Полистирол-современный материал для промышленности и строительства(2018г)

Содержание

Полистирол

Полистирол-современный материал для промышленности и строительства Листовые полимерные материалы Полистирол

Полистирол – это термопластичный полимер, получается в процессе полимеризации стирола (продукта нефтесинтеза).

В основном полистирол выпускают в форме небольших цилиндрических гранул величиной до 2-5 мм. На его основе изготавливают большое количество полистирольных пластиков.

При этом для улучшения свойств материала в него добавляют другие полимеры или сополимеры стирола.

Существует три способа производства полистирола (способ производства отражен в маркировке):

  • эмульсионный полистирол (ПСЭ);
  • суспензионный полистирол (ПСС);
  • блочный или получаемый в массе (ПСМ).

Первые два способа уже редко применяются. Блочный или получаемый в массе метод производства самый эффективный и распространенный в современной промышленности.

В зависимости от назначения полистирол разделяют на три вида:

  • прозрачный или общего назначения (GPPS) – листовой материал или в виде пленки;
  • ударопрочный (HIPS) – листовой непрозрачный бесцветный материал, продукт привитой сополимеризации стирола; получают пластики АБС или ;
  • экструдированный или вспененный (EPS) – вспененный пенополистирол (или пенопласт) производится вспениванием полистирола.

Основное преимущество полистирола состоит в том, что это – один из наиболее дешевых пластиков, Можно также купить полистирол в Москве и использовать его как альтернативу обычному стеклу.

Свойства и общие характеристики

  • обладает хорошими механическими свойствами (легко обрабатывается режущими инструментами);
  • имеет электроизоляционные свойства;
  • имеет значительную конструкционную гибкость;
  • хорошая тепрмопластичность;
  • легко формуется под давлением;
  • низкое влагопоглощение;
  • устойчив к воздействию внешних факторов (обладает высокой морозостойкостью и влагостойкостью);
  • низкая химостойкость (растворяется в ацетоне, бензине).

Недостатки полистирола

  • невысокая теплостойкость;
  • имеет низкую ударопрочность;
  • поверхность полистирола подвержена старению;
  • плохая термостойкость (температура эксплуатации до +60°С) 

Полистирол выпускают в гранулах или изготавливают плену и листы. Купить листовой полистирол в Москве различной плотности и размеров можно на сайте компании АМТ ТиМ. Стандартные размеры листов ударопрочного полистирола: 1,0х2,0м или 1,25х2,0м, а толщина от 0,75мм до 5мм. 

Применение полистирола

  • остекление зданий и сооружений, в том числе и оранжерей и теплиц;
  • отделка внутренняя и наружная помещений (дизайн интерьеров) ;
  • производство торгового и выставочного оборудования, перегородок;
  • изготовление рекламы (объемные буквы, щиты, вывески и т.д.);
  • изготовление электротехнических изделий: защитные экраны для цифровых табло, рассеиватели светильников, декоративные элементы розеток и выключателей;
  • создание трехмерных объектов методом термоформовки4

полистирол не токсичен, поэтому его используют и для производства пищевой упаковки, детских игрушек.

Источник: http://amt-team.ru/polistirol

Плотность современного пенополистирола

  • Дата: 16-02-2015
  • 105
  • Комментариев:
  • : 19

Оглавление: [скрыть]

  • Вспененный ПСБС: особенности
  • Экструдированный ПСБС: нюансы
  • Рекомендации по выбору материала

Решив утеплять свое жилище и выбрав для этого прогрессивный материал, которым и является пенополистирол, редко кто задумывается о его марках.

Покупатели просто идут в магазин и с помощью консультантов приобретают задуманное.

Однако знания о том, какие марки пенополистирола предпочтительнее для определенной поверхности, могут сэкономить время и не сомневаться в выборе.

Схема производства пенополистирола.

Естественно, любая продукция должна быть маркирована, если не является универсальной. К такому можно отнести и пенополистирол.

Его марок множество, а видов, пользующихся популярностью, всего два: вспененный и экструдированный. Первый используется в утеплении внутренних поверхностей, второй – для более агрессивных сред.

Влагостойкость и низкая теплопроводность вкупе с долговечностью у него высочайшие.

Каким образом марка пенополистирола влияет на его свойства?

Вспененный ПСБС: особенности

Цифры, стоящие после аббревиатуры, означают плотность материала. Чем они выше, тем больше его толщина, а соответственно, и его полезные свойства.

Как правило, промышленность выпускает ПСБС от 15-50 кг/м³. Отсюда следует, что, приобретая вспененный полистирол плотностью в 15, можно утеплить помещения хозяйственного назначения.

Показатель выше 30 прекрасно подойдет для жилых.

Таблица физико-технических свойств пенополистирола.

От плотности пенополистиролов будет напрямую зависеть их способность пропускать и накапливать влагу.

К примеру, меньшее значение может впитывать в себя до 2% от массы всего листа, но цифры эти приблизительные.

В основном пенополистирол практически не подвержен влаге, но, естественно, нужно соблюсти все условия при строительстве: не допускать прямого взаимодействия и прочее.

Внимание!

Марка вспененного материала влияет на главную защиту – огнестойкость. У меньшего значения она, соответственно, будет слабее.

Стоит помнить, что принять все меры от случайного возгорания нужно сразу, потому что пенополистирол не горит, но плавится, и едкие испарения худшим образом влияют на здоровье человека.

Особым свойством, зависящим от марки современного пенополистирола, является его устойчивость к деформированию.

Опять же чем показатель выше, тем больше можно рассчитывать на то, что от перепадов температур или особенностей архитектуры вспененный пенополистирол не сломается, значит, сохранит свои защитные свойства.

