкую массу под давлением выдавливают из экструдера, обрезают и задают нужную форму и размеры. Экструзионный пенополистирол– однородный материал практически не имеющий пор, за счёт чего его водопоглащение практически равно нулю.
Структура экструдированного пенополистирола
Эти отличия в производственном процессе и дают такую большую разницу в технических характеристиках между ППТ и ЭППС.
А сейчас посмотрим на их отличия более детально.
1. Теплопроводность
Одна из самых главных характеристик теплоизоляции – это теплопроводность. Чем она меньше — тем лучше, соответственно и толщина слоя теплоизоляции нужна меньше.
Теплопроводность экструзионного пенополистирола составляет 0,028 Вт/мк, теплопроводность пенопласта – 0,039 Вт/мк. По этим данным понятно, что экструзия теплее пенопласта примерно на 30%. То есть используя пенополистирол, можно сэкономить на слое теплоизоляции.
2. Механическая прочность
Уже писалось выше, что ЭППС обладает однородной структурой, а ППТ – это соединение шариков пенополистирола. Эта разница в процессе производства и даёт такое отличие в прочностных показателях.
Экструдированный пенополистирол (в зависимости от выбранной марки):
Прочность на изгиб: 0,4 – 1 МПа
Прочность на сжатие: 0,15 – 1 МПа
Пенопласт (в зависимости от выбранной марки):
Прочность на изгиб: 0,07 – 0,2 Мпа
Прочность на сжатие: 0,05 – 0,25 Мпа
Пенопласт обладает плотностью от 10 до 35 кг, экструдировпнный пенополистирол: 20 – 45 кг.
Вообще, пенопласт при нагрузке крошиться и ломается. Экструзионный полистирол, в свою очередь, выдерживает серьезные нагрузки (поверхности, которые утепляют, имеют свойства деформироваться).
Фасад, утеплённый ЭППС («Пеноплэкс Комфорт»)
3. Гидрофобность
Этот показатель важен для любого строительного материала, а для теплоизоляции и подавно, поскольку при поглощении влаги теплоизоляция перестаёт работать и при высыхании не восстанавливает свои свойства. Так же стирольные утеплители при наборе и долгом прибывании во влаге подвержены гниению и последующему разрушению. Экструзия имеет структуру, в которой ячейки закрыты, как результат – водопоглащение практически нулевое.
За 24 часа при полном погружении в водную среду ЭППС впитывает не более 0,2% по массе, за 30 дней – 0,4% от своего объёма.
У обычного пенопласта показатели водопоглащения в разы хуже. Так, за 24 часа (полное погружение) – 2%, а за 30 дней – 4%.
При использовании на фундаменте, цоколе и в конструкциях с влажными условиями пенопласт применять не рекомендуется.
4. Огнеупорность
Горючесть теплоизоляции весьма важный вопрос, особенно в конструкциях где материал не будет закрыт негорючими материалами (мансарды, кровли). У XPS и ППТ и других утеплителей, где сырьем является стирол, горючесть будет Г-4 или Г-3
5. Склонность к усадке
Основные враги теплоизоляции – это вода и усадка. Если материал деформируется в процессе эксплуатации, то между плитами появляются щели, материал теряет толщину, и это будет сказываться на эффективности теплоизоляции. Один из самых основных минусов ППТ (пенопласта) – это, как раз-таки, склонность к усадке при нагревании. После того как теплоизоляционный материал «сел», между плитами появляются щели, уменьшается толщина слоя и общая эффективность утепленной конструкции снижается.
Утепление фасада пенопластом (ППТ)
Не стоит покупать пенопласт для утепления в системе теплого пола, так как нагрев будет ухудшать тех. характеристики теплоизоляции. Если для утепления фасада Вы выбираете пенопласт, то стоит красить фасад в светлый тонн, чтобы его нагрев был меньше.
У экструдированного пенополистирола данных проблем нет – XPS практически не дает усадку при любых эксплуатационных нагрузках.
Вывод
Если учесть все вышеперечисленное, то ответ на вопрос: «Что лучше, пенопласт или экструдированный пенополистирол?» ясен и понятен. Технические и теплоизоляционные характеристики XPS в разы выше чем у пенопласта.
