История появление пенополистирола
• В 1839 году аптекарь, Эдуард Симон проводя эксперименты со смолой Liquidambar orientalis (стиракс) случайно получил вещество, которое он назвал - стирол. Аптекарь установил, что вещество уплотняется, превращаясь в желе. Но Эдуард Симон не нашёл области применения этого вещества и решил оставить эксперимент над ним.
• В 1845 году химики Джон Блит и Август Вильхельм Фон Гофман провели свои эксперименты над стиролом и пришли к выводу что, вещество становится желеобразным благодаря тому, что в него не попадает кислород. Этот продукт они назвали – метастирол.
• В 1866 году химик из Франции Марселин Бертло назвал процесс желеобразования – полимеризация.
• В1920-х гг. химик из Германии Герман Штаудингер сделал новое открытие, он выявил, что при нагревании стирола происходит цепная реакция, и образуются цепочки макромолекул. Так появились полимеры и пластмасса. За это открытие Герман Штаудингер стал в 1953 году нобелевским лауреатом.
• В 1930 году американские инженеры из компании «BASF» первыми начали производство полимизированного стирола.
• В 1949 году благодаря изобретению инженера-химика Фрица Штясны появились всем известные шарики из пенополистирола.
• В 1951 году пенополистирол вышел в массовое производство всё той же компанией «BASF». Производство под торговой маркой «Styropor» существует, по сей день.
Что такое пенополистирол
Пенополистирол – это вещество белого цвета на 98% состоящее из воздуха, остальные 2% представляют собой гранулы стирола, заполненные газом. Далее его растворяют в полимерной массе находящейся в специальных формах. Затем производится нагревание массы паром. В результате этих действий образуются пенополистироловые шарики, увеличившиеся в объеме, примерно в 50 раз, пока они не займут всю форму и не спекутся между собой. Затем пенополистирол подвергается сушке, так как из-за пара материал набирает влагу. Последним шагом в изготовлении материала является его нарезка на ровные блоки.
Области применения
Пенополистирол завоевал на нашем рынке большую популярность. Материал обладает очень хорошими теплоизоляционными качествами и устойчив к повышенной влажности. Материал долговечен, прочен, и относительно безопасен для человеческого здоровья. А также он является на данный момент самым доступным по цене материалом. Часто материал используется как упаковочный материал для продуктов питания и различных товаров и оборудования; в производстве одноразовой посуды; наружной рекламы; в производстве спасательных плавательных средств. Его используют в частном и промышленном строительстве; при обустройстве железных и автомобильных дорог.
Использование пенополистирола в строительстве
Как то, находясь в одном из американских кафе, некий Хут Хеддок понял что, находясь в одноразовом пенополистироловом стаканчике очень горячий кофе, совсем не обжигает руки. В 1984 году он, строив дом на Аляске, решил утеплить его этим материалом. Так пенополистирол стали применять для теплоизоляции при строительстве домов. Зарубежные архитекторы считают что в фасадном утеплении применение пенополистерола сокращает затраты на отопление в три раза.
Свойства и характеристики пенополистирола
Водопоглощение и паропроницаемость пенополистирола
У материала паропроницаемость составляет 0,019-0,015 Мг/(м.ч.Па). Причина паропроницаемости в том, что на конечном этапе производства пенополистирола его подвергают резке на блоки. Так как пенополистирол очень плотный материал он может впитать всего лишь 0,4% воды.
Теплопроводимость пенополистирола
Пенополистирол состоит из воздуха на 98%. Воздух находится в спаянных между собой шариках, и играет роль теплоизолятора. Теплопроводность у этого материала ниже чем, у минеральной ваты. Пенополистирол сохраняет свойства при температуре от – 50 до +75Со.
Прочность пенополистирола
Пенополистирол имеет прочность 0,4-1,0 кгс/м2.
Звукопроводимость пенополистирола
Пенополистирол для шумоизоляции строений можно использовать лишь частично. От ударного шума он подходит очень хорошо, но с воздушными шумами он справиться не в состоянии.
Биологические показатели пенополистирола
В пенополистироле не могут образовываться грибки, микроорганизмы. Но в этом материале могут селиться насекомые, грызуны.
Учёными было проведено исследование и было установлено что:
-Пенополистирол состоит из углеводородов, он не является хорошей питательной средой для крыс и мышей. Грызуны относятся к материалу, так же как и к любому другому, он является для них лишь препятствием к пище и воде. Если есть выбор гнездового материала, пенополистирол не привлечёт грызунов.
Долговечность пенополистирола
Срок эксплуатации материала составляет не менее 40 - 80 лет. Он отлично переносит наличие грунтовых вод, цемента, гипса, извести, асфальта.
Пожарная безопасность и экологичность пенополистирола
Производители, выпускающие полистирол, говорят, что этот материал не горюч. Но они, мягко говоря, лукавят.
Пенополистирол это синтетический материал, который имеет повышенную горючесть. При температуре +30Со пенополистирол начинает окисляться, при этом выделяются такие вещества как: толуол, бензол, метиловый спирт, стирол. А при температуре свыше 80Со выделяется дым и сажа, они содержат сенильную кислоту и фосген.
Для снижения пожароопасности пенополистирола, при производстве к нему добавляют антипирены или заменяют горючий газ углекислым. Такой модифицированный материал называют «самозатухающий пенополистирол». У Российских производителей он обозначается буквой «С» в конце (ПСБ-С).
Критерии выбора пенополистирола
Пенополистирол обладает очень хорошими свойствами в теплоизоляции и устойчивостью к повышенной влажности. Также материал долговечен, прочен, и относительно безопасен для человеческого здоровья. И главным плюсом пенополистирола является его невысокая себестоимость. К сожалению, такая популярность привела к росту предприятий изготавливающих материал очень плохого качества.
При выборе качественного пенополистирола нужно руководствоваться требованиями ГОСТа. Выбирать стоит марку – ПСБ-С (пенополистирол самозатухающий) с цифрой не ниже 40. Марки материала ниже 25 покупать и использовать, в строительстве вообще смысла нет. Прочность продукта будет как у обычного пенопласта, использующегося в торговле для упаковки товара.
Проверить качество пенополистирола можно, надломив его, материал низкого качества надломится между шариками, а качественный материал ломается на многогранники, имеющие одинаковый размер (линия разлома пройдёт сквозь шарики). Самые известные марки пенополистирола: «Nova Chemicals», «BASF», «Пеноплэкс», «Технониколь».
Заключение
У пенополистирола есть отрицательные качества такие как – горючесть. Нужно ли утеплять пенополистиролом внутренние помещения — каждый решает сам. Производители дают гарантии, но какой в них будет толк, если случится пожар.
В то же время материал является не дорогим и очень хорошим теплоизолятором. На современном строительном рынке пенополистирол является лидером. В Европе более 80% сооружений имеют утепление полистиролом и это факт.