Устойчивость к нагрузкам – тоже показатель марки материала. Снова работает пропорциональность: чем выше цифра, тем устойчивее качество.

Строительство предполагает любые виды нагрузок: кратковременные или постоянные.

Поэтому, учитывая собственные характеристики дома, стоит приобретать «правильный» пенополистирол.

В перечень свойств, зависящих от марок материала, стоит добавить его устойчивость к изменению формы как при хранении, так и при использовании, а также особое взаимодействие с вредными солевыми или кислотными средами, безопасность в отношении экологии и удобство использования. То есть использование пенополистирола возможно в изготовлении посуды и игрушек. Покрыв поверхности, предназначенные для работы с взаимодействием активных веществ, можно не бояться за их состояние.

Сравнение характеристик пенопласта и экструдированного пенополистирола.

Это материал более высокого качества. От его свойств больше пользы в отличие от простого. Плотность его не выше обычного пенопласта, но тем не менее теплоизоляция и шумопоглощение на высоте.

Важно!

Происходит это, оттого что, в отличие от пустотных гранул вспененного пенополистирола, ячейки материла маркированного заполнены защитными веществами. Обычно это антипирен.

Толщиной материал варьируется и представляет собой удобные размеры плит для работы.

Как уже было сказано выше, экструдированный пенополистирол заполнен антипиреном, что позволяет говорить о такой безопасности, как пожарная.

Им можно надежно укрывать поверхности, которые работают на повышенную температуру: дымоходы, печи, котлы.

Но и другая защита в виде промышленных датчиков все же должна присутствовать.

От плотности экструдированного пенополистирола зависит возможность использования его в наружных архитектурных изысках.

То есть он должен быть максимально эластичным при минусовых температурах, чтобы не деформироваться и не пойти трещинами.

Конечно, с такими требованиями лучше справятся более тонкие материалы, но тем не менее достаточные, для того чтобы сохранить тепло. Как правило, марка пенополистирола, даже обозначенная меньшей цифрой, с этим прекрасно справляется.

Важно взаимодействие с влагой и агрессивными средами.

К примеру, требуется утеплить фундамент, но состояние грунта таково, что кислотность почвы либо щелочность может влиять на древесину или другие утеплители пагубно и разрушающе.

В этом вопросе нет лучшего решения, чем укладка пенополистирола марки экструдированного значения. В отличие от простого вспененного он практически не возьмет себе влаги и никак не будет взаимодействовать с составом грунта.

Таблица применения пенополистирола.

Иногда некоторые процессы требуют значительных физических условий, к примеру, сжатие, изгиб, кручение. Все это должна выдержать укрывная поверхность. В отличие от плотности простого такая структура экструдированного пенополистирола более эластична и может работать во всех направлениях.

Совет!

Не нужно думать, что с увеличением положительных качеств и плотности это может влиять на удобство укладки, транспортировки и прочей работы, связанной с монтажом.

Так же, как и с обычным пенопластом, работа ведется с применением обычной пилы или даже ножа.

Кроме того, при выпуске пенополистирола материал идет в плитах разного размера, что позволяет выбрать его сразу и не мучаться с приготовлением нужных размеров.

Это очень удобно, к примеру, при утеплении кровли, где монтаж идет в неудобных условиях, если крыша имеет несколько скатов.

Выбирая материал для собственноручной работы по утеплению, нужно руководствоваться многими факторами:

http://www..com/watch?v=Ea94bC7aIp0

  1. Условия региона. Особые перепады температур и влажности требуют обстоятельного подхода.
  2. Утепляемая поверхность: наружная или внутренняя.
  3. Плотность материала будет влиять на увеличение свойств и уменьшение полезной площади, что в условиях малогабаритных квартир очень важно.
  4. Возможность взаимодействия материала с вредными условиями и агрессивными средами.
  5. Качественная защита от пожара. Это в первую очередь касается деревянного строительства.
  6. Не стоит экономить. В конце концов, это окупается с лихвой. Кроме того, при качественном материале существенно снижается потребление, значит, и тарифы на энергоносители, участвующие в образовании тепла.

http://www..com/watch?v=gc7ngRTshfk

То, какой материал выбрать, решать, конечно, хозяину. На сегодня указанные два вида теплоизоляции являются лучшими по своему назначению, а пользоваться прогрессивными продуктами нужно всегда.

Источник: http://oStroyMaterialah.ru/utepliteli/plotnost-penopolistirola.html

Что такое полистирол и где его применяют? – База ответов на любые вопросы

Разнообразные пластмассы сегодня прочно вошли в нашу жизнь. Из них изготавливают множество предметов и их элементов, от игрушек и упаковки до строительных материалов.

Одним из наиболее используемых видов пластика является полистирол, великолепные свойства которого находят применение в самых разных сферах промышленности и быта.

Что такое полистирол?
Для чего используют полистирол?
Какие виды полистирола бывают?
Чем нужно клеить полистирол?
Чем нужно резать полистирол?
Чем полистирол отличается от пенопласта?

Твёрдый бесцветный материал из группы синтетических полимеров получил название полистирола от вещества, из которого его производят путём полимеризации. Исходным веществом является стирол, или фенилэтилен, жидкость с очень резким специфичным запахом.

Внимание!

Полистирол является одним из конечных продуктов переработки углеродного сырья – нефти и природного газа, получаемым в ходе цепочки преобразований.

