Пенополистирол для чего применяется – Пенополистирол — основные характеристики, область применения, достоинства и недостатки

Вреден ли пенопласт (пенополистирол) для здоровья человека?

 

Интернет облегчил доступ к любой информации. Люди не только могут узнать и прочитать практически всё что угодно, но и сами могут создавать новости. Нередко профессиональные и дилетантские мнения авторов разных статей по одной и той же теме диаметрально противоположны.

Особенно напряженные дебаты разворачиваются, когда речь заходит о безопасности и здоровье. Вопрос о том, вреден ли пенополистирол или безопасен – один из таких. Давайте разберемся: пенополистирол — что это такое?

Что такое пенопласт или пенополистирол?

 

Для начала нужно понять, что из себя представляет пенополистирол, как он ведет себя при различных воздействиях. И понять представляет ли пенополистирол вред для здоровья?

Пенополистирол — это газонаполненный материал. Они изготавливается при паровом нагреве гранул полистирола. Предварительно эти гранулы заполняются газом. Газ применяется разный: в обычном пенополистироле используется природный газ, в пожаростойком пенопласте – углекислый газ.

При нагреве газ расширяется, а гранулы многократно увеличиваются в размере (в 15 – 30 раз от исходного).

Если расширение гранул ничто не сдерживает, то получается рассыпчатый материал, который используют в наполнении бескаркасной мебели, упаковке, строительстве. Для получения твердых форм пенополаста, вспенивание осуществляется в замкнутой форме нужной конфигурации. Так получают плоские листы утеплителя, рельефные декоративные изделия, короба для упаковки бытовой техники и многое другое.

Полученный в результате материал обладает рядом очень выгодных качеств:

• высокая теплоизоляция;
• высокая долговечность;
• низкое водопоглощение;
• низкое паропоглощение;
• биологическая устойчивость;
• непривлекательность для грызунов и паразитов.

Пенополаст недорогой, очень легкий, практически не впитывающий влагу материал с низкой теплопроводностью. Он устойчив к гниению и биозаражению, долговечен, может принимать любую форму и быть упругим, но достаточно твердым, чтобы держать форму.

Благодаря этому пенополистирол получил широчайшее применение во многих областях:

• В амуниции для безопасности (как военной, так и гражданской). В шлемах, наколенниках, налокотниках пенополистирол используется как амортизирующий материал и утеплитель.
• Для производства одноразовой посуды. Широкое применение получили контейнеры для горячей пищи, стаканчики для напитков.
• В качестве упаковочного материала. Пенополистирол хорошо сохраняет хрупкие предметы при перевозке. Может использоваться и в виде россыпи, и в виде прессованных форм нужного профиля.
• Для изготовления детских игрушек и товаров для детской безопасности.
• Для бескаркасной мебели (пуфы, кресла – мешки).
• При изготовлении заготовок для рукоделия и творчества.
• Для изготовления декоративных элементов интерьера и украшения сада (фальшивые камни, садовые фигуры)
• В некоторых странах (Япония, Финляндия, Норвегия, Канада, США) пенополистирол используют в дорожных работах для защиты грунта от промерзания, уменьшения вертикальной нагрузки на склонные к проседанию грунты, создания искусственных неровностей и т. д. В России пенополистирол с этой целью не используется.
• Для отделки внутренней и внешней. Из пенополистирола изготавливают различные декоративные элементы фасадов, потолочную плитку, имитацию лепнины и многое другое.
• При изготовлении пенополистирольных, бетоно — пенополистирольных блоков для возведения стен в малоэтажном строительстве.
• Для изготовления различных теплоизолирующих, звукоизолирующих материалов.

Упаковка из пенополистирола

Как влияет изделия из пенопласта на экологию?

Конечно, такое распространение материала и его ежедневное участие в жизни человека заставляют задаться вопросом: пенопласт вреден или безопасен?

Производители объявляют одним из важнейших эксплуатационных качеств, из тех, которыми обладает пенополистирол экологичность. Но их заинтересованность вполне понятна. Вот поэтому, при определении того, приносит ли экологии пенополистирол вред на самом деле, лучше обратиться к научным исследованиям.

Пенополистирол под микроскопом

Экологичность любого материала определяется его собственным воздействием на окружающую среду, воздействием при тех или иных условиях и при взаимодействии с другими веществами.

Причем нужно рассматривать как сиюминутное воздействие, так и долгосрочное. Вот основные факторы воздействия:

• Пенополистирол практически не впитывает воду и совсем с ней не взаимодействует. Поэтому использование его, например, в отделке и утеплении фасадов, не только эффективно, но и безопасно. Из этого следует,  что потолочная плитка из пенопласта, если ее не нагревать вреда не представляет.
• Пенополистирол не окисляется по воздействием воздуха и не разлагается под действием ультрафиолета. Эти качества позволяют утилизировать пенопласт на свалке бытовых отходов, а не на специализированном химическом полигоне.
• Пенополистирол не растворяется никакими веществами, с которыми может контактировать на свалке бытовых отходов. Растворителями для него служат ацетон, исходный стирол, ароматические и хлорированные углеводороды. Эти вещества не встречаются (по крайней мере не должны встречаться) на свалке бытовых отходов.
• Пенополистирол очень долговечный материал. Цикличные испытания на устойчивость годовым температурным изменением в диапазоне от -40 °С до +40 °С с воздействием на материал ультрафиолета и воды показали, что даже после 80 циклов (что соответствует 80 годам) структура пенополистирола осталась неизменной.
• Экстремальные температуры не типичны для условий использования пенополистирола, но также были изучены. При нагревании без источника открытого пламени даже не обработанный противопожарными веществами пенополистирол начинает разрушаться лишь при 300 °С, а при открытом пламени — при 210 °С. Воздействие низких температур вообще можно не учитывать, так как разрушение наступает лишь поверхностное, да и то при -310 °С.

К сожалению, основная масса использованного пенополистирола утилизируется на свалках бытовых отходов. При захоронении пенополистирол практически безвреден для экологии, так как не взаимодействует с водой и воздухом, но он и не разлагается.

Ситуация усложняется тем, что сбор и переработка пенопласта на сегодняшний день экономически не достаточно выгодны. При переработке пенополистирол может использоваться для получения полистирола, правда, стоимость этого процесса сопоставима с изготовлением полистирола из первичного сырья, но требует более сложной организации процесса.

Еще одним способом переработки пенополистирола является его измельчение для использования в производстве бетоно – пенополистирольных блоков, наполнителя для теплоизолирующих смесей и подобных материалах. Это перспективное направление вторичной переработки, дающее надежду на уменьшение свалок.

Куча старого пенопласта

То, какой действительно наносит или нанесет полистирол вред экологии, говорить пока рано. Материал он очень долговечный. Даже уже давно захороненные на свалках первые массово выпускаемые пенопласты еще не подошли к порогу разложения.

Влияние пенополаста на здоровье человека

Вопросы о том, наносит пенополистирол вред для здоровья или нет, беспокоили потребителей практически с самого начала его использования. Каждый новый отделочный и строительный материал на основе пенопласта вызывал возобновление этих споров.

Сторонники применения пенополистирола приводят в качестве аргумента безопасности исследования ученых – химиков, физиков и материаловедов.

Пенополистирол, без внешних на него воздействий, практически не взаимодействует с окружающей средой.

Его молекулярная структура очень устойчива. Выше описанные эксперименты показывают, что в обычных для человека условиях пенополистирол не выделяет никаких вредных веществ. Собственно, никаких веществ он не выделяет.

Если использовать пенополистирол при температуре от -40°С до +40°С, то можно не беспокоиться о вредном воздействии пенопласта на здоровье.

Противники использования пенополистирола заявляют о существующей возможности выделения стирола. Пусть даже не при обычных, а при экстремальных условиях. Под экстремальными условиями понимается воздействие высоких температур. Действительно, при горении пенополистирол, как и многие другие вещества, выделяет большой объем токсичных веществ, среди которых особенно ядовитым считается стирол.

Влияние стирола на человека:

• головокружение;
• раздражение слизистой глаз;
• высокой концентрации приводят к поражению легких и даже смертельным отравлениям;
• нарушается работа почек, печени, системы кроветворения;
• онкология.

Стоит напомнить, что выделение стирола из пенополистирола при обычных условиях эксплуатации человека невозможно. Стирол выделяется только при горении пенопласта.

Горючесть изначально созданного пенополистирола была достаточно высокой. При температуре выше 210 °С пенопласт был способен самостоятельно поддерживать поверхностное горение и распространять огонь. Именно поэтому для производства строительного и отделочного пенополистирола сейчас используют антипирены (вещества, сдерживающие воспламенение и распространение пламени).

Благодаря этому удалось снизить горючесть и повысить температуру воспламенения до 440 °С.

Кроме того, большинство современных изделий из пенополистирола не дают пламени распространяться и не поддерживают самостоятельное горение.

Вредность высококонцентрированного стирола для здоровья человека велика:  следует помнить, что выделение стирола из пенополистирола маловероятно с химической и физической точки зрения, особенно при соблюдении правил эксплуатации и принятии мер по недопущению возгорания.

Надо сказать, что, как и многие другие опасные в больших дозах, но безвредные в малых вещества, стирол естественным образом содержится во многих продуктах, используемых нами ежедневно – кофе, чае, корице, сыре, клубнике и так далее.

Плавление пенополистирола

Исключением в допустимой сфере применения пенополистирола можно считать утепление крыши. Да, материалы на основе пенополистирола рекомендуются производителями в качестве отличного утеплителя кровли, но надо помнить, что крыша, особенно из металла, может очень сильно нагреваться под солнцем. Несмотря на то, что разложение пенополистирола начинается при температуре, значительно выше той до которой может нагреваться кровля естественным способом, опасность выделения стирола все же будет существовать. Для утепления кровли лучше использовать минеральные ваты и подобные им материалы.

Вред пенополистирола для здоровья человека также может быть связан не столько с качествами материала, а с неправильным его использованием при отделке. Пенополистирол очень популярный теплоизолятор, но при этом он плохо пропускает пар и влагу. Бывает, что люди по незнанию или из экономии утепляют изнутри стены между квартирой и улицей листами пенополистирола.

