Pěnový polystyren je porézní materiál, který mnozí znají. Jeho historie sahá až do první poloviny XNUMX. století. Dosud je to oblíbený produkt. Dnes se používá v různých oblastech: od balení potravin až po stavbu silnic. Jaké druhy pěny existují, jaké jsou vlastnosti, výhody a nevýhody materiálu, jak jej použít pro domácí izolaci – o tom mluvíme a nejen v článku.
Co je pěna
Pěnový polystyren v širokém slova smyslu není jeden výrobek, ale skupina pěnových materiálů. Stručnou odpovědí na otázku „Pěnový polystyren – co to je?“ Můžeme říci, že se jedná o jakýkoli pěnový plast. V úzkém, každodenním smyslu se však pěna nazývá jedním z typů pěnových plastů – expandovaným polystyrenem. V tomto článku budeme hovořit jak o různých typech pěnových materiálů, tak přímo o pěně / polystyrenové pěně.
Ať už je pěnový výrobek vyroben z jakékoli suroviny, vždy se skládá z buněk naplněných vzduchem. Právě obsah plynu dodává pěnovým plastům jejich hlavní vlastnosti – lehkost, nízkou tepelnou vodivost, zvukově izolační vlastnosti. Díky těmto vlastnostem je použití výrobků při výstavbě a izolaci obytných budov velmi rozšířené.
Polystyren se typicky jeví jako bílé, pevné, obdélníkové desky, se kterými se snadno pracuje a montují se na různé povrchy. Jiné pěnové plasty však mohou být válcované a dokonce tekuté.
Pěnové materiály jsou vyrobeny z různých polymerů. Nejčastěji se používá polyuretan, polyvinylchlorid, polystyren. Pro zlepšení výsledných vlastností se do nich přidávají speciální přísady. Například surovinou pro polystyren/pěnový polystyren jsou polystyrenové granule, které procházejí několika stupni, než se změní na lehčené desky.
Existuje několik technologií pro výrobu pěnových plastů. Posloupnost akcí, ke kterým dojde se zdrojovým materiálem, může být například následující:
Složení polystyrenu, způsob výroby
Panuje názor, že polystyren (materiálové složení) je pro lidské zdraví škodlivý. Podívejme se, zda tomu tak je. Expandovaný polystyren se vyrábí z následujících produktů:
-
styren – kapalný uhlovodík;
Podívejme se blíže na to, z čeho se vyrábí pěna a další pěnové plasty. Podle výchozí suroviny jsou pěnové výrobky rozděleny do čtyř nejoblíbenějších typů:
Pěnový polystyren/pěnový polystyren (EPS). Skládá se z 98 % ze vzduchu, zbývající 2 % jsou polystyrenové suroviny, retardéry hoření, změkčovadla, plniva. V procesu vystavení páře a vysokým teplotám se do polystyrenu dostanou vzduchové bubliny, které naplní granule o velikosti 5-15 mm, které jsou zase svařeny působením vody. Tak vzniká PPP. Expandovaný pěnový polystyren má širokou škálu aplikací, včetně izolace různých budov, včetně obytných budov.
Extruzní PPS jsou považovány za odolnější. Technologie výroby se liší tím, že při procesu vytváření je na materiál aplikován tlak, čímž se získávají hustší desky z pěnového polystyrenu. Lze je také použít pro tepelnou izolaci budov a dokonce i pro stavbu ranvejí.
Polyuretanová pěna (PPU). Jedná se o skupinu plynem plněných plastů, která zahrnuje různé výrobky: od pěnové pryže po stříkanou polyuretanovou pěnu. V souladu s tím může být PPU tekutý, pevný (ve formátu desky), elastický. 85-90 % polyuretanové pěny tvoří vzduch, hlavními surovinami pro polyuretanovou pěnu jsou polyoly a polyisokyanáty. Produkty mohou být také vyrobeny z přírodních rostlinných olejů, jako je ricinový, sójový, řepkový. To je však ekonomicky nerentabilní, a proto je zřídka použitelné. Materiály ze skupiny polyuretanových pěn mají různé vlastnosti, rozmanité jsou i oblasti jejich použití. Například nábytek se vyrábí z pěnové pryže a stříkaná polyuretanová pěna je jedním z nejúčinnějších tepelně izolačních materiálů.