Благодаря своим превосходным свойствам полистирол сегодня является одним из наиболее востребованных полимеров. Его используют:

– в бытовой сфере для изготовления всевозможных предметов быта – одноразовой посуды, игрушек, вёдер, тазов, кухонных принадлежностей и др.;

– в строительстве для производства утеплителя, несъёмной опалубки, мембранных материалов, сэндвич-панлей, ламинации древесных плит, изготовления ряда декоративных, светопропускающих, звукопоглощающих материалов, клеев, полимерных красок и др.;

– в медицине для изготовления медоборудования – систем переливания крови, посуды, частей одноразовых инструментов;

– в промышленности для изготовления волокнистых фильтров, электроизоляции, производства конденсаторов и других электронных компонентов;

– в упаковке;

– в сельском хозяйстве для изготовления остекления теплиц, сельхозинвентаря и др.

В зависимости от технологии производства полистирол сегодня выпускается во множестве разных видов и модификаций, обладающих разными свойствами и областями применения.

Наиболее распространены следующие виды этого материала:

– общего назначения – твёрдый материал с низкой упругостью, без добавления красителей прозрачный практически как стекло;

– ударопрочный – непрозрачный материал, получаемый путём сополимеризации с бутадиен-каучуком;

– светорассеивающий – по виду похожий на акриловое стекло, используемый для изготовления рекламных конструкций;

– вспененный – изготавливаемый путём нагрева с пенообразователем и последующего экструдирования в виде листового или рулонного материала, используемый в качестве утепляющего слоя.

Склеивание или приклеивание полистирола выполняется разными клеевыми составами, в зависимости от вида материала:

– вспененный полистирол приклеивают к стене специальными составами – «жидкими гвоздями» или строительными пенами, на этикетке которых указано назначение – для полистирола;

– полистирол общего назначения и ударопрочный клеится составами на основе бензола или толуола с растворенной добавкой полистирола, а также полиуретановыми клеями, растворами полиакрилатов или битумными клеями, дихлорэтаном и т.д., но нужно иметь в виду, что почти все они высокотоксичны и должны использоваться только при хорошем проветривании.

Если необходимо порезать лист полистирола, инструменты выбирают в зависимости от вида материала, его толщины и количества.

– Тонкий, не больше 20-30 мм, пенополистирол легко режется монтажным ножом.

– Тонкий листовой полистирол в небольших количествах режется ножовкой или ножницами по металлу.

– Большое количество полистирола и пенополистирола удобно резать на специальном станке, режущей частью которого является раскалённая нихромовая проволока.

– Все виды полистирола можно резать ленточной либо циркулярной пилой на минимальных оборотах двигателя, с частыми остановками для остывания кромки.

Пенопласт – это разновидность вспененного полистирола, гранулы которого обрабатываются паром, в результате чего промежутки между полимерными молекулами возрастают. Гранулы полистирола распухают и склеиваются друг с другом, образуя материал пенопласт.

Экструдированный пенополистирол получают, разогревая гранулированный полистирол с пенообразующим наполнителем, а затем выдавливая полученную пену в формы.

Разница между пенопластом и пенополистиролом заключается лишь в технологии изготовления, но по сути это одно и то же вещество.

Источник: http://www.mnogo-otvetov.ru/proizvodstvo/chto-takoe-polistirol-i-gde-ego-primenyayut/

Пенополистирол — характеристики и применение в строительстве

Современный, технологичный и обладающий целым набором разнообразных функций экструдированный полистирол по праву заслужил звание уникального материала.

В строительстве, производстве сантехники, декорировании дорожных работах и еще многих сферах с появлением экструдированного полистирола настала новая эра.

Разберемся, что это за материал, и каковы его особенности.

экструдированный пенополистирол

Что такое экструдированный полистирол. Отличия ЭПП от обычного полистирола (пенопласта)

Материал появился более шести десятилетий назад. Экструдированный пенополистирол (его также называют экструзионным пенополистиролом) — новое слово в производстве универсальных строительных и изолирующих материалов.

Это пластик, характеризующийся равномерной структурой, состоящей из мелких (примерно 0,1-0,2 мм), закрытых ячеек.

Чтобы получить лист ЭПП, при высоком давлении и температуре производят смешивание гранул полистирола, одновременно вводя вспенивающий агент. Им может выступать смесь легких фреонов и двуокись углерода. Затем смесь выдавливают из экструдера.

Важно!

Итог работы — прозрачные или цветные листы. После просушки плиты готовы к использованию. Экструдированный полистирол – это листовой пластик, работающий под воздействием ультрафиолетового воздействия постоянного характера.

Благодаря методу, применяемому при производстве, однородности состава и структуре получаемого материала (замкнутая ячеистая структура), листы приобретают высокие теплоизоляционные и прочностные характеристики.

гранулы пенополистирола

Экструдированный пенополистирол имеет родственный химсостав с пенопластом, ведь у них один «предок» — полистирол. Но вот по функционалу экструзионный пенополистирол с пенопластом уже не сравнить.

Он на порядок опережает своего полимерного собрата. Причина кроется в принципиальных отличиях технологии производства этих материалов. Пенопласт не проходит через экструдер, а ЭПП – проходит.

Экструзия дает полимеру совершенно иной вектор преобразования, а значит, и другие свойства и качества. Сначала гранулы плавятся, с образованием однородной вязкой массы, переводя сырье из твердого в вязко-текучее состояние.

Все дальнейшие преобразования идут с единым жидкофазным веществом, имеющим неразрывные межмолекулярные связи.

Микроструктура ЭПП, представляющего собой единое химическое вещество, с ячейками, наполненными газом, благодаря отсутствию пор не поглощает пар и влагу извне, в отличие от пористого пенопласта.

Свойства ЭПП

Удивительно, но этот уникальный материал демонстрирует такое сочетание качеств, о котором раньше люди могли лишь мечтать.