Эта ситуация серьезна тем, что влага теплого домашнего воздуха сталкивается с холодной стеной прямо под пенопластом и конденсируется там. Стена на поверхности бетона постоянно влажная, что неминуемо приведет к развитию грибка и черной плесени, споры которой – опасный аллерген. Черная плесень может спровоцировать развитие астмы, хронических бронхитов и других заболеваний.

Утеплять стены пенополистиролом можно только снаружи квартиры, чтобы не дать возможности образовываться конденсату.

Правила безопасного использования

Как свести к минимуму вред от пенопласта, нужно учитывать ряд правил:

• нельзя утеплять помещения с высокими температурными перепадами;
• не утеплять потолок балкона или лоджии, и те места, куда могут попадать прямые солнечные лучи;
• смотреть сертификат при покупке, стараться покупать материал в крупных торговых сетях;
• систематически проветривать помещение;
• нельзя использовать увлажнители и ионизаторы, если есть утепление из пенопласта;
• на кухне должна быть хорошая вытяжка с воздухоотводом.

Нужно помнить, что стирол может выделятся при нагреве, поэтому пеноплатсом лучше утеплять места, которые не будут сильно нагреваться.

Часто задаваемые вопросы

Рассмотрим ряд вопросов про пенополистирол, и дадим на них ответы.

Вредна ли потолочная плитка из пенопласта?

Чтобы ответить на данный вопрос, нужно понять, где плитка будет установлена. На кухне ее устанавливать нельзя, так как возможны резкие перепады температуры, к тому же поверхность с трудом очищается от слоя грязи. В остальных помещениях плитку устанавливать можно, но только нужно помнить, что освещение не должно нагревать плитку из пенопласта, чтобы не выделялся стирол.

При какой температуре выделяются вредные вещества из пенопласта?

Как уже было написано выше, температура должна быть выше +40°С или ниже -40°С.

Чем вреден пенопласт или пенополистирол?

Сам материал вреда для здоровья человека не несет, но если его нагревать, то выделится стирол, который очень опасен.

Заключение

Пенополистирол многофункциональный, эффективный и недорогой материал. Новые эксперименты, подтверждающие его высокую безопасность для здоровья и жизни человека, проводятся регулярно после каждой волны активности противников применения пенопласта. Главным аргументом противников служит то, что исходным веществом материала является стирол и потенциальная угроза его выделения из пенопласта.

Стены в плесени

Научные результаты все же доказывают правоту людей, которые считают, что при обычных условиях и правильном использовании пенополистирол безвреден для человека. Чью сторону принять – личное дело каждого, но, так или иначе, на сегодняшний день пенополистирол – это доступный по цене универсальный материал для строительства, отделки, творчества, упаковки и многого другого.

 

teplota.guru

Пенополистирол: низвержение мифа

Пенополистирол: низвержение мифа

В данной статье подвергается сомнению массовый рекламный материал о замечательных свойствах пенополистирола, его долговечности, пожарной и экологической безопасности. К сожалению, бездоказательная и широковещательная реклама свойств пенополистирола никак не подтверждается научными исследованиями, результатами анализа и испытаний. В предлагаемом материале обобщены исследования учёных одного из самых применяемых при теплоизоляции зданий теплоизоляционных материалов — пенополистирола.

Производители пенополистирола и те, кто способствует его широкому применению, хотят, чтобы потребитель не знал, что с пенополистиролом со временем происходят непоправимые вещи. Их не заботит состояние наружного утепления зданий после окончания гарантийного срока.

Авторами исследования вопрос ставится в следующей плоскости: если использование пенополистирола в жилищном строительстве представляет опасность, целесообразно разработать меры защиты от этой опасности.

Рецензия на статью Баталина Б.С. и Евсеева Л.Д. «Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения».

Рецензируемая статья Баталина Б.С. И Евсеева Л.Д. представляет интерес для широкого круга строителей и научных работников. Пенополистирол как теплоизоляционный материал получил в последние годы наибольшее распространение и широко применяется в практике строительства. Авторы статьи провели глубокие исследования свойств пенополистирола и обобщили большое количество работ, выполненных другими учёными в этой области. Они не оспаривают достоинств пенополистирола как высокоэффективного теплоизоляционного материала. В то же время авторы статьи дают жёсткую и справедливую оценку его отрицательным свойствам, к которым следует отнести недолговечность, пожароопасность и экологическую опасность. Рецензент, имея личный опыт в области долговечности строительных материалов, согласен с такой оценкой авторов. В разное время в НИИ строительной физики работали многие специалисты по долговечности строительных материалов и конструкций которые также отмечали, что долговечность этого материала и других теплоизоляционных материалов, как правило, не превышает 30 лет.

Бесспорным является следующий факт: при горении пенополистирол выделяет вредные для человека вещества, которые приводят к смертельному исходу.

По мнению рецензента, авторы статьи проделали большую и плодотворную работу. Статью следует публиковать в открытой печати.

Зав. лабораторией теплофизики и строительной климатологии НИИСФ д.т.н., проф. В.К. Савин

Работы по теплоизоляции зданий в стране с холодным климатом довольно затратны. В кризис все пытаются сэкономить, использовать более дешевые материалы, особенно если речь идет о возведении социального жилья. Печально известный пожар в пермском клубе «Хромая Лошадь» унес жизни 155 человек во многом благодаря именно пенополистиролу — аналогу утеплителя из минеральной ваты. Причиной гибели большинства людей стало отравление продуктами горения. Как выяснилось, звукоизолирующим материалом в клубе были пенополистироловые (пенопластовые) плиты. Изначально пенополистирол использовался как упаковочный материал, потом кто-то придумал применять его в качестве утеплителя для жилых помещений…

Борис Семенович БАТАЛИН, эксперт Центра независимых судебных экспертиз РЭФ «ТЕХЭКО», доктор технических наук, профессор кафедры строительных материалов и специальных технологий Пермского государственного технического университета, действительный член МАНЭБ и РАЕ и Лев Давидович ЕВСЕЕВ, доктор технических наук, член Экспертного совета по тепло-звукоизоляционным материалам при Администрации Президента РФ, председатель Комиссии по энергосбережению в строительстве Российского общества инженеров строительства (Самарское отделение), член Комитета РСПП по техническому регулированию, стандартизации и оценке соответствия, советник РААСН, Почетный строитель в своем исследовании подвергают сомнению широко рекламируемые свойства пенополистирольных утеплителей.

Расточительны по природе

Как известно, до 70% тепловой энергии, получаемой зданием, отдается в атмосферу. В 70-х годах прошлого века это было известно специалистам космической разведки, ведущим фотографирование земной поверхности специальным способом. Города Советского Союза «светились» в инфракрасных лучах зимой и летом, днем и ночью. Противоположная картина наблюдалась при фотографировании городов Западной Европы, США, Канады и других стран.

Вывод:

Мы расточительны не по карману: наши дома, теплотрассы, производственные помещения в самом прямом смысле обогревают атмосферу. Если в США теплопотери в расчете на один квадратный метр жилья составляют, в среднем, 30 Гигакалорий, а вГермании — от 40 до 60, то в России — около 600!

Когда в середине семидесятых годов прошлого века случился первый мировой энергетический кризис, во многих странах развернулись широкомасштабные работы по повышению уровня тепловой защиты зданий. На практике до 70 % тепловой энергии из каждого здания и до 40 % тепловой энергии из трубопроводов уходит в атмосферу. Таким образом, из 10 железнодорожных вагонов угля — семь перевозятся только для того, чтобы «греть улицу»!

С такими потерями тепловой энергии нельзя было мириться в дальнейшем, особенно при переходе на рыночные отношения: для борьбы с теплопотерями в России вышел Федеральный закон «Об энергосбережении», а также разработки и введения Приложения № 3 к СНиПу II-3-79 «Строительная теплотехника».

Последний нормативный документ трансформировался в дальнейшем в СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий».

Введение новых нормативных требований по теплозащите наружных ограждающих конструкций повлекло значительное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (R0) с 0,9 до 3,19 м2°С/Вт в Самарской области. Аналогичное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче произошло во всех регионах страны. Условия второго этапа (с 2000 г.) предусматривали увеличение значения этих требований в 3,5 раза (!). Правда, во многих регионах страны в дальнейшем были выпущены территориальные строительные нормы, что позволило R0 увеличить лишь в 1,8–2,2 раза для средней полосы России. Такие же требования отражены в СТО 00044807-001-2006 Стандарт организации «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий» (выпущен в соответствии с ФЗ «О техническом регулировании» и введен в действие с 1 марта 2006 года).

Введение новых требований по теплозащите зданий привело к широкому использованию различных теплоизоляционных материалов. Самую большую нишу — до 80% — занял наиболее распространенный в настоящее время теплоизоляционный материал — пенополистирол, являющийся одним из представителей класса пенопластов. В стране появилось много предприятий, изготавливающих пенополистирол (нередко — кустарным способом). Данный материал стал применяться как для наружной теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, так и изнутри, в том числе при использовании колодцевой и слоистой кладок.

Все разновидности пенополистиролов — беспрессовый, прессовый, экструзионный — имеют одинаковый химический состав основного полимера — полистирола и могут различаться по химическому составу лишь добавками: порообразователями, пластификаторами, антипиренами и др.

Как правило, при беспрессовом методе изготовления пенополистирольных плит получается более низкая плотность теплоизоляционного материала, в среднем 17 кг/м3. При прессовом методе и методе экструзии пенополистирольные плиты имеют плотность 35–70 кг/м3.

Негатив замалчивается

Широкое применение пенополистирола в повседневной строительной практике при теплоизоляции стен изнутри привело к быстрому накоплению влаги между ограждающей конструкцией и утеплителем, к появлению плесневых грибов, а в дальнейшем — к заболеванию проживающих в таких домах людей. Многочисленные жалобы в связи с образованием плесневых грибов инициировало отправку во все регионы письма (исх. №24-10-4/367 от 5 марта 2003 г.) руководителя Главэкспертизы РФ следующего содержания:

«…утепление наружных стен с внутренней стороны плитным или рулонным утеплителем категорически недопустимо, поскольку такие решения вызывают ускоренное разрушение ограждающих конструкций за счет их полного промерзания и расширения микротрещин и швов, а также приводят к образованию конденсата и, соответственно, к замачиванию стен, полов, электропроводки, элементов отделки и самого утеплителя».

Аналогичная ситуация наблюдается при наружной теплоизоляции зданий или при использовании колодцевой кладки, что нашло отражение в различных исследовательских материалах, опубликованных в печати.