Druhy pěny
Expandovaný polyvinylchlorid (PVC). Získává se lisováním nebo vytlačováním polyvinylchloridové kompozice obsahující nadouvadlo. Výsledkem jsou tuhé nebo ohebné desky používané v různých průmyslových odvětvích, včetně výroby automobilových dílů a tepelné a zvukové izolace budov. Vzhledem k tomu, že materiál je z více než poloviny tvořen kombinovaným chlórem, je obtížné ho hořet a neobsahuje toxické látky. To je jedna z jeho hlavních výhod. Nevýhodou je, že PPVC má schopnost způsobovat korozi kovů.
Pěnový polyetylén (PPE). Tento materiál je pěnový polyethylen – kapalný polymer prochází všemi fázemi zpracování a mění se ve vysoce elastický produkt. Vyrábí se ve formě fólie svinuté do rolí a také ve formě pružných desek. Tloušťka PES se pohybuje od několika milimetrů do několika centimetrů. Pomocí polyethylenové pěny je možné provádět hydro-, parotěsnou zábranu různých prvků domu – stěny, střechy, podlahy. OOP ve filmovém formátu se také používají pro balení a další přepravu různých křehkých předmětů. Výrobek je netoxický, ale hořlavý.
Nejedná se o všechny typy pěnových polymerů. Mohou být také vyrobeny z fenolformaldehydových, močovinoformaldehydových pryskyřic, propylenu (polypropylenu) a dalších surovin.
Vlastnosti produktu jsou přímo závislé na surovinách a technologii výroby, u všech pěnových materiálů uvedeme průměrné údaje.
Tepelná vodivost. Pěnové plasty v důsledku plynové náplně se vyznačují nízkým koeficientem tepelné vodivosti, to znamená, že slabě propouštějí ohřátý vzduch, což mu zabraňuje opustit například izolovaný dům. V průměru je indikátor 0,036-0,043 W / m K. Tepelná vodivost stříkané polyuretanové pěny je přitom ještě nižší – cca 0,028 W/m K.
Pevnost v tlaku. V průměru se pohybuje od 0,05 do 0,16 MPa. Ukazatel závisí také na vstupní surovině a způsobu výroby. Například pěna / polystyrenová pěna pro domácí izolaci má pevnost v tlaku přibližně 0,07 MPa. U pěnového polystyrenu pro stavbu silnic může indikátor dosahovat až 7,5 MPa.
Hygroscopicity. Polystyrenová pěna, polyethylenová pěna, stříkaná polyuretanová pěna, polyvinylchloridová pěna jsou považovány za odolné proti vlhkosti. Po ponoření do kapaliny absorbuje 4% vlhkosti za den. PPS absorbuje pouze 1%, PPU – 1-2%. Zároveň se pěnové plasty působením vody nedeformují, zachovávají si základní vlastnosti.
Propustnost vodních par. Pěnové polymery mají nízkou propustnost pro páry, která má tendenci k nule. Je důležité vzít tuto vlastnost výrobků v úvahu při zateplování obytných budov s nimi. U vnitřní tepelné izolace je nutné správně vybavit větrání, aby nedocházelo ke kondenzaci.
Požární odolnost. Záleží na zdrojovém materiálu. OOP je tedy považován za hořlavý. Pěnoplasty vyráběné pro zateplování budov mají zpravidla požární atesty, nepodporují hoření a jsou samozhášecí. Před nákupem materiálů doporučujeme zkontrolovat dokumentaci.
