Экструдированный пенополистирол: технические характеристики теплоизолятора

Экструдированный пенополистирол: технические характеристики теплоизолятора

Поспевать за рынком стройматериалов бывает сложно — постоянно добавляются принципиально новые разработки и улучшаются имеющиеся.

Пенопласт всегда считался одним из лучших теплоизоляторов, но и его свойства смогли значительно улучшить.

Речь идёт о материале ЭПС (другие названия — ЭППС, XPS, Пеноплекс, Полпан, Экструзионный или Экструдированный пенополистирол). Технические характеристики, сфера применение, преимущества и недостатки и цены – обо всём в нашей статье.

Плюсы и минусы пенопласта

Пенопласт – это теплоизоляционный материал, который характеризуется белым цветом и жесткой вспененной структурой. Она содержит 98%воздуха и 2% полистирола.

К преимуществам пенопласта можно отнести:

1. Инертность относительно таким материалов, как известь, песок.
2. Малый вес. Таким образом, применять пенопласт можно даже при утеплении тех конструкций, которые не должны подвергаться серьезным нагрузкам.
3. Простота установки. Выполнить всю работу сможет даже человек, который не имеет должного опыта в этом деле.
4. Экологическая чистота. Пенопласт – это безопасный утеплитель. Благодаря этому он не выделяет в окружающую среду токсичным компонентов.
5. Поддается обработке. Чтобы получить нужную форму и размер материала, можно использовать обычный нож.
6. Низкая цена. Теперь купить пенопласт под силу практически каждому, кто решил заняться утеплением своего дома.

На видео- пенопласт для утепления:

Процесс монтажа такого легкого и недорого утеплителя не доставляет никаких сложностей. Его можно смело использовать для сельскохозяйственных построек, складов, помещений технического назначения. Даже теплоизоляция на чердаке не станет утомительной процедурой. Есть у пенопласт ряд минусов, к которым можно отнести токсичность при горении и образование плесени при неверной установке.

Достоинства и недостатки пенопласта

Среди достоинств утеплителя следует отметить:

• имеет небольшой вес, что делает его очень удобным в эксплуатации;
• не подвергается внешним воздействия, на нем не образуется сырость и плесень и т. д. ;
• легко поддается обработке режущими инструментами;
• обладает хорошей теплоизоляцией и звукоизоляцией;
• пеноплекс легко монтируется;
• низкая стоимость и доступность;
• пеноплекс не реагирует на резкие смены и перепады температур.

Недостатков у этого материала не так много, но они есть:

• он легко воспламеняется при неосторожном обращении;
• впитывает в себя влагу;
• при нагревании до определенной температуры, как и любой материал синтетического происхождения, выделяет токсичные для организма вещества;
• при применении пеноплекса есть вероятность того, что в доме заведутся мыши.

1 Особенности материалов

Многие люди нередко удивляются, чем обоснована такая разница в цене между этими двумя материалами, если они максимально идентичны друг другу.

Проблема в том, что хоть пенопласт иногда и называется пенополистиролом, так как он также изготавливается методом вспенивая из того же сырья – полистирола, отождествлять экструдированный пенополистирол и пенопласт нельзя, так как они обладают существенными различиями.

Отличия данных материалов обуславливаются разной технологией производства. Преобразование исходного полистирольного сырья в пенопласт выполняется посредством воздействия на полистирол паром высокой температуры, при котором происходит вспенивание сырья, во время чего молекулы полистирола увеличиваются в размерах и соединяются между собой.

Экструдированный пенополистирол изготавливается по совершенно другой технологии. Полистирольное сырье в процессе производства загружается в специальное оборудование – экструдер, где нагревается до полной потери молекулами полистирола связей, в результате чего образуется однородный жидкий расплав.

Далее расплав, обладающий вязкой консистенцией, под давлением пропускается через экструзионную головку (отверстие заданной формы), в результате чего из расплава формируется изделие требуемой формы, обладающее однородной структурой.

Экструдированный пенополистирол Технониколь (а мы рекомендуем приобрести утеплители от Технониколь в Уфе) – это монолитно соединенные между собой молекулы вспененного полистирола, представляющую единую структуру, сквозь которую не проникает ни пар, ни влага, в то время как в пенопласте молекулы полимеры полистирола просто соединены между собой.

Так выглядят плиты рассматриваемых материалов

Технология производства экструдированного пенополистирола отличается от технологии изготовления производства пенопласта гораздо большей трудоемкостью и длительностью процесса, что и обуславливает разницу в цене между этими двумя материалами.

Вышеуказанные отличия в технологии производства обуславливают существенную разницу между функциональными свойствами этих двух материалов. Рассмотрим их подробнее.

1.1 Теплопроводность

Теплопроводность является главной характеристикой любого теплоизоляционного материала, чем теплопроводность меньше – тем более эффективным является утеплитель, и тем меньшая толщина материала требуется для качественного утепления.