Целью данной статьи является не исследование различных конструктивных решений с использованием пенополистирола, а ознакомление широкого круга читателей с результатами исследований свойств этого популярного в настоящее время утеплителя, выполненных независимыми исследователями. Сегодня в СМИ производители пенополистирола ведут массированную рекламную кампанию в защиту своего продукта. Какими только прекрасными качествами не наделяется этот материал: высочайшие теплоизоляционные свойства, пожаробезопасность, долговечность (можно не беспокоиться 50–70 лет), экологическая безопасность и т.п.

К сожалению, в научной литературе невозможно найти подтверждение большинству из указанных свойств. Информация о свойствах пенополистирола уже много лет публикуется исследователями в научно-технических изданиях, обсуждается на круглых столах. Эту правдивую информацию изготовители пенополистирола не оспаривают, но дополняют их присказкой: «рядовой потребитель всей правды знать не должен».

Мы же считаем безнравственным, когда заказчик, покупая пенополистирол и используя его при строительстве зданий или для утепления жилых помещений, лишен полной информации о негативных свойствах широко применяемого в стране теплоизоляционного материала. Ведь это прямое нарушение Конституции Российской Федерации, в статье 42 которой говорится: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью и имуществу экологическим правонарушением», а Гражданский кодекс основывается на «необходимости беспрепятственного осуществления гражданских прав» (ст. 1).

Чем же вреден пенополистирол?

Пенополистирол, также, как и его аналоги, подвержен деструкции в течение короткого времени под действием кислорода воздуха даже при обычной температуре, дает значительное превышение концентрации ядовитых веществ над ПДК, высокое содержание в дыме при пожаре ядовитых органических соединений, его характеризуют недолговечность (значительно ниже срока службы здания) и пожарная опасность.

Главный недостаток пенополистирола — его слабая изученность именно как строительного материала.

Принятие решения о возможности использования пенополистирола остается, как всегда, за покупателем или заказчиком. Но они должны знать, что его может ждать в будущем при применении пенополистирола. Необходимо отметить, что теплоизоляционные свойства у пенополистирола весьма неплохи в момент испытаний сразу после его изготовления. Но на этом все достоинства этого материала заканчиваются.

У пенополистирола существуют три неотъемлемых отрицательных свойства, исходящих из его природы, к которым надо относиться просто осторожно, с пониманием этих процессов. Во-первых, это пожарная опасность. Во-вторых, это недолговечность. И в-третьих — экологическая небезопасность. Эти свойства требуют дополнительных исследований.

Неправы некоторые производители пенополистирола, которые считают, что, придав гласности сведения о свойствах пенополистирола, ученые нанесут ущерб деловой репутации этих предприятий.

В рекламно-информационных публикациях, посвященных пенополистиролу, их авторы, описывая пожарно-технические свойства данных материалов, в определенной мере лукавят, утверждая, что пенополистиролы определенных видов не горят или самостоятельно затухают. Заметим: такое поведение этих материалов еще не свидетельствует об их пожарной безопасности. Дело в том, что, согласно стандартной методике, при квалифицировании строительных материалов на пожарную опасность экспериментаторы учитывают убыль их массы при нагревании на воздухе. Поэтому в соответствии с официальной классификацией стройматериалов по пожарной опасности все без исключения пенополистиролы относятся к классу горючих материалов.

На практике проблема пожарной опасности пенополистиролов обычно рассматривается с двух точек зрения: опасности собственно горения материала и опасности продуктов его термического разложения и окисления. Основным поражающим фактором пожаров, как известно, являются летучие продукты горения. Как показывает практика, в среднем только 18 % людей при пожаре гибнет от ожогов, остальные — от отравления в сочетании с действием стресса, тепла и других поражающих факторов. Статистика имеет данные о том, что даже при сравнительно небольшом пожаре в помещении, насыщенном полимерными материалами, происходит быстрая гибель находящихся там людей главным образом от отравления ядовитыми летучими продуктами.

Исследования Российского научно-исследовательского центра пожарной безопасности ВНИИПО МВД РФ, представленные на сайте www.aab.ru/sertif, однозначно говорят о высокой пожарной опасности пенопластов. Например, в приведенном отчете об испытаниях на пожарную опасность пенополистирола указано, что значение показателя токсичности образцов близко к граничному значению класса высокоопасных материалов.

Эти известные в специальной литературе факты периодически материализуются во все новых конкретных примерах, находящих отражение в средствах массовой информации. Например, в газете «Местное время» (Лерина Н. Качество безопасности. Пермь, № 4, 2001 г., с. 7) приводится пример пожара в жилом доме. Автор пишет: «Во время пожара погибла женщина. Парадокс ситуации в том, что возгорание произошло в квартире, расположенной двумя этажами ниже. Причиной смерти стал токсичный дым пенополистирола».

В репортаже, показанном по Екатеринбургскому телевидению (Е. Савицкая, М. Попцов. Телекомпания АСВ. Пожар в строящемся доме), было сказано, что «загорелось теплопокрытие из пенополистирола… Во время пожара обнаружили трупы двух мужчин. Они лежали на два этажа выше источника огня с признаками удушения от дыма». Авторы утверждают, что «пожарных заинтересовал полистирольный утеплитель, который сгорел в большом количестве и вызвал этот черный удушающий дым».

Очевидно, одной из главных опасностей, возникающих при использовании пенополистирола при утеплении жилых зданий, является то, что это горючий материал, который имеет высокую токсичность и дымообразующую способность. К тому же продукты горения пенополистирола серьезно отравляют окружающую среду даже на большом расстоянии от места пожара.

Важное значение имеет также толщина слоя теплоизоляции из пенополистирола. В некоторых европейских странах толщина теплоизоляционного слоя из пенополистирола не превышает 3,5 см. Ведь чем тоньше слой горючей теплоизоляции, тем она безопаснее в пожарном отношении. В нашей стране во многих системах слой теплоизоляции из пенополистирола достигает 10–30 см.

С точки зрения науки

Чтобы понять достоинства материала, необходимо рассмотреть свойства пенополистирола с точки зрения физической химии. Вот как характеризует эти свойства А.А. Кетов, профессор-химик Пермского технического университета, член экспертного совета областного Комитета по охране природы.

«Прежде всего, по определению, пенопласты представляют собой дисперсные полимерные системы. Поэтому неизбежно пенопласты не только являются органическими соединениями, но и имеют весьма высокую поверхность контакта с кислородом воздуха. Из курса химии известно, что возможность реакции определяется энергией Гиббса… Иными словами, если органическое соединение находится на воздухе, то оно будет неизбежно окисляться кислородом. Причем, так как пенопласты неизбежно имеют максимально возможную поверхность, то и окисляться они будут с максимальной скоростью по сравнению с аналогичными, но монолитными массивными полимерами. Поэтому для любого пенопласта неизбежно следует предположить некое конечное и весьма ограниченное время эксплуатации, когда его эксплуатационные свойства будут находиться еще в допустимых пределах. Естественно, что с ростом температуры скорость окисления будет только возрастать. Поэтому все пенопласты являются пожароопасными материалами. И, наконец, если пенопласты неизбежно окисляются даже при комнатных температурах, то продукты такого окисления негативно воздействуют на окружающую среду. Обсуждать эту «вредную» закономерность, очевидно, нецелесообразно, так как закон природы не зависит от нашего мнения. Если мы не можем ему противостоять, значит, существует один путь: обойти этот закон, то есть найти средства защиты от ядовитых выделений.

И сделать это обязательно придется, поскольку миллионы людей уже живут в квартирах, утепленных пенополистиролом. Пенополистирол в условиях естественной эксплуатации на воздухе (при колебаниях температуры от минус 30 до плюс 30°С, отсутствии света и прямого попадания осадков) подвергается химическому взаимодействию с кислородом воз

духа. При этом в окружающую среду выделяются бензол, толуол, этилбензол, а также ацетофенон, формальдегид и метиловый спирт. Кроме того, в окружающую среду, особенно в начальный период эксплуатации, выделяется стирол, как следствие неполной полимеризации, и продукты деполимеризации. Превышение концентрации над ПДК по данным ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены» (Республика Беларусь) только для стирола разных производителей при температуре 80°С составляет от 22 до 525 раз (!), при 20°С — от 3,5 до 66,5 раз (!).

Парадокс в том, что с точки зрения теплофизики полимерные утеплители действительно — самые эффективные теплоизоляторы. Это бессмысленно отрицать. Но когда речь идет о жилье, о таком продукте строительного производства, с которым человеку предстоит общаться ежесуточно много часов в течение десятилетий — здесь одних, даже самых фантастических теплофизических свойств, слишком мало. Здесь главное — безопасность, долговечность, ремонтопригодность.

Строительный рынок, преодолевая инерцию, уже начинает реагировать на разгромные публикации о негативных особенностях пенополистирольных утеплителей, подыскивать адекватную замену опасному материалу. Что происходит в Самарской области? Основным поставщиком пенополистирола является одно из самарских предприятий, которое в основном выпускает пенополистирол марки 25, то есть плотностью от 15,1 до 25,0 кг/м3. Несмотря на рекомендации нормативного документа СП 12-101-98, редакции СНиП по строительной теплотехнике 1982 г. о применении пенополистирола плотности не менее 40 кг/м3, проектные организации в угоду заказчику пишут «марка 25». Некомпетентный человек мыслит прямо: «марка 25» это значит плотность 25 кг/м3. Однако в технических условиях «марка 25» соответствует плотности от 15,1 до 25,0 кг/м3. Естественно, предприятие-изготовитель при заявке «марка 25» будет предоставлять пенополистирол самой низкой плотности — 15,1 кг/м3, так как в этом случае это предприятие будет иметь максимальную прибыль. Таким образом на стройку законно попадает пенополистирол низкой плотности, то есть плотности упаковочного пенополистирола. К чему это приводит, уже заметно на фасадах утепленных пенополистиролом зданий — проступает плесень, появляется грибок и мокрые пятна.