Ниже приведем таблицу сравнения
| Параметры | Пенополистирол (XPS) | Пенопласт (ППТ) |
| Теплопроводность | 0,028 Вт/мк | 0,039 Вт/мк |
| Коэффициент паропроницаемости | 0,05 мг/мчПа | 0,022 мг/мчПа |
| Плотность | 30 — 45 кг/м3 | 15 — 35 кг/м3 |
| Водопоглощение при частичном погружении на 24 часа | 0,2 % | 2 % |
| Прочность на изгиб | 0,4 — 1 МПа | 0,07 — 0,2 МПа |
| Прочность на сжатие (при деформации на 10%) | 0,02 — 0,7 МПа | 0,05 — 0,2 МПа |
| Рабочая температура* | от -50 до +70° C | от -50 до +70° C |
| Возгорание материала | от +450° C | от +310° C |
* Если температурный порог пройден, материалы начинают деформироваться.
Если Вы стоите перед выбором, что приобрести для теплоизоляции здания — ППТ или XPS — то выбор очевиден. Купить экструдированный пенополистирол от ведущих производителей и по выгодным ценам можно в нашем магазине. Но следует сказать, что и пенопласт в качестве утеплителя тоже имеет право на существование.
Экструдированный пенополистирол (ТехноНИКОЛЬ, Пеноплэкс, Батэплекс, Истплекс) – один из лучших вариантов для утепления фасада, фундамента, пола, плоской крыши. Дом, утепленный XPS, будет иметь лучший микроклимат в сравнении с домом утепленным пенопластом.
Теплопроводность пенополистирола, специфические особенности и толщина материала
Теплопроводность пенополистирола является одной из важных характеристик, которой интересуются не только профессионалы, но и обычные потребители. Этот материал называется еще пенопластом и является теплоизоляцией, которая на 98% состоит из воздуха. Он заключён в клетки вспененного полистирола.
Структура совершенно безопасна для здоровья, поэтому используется материал для изготовления упаковки для пищевых продуктов. Он легко поддается обработке, нашел свое широкое распространение в области строительства, а также обладает невысокой стоимостью.
Что необходимо знать о теплопроводности пенополистирола
Теплопроводность пенополистирола довольно низкая, ведь воздух, который находится в основе материала, тоже обладает такими характеристиками. Поэтому описываемый параметр изоляции варьируется в пределах от 0,037 до 0,043 Вт/мК, что касается воздуха, то эта характеристика равна 0,027Вт/мК.
Пенополистирол изготавливается по ГОСТ 15588-86 и отличается превосходным энергосбережением, повышенными сроками эксплуатации, способен сокращать затраты на отопление и защищать от промерзания. Такие свойства сохраняются даже при воздействии низких температур и высокой влажности, поэтому использовать пенополистирол можно в условиях складских помещений, а также в конструкциях холодильного оборудования.
Теплопроводность пенополистирола низкая, поэтому использовать данный материал можно не только для внутренней, но и для внешней отделки. Однако данная характеристика будет изменяться в зависимости от плотности. Чем она выше, тем больше содержание стирола, тем хуже пенополистирол будет удерживать тепло. Например, если речь идет об экструдированном пенополистироле, то его теплопроводность составит 0,028Вт/мК, ведь гранулы стирола в этом случае находятся в структуре цельного листа, а щели между ними отсутствуют.
Сравнение теплопроводности у разных марок
Для сравнения можно рассмотреть несколько марок пенополистирола, плотность и теплопроводность у которых отличаются. Плотность ПСБ-С15 не достигает и 15 кг/м3, тогда как теплопроводность составляет предел от 0,07-0,08 Вт/мК. Что касается марки ПСБ-С35, то ее плотность равна пределу от 25,1 до 35 кг/м3, тогда как теплопроводность составляет 0,038 Вт/мК. В продаже можно встретить еще и экструзионный вспененный полистирол. У марки 35 плотность изменяется от 33 до 38, тогда как теплопроводность равна 0,03.
Если перед вами марка 45, то первый параметр будет изменяться в пределах от 38,1 до 45, тогда как второй будет равен 0,032. Теплопроводность пенополистирола гораздо ниже по сравнению с данной характеристикой, свойственной другим материалам. Например, керамзитобетон при плотности в 1200 кг/м3 имеет теплопроводность, равную 0,58.
Сравнение теплопроводности пенополистирола с другими материалами
Во многих областях промышленности и строительства сегодня используется пенополистирол. Теплопроводность, сравнение которой будет упомянуто ниже, довольно низка в этом случае. А вот у минеральной ваты эта характеристика изменяется от 0,07 до 0,08 Вт/мК. Что касается бетона, то теплопроводность у него будет равна 1,30, тогда как у железобетона – 2,04.