Теплопроводность экструдированного пенополистирола составляет 0.028 Вт/мк, теплопроводность пенопласта – 0,039 Вт/мк. Если он не бракованный. Для минимизации риска приобретения бракованного товара мы рекомендуем купить утеплитель в Кирове.

По данной характеристике экструдированный пенополистирол лучше как пенопласта, так и большинства существующих на рынке утеплителей вообще.

1.2 Механическая прочность

Как уже было сказано, структура экструдированного пенополистирола монолитна, в то время как составляющие пенопласта просто соединены между собой.

Это обуславливает серьезную разницу в прочностных характеристиках рассматриваемых материалов. Экструдированный пенополистирол обладает устойчивостью к изгибам в пределах 0.4-1 Мпа, и прочность на сжатие 0.25-0.5 Мпа, тогда как у пенопласта данные показатели в пределах 0.07-0.2 Мпа и 0.05-0.2 Мпа, соответственно.

На практике же, при серьезных механических нагрузках крошиться на мелкие шарики, из которых он состоит. Также данный материал очень ломкий, так как чувствителен к деформациям на изгиб.

Экструдированный пенополистирол способен выдерживать достаточно серьезные несущие нагрузки, в связи с деформацией здания, в результате усадки, либо сезонных изменений температуры.

Плотность экструдированного пенополстирола, как правило, варьируется в пределах от 30 до 45 кг/м3, в то время как фактическая плотность пенопласта составляет 15-35 кг.

Согласно требований стандартов качества Российской Федерации, фактическая плотность пенопласта может отличатся от номинальной плотности на 10 кг/м3, в результате чего настоящая плотность того же пенопласта ПСБ-С35 редко превышает 26 кг/м3.

1.3 Гидрофобность

Способность к впитыванию воды – важная характеристика любого теплоизоляционного материала.

В качественных утеплителях данное свойство должно быть сведено к минимуму, так как при наборе влаги утеплитель склонен к потере своих теплоизоляционных характеристик, увеличению веса и, при постоянном пребывании в влажной среде – гниению и разрушению.

Экструдированный пенополистирол обладает структурой из закрытых ячеек, в результате которой материал обладает практически нулевым влагопоглощением. Если он только не бракованный. Поэтому мы рекомендуем купить утеплитель в Москве, чтобы избежать брака.

При полном погружении в воду на 24 часа экструдированный пенополстирол впитывает жидкости не более 0.2% от своего объема, при этом, данный показатель фактически не увеличивается при более длительном пребывании материала в воде – при погружении на 30 дней пенополистирол впитывает 0.4% от объема.

Ввиду структурных отличий у пенопласта данный показатель значительно хуже – за 24 часа материал, при полном погружении, впитывает 2% от объема, при погружении на 30 суток – 4%.

Структура экструдированного пенополистирола

Такая разница в показателях более чем существенна, особенно, если утеплитель будет использоваться в сложных в плане влажности условиях. При утеплении цокольного этажа, фундамента и фасада, гораздо лучше себя проявляет экструдированный пенополистирол.

1.4 Огнеупорность

Класс горючести теплоизоляционных материалов приобретает серьезную важность, когда необходимо выполнить утепление объектов, конструкция которых обладает множественными деревянными элементами – мансарды, либо кровли.

Также строительные нормы и правила запрещают выполнять внутреннюю теплоизоляцию производственных помещений горючими материалами, так как это противоречит требованиям пожарной безопасности.

По классу горючести экструдированный пенополистирол ничем от пенопласта не отличается. Все изделия на основе полистирола относятся к группам горючести (в зависимости от содержащихся в составе изделия примесей):

• Г2 (нормально горючие), как утеплитель под сайдинг;
• Г3 (сильно горючие материалы).

Для решения этого вопроса производителями, как в пенопласт, так и в экструдированный пенополистирол, добавляется антипирен – вещество, благодаря которому утеплители приобретает способность к самозатуханию.

Исследования свидетельствуют, что при достаточной концентрации антипирена, при отсутствии прямого контакта з огнем данные материалы тухнут в течение четырех секунд.

1.5 Склонность к усадке

Усадка, как и влагопоглощение, является основным врагом любого утеплителя. При усадке материала в конструкции теплоизоляции появляются щели, которые существенно уменьшают общую эффективность утепления.

Одной из основных проблем пенопласта является именно склонность к усадке при нагреве. В большей мере деформация проявляется при нагреве изделия, по этому, пенопласт лучше не использовать для теплоизоляции систем теплого пола, а при утеплении пенопластом фасада, утеплитель необходимо покрывать белой штукатуркой, защищающей от УФ-лучей.

С экструдированным пенополистиролом дела обстоят намного лучше, материал практически не дает усадки в любых условиях эксплуатации.