Zvuková izolace. Buněčná struktura pomáhá pěnovým plastům zadržovat nejen teplo, ale i hluk – až 32 dB v závislosti na tloušťce materiálu. Jiné produkty, jako je minerální vlna, však odhluční lépe.
Šetrné k životnímu prostředí. Pěnové polymery jsou zpravidla neškodné pro životní prostředí a lidské zdraví. Některé z nich, jako například polystyren/polystyrén, jsou recyklovatelné. Tím se snižuje množství odpadu a recyklovaný pěnový polystyren se používá k výrobě hraček, dekoračních prvků a prvků nábytku.
Chemická odolnost. Pěnovým plastům neškodí kyseliny, louhy, barvy, většina stavebních směsí. Ale pod vlivem určitých prostředků mohou být zničeny. Negativně na ně působí například oleje, benzín, aceton, různá rozpouštědla, alkoholy, petrolej, topný olej. Při aplikaci materiálů doporučujeme používat doplňkové přípravky určené speciálně pro pěnové výrobky.
Biologická odolnost. Plísně a bakterie se nerady usazují na pěnových materiálech, protože nemají živné médium. V důsledku toho procesy rozkladu neovlivňují plasty.
Trvanlivost. V závislosti na surovině a způsobu výroby mohou pěnové plasty vydržet deset až sto let. Například vysoce kvalitní polystyrenová pěna pro izolaci budov plní své funkce po celé století.
Expandovaný polystyren je materiál šetrný k životnímu prostředí, za žádných okolností neuvolňuje toxické a škodlivé látky. Vzhledem k tomu, že se skládá z 98% ze vzduchu, je pěnový plast široce používán jako izolant při výstavbě obytných, administrativních a společenských budov. Materiál se vyznačuje nízkou tepelnou a zvukovou vodivostí.
Pěnový polystyren patří do třídy buněčných materiálů, které jsou vyráběny technologií pěnění s následným tuhnutím při normální teplotě. Je to tedy z 98 % vzduch, takže hustota materiálu je mnohem menší než hustota surovin, ze kterých je vyroben. Stejný faktor určuje jeho použití pro uspořádání tepelné izolace budov. Expandovaný polystyren je bílý, snadno se zpracovává a instaluje.
Z čeho se vyrábí polystyren?
Pěnový polystyren lze vyrobit z jakýchkoli polymerů (plastů). Nejznámějšími surovinami jsou polyuretan, PVC, fenolformaldehyd, polystyren a další. Ale bez ohledu na to, z jakého plastu by byl materiál vyroben, jsou to pouze 2% v materiálu, zbytek je atmosférický vzduch. Domácí stavební materiál se vyrábí v souladu s GOST 15588-2014 a je označen obecným označením PSB, ke kterému jsou přidána čísla a písmena, která označují další vlastnosti: nízká hustota, samozhášivost, univerzální a další. Suroviny pro pěnový polystyren vypadají jako průsvitné kuličky o průměru 0,2 až 3,7 mm. Materiál se vyrábí v několika fázích:
- Pění.
- Sušení
- Stabilizace.
- Řezání.
- Zrání.
- Pečení.
Jedna z metod zahrnuje po stabilizaci přechod k pečení, vynechání 2 předchozích fází. Není to tak dávno, co se na trhu objevila moderní verze materiálu – extrudovaná pěna. Od klasického se liší menší velikostí buněk a jejich úplným uzavřením. Takový materiál byl uznán jako technologicky vyspělejší, ale běžná polystyrenová pěna je stále nejžádanější, lze ji použít jako izolaci stěn z jakýchkoli materiálů: stěnové bloky, betonový monolit, dřevo, cihla a mnoho dalšího.
Технические характеристики
Pevnost v tlaku při 10% lineární deformaci
Indikátory pevnosti přímo závisí na polymeru, ze kterého je pěna vyrobena. Například fenolformaldehyd má vyšší hodnoty pevnosti.
Od 0,038 do 0,043 W/mGrad
Parametr závisí také na značce stavebního materiálu.