А разве не имеет права каждый потребитель знать об изменении эксплуатационных свойств пенополистирола со временем, о деструкции этого материала? Ведь сегодня он платит значительные суммы, чтобы купить квартиру, коттедж и надеется, что эта недвижимость прослужит ему всю жизнь и будет передана по наследству детям и внукам. Потребитель должен знать, что, согласно классической Энциклопедии полимеров, со временем происходит «деструкция полимеров — разрушение макромолекул под действием тепла, кислорода, света, проникающей радиации, механических напряжений, биологических и других факторов. В результате деструкции уменьшается молекулярная масса полимера, изменяется его строение, физические и механические свойства, полимер становится непригодным для практического использования».

Таким образом, на воздухе при обычных температурах происходит обязательное изменение химического строения полимеров под воздействием кислорода воздуха, называемого окислительной деструкцией.

Целью решения правительства об утеплении ограждающих конструкций зданий является экономия тепловой энергии. Однако после более чем десяти лет экономии (с 1996 г.), многие строители пришли к выводу, что, фактически за счет некомпетентного применения утеплителей, экономии-то как раз и не происходит. Мало того, при применении некоторых

систем, в основном с применением пенополистирола, между стеной и утеплителем устраивается воздушная прослойка, и стена в процессе эксплуатации становится не теплоизолирующей, а наоборот — теплопроводящей. Дело в том, что при некоторых способах утепления стена является физически неоднородным телом. «Теплоизоляционный пирог» зачастую состоит из 7–8 различных по своей природе материалов. Внутри него появляется поверхность раздела между материалами с разной паропроницаемостью. На этой поверхности начинает накапливаться влага (вода!). Вода пропитывает более плотный материал, и его теплопроводность сильно возрастает. Конденсат образуется в воздушных пустотах между стеной и теплоизоляционным материалом. При таком низком термическом сопротивлении теплозащита фактически отсутствует. И вся полученная ранее экономия тепла «съедается» теперь повышенным расходом его для поддержания в помещении комфортной нормативной температуры.

Теряем деньги!

Результаты обследования зданий с наружными стенами, утепленными пенополистиролом, показывают, что этот теплоизоляционный материал имеет ряд физических и химических особенностей, которые не учитываются проектировщиками, строителями и службами, ответственными за эксплуатацию зданий и сооружений. В результате этого наша страна терпит крупные материальные издержки. Одним из типичных примеров, как отмечает директор научного центра РОИС, д.т.н. А.И. Ананьев, может служить подземный торговый комплекс, возведенный в Москве на Манежной площади, где ошибки были допущены не только при разработке проекта покрытия комплекса, но и при выполнении строительных работ. В результате всего через 2 года эксплуатации покрытие пришлось капитально ремонтировать практически с полной заменой пенополистирольных теплоизоляционных плит. Основной причиной допускаемых просчетов является отсутствие необходимой информации в научно-технической литературе о поведении пенополистирола в конструкциях и изменении его теплозащитных свойств во времени. Это подтверждается и широким диапазоном сроков службы, необоснованно установленных производителями в пределах от 15 до 60 лет на пенополистирол.

При этом официально утвержденной методики определения долговечности пенополистирольных плит и ограждающих конструкций с его применением не существует. Основным препятствием в ее разработке является неординарное поведение пенополистирола в условиях эксплуатации. Например, стабильность его теплофизических характеристик во времени в большой степени зависит от технологии изготовления и совместимости с другими строительными материалами в конструкциях стен и покрытий. Нельзя не учитывать и воздействия ряда случайных эксплуатационных факторов, ускоряющих естественный процесс деструкции пенополистирола. Даже поведение пенополистирола при пожаре значительно его отличает от других теплоизоляционных материалов.

Установлено, что прочность образцов, отобранных из стен эксплуатируемых зданий, несколько ниже, чем образцов, взятых непосредственно с завода. При этом очень трудно оценить, как изменилась плотность побывавших в эксплуатации образцов, в связи с отсутствием первичных данных, соответствующих времени ввода зданий в эксплуатацию. Снижение прочности образцов от времени эксплуатации было более значительным при плотности пенополистирола ниже 40 кг/м3. Зафиксированы случаи, когда значения коэффициентов теплопроводности пенополистирола за 7–10 лет эксплуатации конструкций возросли в 2–3 раза. Это, как правило, связано с нарушением технологического регламента при производстве строительных работ или применением несовместимых с пенополистиролом материалов, а также применением для ремонта стен красок, содержащих летучие углеводородные соединения.

Журнал «Строительный эксперт», №09-10 (306), 2010

 

astratek.ru

Опасный материал в строительстве – ПЕНОПОЛИСТИРОЛ

ПЕНОПОЛИСТИРОЛ

Бурное развитие химической промышленности совпало с эпохой «холодной войны». Для новых систем обороны и нападения понадобились адекватные тепло- и звукоизоляционные материалы. Им надлежало отличаться, в частности, экономичностью, простотой в изготовлении, удобством в применении, легкостью, низкой теплопроводностью. Заказ военных был успешно выполнен. Появились полимерные утеплители, в том числе пенополистирол.

Горячеформованный пенополистирол (ГОСТ 15588–86) получил широкое распространение в строительной и упаковочной индустриях. Пенополистирол (ППС) – газонаполненный пенопласт на основе полистирола (ПС). В современных производствах вспенивание ПС  осуществляется в основном за счёт использования высококипящих жидкостей (изопентан, метиленхлорид и др ), которые вводят при полимеризации стирола (С), в полистирольный «бисер». При нагревании например в горячей воде, бисер вспенивается, образуя предвспененные гранулы, которые после сушки и вылёживания спекаются в объёмные блоки при температурах 140-170°С и давлениях 150-200 КГС/см². Блоки затем режут на нужные размеры. В промышленности используется также экструзионный пенополистирол с непрерывным методом получения (ППС).

Не секрет, что война и комфорт — «вещи несовместные». Поэтому когда материал доказал коммерческую ценность при массовом решении задач энергосбережения в гражданской сфере, полная информация о нем стала опасна для профильного бизнеса.

Поэтому пенопласт, легкий и теплый на ощупь материал, состоящий на 98% состоит из воздуха, подаренный нам полвека назад химиками и названный ими пенополистиролом, широко используют при строительстве разных технологических зданий, жилых домов, панельные стены которых похожи на пирог с химической начинкой или с надетыми на стену из монолитного железобетона с наружной и внутренней стороны термоблоками из вспененного полистирола. Такой дом гордо называют «ТЕРМОДОМ».

Для пропаганды использования пенополистирола в строительстве ему присваивают множество мифов:

Миф первый: Высокие теплоизоляционные свойства.

Теплоизоляторы по критерию теплопроводности. Большинство утеплителей из вспененных пластмасс, как правило, имеют коэффициент теплопроводности 0,035–0,048 Вт/мК при температуре 25°С. Отдельные производители заявляют, что этот показатель достигает значений 0,020 Вт/мК и даже 0,018 Вт/мК. Но вспененным пластмассам присуще водопоглощение. Так гранулированный пенополистирол, изготовленный беспресовым методом увеличивает свое водопоглощение до 350% по массе. Но и это еще не предел. Зафиксированы случаи, когда плиты беспрессового пенополистирола при эксплуатации покрытия с поврежденным гидроизоляционным ковром приобретают влажность до 900%. Понятно, что при таком количестве поглощенной воды, ни о каком нормативном значении коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала и речи быть не может.

В течение часа человек выделяет около 100 г влаги. Если это жилое помещение, то к этому количеству необходимо добавить влагу, появляющуюся при приготовлении пищи, стирке и т.д., в результате чего влажность увеличивается многократно. Поэтому для создания комфортного и здорового микроклимата наружные стены должны «дышать», что означает – обладать хорошей паропроницаемостью. Однако паропроницаемость абсолютно всех вспененных утеплительных материалов, применяемых в строительстве на порядок меньше, чем минераловатных и стекловолоконных утеплителей. Например, коэффициент паропроницания пенополиуретана и пенополистирола равен приблизительно 0,05 мг/мчПа, в то время как у минераловатных изделий – 0,4–0,6 мг/мчПа. Поэтому, как показывают результаты исследований, проведенные франкфуртским Институтом строительной физики и ганноверским Институтом строительной техники, применение в качестве утеплителя пенополистирольных плит уменьшает диффузию водяного пара через наружные стены в среднем на 55–57%. Технический университет в Хельсинки проводил мониторинг параметров микроклимата в санкт-петербургских домах, утепленных пенополистиролом. В этих домах старые, традиционные окна советского изготовления были заменены новыми, современными со стеклопакетами и вентиляционными клапанами, была восстановлена вентиляция, установлена система управления температурой теплоносителя. Однако в первую же зиму относительная влажность воздуха в 70% квартир достигла 80% при температуре воздуха 18°С, а такие условия являются весьма благоприятными для развития грибков.

Миф второй: Долговечный материал.

Это свойство явилось причиной более пристального изучения свойств многих теплоизоляционных материалов, в том числе и пенополистирола. Особенно глубокие исследования были проведены лабораторией профессора А. И. Ананьева в НИИ Строительной Физики (Москва). Поводом к проведению исследований стали результаты вскрытия покрытия подземного торгового комплекса на Манежной площади в Москве, построенного несколько лет назад. При вскрытии покрытия, находящегося в эксплуатации всего два года, было обнаружено значительное разрушение пенополистирольных плит, на которых образовались значительные раковины и трещины. В результате деструкционных процессов толщина некоторых плит уменьшилась 80–14 мм, при этом плотность пенополистирола в зоне самой тонкой части увеличилась более чем в четыре раза – до 120 кг/м³. Приведенное сопротивление теплопередаче теплоизоляционного слоя покрытия в зоне чрезмерной деструкции пенополистирольных плит стало составлять 0,32 кв. м°С/Вт, что отличает его от проектного значения, равного 2,7 кв. м°С/Вт, более чем в восемь раз. Причина столь катастрофического состояния утеплителя заключалась, как показали результаты исследований, в нарушении технологии производства работ и отсутствием учета ряда физических и химических особенностей пенополистирола при проектировании. Этой же лабораторией были проведены исследования беспрессового пенополистирола, эксплуатировавшегося, так сказать, в более ординарных условиях – наружных ограждающих конструкциях зданий. Результаты показали довольно существенное увеличение (0,047–0,05 Вт/м°С) теплопроводности утеплителя.
Высокую сходимость с результатами НИИСФ показывают исследования, проведенные Нижегородским государственным архитектурно-строительным университетом. Полученные там данные показывают, что величина приведенного значения сопротивления теплопередаче наружных стен, утепленных беспрессовым пенополистиролом, уменьшилась в среднем на 49–59%.