Керамзитобетону и пенобетону свойственна теплопроводность, равная 0,58 и 0,37 соответственно. У пенополистирола, для сравнения, теплопроводность равна 0,028Вт/мК. Теплопроводность пенопласта и пенополистирола тоже довольно часто сравнивается. В первом случае это значение составит 0,07, если речь идет о плитах.
Основные особенности: безопасность, звуконепроницаемость и ветрозащитные характеристики
Пенополистирол безопасен, а использовать его можно повторно. При этом в окружающую среду не будут выделяться вредные вещества. Согласно исследованиям, в строительных конструкциях из пенополистирола не обнаружен опасный стирол. Что касается звуконепроницаемости и ветрозащиты, то при использовании пенополистирола нет необходимости дополнительно применять материалы, которые повышают ветрозащитные функции и звукоизоляцию.
Если шумопоглощающие способности необходимо усилить, то толщина слоя материала должна быть увеличена. Теплопроводность экструдированного пенополистирола вам уже известна, однако это – не единственная характеристика, о которой следовало бы знать перед приобретением данного материала. Например, пенополистирол не является гигроскопичным, поэтому не впитывает воду и влагу, не разбухает и не деформируется, а также не растворяется в жидкости. Если поместить пенополистирол в воду, то внутрь структуры проникнет лишь 3% от веса плиты, тогда как свойства материала останутся неизменными.
Пар и вода довольно легко выходят из пенополистирола, поэтому необходимо позаботиться о том, чтобы исключить образование конденсата. Для этого соблюдаются правила проектирования. Влагоустойчивость пенополистирола позволяет использовать его при утеплении фундамента, где неизбежен контакт материала с грунтом.
Дополнительные особенности: биологическая и химическая инертность
Утеплитель пенополистирол, теплопроводность которого была упомянута выше, отличается устойчивостью к химическим и биологическим факторам. Свойства материал сохранит, даже если на его структуру будут воздействовать:
- мыльные растворы;
- кислоты;
- солевые растворы по типу морской воды;
- отбеливающие средства;
- нашатырный спирт;
- гипс;
- водорастворимые краски;
- клеевые растворы;
- известь;
- цемент.
Что касается кислот, то на пенополистирол не должны воздействовать азотная и концентрированная уксусная кислоты. В процессе монтажа следует исключить доступ к материалу грызунам и термитам, ведь они могут нанести структуре повреждения. Под влиянием бетонных растворов материал может частично распадаться, как и под воздействием органических растворителей. Устойчивость можно определить соотношением открытых и закрытых пор, что зависит от марки и вида изоляции.
Пожароустойчивость пенополистирола
Коэффициент теплопроводности пенополистирола был упомянут выше, но важно знать еще и о пожарной опасности материала, который является сгораемым, но отличается хорошей пожароустойчивостью, ведь температура самовозгорания равна 4910 °С. Если проводить сравнение этого показателя с древесиной, то он в 1,8 раза выше, ведь для дерева будет достаточно всего лишь 2600 °С.
Класс горючести и способность к выделению тепла
Если огонь будет отсутствовать в течение 4 секунд, то материал самостоятельно затухнет. В процессе горения изоляция будет выделять тепло в объеме 1000 МДж/м3, что касается древесины, то этот показатель изменяется в пределах от 7000 до 8000 МДж/м3, это указывает на то, что при горении пенополистирола температура окажется намного ниже. В продаже сегодня можно встретить самозатухающий пенополистирол, который производится с добавлением антипиренов. Но со временем данный эффект теряется, и материал, который относился к группе горючести Г2, со временем будет относиться к классу Г4.
Толщина пенополистирола
Пенополистирол, теплопроводность, толщина которого вам должны быть известны, если вы планируете приобретать данную изоляцию, выпускается сегодня разными производителями. Лист может быть ограничен по толщине в пределах от 20 мм до 20 см. При этом многие потребители задаются вопросом о том, какой лист лучше выбрать. Для определения этого значения нужно поинтересоваться, каково сопротивление теплопередаче. Здесь все будет зависеть от региона страны. Например, в центре Москвы сопротивление стены должно быть равно 4,15 м2°C/Вт, что касается южных регионов, то здесь будет достаточно 2,8 м2°C/Вт.