  • Практически отсутствует водопоглощение: даже при полном погружении плит в воду оно идет лишь первые 10 суток. Поскольку ячейки вещества запаяны, вода ни в одном из своих состояний не может пройти внутрь, заполняя лишь боковые открытые «соты».
  • Низкая теплопроводность ЭПП (много меньше, чем у прочих изолирующих материалов.
  • Большая хрупкость и меньшая пластичность, по сравнению со вспененным полистиролом.
  • Способность материала пропускать свет.
  • Высокие показатели прочности к сжатию.
  • Морозостойкость, не подвержен гниению.
  • Стойкость к химическим веществам: воде, кислотам, маслам, едким щелочам, солевым растворам, хлорной извести, спирту и красителям на его основе, фторированным углеводородам, цементу, аммиаку, СО2, пропану, ацетилену, бутану, парафину.
  • Безопасность для человека.

Схема применения в строительстве экструдированного пенополистирола

Для чего нужен экструдированный полистирол

Сферы применения экструдированного полистирола прямо зависят от его свойств. Технические характеристики плит из экструдированного пенополистирола позволяют применять их:

  1.  как строительный материал и гидроизоляцию одновременно. В конструкциях подвалов, фундаментов, кровель и полов;
  2.  в качестве теплоизолирующих элементов;
  3.  для возведения ограждающих конструкций (на улице, тк ЭПП не боится перепадов температур);
  4.  в качестве универсального утеплителя. В строительстве и дорожном и магистральном возведении ЭПП обеспечивает стойкость покрытия к деформациям, не допускает промерзания грунта, образования «ледяных» линз.
  5. в качестве «стекла»: в обычных окнах, в сантехнических устройствах (душевых кабинах, ванных), в агроотрасли (теплицы, оранжереи, рассеиватели света), в торговле (подставка, ценник, витрина и т.п.);

Плитами ЭПП пользуются в общегражданском и промышленном, частном строительстве, в холодильной промышленности, на строительстве магистралей и любых инженерных сооружений (теплотрасс, водопроводов, нефтепроводов).

Плиты ЭПП

Преимущества экструзионного полистирола

  • Возможность использовать ЭПП в российском климате, благодаря морозостойкости и не подверженности гниению.
  • Возможность хранить экструдированный пенополистирол на улице, поскольку он не боится перепадов температур.
  • Долговечность материала: он может прослужить до 50 лет (на улице).
  • Простота монтажа плит.
  • Демократичная цена. Купить ЭПП смогут практически все россияне.
  • Уникальное сочетание характеристик материала.
  • Возможность обходиться при использовании этого пластика без дополнительной гидро-, и теплоизоляции, дополнительной защиты сооружений.
  • Экологическая чистота материала.
  • Плиты ЭПП тонкие (примерно 20мм), в сравнении с 30мм толщиной пенопласта, или 4см толщины минваты.

Укладка ЭПП

Особенности использования и выбора материала.

  • Долговременная эксплуатация экструдированного пенополистирола гарантирована в температурном диапазоне от минус 50*С до +75*С. Именно в этом промежутке температуры физические и теплотехнические свойства ЭПП неизменны.
  • Экструзионный пенополистирол позволяет монтировать листы непосредственно во время возведения объекта, либо положить дополнительный слой теплоизоляции в доме уже во время отделки.
  • Хранить материал рекомендуют на открытом воздухе, в «родной» упаковке, не под прямым солнцем.
  • Перед применением клеящего состава, нужно понять, не навредит ли он пластику. Правила по пользованию ЭПП важны, поскольку при использовании неправильного клея плиты могут дать усадку или размягчиться. Не подходят для монтажа экструдированного пенополистирола:
  1.  разбавители красок;
  2.  каменноугольная смола (и клеи на основе ее производных);
  3.  ацетон;
  4.  нефтяной толуол;
  5.  этилацетат;
  6. средства с водной основой, применяемые для защиты древесины и имеющие в составе растворители.

Процесс пмонтажа ЭПП

В США, где впервые получили ЭПП, использование пенопласта уже запрещено. Мировая тенденция по постепенной замене малоэффективных материалов на экструдированный пенополистирол развивается и в России.

— экструдионный пенополистирол

Источник: https://StroyVopros.net/otdelka/harakteristiki-ekstrudirovannogo-penopolistirola.html

Основные технологии получения полистирола

Основные технологии получения полистирола

Технология, с помощью которой получают вспенивающийся полистирол, изобретена достаточно недавно. С ее внедрением удалось эффективно снизить барьер для входа на рынок изолирующих материалов.

Для того чтобы организовать производство и выпуск изделий из данного материала, необходимо всего несколько десятков тысяч долларов, а сам технологический процесс достаточно прост.

По этой причине подобное производство можно встретить во многих населенных пунктах.

Гранулы вспенивающегося агента состоят из микроскопических очень плотных клеток, которые заполнены воздухом.

В итоге получается вспененная равномерно масса, обладающая замкнутой ячеистой структурой.

Один кубический метр данного материала на 98% заполнен воздухом, который содержится в 3-6 миллиардах ячеек.

Совет!

Вспененный полистирол, благодаря своей внутренней структуре, обладает низкой теплопроводностью, что делает его хорошим теплоизолятором (при толщине материала в 1 см. передается всего 0.00006 калорий за секунду).

Таким образом, полистирол это застывшая в процессе охлаждения, жесткая вспененная масса, содержащая замкнутые ячейки, заполненные воздухом. Вспененный полистирол является экологически чистым строительным материалом.