Заведующий лабораторией российского НИИ строительной физики, доктор технических наук Александр АНАНЬЕВ и председатель правления Российского общества инженеров строительства (РОИС), доктор технических наук Олег ЛОБОВ зафиксировали случаи, когда за семь-десять лет эксплуатации конструкций втрое снизилась способность пенополистирола держать тепло. Это, по их мнению, происходит потому, что, кроме процесса естественного разрушения, действуют и другие факторы: например, ремонт квартир, неосторожное обращение жильцов с бытовой химией. Плохо переносит пенополистирол и летучие углеводородные соединения (они появляются, когда фасад красят или покрывают гидроизоляцией).

Безоглядное применение полимеров, как утверждает российский профессор Борис БАТАЛИН, сорок лет посвятивший изучению стройматериалов, может привести к тому, что сиюминутная экономия обернется впоследствии многомиллиардными затратами. Доказано, что через 10-15 лет пенополистирол неминуемо постареет, ухудшатся его теплозащитные свойства. А значит, тепла для обогрева домов понадобится вдвое больше.

С этой точки зрения более эффективен экструзионный пенополистирол (ЭППС), который, как показывают результаты моделирования в ВНИИстройполимер, выдерживает 50-летние циклические температурно-влажностные нагрузки, но при условии применения в земляном полотне (подстилка дорожному покрытию) и для утепления подвальных помещений. Косвенно эти данные подтверждают и результаты обследования, выполненные Белорусским национальным техническим университетом. Обследованию были подвергнуты построенные в 1976 г. сооружения, в ограждающих конструкциях которых был использован экструзионный пенополистирол. Для лабораторных исследований были взяты контрольные образцы, результаты изучения которых показали, что утеплитель находится в превосходном состоянии. Подчеркнем, экструзионный пенополистирол применяется на Западе в качестве утеплителя расположенного в земле – в основном под дорожным полотном автомагистралей или искусственных водоемов, т.е. там, где не подвергается воздействию водяного пара.

Миф третий: Экологичный материал.

К материалам на основе полистирола особенно много претензий в связи с выделением вредных веществ. Дело в том, что, во-первых, 100%-ая полимеризация происходит только теоретически. На самом деле этого у полистирола никогда не бывает, процесс полимеризации идет не до конца, на 97–98%; во-вторых, процесс полимеризации обратим, поэтому полимеры постоянно разлагаются под влиянием света, кислорода, озона, воды, механических и ионизирующих воздействий, и особенно под влиянием тепла. Образовывающийся таким образом свободный стирол проникает в помещения, и люди длительное время живут в обстановке, когда в жилой атмосфере есть стирол (пусть концентрации и ниже ПДК). От этих микродоз стирола страдает сердце, особые проблемы возникают у женщин. Стирол оказывает сильное воздействие на печень, вызывая среди прочего и токсический гепатит.

Основная токсикологическая опасность полистирола (ПС) и пенополистирола (ППС) соответственно состоит в том, что ПС относится к равновесным полимерам, которые при обычных условиях эксплуатации подвержены процессу деполимеризации и в результате уже при обычных условиях эксплуатации находится в термодинамическом равновесии со своим высокотоксичным мономером – стиролом (С): ПС n = ПС n-1 + С.

Если термодинамическое равновесие полистирола сдвигается вправо, следовательно, стирол постоянно выделяется в окружающую среду. Наличие термодинамического равновесия полистирола доказано экспериментально. Концентрация С в ПС зависит от температуры (повышение температуры вызывает повышение концентрации С). При температуре 25°С концентрация С в ПС составляет 10,6 Кмолей/м³. Так как один Кмоль ПС составляет 104 грамма, то при 25°С в 1 м³ пенополистирола будет содержаться 104 микрограмм стирола, что очень много с учётом того что величина ПДК (линейной концепции) для развитых стран. ПДК стирола у них составляет 0,002 мг/м³ для воздуха населённых мест и помещений!!!

Исследования в Минске показали, что даже при комнатной температуре образцы систем утепления с тонкослойными штукатурками и теплоизоляцией из пенополистирола отечественного производства исторгают недопустимо много стирола (превышение ПДК — в 3,7–10,1 раза). А при 80 градусах (до такой температуры летом способны нагреваться внешние слои стены) зафиксировано 169-кратное превышение! «Голенький» же образец пенополистирола при тех же 80 градусах выдал стирола в количестве 525 ПДК.

Пенопласт также подвергается выветриванию, при котором в малых концентрациях возникают газосодержащие смеси. Если они долго воздействуют на организм ребенка или больного человека, то обязательно обеспечат затяжные и непонятные болезни. В западных странах все эти стойкие органические загрязнители (СОЗы) подпадают под запрет специальной Стокгольмской конвенции.

Член-корреспондент Российской академии наук Борис Гусев и его коллеги обнаружили, что за период эксплуатации разлагается до 10–15% пенополистирола, притом разложившаяся часть — на 65% стирол. А он имеет повышенные кумулятивные свойства — накапливается в печени, но не выводится. Значит, считают ученые, надо уменьшить ПДК стирола, выделяющегося в жилье, раз в 600. Выходит, применять это вещество в жилищной сфере нельзя вообще.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Предельно допустима концентрация (ПДК)

Говоря о таком параметре, как ПДК необходимо упомянуть, что существуют две концепции оценки влияния вредных веществ на организм человека – пороговая и линейная. В пороговой концепции утверждается, что снижать концентрации вредных веществ нужно до некоторого уровня (порога), определяемого значением предельно-допустимой концентрации (ПДК). Малые концентрации (ниже уровня ПДК) вредных веществ безвредны. Этой концепции придерживаются в России и странах бывшего СССР. В линейной концепции предполагается, что вредное влияние на человека пропорционально (линейно) зависит от суммарного количества поглощенного вещества, то есть от произведения его концентрации на время. Отсюда вывод: Малые концентрации при длительном потреблении вредны. Этой концепции фактически придерживается ряд стран: США, ФРГ, Канада, Бельгия, Япония и некоторые другие. Переход к линейной концепции вынудит пересмотреть очень многие нормативы. Например, величина ПДК на сернистый ангидрид должна быть уменьшена в 6,2 раза, а на стирол – в 594 (!) раза. Столь низкое требуемое значение ПДК на стирол в помещении вызвано особыми свойствами стирола. Это вещество относится к конденсированным ароматическим соединениям, имеющим в своей молекуле одно или несколько бензольных ядер, и, подобно аналогичным веществам (бензол, бензпирен, безантрацен), имеет повышенные коммулятивные (накопительные) свойства: накапливается в печени и не выводится наружу.

Выводы наших исследователей-экологов весьма категоричны. Во-первых, необходимо пересмотреть нормы ПДК, которые для жилищного строительства должны быть уменьшены в десятки и сотни раз в соответствии с коммулятивными свойствами вредных материалов. Во-вторых, по мнению ученых, среди веществ, содержащихся в строительных материалах, наибольшей степенью коммулятивности обладает стирол, что требует уменьшения ПДК при его использовании в жилищном строительстве до таких минимальных значений, что это равносильно полному запрещению применения продуктов полимеризации стирола в жилищном строительстве вообще.

Но и это еще не все. При окислении стирола кислородом воздуха образуется бензальдегид и формальдегид. При высоких температурах (от 160°С и выше) пенополистирол подвергается интенсивной термоокислительной деструкции разлагаясь в основном до высокотоксичного стирола, сильнейшим образом отравляя окружающую среду и людей, что и имеет место при пожарах в зданиях, утеплённых ППС. Помимо этого, при пожарах ППС плавится и его плав горит, а температура горящего сплава ППС достигает 1100°С, что приводит к разрушению даже мощных металлических конструкций. Именно из-за высокой температуры горения ППС его используют как основной компонент в напалмовых бомбах, используемых, в том числе и для уничтожения бронетехники противника!!! Из-за этих свойств ППС его категорически запретили к применению как утеплителя в железнодорожных вагонах ещё более 15 лет назад. В работах НПО «ВНИИСТРОЙПОЛИМЕР» по санитарно-химической оценке различных строительных конструкций утеплённых ППС, проведённых в 70х..80х годах прошлого века было показано, что ни одна из представленных конструкций, не может быть применена в строительстве жилых зданий. Причиной этого было превышение реального содержания С в воздухе над значением ПДКСС для С. В 90х годах отрицательное заключение получил так называемый пенополистиролбетон, который предполагали заливать в полые конструкции. Превышение концентраций С в 2-4 раза над уровнем ПДКСС.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Стирол (винилбензол, фенилэтилен) — непредельный, ароматический углеводород, С₆Н₅СН=СН₂ –бесцветная жидкость со специфическим запахом, плотностью 0,906 г/см³, температура кипения 145,2°С.

Стирол-мономер применяется в производстве полистирола (в т.ч. ударного полистирола и пенополистирола), АБС-пластиков, бута-диен-стирольных каучуков, термоэластопластов, сополимеров с акрилонитрилом, винилхлоридом; сополимеры с дивинилбензолом — сырье для ионообменных смол; реакционноспособный растворитель полиэфирных смол, модификатор алкидных смол.

Вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, головную боль, расстройство центральной и вегетативной нервной системы. Предельно допустимая концентрация — 5 мг/м³ (предельная концепция), и 0,002 мг/м³ (линейная концепция). Стирол отрицательно воздействует на кровь человека, вызывая лейкоз, отрицательно действует на печень, может вызвать токсический гепатит. Особая опасность стирола состоит в том, что он обладает эмбриогенным действием, то есть при длительном воздействии вызывает уродство эмбриона в чреве матери (см. работы профессора Бокова А.Н., в трудах кафедры гигиены и токсикологии полимерных материалов Ростовского мединститута).

Известный факт: большинство молодых женщин, живших на БАМе в передвижных домиках (а их утепляли именно пенополистиролом), потеряли способность к рождению детей. А в Белоруссии в домах, с аналогичным утеплителем дети до 14 лет болеют в пять- шесть раз чаще, чем в обычных домах.