Составляющие пенопласт шарики вспененного полистирола

От чего зависит теплопроводность пенополистирола

Перечисляя параметры утеплителей, на первое место всегда ставят теплопроводность материала. Зависит она от того, сколько в данном веществе содержится воздуха. Ведь именно воздушная среда служит отличным естественным теплоизолятором. Заметим, что способность проводить тепло уменьшается при увеличении разреженности среды. Так что лучше всего держит тепло прослойка из вакуума.

На этом принципе основана работа термосов. Но при строительстве вакуум создать проблематично, поэтому ограничиваются обычным воздухом. К примеру, низкая теплопроводность пенополистирола, особенно экструдированного, обусловлена тем, что этого самого воздуха в нем хоть отбавляй.

Что влияет на способность пенополистирола проводить тепло

Чтобы наглядно понять, что такое теплопроводность, возьмем кусок материала метровой толщины и площадью один квадратный метр. Причем одну его сторону нагреваем, а вторую оставляем холодной. Разница этих температур должна быть десятикратной. Измерив количество теплоты, которое за одну секунду переходит на холодную сторону, получаем коэффициент теплопроводности.

Отчего же именно пенополистирол способен хорошо сохранять как тепло, так и холод? Оказывается, всё дело в его строении. Конструктивно данный материал состоит из множества герметичных многогранных ячеек, имеющих размер от 2 до 8 миллиметров. Внутри у них находится воздух – он составляет 98 процентов и служит великолепным теплоизолятором. На полистирол приходится 2% от объёма.А по массе полистирол составляет 100%, т.к. воздух, условно говоря, не имеет массы.

Надо заметить, что теплопроводность экструдированного пенополистирола остается неизменной по прошествии времени. Это выгодно отличает данный материал от других пенопластов, ячейки которых наполнены не воздухом, а иным газом. Ведь этот газ обладает способностью постепенно улетучиваться, а воздух так и остается внутри герметичных пенополистирольных ячеек.

Покупая пенопласт, мы обычно спрашиваем продавца о том, каково значение плотности данного материала. Ведь мы привыкли, что плотность и способность проводить тепло неразрывно связаны друг с другом. Существуют даже таблицы этой зависимости, с помощью которых можно выбрать подходящую марку утеплителя.

Однако в нынешнее время придумали улучшенный утеплитель, в который введены графитовые добавки. Благодаря им коэффициент теплопроводности пенополистирола различной плотности остается неизменным. Его значение — от 0,03 до 0,033 ватта на метр на Кельвин. Так что теперь, приобретая современный улучшенный ЭППС, нет надобности проверять его плотность.

Маркировка пенополистирола теплопроводность которого не зависит от плотности:

Пенополистирол и другие утеплители: сравнение

Сравним теплопроводность минеральной ваты и пенополистирола. У последнего данный показатель меньше и составляет – от 0,028 до 0,034 ватта на метр на Кельвин. Теплоизоляционные свойства ЭППС без графитовых добавок уменьшаются с увеличением плотности. Так, например, экструдированный пенополистирол, теплопроводность которого 0,03 ватта на метр на Кельвин, обладает плотностью 45 килограммов на кубический метр.

Классический пенополистирол

Большим плюсом пенополистирола является его низкая стоимость. Он стоит в среднем на 20-30% дешевле экструдированного пенополистирола.

Отметим главные достоинства пенополистирола:

1. Высокая степень паронепроницаемости;
2. Устойчивость к распространению грибка, плесени и бактерий;
3. Длительный срок эксплуатации (60-80 лет);
4. Низкий коэффициент водопоглощения, и, как следствие, устойчивость к высокой влажности.

Даже если на пенополистрол попадет больше количество воды, он будет впитывать ее в минимальных количествах – всего 2% в сутки. Вот почему ППС – просто идеальный утеплитель для подземных сооружений, где всегда есть риск контакта с грунтовыми водами.

Коэффициент паропроницаемости ППС составляет 0,05 Мг/(м*ч*Па).

Как мы уже писали выше, грибок и колонии бактерий не могут развиваться в толще ППС, но они могут разрастаться на поверхности в углублениях рельефа. Поэтому не забывайте штукатурить пенополистирол после монтажа для защиты от грибка.

ЭППС или пенопласт?

Какой же из материалов лучше подходит для утепления стен: экструдированный пенополистирол или пенопласт. Однозначно ответить на этот вопрос не могут и специалисты.

Технология производства этих материалов различная, что влияет на их физические характеристики. Так, прочность экструдированного пенополистирола выше вспененного, но он в разы дороже.

Прочность и жесткость, одинакового по плотности материала, у разных производителей отличается. Здесь нужно сравнивать и принимать решение исходя из конкретной задачи.

Для справки: постепенный переход от пенопласта к XPS можно считать мировой тенденцией. Например, на родине ЭППС в США применение пенопласта в некоторых сферах строительства уже запрещено.