что лучше, в чем разница
Большинство потребителей задумываются над проблемой: пенопласт или пенополистирол, что лучше применить для утепления и звукоизоляции? Некоторые даже считают, что это абсолютно одинаковые материалы.
Этот факт подтверждает информация, расположенная в интернете. Скорее всего, это случается из-за того, что они произведены из полистирола, но при внимательном подходе можно заметить, что разница всё-таки имеется.
Отличия пенопласта и пенополистирола
При обработке гранул полистирола сухим паром получается пенопластГлавные отличия между данными материалами заключаются в следующем:
- В технологии производства этих образцов наблюдается большая разница. Пенопласт изготовляют при помощи обрабатывания гранул полистирола сухим паром. Расширяясь под воздействием тепла, они крепко скрепляются друг с другом, в это время образуются микропоры. Пенополистирол или пеноплекс – это его торговое название, производится способом «экструзии». Полистирольные гранулы расплавляются в обоих случаях, образуются молекулярные связи, возникает единая структура.
- Существует также отличие физических и технических характеристик в результате технологии их производства. Если уж говорить откровенно, пенополистирол по отдельным признакам превосходит пенопласт.
Различие функциональных свойств по теплопроводности
Чем эффективнее теплопроводность, тем тоньше может быть материалЧто же лучше применять для утепления – пенополистирол или пенопласт?
Анализируя возможности рассматриваемых материалов, можно отметить их отличия.
Главная характеристика утеплителей – теплопроводность.
При её уменьшении повышается эффективность материала, и он становится тоньше.
- цифра теплопроводности пенополистирола – 0,028 Вт/мк;
- пенопласта – 0,039 Вт/мк.
Учитывая эти показатели, видно, что пенополистирол превосходит характеристики пенопласта, да и не только его, а вообще других существующих утеплителей.
Подтвердить это могут следующие факты:
| № | Материал | Теплопроводность |
|---|---|---|
| 1 | Пенопласт | 0,039 |
| 2 | Минвата | 0,041 |
| 3 | Железобетон | 1,7 |
| 4 | Кладка из силикатного полнотелого кирпича | 0,76 |
| 5 | Кладка из кирпича с дырками | 0,5 |
| 6 | Клееный деревянный брус | 0,16 |
| 7 | Керамзитобетон | 0,47 |
| 8 | Газосиликат | 0,5 |
| 9 | Пенобетон | 0,3 |
| 10 | Шлакобетон | 0,6 |
По механической крепости
Пенополистирол менее хрупок, чем пенопластНужно не забывать, что пенополистирол – хороший монолит, а в пенопласте частицы спаяны. Это существенно влияет на прочность материалов.
Пенополистирол устойчив к изломам от 0,4 до 1 МПа, его стойкость на сжатие – 0,25-0,5 МПа, а пенопласт имеет норматив в границах соответственно 0,07-0,2 МПа и 0,05-0,2 МПа.
Общеизвестно, что пенопласт, подвергаясь серьёзным механическим воздействиям, начинает дробиться на маленькие шарики и ломается. Пенополистирол же выдерживает основательные нагрузки и температурные перепады.
Плотность экструдированного пенополистирола изменяется от 30 до 45 кг/м3, а пенопласта – колеблется в пределах 15-35 кг.
По способности впитывать воду
Пенопласт лучше впитывает воду, что является негативным признакомЭто одна из значительных характеристик теплоизоляционных материалов, и это свойство должно быть минимальным. Набирая влагу, утеплитель потеряет свои самые важные черты, набухнет и, ко всему прочему, начнёт гнить и разрушаться.
У пенополистирола, обладающего ячеистым составом, влагопоглощение нулевое. Погружая его надолго и полностью в воду, можно заметить, что впитывание жидкости может составлять до 0,2% от его объёма.
У пенопласта, отличающегося составом, этот признак существенно ниже. Погружая его на 24 часа в воду, можно заметить, что материал впитал 2% от объёма, за 30 суток он впитает 4%.
Так что же лучше: пенопласт или пенополистирол? Всё вышесказанное ещё раз доказывает преимущества второго материала по гидрофобности, особенно если его применять для утепления таких частей здания, как цокольный этаж, фундамент и фасад.
По огнеупорности
Горючесть выступает важным составляющим, когда нужно утеплить объекты с наличием деревянных конструкций – мансарды, кровли. Нужно отметить, что оба материала причисляются к группам с повышенной способностью к горению. Подробнее о различиях материалов смотрите в этом видео:
Производитель стал добавлять в состав пенопласта и пенополистирола антипирен – с его помощью утеплители самозатухают. Если будет отсутствовать прямой контакт с огнём, материалы потухнут в считанные секунды.