Кроме того, стирол обладает ещё одним опаснейшим свойством – высоким коэффициентом кумулятивности (накапливаемости), то есть ярко выраженной способностью накапливаться (концентрироваться) в организме человека. В доказательство приведём таблицу коэффициентов кумулятивности ряда вредных веществ выделяющихся из полимерных строительных материалов:

Коэффициенты кумулятивности ряда вредных веществ

Вещество	Коэффициент Кумулятивности
Оксид углерода	0,1195
Диоксид азота	0,1760
Фенол	0,2815
Формальдегид	0,5750
Бензол	0,6330
Стирол	0,7005

Таким образом, даже при содержании стирола в воздухе помещений на уровне ПДКСС (0,002 мг/м³) он будет оказывать сильное токсическое действие на организм человека за счёт кумуляции (накопления).

Полистирол — продукт полимеризации стирола (винилбензола)

profsib.ru

Пенополистирол: виды, свойства и применение

Свойства пенополистирола.
1. Каков температурный предел применения пенополистирола?
Плиты из пенополистирола предназначены для тепловой изоляции наружных ограждающих конструкций вновь строящихся, эксплуатируемых и реконструируемых зданий и сооружений, тепловой защиты отдельных элементов строительных конструкций и промышленного оборудования при отсутствии контакта плит с внутренними помещениями. Температура изолируемых поверхностей во время эксплуатации должна быть от — 40°С до +80 °С. Следовательно, этот материал не рекомендован для теплоизоляции саун, бань или теплотрасс. В других случаях пенополистирол превосходно выдерживает колие температур в конструкциях. Доказано, что пенополистирол не плавится и не разрушается внутри фасадных и кровельных конструкций, даже если они подвергаются интенсивному воздействию солнца.

2. Насколько экологически безопасен пенополистирол?
В технологии производства материала заложена его санитарно-гигиеническая безопасность. Исходное сырье: «стирол» – вещество, которое естественным образом в критически малых количествах содержится во многих продуктах питания (сыре, вине, клубнике, корице, кофе, пиве и пр.). Европейским Химическим Агентством, в соответствии с регламентом REACH, стирол был классифицирован как немутагенное, неканцерогенное и не обладающее репродуктивной токсичностью вещество. Согласно санитарно-гигиеническим нормам пенополистирол может контактировать с любыми пищевыми продуктами, из него изготавливают одноразовую посуду, упаковку для овощей, фруктов, рыбы и мяса, а также, контейнеры для транспортировки донорских органов и вакцин.

Важно отметить, что содержание стирола в готовой продукции составляет всего 0,002 мг/м3, что составляет менее 0,001% от объема готового продукта! Гораздо выше содержание стирола в пластиковых корпусах бытовых приборов, компьютеров и даже… шариковых ручек.

Пенополистирол – пример рекордно низкого содержания сырья в конечном продукте.

В условиях обычной эксплуатации пенополистирол не окисляется, так как всегда находится внутри конструкции. Говорить о выделении стирола в процессе эксплуатации пенополистирольных изделий, в интервале температур от — 40°С до +80 °С нельзя. Утверждения о том, что готовый продукт продолжает выделять стирол, не обоснованы, и не находят научного подтверждения.

Согласно авторитетной британской классификации строительных материалов по экологичности BREEAM (the Building Research Establishment Ltd.) пенополистирол EPS имеет самый высокий рейтинг А+.

Источник: http://www.bre.co.uk/greenguide/page.jsp?id=2074
3. Насколько горючи теплоизоляционные плиты из пенополистирола?
Сырьем для производства пенополистирола служат полистирольные гранулы, которые, в свою очередь, являются продуктом нефтепереработки. Таким образом, пенополистирол – природный материал и, одновременно, результат достижения химической индустрии.Пенополистирол является горючим материалом. Группа горючести современного пеноплистирола – Г3, что расшифровывается как «нормальногорючие». Как и многие другие бытовые объекты и строительные материалы, пенополистирол, применяемый в качестве теплоизоляции, должен быть корректно использован для того, чтобы обеспечивалась необходимая пожарная безопасность в помещении. Современные теплоизоляционные плиты из пенополистирола содержат специальные антипирены, которые значительно снижают распространение огня. По нормам ГОСТ 15588-86 время самостоятельного горения пенополистирола — не более 4 сек., однако, у многих качественных пенопластов этот показатель значительно ниже — менее 2 сек. Строительные конструкции с теплоизоляционным слоем из пенополистирола проходят специализированные испытания и получают класс пожарной опасности К0, то есть, признаются непожароопасными.

4. Если все-таки случился пожар, как поведет себя пенополистирол?
Прежде всего, надо помнить, что по статистике почти 100% пожаров начинаются внутри помещения, в то время, как теплоизоляция обычно располагается снаружи помещения. Многочисленные натурные огневые испытания, которые проводят производители пенополистирола в соответствии с ГОСТ и СНиП, доказывают, что большинство конструкций с пенополистиролом способны выдерживать от 15 до 60 минут воздействия пламени без обрушения.Таким образом, остается достаточно времени для эвакуации людей. Пенополистирол с антипиреновыми добавками не поддерживает горения, при длительном воздействии пламени он теряет форму, становится жидким, и буквально стекает внутри конструкции.Как и все органические вещества, пенополистирол, при горении, выделяет углекислый и угарный газы, однако, меньше, чем, например, шерсть (фактически, одежда и домашний текстиль опаснее пенополистирола) и дерево. В отличие от очень многих строительных материалов и утеплителей, пенополистирол не содержит хлор, а значит, при горении не произойдет выделения фосгена, синильной кислоты и других опасных газов.

Данные о выделении летучих веществ из справочника «Вредные вещества в промышленности» под редакцией Н. В. Лазарева, И. Д. Гадаскиной, издание 7е, издательство Химия, 1977г.

5. Как пенополистирол выдерживает воздействие грунтовых вод и низких температур в случае его применения для утепления фундамента, цоколя и отмостки?
Первые испытания по использованию пенополистирола в промерзающем грунте были осуществлены канадскими строителями в 70-хх годах XX века. В рамках глобальной программы оценки методов изоляции фундаментов, закладываемых ниже уровня грунта, Канадская ассоциация строителей жилых зданий разработала методику испытания, позволяющую определить влияния, обусловленные воздействием циклов замораживания и размораживания. Пенополистирол был подвергнут 50 циклам замораживания/размораживания в 4 %-ном растворе хлорида натрия. Раствор соли обеспечивал жесткие условия испытания. Результаты после 50 циклов замораживания / размораживания не выявили никакого влияния на целостность её ячеистой структуры. Сейчас блоки из пенополистирола широко используются в Норвегии для устройства дорог, тоннелей и искусственных насыпей. Российские исследователи провели испытания с большим количеством циклов, и прогнозируют долговечность пенополистирола не менее 100 лет. Одно из самых замечательных свойств пенополистирола – влагостойкость. Поэтому выдерживает эксплуатацию во влажной среде, практически не изменяя при этом теплотехнических свойств.

6. Говорят, что пенополистирол — любимое лакомство мышей. Так ли это?
Пенополистирол не содержит питательных веществ и биологически нейтрален. Отсутствие питательных веществ делает пенополистирол абсолютно не привлекательным для грызунов в качестве корма. Многочисленные испытания показывают, что, даже, в условиях недостатка еды и воды мыши и крысы не употребляют пенополистирол в пищу. Однако, мыши способны прогрызать его, как и любой другой строительный материал, прокладывая себе путь к еде или воде, поэтому при проектировании и строительстве должны соблюдаться и выполняться мероприятия, ограничивающие доступ грызунов внутрь конструкции. В строительных конструкциях строго рекомендовано закрывать поверхность утеплителя последующими слоями. В случае корректно выполненных строительных работ, проникновение мышей в пенополистирол исключено.

7. Может ли плесень или грибок размножаться на поверхности пенополистирольных плит?
Пенополистирол биологически нейтрален. Биологическая нейтральность означает, что плесень и грибок не размножаются на поверхности вспененного полистирола, что доказано многочисленными исследованиями. Именно поэтому Европейский союз в 2009 году признал пенополистирол единственным материалом, рекомендованным для длительного контакта с продуктами питания и, соответственно, производства пищевых упаковочных контейнеров. В настоящее время из пенополистирола так же выпускают контейнеры для перевозки донорских органов, что свидетельствует о высоком доверии к этому материалу, даже в таких жизненно важных вопросах.

 

hochusebedom.ru

Что такое пенополистирол

Использование пенополистирола, который в простонародье называют обычным пенопластом востребовано в процессе утеплений домов, как на этапе их возведения, так и через определенное время после строительства. Однако несмотря на хорошие показатели теплоизоляции, пенополистирол имеет значительные недостатки, с которыми нужно познакомиться еще до момента приобретения. Сегодня я хочу рассказать, что такое пенополистирол, где возможно его применение и какие преимущества и недостатки имеет всем известный материал.

Пенополистирол

Состав и применение материала

Что такое пенополистирол?

В составе пенополистирола находится 98% воздуха и 2% гранулированного стирола, заполненного газом. В процессе изготовления материал растворяется в полимерной массе, а затем нагревается с помощью пара. Благодаря этому на свет появляются пенополистироловые шарики, которые могут увеличиться в своих размерах до 50 раз. Процесс увеличения завершается после того, как они занимают всю форму и спекаются между собой. Последним этапом производства является просушивание материала и его нарезка на плиты, которые в дальнейшем мы покупаем для использования.

Популярность пенополистирола обусловлена некоторыми факторами, которые выделяют его среди других современных материалов утепления:

1. Низкая стоимость – благодаря этому плиты становятся доступными и такими востребованными для бюджетного утепления
2. Хорошие показатели теплоизоляции – благодаря своей плотности, о которой я расскажу немного позже материал достаточно прочен на сжатие и изгиб
3. Является достаточно устойчивым к повышенной влажности – таким образом пенополистирол становится долговечным утеплителем

Самое интересное, что применение пенополистирола возможно не только для теплоизоляции домов. Плиты используют как упаковочный материал, а декоративные элементы из пенополистирола часто применяются при оформлении фасадов зданий. Помимо этого, материал востребован в промышленном строительстве и даже при обустройстве дорожных полотен.

Универсальность материала

Панели из пеноплистирола

Так как пенополистирол может быть разных сортов, то и показатели теплопроводности у него могут расходиться. Это обусловлено плотностью плит – чем больше они спрессованы, тем хуже они удерживают тепло из-за большого содержания в составе стирола.