Продукция, производимая из вспенивающегося полистирола:

  1. Пенополистирольные блоки и плиты разных конфигураций, предназначены для изоляции зданий и помещений любого предназначения.
  2. Упаковка любой сложности для различных приборов, которые нуждаются в защите от механических повреждений при транспортировке и хранении.
  3. Изготовление деталей для автомобилей, плавсредств (катера и яхты), элементов декора для интерьеров.
  4. Изготовление полистиролбетона. Данный строительный материал представляет собой легкий бетон на основе цемента и полистирола в качестве наполнителя. Широко применяется для теплоизоляции чердаков, кровли, наружных стен зданий, и.т.д.
  5. Изготовление отделочного материала для потолков, а также  плитки, плинтусов, розеток, и.т.д.

Сравнительно новыми сферами применения вспененного полистирола является изготовление несъемной опалубки в монолитном строительстве, и изготовление скорлупы, применяющейся в изоляции трубопроводов.

Две технологии производства ПСВ, ПСМ, ПСС/М, УПС, УПМ

В процессе производства полистирола основными способами являются: суспензионная полимеризация и полимеризация в массе.

Второй способ является наиболее эффективным, и конечная продукция, полученная данным способом, отличается более высоким качеством.

Полистирол, который получен с помощью полимеризации в массе, применяется для изготовления качественной и сложной продукции.

Метод полимеризации в массе на данный момент является наиболее распространенным в силу высоких технических и экономических показателей.

В отечественном производстве данному методу отдали предпочтение в 70-х годах. По сегодняшний день более 50% продукции выпускается по этому методу.

Данный метод обладает оптимальной схемой технологического процесса производства.

Производство осуществляется по непрерывной схеме. В двух последовательно соединенных аппаратах происходит процесс смешивания. Заключительная стадия процесса включает в себя процесс полимеризации, проводимый в аппарате колонного типа.

При начале реакции температура достигает 80-100?С, а в конце – около 200?С. Процесс полимеризации прерывается, когда степень превращения полистирола достигает 80-90%. Не прошедший реакцию мономер удаляется с помощью вакуума.

Внимание!

Далее в полистирол вводятся антипирены, стабилизаторы, красители и прочие добавки. После этого расплав гранулируют. При этом блочный полистирол отличается большой чистотой.

Данная технология наиболее экономична, так как при ней не применяются обезвоживание и просушка. Она также практически безотходна, так как не прошедший реакцию стирол возвращают на повторную полимеризацию.

Благодаря тому, что процесс не доводят до полной конверсии мономера, процесс полимеризации происходит на достаточно большой скорости.

При этом контролируются параметры температуры, обеспечивается нужная вязкость полимеризуемой среды.

Но в случае проведения процесса до более глубокой степени превращения мономеров возникают существенные затруднения с отводом тепла от реакционной массы, имеющей высокую вязкость. В связи с этим становится невозможным проведение полимеризации в изотермическом режиме.

Такой существенный недостаток метода полимеризации в массе заставляет специалистов уделять внимание другим способам производства, в частности суспензионному методу.

Метод суспензионной полимеризации

Представляет собой конкурирующий метод, который развивается параллельно с полимеризацией в массе. Он основан на слабой растворимости винилового мономера в воде.

Кроме того, вода нейтральна в реакции радикальной полимеризации. Суспензионная полимеризация используется для изготовления специальных продуктов, например пенополистирола.

Метод являет собой полу-непрерывный процесс, который отличается наличием дополнительных стадий в процессе производства, а также периодическим применением оборудования на протяжении процесса полимеризации.

Процесс проводится внутри реакторов, имеющих объем до 50м3. Реакторы снабжены мешалкой и рубашкой. Сначала стирол суспензируют в воде, прошедшей деминерализацию. При этом используются стабилизаторы эмульсии.

В процессе инициатор полимеризации растворяется в каплях мономера, где, собственно, и происходит сама полимеризация. После этого происходит образование крупных гранул в суспензии полимера в воде.

Процесс полимеризации проводится с постепенным повышением температуры – от 40 до 130? С под высоким давлением, на протяжении от 8 до 14 часов. Полученную суспензию помещают в центрифугу, с помощью которой выделяют полимер. Готовое сырье подвергают промывке и сушке.

Закономерности данного процесса полимеризации в целом схожи с закономерностями метода полимеризации в массе с тем лишь отличием, что в данном случае существенно облегчен теплоотвод и смешивание компонентов.

Источник: http://www.simplexnn.ru/?id=10138

Обзор характеристик утеплителей на основе полистирола

Среди применяемых в строительстве утеплителей полистирол получил широкое распространение благодаря сочетанию теплоизоляционных свойств, доступной цены, умеренной толщины и легкости. Материал являет собой твердый полимер, относящийся к группе термопластов. Производится полистирол в виде гранул, диаметр которых варьируется от 2 до 5 мм.

Особенности материала

Изготовление основано на полимеризации продукта синтеза нефти (стирола). Поскольку гранулы конечного изделия имеют линейную структуру, можно получить сколь угодно сложную форму ППС.

Этим обусловлена обширность сфер применения, ведь современную жизнь трудно представить без материала.

Одноразовая посуда, упаковка предметов, наружная реклама, утеплитель, медицинское оборудование — лишь малая часть примеров его использования.

Важно!

Полистирол после изготовления может выпускаться в различной форме.

Наибольшее распространение в строительстве получила твердая производная от полистирола — пенополистирол. О его разновидностях — далее.

Классификация строительного пенополистирола

Технологии использования материалов на основе полистирола зависят от внешнего вида, габаритов и физических свойств. В соответствии с этим различают следующие группы ППС:

  • Блочный (маркировка ПСБ-С).

Более известен как пенопласт.

Отменные шумо-, тепло-, гидроизоляционные характеристики позволяют использовать его прежде всего как утеплитель, причем зачастую без дополнительной защиты от пара, ветра или влаги.

Реализуется плитами различной ширины и длины, имеет сторонников среди покупателей и конкурентов среди производителей (особенно минеральной ваты).