По предрасположенности к усадке
В отличие от пенопласта пенополистирол не поддается усадкеГлавный недостаток всякого утеплителя – усадка. При таком явлении случаются щели, снижающие результативность процесса.
Пенопласт при нагревании расположен к усадке, поэтому не рекомендуется его применять в системе «тёплый пол».
Если пенопласт применяют для утепления фасада, нужно покрыть его белой штукатуркой, которая защищает от ультрафиолетовых лучей.
Пенополистирол же почти не поддаётся усадке во время применения.
По температурному размаху
Температурный баланс, допустимый для работы с обоими материалами – от – 50 до + 75 градусов.
Если превысить эти показатели, материал начинает деформироваться.
Пенопласт загорается при температуре 310 градусов, пенополистирол – при 450 градусах.
По экологичности
В составе данных материалов абсолютно нет вредных компонентов, таких как фреон и фенол. По истечении времени утеплители не начинают выделять вредные вещества, их можно уверенно использовать для изоляции общественных зданий и жилых домов.
По сроку эксплуатации
Исследования показали, что пеноплекс, который установлен правильно, может прослужить до 50 лет, отлично сохраняя форму.
Если же финансовые возможности потребителя не дотягивают до его покупки, можно использовать пенопласт. Он, конечно, уступает пенополистиролу в технических характеристиках, но будет являться лучшим материалом из дешёвых утеплителей. Подробнее о свойствах пенополистирола смотрите в этом видео:
Если учесть всё перечисленное, то ответ на вопрос: пенопласт или пенополистирол, что лучше – вполне оправдан ответ: конечно, экструдированный пенополистирол на ступень выше пенопласта по всем показателям.
Пенополистирол — EPS — Теплоизоляция
Пример – Изоляция из пенополистирола
Основным источником теплопотерь из дома являются стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена имеет толщину 15 см (L 1 ) и выполнена из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт/м.К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи помещения составляет 22°C и -8°C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах равны h 1 = 10 Вт/м 2 K и h 2 = 30 Вт/м 2 К соответственно.Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от окружающих и внутренних условий (ветер, влажность и т. д.).
- Рассчитайте поток тепла ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
- Теперь предположим теплоизоляцию на внешней стороне этой стены. Используйте изоляцию из пенополистирола толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,03 Вт/м·К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.
Решение:
Как уже было сказано, многие процессы теплопередачи включают сложные системы и даже включают комбинацию теплопроводности и конвекции. С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :
Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.
- голая стена
Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стенку и пренебрегая излучением, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:
U = 1 / (1/10 + 0,15/1 + 1/30) = 3,53 Вт/м 2 K
Тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:
q = 3,53 [Вт/м 2 К] х 30 [К] = 105.9 Вт/м 2
Суммарные потери тепла через эту стену составят:
q потери = q . A = 105,9 [Вт/м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177 Вт
- композитная стена с теплоизоляцией
Предполагая одномерную передачу тепла через плоскую композитную стену, контактное тепловое сопротивление отсутствует и без учета излучения общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:
Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:
U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1/0,03 + 1/30) = 0,276 Вт/м 2 K
Тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:
q = 0,276 [Вт/м 2 K] x 30 [ K] = 8,28 Вт/м 2
Суммарные потери тепла через эту стену составят:
q потери = q . A = 8,28 [Вт/м 2 ] x 30 [м 2 ] = 248 Вт
Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Следует добавить, что добавление очередного слоя теплоизолятора не приводит к такой большой экономии.Это лучше видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитных стен . Скорость устойчивого теплообмена между двумя поверхностями равна разности температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.
Пенополистирол (пена EPS): использование, структура и свойства
Что такое пенополистирол (EPS)?
Что такое пенополистирол (EPS)?
E расширенный P oly S tyrene (EPS) – белый пенопласт, изготовленный из твердых шариков полистирола.Он в основном используется для упаковки, изоляции и т. д. Это жесткий вспененный материал с закрытыми порами, изготовленный из:- Стирол, образующий ячеистую структуру
- Пентан – используется в качестве пенообразователя
И стирол, и пентан являются углеводородными соединениями и получаются из побочных продуктов нефти и природного газа.