Для сравнения я создал таблицу, где представлены показатели плотности и теплопроводности утеплителей:

Материал	Плотность кг/м3	Теплопроводность (Вт/мК)
Минеральная вата в плитах	125-200	0,07-0,08
Пенополистирол
ПСБ-15	До 15	0,043
ПСБ-С25	15,1-25	0,041
ПСБ-С35	25,1-35	0,038
ПСБ-С50	35,1-50	0,041
Экструзионный вспененный полистирол
Марка 35	33-38	0,030
Марка 45	38,1-45	0,032
Другие материалы
Газосиликат	500	0,12
Гипсокартон	800	0,21

Отделка пеноплистиролом

Благодаря этой таблице не сложно понять, что сравнивать теплоизоляцию полистирола и других материалов невозможно. Вместе со свойствами теплоизоляции пенополистирол не нуждается в дополнительной ветрозащите и к тому-же является хороши звукоизолятором. Соответственно, если увеличивается толщина слоя, то и звукоизоляция улучшается. Пенополистерол не впитывает в себя воду и не разбухает, его влаговпитываемость меньше трех процентов от общего веса плиты, при этом проникшая внутрь вода не способна ухудшить свойства теплоизолятора или как-то навредить ему.

Для того чтоб подчеркнуть еще одно преимущество, я написал с каким веществами может взаимодействовать пенопласт и при этом сохранять свои свойства:

• Солевой раствор или морская вода
• Моющее средство или обычный мыльный раствор
• Хлорка, перекись
• Известь
• Гипс
• Цемент
• Водоэмульсионная краска
• Клей

Экструдированный пенополистирол защищен от плесневых проявлений, однако при его монтаже необходимо сооружение защиты от термитов ли грызунов. Обычно для этого применяется последующая отделка, под названием «мокрый» фасад или система вентилируемого фасада.

Важно! Необходимо знать, что пенополистирол может частично распадаться под влиянием органического растворителя или битума.

Несмотря на то, что пенополистирол это сгораемый материал, он достаточно пожароустойчив. Например, если сравнивать его с древесиной, у которой температура самовозгорания составляет +2600 градусов, то у него данный процесс начинается после +4910 градусов. Без наличия открытого огня около 4 секунд, материал самозатухает.

Важно! Производители теплоизоляторов утверждают, что срок службы пенополистирола может достигать 60 лет. При этом минимальное время эксплуатации достигает 15 лет.

Другие свойства

Утепление пенополистиролом

Если вы решили обшить стены и тем самым утеплить дом экструдированным пенополистиролом, то вы можете познакомиться с дополнительными интересными свойствами данного материала:

• Толщина плит может составлять 2-12 сантиметров
• Во время изготовления выпускается несколько вариантов кромок: прямая, с выбранной четвертью и шип-паз. Благодаря этому технология монтажа своими руками становится более простой
• Помимо этого, можно выбирать текстуру поверхности плит. Они могут быть как гладкими, так и рифлеными

Важно! Так как единого стандарта для плит пока еще нет, производители выпускают ЭППС у которых разный размер, толщина и цвета. При этом каждый из них обозначает пенополистирол разного качества.

Недостатки плит ЭППС:

1. Несмотря на возможное взаимодействие с некоторыми веществами, материал боится действия бензина, мазуты, дегтя и растворителей
2. При горении выделяются токсичные вещества – именно они негативно действуют на человека быстрее, чем угарный газ
3. Нельзя нагревать больше, чем до +75 градусов. Это правило приемлемо для использования в банях, саунах и кочегарках
4. Хотя грызуны не поедают пенополистирол, они могут прорывать через него тоннели и строить в нем свои гнезда – поэтому последующая отделка в случае использования такого утеплителя необходима не только из-за эстетического вида

Уследить за разнообразием видов теплоизоляционных материалов иногда очень сложно. Но вот про армированный пенополистирол наверно слышали многие. Помимо того, что он имеет все вышеописанные свойства и преимущества пенополистирола плотность позволяет добиться высокой прочности на сжатие. Армирующий слой сетки, которая наносится на плиты теплоизолятора делает их еще более прочными на излом и позволяет упростить процесс последующей отделки с помощью штукатурных и шпаклевочных растворов.

Преимущества и недостатки жидкого пенопласта

Экструдированный пенополистирол

Жидкий пенопласт схож с монтажной пеной в том, что оба эти материала являются пастообразными в процессе нанесения, после чего твердеют. Однако у них совершенно разные составы и сферы использования. Жидкий утеплитель имеет достаточное количество плюсов, которые мы сейчас рассмотрим:

• Благодаря малому весу возможно использование даже неустойчивых сооружений и слабых фундаментов
• Жидкий пенопласт примерно в два раза дешевле монтажной пены
• Жидкий утеплитель имеет высокие показатели теплоизоляции и звукоизоляции. По своим свойствам он не уступает обычному пенополистиролу в плитах
• Имеет устойчивость к ультрафиолету и температурным перепадам
• Не подвергается воздействию грызунов и поэтому прекрасно подходит для частного строительства
• Жидкий теплоизолятор заполняет даже самые небольшие щели
• Работать с материалом очень просто, достаточно знать технологию проведения работ и знать о мерах предосторожности

Однако толщина и сама специфика материала имеет некоторые недостатки, которые могут оказаться существенными:

1. Так как пенополистирольный утеплитель является полностью влагонепроницаемым, он препятствует естественному влагообмену, которые происходят между стенами и окружающей средой
2. Токсичен в процессе полимеризации
3. Имеет неприятный запах, который со временем выветривается, но не полностью. Человеческое обоняние просто привыкает к запаху материала

Для удобства использования в тех или иных целях данный материал изготавливается в трех вариациях: промышленный, промышленный в баллонах и бытовой – каждый из них подбирается из расчета объемов использования для теплоизоляции.

pootdelke.ru

Пенополистирол мифы и реальность. Обзор материала

Мифы о пенополистироле

Пенополистирол — широко распространенный теплоизоляционный материал, известный каждому как пенопласт. Его свойства сохранять тепло обусловливает изолированный в замкнутых ячейках неподвижный воздух. Материал легок, прочен, прост в обработке и не требует специальных средств защиты при работе с ним. Казалось бы, — идеальный материал?!

Так почему не утихают споры вокруг утеплителей из пенопласта? Ответы на злободневные вопросы безопасности, долговечности, горючести, допуска и правил применения в строительстве, а также привлекательности для мышей — в нашем обзоре.

Вреден ли?

 

пенополистирол в гранулах

Пентан. Пенополистирол на 98 % состоит из воздуха и лишь на 2 % — из полистирола, являющегося исходным сырьем для его производства и получаемого полимеризацией стирола. Высокое процентное содержание воздуха в структуре материала обеспечивается практически полным (на 80–90 % при первичном и на 10–20 % при вторичном вспенивании) замещением вспенивающего агента (пентана), который изначально содержится в гранулах и при их нагреве переходит в летучее состояние, расширяясь сам и расширяя (вспенивая) гранулы полистирола. Остатки пентана «улетучиваются» на стадии вылеживания гранул и уже готовых блоков. К моменту поставки конечного продукта потребителю, пентана в изделиях из пенопласта либо нет вовсе, либо его содержание настолько мало, что никакой угрозы для здоровья человека не представляет.

Структура вспененного полистирола — 98 % воздуха, 2 % полистирола. Ячейки замкнуты

Остаточный мономер

Как известно, полная полимеризация стирола невозможна, вследствие чего пенополистирол содержит в своем составе остаточный мономер — стирол. Стирол является токсическим веществом, относящимся к третьему классу опасности. Он оказывает раздражающее действие на слизистые и вредное влияние на сердце и печень человека. Процентное содержание мономера в готовых качественно изготовленных плитах или блоках — не более 0,005 %. Миграция стирола в воздух не превыщает 0,001 мг/м3. Предельно допустимые же концентрации стирола: в воздухе рабочей зоны — 30 мг/м3; максимально-разовая — 0,04 мг/м3; среднесуточная — 0,002 мг/м3. Таким образом, возможное процентное содержание и миграция стирола в разы и на порядок меньше предельно допустимых концентраций его содержания.

 

Деполимеризация

Полистирол является равновесном полимером, то есть находится в термодинамическом равновесии со своим мономером. Процесс деполимеризации начинается при температуре 320 °С. Нормируемая температура применения изделий из пенополистирола — от минус 40 °С до 80 °С. Таким образом, выделения стирола возможны лишь при температурах, существенно превышающих предельныеВ температурном интервале допуска к эксплуатации изоляция из пенополистирола опасности не представляет.

Проникновения

В любой многослойной конструкции стены, состоящей, например, из кирпича, пенополистирола и слоя штукатурки, градиент парциального давления газовой смеси направлен изнутри наружу: газ всегда стремится из области с высоким парциальным давлением в область с низким — от теплого к холодному. Поэтому миграции любых небезопасных веществ возможны лишь наружу, а не внутрь.

Более того, вероятность проникновения стирола через штукатурку толщиной 2 см в четыре раза ниже вероятности проникновения клетки вируса СПИДа через латекс средства контрацепции.

Опасен ли?

испытания пенополистирола огнем

Пенополистирол является горючим материалам и относится к наивысшей группе горючести — Г4. Если подвергать его воздействию открытого огня, он, вероятнее всего, сгорит.

Пожарный допуск применения в строительстве. Строительный пенополистирол допускается к применению на строительных объектах лишь при введение в состав гранул, используемых для его изготовления, антипиренов — специальных добавок, замедляющих воспламенение и затрудняющих горение пенопласта. Под воздействием пламени такой материал оплавляется и теряет в объеме, при отсутствии огня — быстро затухает.

Воспламенение открытого материала возможно от пламени спички, зажигалки, паяльной лампы, искр автогенной сварки. Невозможно — от прокаленного железного провода, горящей сигареты и от искр, возникающих при точке стали. Самовоспламенение пенополистирола происходит при температурах от 460 до 490 °С.

пенополистирол в стеновой конструкции

Применение в конструкции. В том случае, если пенополистирольный утеплитель применяется внутри многослойной конструкции, он в обязательном порядке подлежит защите со всех сторон негорючими материалами. Грамотная тепловая реабилитация дома плитами из пенополистирола сводит вероятность возгорания утеплителя к нулю. Слой штукатурки толщиной в несколько сантиметров способен сдерживать возгорание пенопласта в течение 15 минут. Регламентированное время прибытия пожарного расчета — 10 минут.