  • Пенополистирольная опалубка несъемная.

Почти полвека технология возведения домов предусматривает подобную опалубку. На сегодняшний день есть больше ста надежных систем на ее основе. В России известны два направления работ по данной технологии:

  1. Способ армированных ППС-плит (жидкий бетон наносится поверх пенополистирола, оказываясь внутри стены).
  2. Способ блок-оболочек (бетон заливается внутрь стены, оказываясь между двух слоев утеплителя).

Внешне напоминает блочный, но кардинально отличается от него коэффициентом водопоглощения.

Известные производители утеплителя в РФ — концерны «тТехноНиколь», «Пеноплекс», «Урса», «Техноплекс».

Производство основано на европейских технологиях, однако российский аналог выпуска экструдированного материала существует с 1995 года.

Разновидность облегченного бетона, являющего собой смесь цемента, вспененного полистирола и минеральных элементов.

Прочность, морозостойкость, химическая инертность, малая плотность, низкий коэффициент теплопроводности — эти свойства позволяют утеплять с его помощью любой тип зданий, а правильная геометрическая форма существенно упрощает кладку плит и экономит время работы. Относится к группе Г1 по пожарной устойчивости (трудно воспламеняемые).

Помимо перечисленных, встречаются другие модификации полистирола, находящие применение при обустройстве невентилируемых фасадных систем, монтаже пластиковых окон (полистирольные вкладки для улучшения терморегуляции и предотвращения конденсирования), а также финишной отделке потолков жилых домов.

Отечественная классификация пенополистирола

Поскольку сфера применения материала обширна, производители маркируют изделия особым способом. Так, различают:

  • материал, полученный беспрессовым методом (ПСБ) — отличается от аналогов крупными гранулами, мягкостью; имеет модификации с добавлением антипиренов (присадок, снижающих вероятность возгорания);
  • экструдированный (ЭППС) — повышенная прочность на сжатие, мелкозернистая структура, высокая плотность;
  • прессовый ППС (обозначается ПС) и автоклавный — оба вида не получили распространения, поскольку их производство нерентабельно.

Говоря о начальном продукте (полистироле), стоит упомянуть и его классификацию:

  • ПСМ — полистирол общего назначения;
  • ПСВ-С — вспенивающийся самозатухающий.

Физические свойства утеплителя

Главный показатель любого теплоизоляционного материала — теплопроводность. Применяемый в строительном деле экструдированный полистирол обладает более низким коэффициентом (0,035-0,045 Вт/(м*К)), нежели у минеральной ваты. К другим характеристикам относятся:

  • водопоглощение по объему за сутки — 0,2%;
  • паропроницаемость — 0,018 мг/м*ч*Па;
  • предел прочности на изгиб — 1 МПа;
  • прочность на сжатие при деформации на 10% объема — 0,5 Н/кв.мм;
  • плотность листа (плиты) — 25-45 кг/куб.м;
  • диапазон эксплуатационных температур — от −50 до + 75 градусов.

Толщина утеплителей для одинаковой степени теплоизоляции

Помимо неочевидных свойств из списка выше, пользователи обнаружат следующие достоинства утеплителя полистирола:

  • устойчивость к механическому воздействию;
  • экологическая чистота при соблюдении температурного диапазона;
  • безвредность для человеческого здоровья;
  • легкость работы с материалом — для резки плиты до нужного размера достаточно канцелярского или обычного ножа, ручной пилы;
  • возможность утепления минимальных отверстий/щелей, а также сложных элементов строений;
  • материал легок, почти не нагружает конструкцию, поэтому не понадобится, например, усиление фундамента;
  • толщина ходовых плит полистирола едва заметно увеличит объем здания — не придется расширять кровельную систему при наружной обшивке стен;
  • допускается работа без специальных защитных средств (респиратор, перчатки, спецодежда) — у строителя не возникнет аллергии, раздражения и т.п., что порой случается при монтаже минеральной ваты.

Сферы применения полистирола

Помимо использования в качестве несъемной опалубки для последующего возведения стен, утеплитель полезен в следующих строительных вопросах:

  • теплоизоляция фундаментов — исключается промерзание, образование микротрещин, возрастает ресурс здания;
  • утепление полов (особенно «теплых») — позволяет снизить уход тепла к земле или подвалу;
  • обшивка наружных либо внутренних стен зданий любого назначения;
  • утепление скатной/плоской кровли и мансард;
  • теплоизоляция инженерных коммуникаций.

Самой ходовой маркой полистирола является ПСБ-С 25, потому что он пригоден почти для любого утепления.

Кроме строительства, ряд сфер человеческой жизни нельзя представить без утеплителя. В их числе:

  • медицина (выпуск одноразовых инструментов);
  • реклама (вывески/таблички/указатели);
  • печатная продукция (полистирол — база трафаретной печати);
  • пищевая промышленность (упаковки);
  • дачное и огородное хозяйство (изготовление теплиц);
  • сантехника (элементы душевых или ванных комнат).

Являясь относительно новым утеплительным материалом, полистирол во всех своих формах используется реже, чем минвата.

Однако небольшой процент потребителей сделал выбор в пользу ПС и не прогадал — положительные характеристики вкупе с отличными эксплуатационными качествами придутся по нраву тем, кто ценит высококачественную строительную продукцию.

Источник: http://remontami.ru/polistirol-uteplitel-tehnicheskie-harakteristiki/

Что это такое полистирол: свойства материала, его характеристики и преимущества

Читая различную информацию о современных строительных материалах, часто приходится сталкиваться со словом полистирол. Применяя новые технологии в процессах производства, из него получают пенопласты.