EPS очень легкий, с очень низкой теплопроводностью, низким влагопоглощением и превосходными амортизирующими свойствами. Одним из серьезных ограничений пенополистирола является достаточно низкая максимальная рабочая температура ~80°С.Его физические свойства не меняются в диапазоне рабочих температур (т.е. до 167°F/75°C) при длительном температурном воздействии.
Его химическая стойкость почти эквивалентна материалу, на котором он изготовлен – полистиролу.
EPS на 98% состоит из воздуха и подлежит вторичной переработке.
Как производится пенополистирол?
Как производится пенополистирол?
Преобразование вспенивающегося полистирола в пенополистирол осуществляется в три этапа: предварительное вспенивание, созревание/стабилизация и формование Полистиролпроизводится из стирола, получаемого в результате нефтепереработки.Для производства пенополистирола шарики полистирола пропитывают пенообразователем пентаном . Пенополистирольный гранулят предварительно вспенивают при температуре выше 90°С.
Эта температура вызывает испарение пенообразователя и, следовательно, раздувание термопластичного основного материала в 20-50 раз по сравнению с его первоначальным размером.
После этого гранулы хранятся в течение 6-12 часов, позволяя им достичь равновесия. Затем шарики передаются в форму для изготовления форм, подходящих для конкретного применения.
Производство листов/форм из пенополистирола
На заключительном этапе стабилизированные шарики формуются либо в виде больших блоков (процесс блочного формования), либо в нестандартных формах (процесс формованного формования).
Материал может быть модифицирован путем добавления добавок, таких как антипирен, для дальнейшего повышения огнестойкости пенополистирола.
Свойства и основные преимущества пенополистирола
Свойства и основные преимущества пенополистирола EPS — это легкий материал с хорошими изоляционными характеристиками, обладающий такими преимуществами, как:- Тепловые свойства (изоляция) — EPS имеет очень низкую теплопроводность благодаря своей закрытоячеистой структуре, состоящей на 98% из воздуха.Этот воздух, захваченный в ячейках, является очень плохим проводником тепла и, следовательно, придает пене превосходные теплоизоляционные свойства. Теплопроводность пенополистирола плотностью 20 кг/м 3 составляет 0,035 – 0,037 Вт/(м·К) при 10 °С.
ASTM C578 Стандартные технические условия для теплоизоляции из жесткого ячеистого полистирола касаются физических свойств и эксплуатационных характеристик пенополистирола применительно к теплоизоляции в строительстве.
- Механическая прочность — Гибкое производство делает пенополистирол универсальным по прочности, которую можно регулировать в соответствии с конкретным применением. EPS с высокой прочностью на сжатие используется для тяжелых несущих конструкций, тогда как для образования пустот можно использовать EPS с более низкой прочностью на сжатие.
Как правило, прочностные характеристики увеличиваются с увеличением плотности, однако на амортизирующие характеристики упаковки из пенополистирола влияет геометрия формованной детали и, в меньшей степени, размер шариков и условия обработки, а также плотность.
- Размерная стабильность — EPS обеспечивает исключительную размерную стабильность, оставаясь практически неизменным в широком диапазоне факторов окружающей среды. Можно ожидать, что максимальное изменение размеров пенополистирола составит менее 2%, что соответствует стандарту ASTM Test Method D2126.
| Плотность (фунтов на кубический фут) | Напряжение при сжатии 10 % (psi) | Прочность на изгиб (psi) | Прочность на растяжение (psi) | Прочность на сдвиг (psi) |
| 1.0 | 13 | 29 | 31 | 31 |
| 1,5 | 24 | 43 | 51 | 53 |
| 2,0 | 30 | 58 | 62 | 70 |
| 2,5 | 42 | 75 | 74 | 92 |
| 3,0 | 64 | 88 | 88 | 118 |
| 3.3 | 67 | 105 | 98 | 140 |
| 4,0 | 80 | 125 | 108 | 175 |
Типичные свойства формовочной упаковки из пенополистирола (температура испытания 70°F)
(Источник: EPS Industry Alliance)
- Электрические свойства — Диэлектрическая прочность пенополистирола составляет примерно 2 кВ/мм. Его диэлектрическая проницаемость, измеренная в диапазоне частот 100-400 МГц и при брутто-плотностях от 20-40 кг/м 3 , лежит в пределах 1.02-1.04. Формованный пенополистирол можно обрабатывать антистатическими агентами, чтобы соответствовать спецификациям упаковки для электронной промышленности и военной техники.