Až 200 cyklů – typické
Až 500 cyklů – extrudované
Charakteristické hodnoty závisí na značce
Testy ukázaly: 3 % objemu na 1 měsíc úplného ponoření do vody. Parametry jsou nevýznamné, pokud se však do pěnového polystyrenu dostane vlhkost, může následně při nástupu chladného počasí zamrznout.
Tento stavební materiál netvoří přirozenou výměnu vzduchu areálu a ulice.
Expandovaný polystyren je považován za těžko hořlavý materiál
V průměru 3 tisíce rublů na 1 m3.
Pěnový polystyren je docela dostupný, cena závisí na značce a tloušťce.
V závislosti na tloušťce může zvýšit ochranu až o 32 dB
Expandovaný polystyren se vyznačuje vysokým výkonem, ale horší než jiné materiály, jako je minerální vlna
Nemá radioaktivitu, je zcela využitý, jelikož se při výrobě nepoužívají toxické suroviny a spotřebuje se minimum energie.
Od 13 do 80 let
Hodnota ukazatele závisí na výrobci, technologii výroby a surovinách.
Od 11 do 40 kg/m3
Funkce se liší podle značky.
Standardní rozměry pěny – tloušťka se pohybuje od 20 do 100 mm, délka a šířka: 1000 * 1000, 1000 * 1200, 1200 * 1200. Velikost pěny závisí na rozměrech.
Vlastnosti
Tento stavební materiál je široce používán kvůli následujícím vlastnostem:
- snadnost zpracování stavebních materiálů umožňuje vytvářet struktury jakékoli geometrie, dokonce i ty nejsložitější;
- nízká pevnost a vysoká hustota v tlaku;
- udržuje stabilitu konstrukce v širokém rozsahu teplot: od -170 do +80 stupňů;
- vysoká odolnost vůči mnoha chemikáliím a biologickým faktorům;
- vysoká tepelná izolace umožňuje považovat pěnovou izolaci za vynikající stavební materiál, například pro stavbu moderních vícevrstvých konstrukcí domů;
- stavební materiál šetrný k životnímu prostředí, protože neobsahuje látky z řady toxických a škodlivých pro lidské zdraví;
- snadné zpracování a montáž, a to i s pomocí běžných stavebních lepidel.
- cena neextrudované pěny je nižší než cena XPS.
Nevýhody:
- omezená mechanická pevnost vyžaduje vytvoření ochrany po instalaci;
- ničí se při kontaktu s barvami a laky a nitro barvami;
- stavební materiál může poškodit hlodavci, proto musí být pokryt látkami, které jsou pro zvířata méně atraktivní;
- materiál téměř neumožňuje průchod vzduchu, což vyžaduje uspořádání budovy s ventilačními systémy;
- Nanášení omítky na pěnu vyžaduje předběžnou úpravu pro zajištění lepší přilnavosti.
Rozsah aplikace
Tento materiál je široce používán v různých oblastech lidské činnosti: obaly výrobků, výroba nábytku, krejčovství, venkovní reklama, stavba lodí, elektrotechnika a rádio. Ale polystyrenová pěna je nejvíce žádaná ve stavebnictví:
- Pěnový polystyren je stavební tepelně-izolační materiál, kterým lze izolovat stěny domu zvenčí.
- Tepelné izolace střech a podlah.
- Jako izolace inženýrských komunikací.
- Pro zvukovou izolaci mezi podlahami nebo místnostmi.
- Pěnový polystyren pro izolaci se používá na základnu, která ji pokrývá podšívkou, a také pro tepelnou izolaci základů.
Vlastnosti a způsoby instalace
Nízká hmotnost a snadné zpracování jsou charakteristické znaky tohoto stavebního materiálu. Může být řezán ostrým nožem nebo ruční pilou, v závislosti na tloušťce. Tento stavební materiál je připevněn k povrchům i běžným lepidlem. V případě potřeby můžete konstrukci zpevnit hmoždinkami.