Все эти материалы находят широкое применение во многих сферах жизнедеятельности, поэтому стоит узнать более подробно, что представляет собой полистирол и как он используется, о его свойствах и характеристиках.

Что представляет собой полистирол

Полистирол относится к группе синтетических полимеров класса термопластов, продукт получают в промышленности полимеризацией стирола.

Полистирол — твердое и бесцветное стеклоподобное вещество, которое пропускает до 90% лучей видимого спектра, его плотность 1,05г/м3 , имеет регулярную цепь строения.

Полимер обладает слабой полярностью, имея высокие диэлектрические свойства, они мало зависимы от частоты тока и температур.

Он растворим в кетонах, ароматических углеводородах, альдегидах и эфирах, но не растворяется в спиртах, очень устойчив к кислотам, щелочам и воде.

Полимер легко формируется и окрашивается, легко обрабатывается механическими способами, хорошо склеивается, он обладает высокой влагостойкостью и морозостойкостью, низким водопоглощением. В производстве его получают 3 способами:

  1. Эмульсионный
  2. Суспензионный
  3. Блочный.

Наиболее устаревший способ получения эмульсионный, поскольку он не нашел своего применения в производстве.

Для того чтобы получить полистирол таким методом, необходимо иметь воду, стирол, инициатор полимеризации и эмульгатор, реакция которых происходит при температуре +85 +95оС.

Весь процесс заканчивается, когда свободного стирола остается меньше чем 0,5%. Такой метод дает возможность получить полистирол с повышенной молекулярной массой.

Метод суспензионный производится по периодической схеме в реакторах с теплоотводящей рубашкой и мешалкой, применяя эмульсию, стабилизатор и инициатор полимеризации.

В ходе процесса температура постепенно повышается до +130оС под давлением. Готовый продукт промывают и сушат.

Этот метод также почти не используется, поскольку устарел, но его применяют для получения пенополистирола.

Наиболее эффективным является третий способ, он почти безотходный, поэтому нашел применение в производстве полистирола. Используются две схемы -полной и неполной конвенции для общего назначения полистирола.

Совет!

Полимеризация происходит в среде бензола постадийно, начиная с температуры +80оС постепенно доведя массу до +220оС, пока стирол не превратится в полистирол на 80-90%.

Готовый продукт отличается стабильными параметрами и высокой чистотой.

Применение

Выпускается полимер в виде прозрачных гранул, которые имеют цилиндрическую форму.

Они перерабатываются методом литься под давлением или экструзии, при температуре +190 +230оС.

На основе полистирола базируется огромное количество пластиков, благодаря простоте полимера, его невысокой цене, большому ассортименту марок.

Из полистирола научились изготавливать массу самых необходимых предметов, которые нашли применение в повседневной жизни. Все изделия совершенно безвредны для здоровья людей, в быту они нас постоянно окружают — одноразовая посуда игрушки для детей, упаковка.

В строительстве полистирол нашел очень большое применение, на его основе производятся теплоизоляционные материалы — плиты, сэндвич-панели, несъемная опалубка и др. Также производится и отделочный декоративный материал для облицовки — потолочный багет и плитка декоративная.

В медицинской промышленности полимер также применим, из него производят некоторые части в системах переливания крови, одноразовые инструменты. Вспененный полистирол также актуален для подготовки и очистке сточных вод.

В пищевой промышленности используется упаковочный материал, который также производится из полистирола. Есть и ударопрочный вид полимера, он стал незаменим для бытовой техники, электроники.

Физические свойства полистирола

  1. Плотность — 1050-1080кг/м3
  2. Насыпная плотность гранул — 550-560кг/м3
  3. Усадка линейная в форме — 0,4-0,8%
  4. Нижний предел рабочей температуры — ( -40оС), верхний предел — (+75оС)
  5. Электрическая прочность с частотой 50Гц — 20-23кВ/мм
  6. Удельное электрическое сопротивление поверхностное — 1016Ом, объемное, под напряжением 1 мин — 1017Ом-см, под напряжением 15 мин — 1015Ом-см.
  7. Коэффициент линейного расширения термического — 6х10-5, 7х10-5градус-1
  8. Теплопроводность — 0,093-0,140Вт/м*К
  9. Теплоемкость — 34х103Дж/кг*К
  10. Диэлектрическая проницаемость — 2,49-2, 6
  11. Тангенс угла при диэлектрических потерях с частотой 1МГц составляет — 3-4Х10-4.

Свойства полимера

Полистирол — термопластическая пластмасса в форме плит, может иметь гладкую поверхность или со штампованным рисунком. Полимер белого цвета можно назвать хорошей альтернативой пластику ПВХ, а прозрачный вариант — оргстеклу.

Он стал популярным благодаря таким свойствам, как гибкость и легкость в обработке, он обладает также высокой ударопрочностью. Он отлично обрабатывается и формуется, препятствует потере тепла, но главным его достоинством является низкая стоимость.

Его можно также назвать идеальным заменителем стекла, поскольку он прозрачный и легкий в обработке. Он находит применение во внутренней и наружной частях помещений, благодаря своим физическим и химическим свойствам.

Внимание!

Прозрачный полимер часто используется для остекления зданий, отлично пропускает свет, но боится прямых солнечных лучей. Со временем УФ приводит к разрушению материала, он желтеет, снижаются его характеристики прочности.

Полистирол стал уже давно применяться, как основа для производства пенопластов и других материалов на их основе, путем нагревания смеси материала с преобразователями.

В процессе производства получается вспученный полистирол, а после остывания материал превращается во вспенено застывшую массу жесткой структуры с плотными ячейками, заполненными воздухом.

98% готового материала составляет воздух, а всего 2% приходится на сам полимер.