- Водопоглощение — EPS не гигроскопичен. Даже при погружении в воду он поглощает лишь небольшое количество воды. Поскольку стенки ячеек водонепроницаемы, вода может проникнуть в пену только через крошечные каналы между слитыми шариками. Посмотреть все марки пенополистирола с низким водопоглощением »
- Химическая стойкость – Вода и водные растворы солей и щелочей не действуют на пенополистирол.Однако EPS легко подвергается воздействию органических растворителей. Ознакомьтесь с марками пенополистирола с хорошей химической стойкостью »
- Устойчивость к атмосферным воздействиям и старению – EPS устойчив к старению. Однако воздействие прямых солнечных лучей (ультрафиолетового излучения) приводит к пожелтению поверхности, что сопровождается легким охрупчиванием верхнего слоя. Пожелтение не имеет значения для механической прочности изоляции из-за малой глубины проникновения.
- Огнестойкость – EPS легко воспламеняется.Модификация антипиренами значительно снижает воспламеняемость пены и распространение пламени.
Экструдированный полистирол против пенополистирола
Экструдированный полистирол против пенополистирола
XPS часто путают с EPS. EPS (расширенный) и XPS (экструдированный) представляют собой жесткую изоляцию с закрытыми порами, изготовленную из одной и той же базовой полистироловой смолы. Однако разница заключается в их производственном процессе.| Пенополистирол (EPS) | Экструдированный полистирол (XPS) |
|
|
Также читайте: Экструзия пенопласта — основы и введение
Источник: Owens Corning
EPS — безопасность, экологичность и возможность вторичной переработки
EPS — безопасность, экологичность и возможность вторичной переработки
EPS Insulation состоит из органических элементов – углерода, водорода и кислорода – и не содержит хлорфторуглеродов (CFC) или гидрохлорфторуглеродов (HCFC).EPS пригоден для вторичной переработки на многих этапах своего жизненного цикла.Пенополистирол на 100 % подлежит вторичной переработке и имеет идентификационный код пластиковой смолы 6.
Однако сбор пенополистирола может быть серьезной проблемой, поскольку продукт очень легкий. Переработчики полистирола создали систему сбора, в которой пенополистирол доставляется на короткие расстояния на предприятие, где материал подвергается дальнейшей обработке:
- Грануляция — пенополистирол добавляется в гранулятор, который измельчает материал на более мелкие кусочки.
- Смешивание – материал подается в блендер для тщательного смешивания с аналогичными гранулами.
- Экструзия – материал подается в экструдер, где расплавляется. Можно добавить цвет, а затем экструдированный материал превращается в новый продукт с добавленной стоимостью.
Материалы из пенополистирола могут быть переработаны и переработаны в новые упаковочные изделия или товары длительного пользования
Несколько стран установили официальные программы по переработке пенополистирола по всему миру.
Преимущества устойчивости , связанные с EPS:
- Производство EPS не включает использование разрушающих озоновый слой CFC и HCFC
- При его производстве не образуется остаточных твердых отходов
- Способствует экономии энергии, так как является эффективным теплоизоляционным материалом, помогающим сократить выбросы CO 2
- EPS подлежит вторичной переработке на многих этапах жизненного цикла
- EPS инертен и нетоксичен. Не вымывает никаких веществ в грунтовые воды
Посмотрите интересное видео о переработке пенополистирола!
Источник: Moore Recycling Associates
Найдите подходящий пенополистирол марки
Ознакомьтесь с широким ассортиментом марок пенополистирола, доступных сегодня на рынке, проанализируйте технические характеристики каждого продукта, получите техническую помощь или запросите образцы.Экспериментальное исследование и корректировка модели
В данном исследовании сверхлегкий пенополистиролбетон (ЭСП) был изготовлен методом химического вспенивания, а его теплоизоляционные свойства измерены методом нестационарного режима при различных температурах окружающей среды (от -10 до 40°С). С). Затем наблюдали влияние температуры и объемной доли ЭПС на теплопроводность и сухую плотность ЭФК. В конечном итоге уравнение Ченга – Вахона было модифицировано путем введения температурного параметра.Результаты показали, что теплопроводность EFC уменьшается с повышением температуры. Также было продемонстрировано, что подходящий объем частиц EPS может не только снизить теплопроводность EFC, но и уменьшить влияние температуры на теплопроводность. Теплопроводность EFC при различных температурах была точно предсказана в этом исследовании с использованием предложенной модели.