Долговечен ли?

Долговечность материала вне конструкции определяется качеством сырья и спекания гранул; в конструкции — качеством производства и монтажа конструкции.

Деструкция.

Деструкция пенополистирола

Пенополистирол не боится воды, пара, перепадов температуры, но под действием солнечного света возможно незначительное разрушение верхних слоев материала, толщина которых исчисляется десятыми долями миллиметра. Проявляется такое разрушение в пожелтении материала.

Пенополистирол боится прямого действия органических растворителей, бензина, ацетона, уайт-спирита. Под их воздействием пенопласт расплавляется, теряя до 100 % объема, поэтому нанесение химических средств, содержащих растворители в своем составе, непосредственно на поверхность пенопласта запрещено.

Стабильность свойств.

Актуальные данные испытаний отечественных и зарубежных исследователей показывают, что пенополистирол не меняет своих физико-механических и теплотехнических свойств до 50–80 лет. Материал успешно выдерживает испытания попеременным замораживанием—оттаиванием, при этом его характеристики существенным образом не изменяются, а сам материал не разрушается. В правильно изготовленной и смонтированной конструкции долговечность пенопласта определяется долговечностью самой конструкции и материалов, из которых она состоит.

Грызуны.

пенопласт и мыши

Исследования ученых доказали, что пенополистирол как средство пропитания никакого интереса для грызунов не представляет. «Хвостатые соседи» проявляют к пенопласту «интерес» лишь в случаях, когда последний является препятствием на их пути к пище и воде, что исключается правильным устройством теплоизоляции. Также встречаются случаи, когда мыши устраивают норы в плитах пенопласта, либо используют его в качестве подстилки. Случается подобное не чаще, чем грызуны используют для тех же целей дерево, мешковину или бумагу.

Как выбрать?

Основные свойства пенополистирола определяются сырьем, используемым для его изготовления, и качеством спекания вспененных гранул. Оба критерия просты для оценки и доступны рядовому потребителю, приобретающему пенопласт на рынке.

Рассев.

псб из не рассеянного сырья

Желающий сэкономить производитель знает, что не рассеянный на фракции полистирол стоит дешевле и является компромиссным решением как для не вникающего в вопросы качества, стремящегося сэкономить потребителя, так и для жаждущего «навариться» изготовителя. Отличить такой пенопласт просто  — размеры шариков существенно разнятся. Пенополистирол, сделанный из рассеянного сырья, будет отличаться одинаковым размером всех гранул и, как следствие, стабильностью свойств плиты или изделия.

псб из рассеянного сырья

Плита, изготовленная из не рассеянного сырья, содержит в структуре гранулы, существенно различающиеся размером; справа — плита, изготовленная из рассеянного сырья, в которой все гранулы примерно одинакового размера.

Спекание гранул. Прочностные свойства пенопласта, его способность противостоять воздействиям мороза и воды — прямое следствие качества спекания гранул. Чем большей поверхностью гранулы соприкасаются друг с другом, тем прочнее связи между ними и тем качественнее ваш утеплитель. Круглые шарики — признак плохого спекания. Если же гранулы имеют форму многогранника, то спек хороший. Если при касании материал рассыпается на гранулы, независимо от их формы, — спек плохой.

Выдержка и запах, влажность.

Понюхайте и ощупайте приобретаемый пенополистирол. Изготовленный с соблюдением технологических параметров и выдержанный пенопласт практически не имеет запаха. Если же от материала исходит неприятный запах — скорее всего, производитель не соблюдал регламент производства, и от покупки такого утеплителя лучше отказаться. Если между плитами предлагаемого вам полистирола влажно — пенопласт не высушили, а значит, и желаемой теплопроводности вам не видать.

Вместо эпилога

Соблюдение технологического регламента, использование качественного сырья, правильный монтаж в конструкции и защита от внешнего воздействия способны гарантировать вам долговечную и безопасную теплоизоляцию. Потребителю достаточно не гнаться за сомнительной экономией, а отдавать предпочтение крупному производителю; строителю — умело применять материал в конструкции.

Источник: Алексей Стаховский, Стройка

blog.termo-plast.ru

Особенности пенополистирола как теплоизоляционного материала

В 1831 году впервые путём нагревания смолы бальзамного дерева Storax (Стиракс) химики получили вещество «стирол», имеющее в составе коричную кислоту, ванилин и стирол. Ранее такая смола применялась парфюмерами в составе духов и как антисептическое средство.

Пенополистирол (ППС), но же пенопласт, обязан своему появлению шведским химикам, которые в 1931 году запатентовали своё изобретение, научившись получать вспененный полистирол из стирола. Известный же сегодня ППС был синтезирован в 1950 году немецкой компанией BASF. В СССР производство началось в 1939 году прессовым методом (марка ПС-1, ПС-4), а в 1958 году — беспрессовым (марка ПСБ).

Мытищенский завод «Стройпластмасс» стал производить его в 1959 году. В 1961 году было освоено производство пенополистирола, который назвали самозатухающим (марка ПСБ-С). Методы производства постоянно совершенствуются, снижается содержание стирола в готовом изделии. Популярен так же продукт, произведённый экструзионным способом. Основным первичным сырьём является нефть, поэтому материал принято считать органическим.

Технология производства пенополистирола прессовым методом

Марки ПС-1 и ПС-4 производятся следующим образом:

1. Эмульсионный тонкодисперсный полистирол марки Б в виде белого порошка смешивается с порообразующим составляющим в шаровых мельницах, после чего пропускается через сито 0.25 — 2 мм.
2. Смесь прессуется при температуре 140°С — 170°С и удельном давлении 200 кг/см Полученные заготовки вспениваются методом направленного вспенивания в гидравлических камерах при 100°С в условиях насыщенного пара.

Выпускают в виде прямоугольных плит, полусфер и других форм, в которых заготовки опрессовывались. Геометрия изделий ограничена возможностью исполнения пресс-форм.

Беспрессовый метод получения пенопласта ПСБ и ПСБ-С

Суть процесса в следующем: под воздействием температуры свыше 80°С гранулы полистирола преобразуются из твёрдого состояния в текучее, а поданный изопентан (горючий углеводород) вскипает уже при 28°С и давлением своего пара вспенивает исходное сырьё. Далее срабатывает уникальное свойство гидрофобного материала — вспененные гранулы свариваются между собой под действием воды при сравнительно невысоких температурах 90-100°С.

Преимущества данного метода в том, что на выходе можно получить изделие любой, даже самой замысловатой конфигурации. Для повышения огнестойкости используется антиперен (тетрабромпараксирол), который добавляют в исходное сырьё в количестве 4-5%. Самозатухающий пенопласт получают введением в его состав фосфорорганических веществ.

Характеристики ППС и сферы применения

Не только российский, но и мировой рынок высоко оценил достоинства вспененного ППС. Он представляет собой материал из сваренных гранул с тонкой ячеистой структурой. Между сваренных между собой гранул существуют пустоты, доля твёрдых веществ в готовом изделии95-96%. От кажущейся плотности линейно зависит большинство свойств материала, иными словами, чем она больше, тем выше прочность и меньше паропроницаемость, воздухопроницаемость, гигроскопичность. ППС обладает устойчивостью к химическому воздействию, биологически инертен — не является пищей для плесени и грибков, грызуны им тоже не питаются, однако ценят строительные свойства и могут устроить в нём жильё.

Благодаря низкой теплопроводности λ=0.036 ВТ/м*К, в гражданском и промышленном строительстве используется как недорогой, доступный, надёжный и неприхотливый утеплитель.

Применяется для теплоизоляции стен в так называемых «мокрых фасадах», утепления откосов оконных и дверных проёмов, потолков и межэтажных перекрытий. Реже используется для термоизоляции внутри помещений преимущественно из-за своей горючести класса Г1 — Г2. Это значит, что при контакте с открытым огнём пенопласт возгорается. При удалении источника пламени не будет гореть только самозатухающий ППС маркиПСБ-2. Самовозгорание ему несвойственно.

Более того, последнее время в сети активно обсуждается вред ППС для здоровья человека при внутреннем утеплении. Приводятся данные, о том, что пенополистирол выделяет фенол, стирол, бензол и ещё длинный список «приятных» неожиданностей. Кроме того, при сгорании пенопласт выделяет фосген — боевой газ времён Первой мировой войны.

Понятно, что при таком «букете» прописывать ППС на своих квадратных метрах мало кто захочет. Может быть, это действительно мнение авторитетных специалистов, а может происки конкурирующих производителей, однако, если хозяин дома всё-таки решил использовать ППС в качестве утеплителя, лучше от греха подальше «выселить» его на улицу. Снаружи в виде «мокрого фасада» под слоем штукатурки он вряд ли будет опасен для здоровья.

Экструдированный пенополистирол — производство и характеристики

В отличие от пенопласта, экструдированный пенополистирол (ЭППС) представляет собой пластик и имеет однородную ячеистую структуру, где масса ячеек диаметром около 0.1 мм равномерно распределена и составляет единое тело.

Производится ЭППС методом вспенивания полистирола при высоком давлении и температуре. Изначально с изобретением материала, в его производстве вспенивателя применяли различные фреоны. Однако протесты экологов привели к замене фреонов на обычный углекислый газ СО². Процесс изготовления выглядит следующим образом:

1. В суспензию полистирола вносятся добавки для повышения противопожарных свойств (антипирены), для распределения осветлителя (нуклеаторы) и пигменты.
2. Производится предварительное вспенивание и вылеживание вспененных гранул.
3. Спекание полуфабриката и формовка.
4. Вытягивание полотна.
5. Охлаждение естественным путем, при этом происходит окончательное вспенивание. Иногда на мощных производственных линиях применяется принудительное охлаждение методом перекладывания.
6. Процесс стабилизации.
7. Обработка поверхности до удаления шероховатостей.
8. Нарезка и упаковка готового ЭППС.

Рынок ЭППС в Российской Федерации ежегодно растёт примерно на 25%. При всех прочих сходствах с пенопластом, его можно выделить как отличный гидроизолятор, который можно применять при утеплении фундаментов и подвалов снаружи, в том числе и на вспученных грунтах. Несложное производство ЭППС даёт возможность его изготовления на небольших линиях, чем активно пользуется малый и средний бизнес в России.

remontami.ru