1. Введение
Пенобетон (ПБ) представляет собой тип легкого пористого материала на основе цемента с плотностью от 400 кг/м 3 до 1900 кг/м 3 , который широко используется в строительстве, особенно для снижения статической нагрузки конструкций и для сохранения тепла, демпфирования, звукоизоляции и заполнения пор [1].По сравнению с органическими теплоизоляционными материалами ТЭ обладают более высокой прочностью, лучшей огнестойкостью и долговечностью [1–3]. Тем не менее, чтобы соответствовать более высоким требованиям к теплоизоляционным характеристикам, плотность FC должна быть дополнительно снижена до уровня менее 400 кг/м 3 . В соответствующих исследованиях установлено, что для сверхлегких ТЭ более подходит метод химического вспенивания, чем механического вспенивания [4–9].
Пенополистирол (EPS) был впервые представлен Куком в 1973 году в качестве легкого заполнителя для бетона [10].Благодаря отличным изоляционным свойствам и близкой ячеистости частицы пенополистирола оказывают существенное влияние на тепловые характеристики ТЭ. Например, Саяди и др. [11] добавили регенерированные частицы ЭПС в ТЭ и обнаружили, что теплопроводность образца ТЭ с объемной долей ЭПС 82 % снижается на 45 %, а плотность снижается на 62,5 %. Видно, что ЭПС имеет широкие перспективы применения и большое потенциальное значение в ТЭ [12–14].
Теплопроводность является важным параметром, определяющим способность бетона передавать тепло.Многие исследования изучали теплопроводность композиционных материалов и выявили влияние различных факторов на теплопроводность [15]. Температура как внешнее условие оказывает существенное влияние на теплопроводность бетона [16–20]. Рахим и др. [21] протестировали теплопроводность трех бетонных материалов на биологической основе при различных температурных условиях (от 10 до 40°C) в установившемся режиме с использованием метода защищенной горячей плиты. Они обнаружили, что теплопроводность бетонных материалов увеличивается с повышением температуры.Тандироглу [22] изучил теплопроводность легкого сырого бетона на перлитном заполнителе и установил зависимости теплопроводности, водоцементного отношения, количества перлита по массе и температуры. Предложенные эмпирические соотношения теплопроводности могут быть применимы в диапазоне температур от -70 до 30°С. Ли и др. В работе [23] обсуждались распространенные модели теплопроводности на основе экспериментальных данных и предлагалась модель прогнозирования теплопроводности ТЭ, но не учитывалось влияние факторов внешней среды на теплопроводность модели, таких как температура.Таким образом, теплопроводность различных типов бетона значительно различается при изменении температуры. В настоящее время теоретические модели теплопроводности ТЭ игнорируют влияние температуры.
В данном исследовании методом химического вспенивания приготовлен сверхлегкий пенополистироловый пенобетон (EFC) с различным содержанием EPS, а его теплопроводность измерена при различных температурах окружающей среды (от −10 до 40°C). Основываясь на результатах испытаний и существующих моделях теплопроводности, модель теплопроводности EFC выводится с поправкой на температуру.
2. Экспериментальные программы
2.1. Соотношение сырья и смеси
Загущенный материал, использованный в этом исследовании, был изготовлен из китайского обычного портландцемента 42,5 и летучей золы класса I. Соответствующие технические показатели для этих двух материалов показаны в таблицах 1 и 2. Добавление летучей золы может оптимизировать пористую структуру FC и улучшить его теплоизоляционные характеристики. Кроме того, пенополистирол имеет размер частиц от 2 до 4 мм с кажущейся плотностью 18,8 кг/м 3 и теплопроводностью 0.0313 Вт/(м·К). Пенообразователем, используемым в этом испытании, был раствор перекиси водорода с концентрацией 30%. Стабилизатором был стеарат кальция. В качестве агента для повышения начальной прочности использовался нитрит натрия, а в качестве загустителя – эмульсия акрилатного сополимера. В качестве воды использовалась водопроводная. Соотношение вода-вяжущее, содержание пенообразователя и дозировка летучей золы были скорректированы для определения эталонного соотношения смеси, которое показано в таблице 3. Всего было приготовлено 12 испытательных блоков пенобетона с химическим вспениванием EPS путем изменения объемной доли пенобетона. прибыль на акцию (0%~60%).
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||