Такое качество, как низкая теплопроводность сделала вспененный полимер незаменимым материалом в строительных работах. Его стали широко использовать для утепления стен, кровли, пола и потолков в зданиях разного типа.

С утеплителем просто работать, его можно порезать обычным острым ножом, легко монтировать, поскольку он имеет незначительный вес.

Большинство потребителей оценили материал по достоинству, их привлекает его устойчивость к процессам гниения и образования грибков, стойкость к агрессивной среде, воздействию микроорганизмов.

Но у вспененного полистирола есть и минусы, о которых также нужно сказать — экологическая небезопасность, недолговечность и пожароопасность.

Заключение

Сам полистирол не наносит вреда окружающей среды, но некоторые виды материалов на его основе могут быть опасны для здоровья, он является горючим материалом.

В зависимости от свойств и назначения полистирола, установлены марки для общего назначения, поэтому потребитель, пользуясь этими обозначениями, может узнать о характеристиках и применении определенной марки полимера.

  • Дмитрий Сергеевич Кириллов

Источник: http://kotel.guru/uteplenie/utepliteli/polistirol-chto-eto-i-svoystva-takogo-materiala.html

Полистирол: формула, свойства, получение, применение :

В широком разнообразии полимерных материалов особое место занимает полистирол.

Из этого материала производят огромное количество различных пластиковых изделий как для бытового, так и для промышленного использования.

Сегодня мы с вами познакомимся с формулой полистирола, его свойствами, способами получения и направлениями использования.

Общая характеристика

Полистирол является синтетическим полимером, относящимся к классу термопластов. Как можно понять из названия, он представляет собой продукт полимеризации винилбензола (стирола).

Это твердый стеклообразный материал. Формула полистирола в общем виде выглядит следующим образом: [СН2СН(С6Н5)]n. В сокращенном варианте она выглядит так: (C8H8)n.

Сокращенная формула полистирола встречается чаще.

Химические и физические свойства

Наличие фенольных групп в формуле структурного звена полистирола препятствует упорядоченному размещению макромолекул и образованию кристаллических структур. В этой связи материал является жестким, но хрупким.

Он представляет собой аморфный полимер с малой механической прочностью и высоким уровнем светопропускания.

Он производится в виде прозрачных цилиндрических гранул, из которых путем экструзии получают необходимую продукцию.

Важно!

Полистирол является хорошим диэлектриком. Он растворяется в ароматических углеводородах, ацетоне, сложных эфирах, и собственном мономере.

В низших спиртах, фенолах, алифатических углеводородах, а также простых эфирах полистирол не растворим.

При смешивании вещества с другими полимерами, происходит «сшивание», в результате которого образуются сополимеры стирола, обладающие более высокими конструктивными качествами.

Вещество обладает низким влагопоглощением и устойчивостью к радиоактивному облучению. Вместе с тем оно разрушается под действием ледяной уксусной, и концентрированной азотной кислот.

При воздействии ультрафиолета полистирол портится – на поверхности образуется микротрещины и желтизна, увеличивается его хрупкость. При нагревании вещества до 200 °С оно начинает разлагаться с выделением мономера.

При этом, начиная с температуры в 60 °С, полистирол теряет форму. При нормальной температуре вещество не токсично.

Основные свойства полистирола:

  1. Плотность – 1050-1080 кг/м3.
  2. Минимальная рабочая температура – 40 градусов мороза.
  3. Максимальная рабочая температура – 75 градусов тепла.
  4. Теплоемкость – 34*103Дж/кг*К.
  5. Теплопроводность – 0,093-0,140 Вт/м*К.
  6. Коэффициент термического расширения – 6*10-5Ом·см.

Получение полистирола

В промышленности полистирол получают с помощью радикальной полимеризации стирола.

Современные технологии позволяют проводить этот процесс с минимальным количеством непрореагировавшего вещества.

Реакция получения полистирола из стирола осуществляется тремя способами. Рассмотрим отдельно каждый из них.

Эмульсионный (ПСЭ)

Это самый старый метод синтеза, который так и не получил широкого промышленного применения.

Эмульсионный полистирол получают в процессе полимеризации стирола в водных растворах щелочей при температуре 85-95 °С.

Совет!

Для этой реакции необходимы такие вещества: вода, стирол, эмульгатор и инициатор процесса полимеризации. Стирол предварительно избавляют от ингибиторов (гидрохинона и трибутил-пирокатехина).

Инициаторами реакции выступают водорастворимые соединения. Как правило, это персульфат калия или двуокись водорода. В качестве эмульгаторов применяют щелочи, соли сульфокислот и соли жирных кислот.

Процесс происходит следующим образом. В реактор наливают водный раствор касторового масла и при тщательном перемешивании вводят стирол вместе с инициаторами полимеризации. Полученную смесь греют до 85-95 градусов.

Растворенный в мицеллах мыла мономер, поступая из капель эмульсии, начинает полимеризоваться. Так получаются полимер-мономерные частицы. На протяжении 20 % времени реакции мицеллярное мыло идет на образование слоев адсорбции. Далее процесс идет внутри частиц полимера.

Реакция завершается, когда содержание стирола в смеси будет составлять примерно 0,5 %.

Далее эмульсия поступает на стадию осаждения, позволяющую снизить содержание остаточного мономера. С этой целью ее коагулируют раствором соли (поваренной) и высушивают.

В результате получается порошкообразная масса с размером частиц до 0,1 мм. Остаток щелочи сказывается на качестве получаемого материала.

Устранить примеси полностью невозможно, а их наличие обуславливает желтоватый оттенок полимера. Этот метод позволяет получить продукт полимеризации стирола с наибольшей молекулярной массой.

Получаемое таким способом вещество имеет обозначение ПСЭ, которое периодически можно встретить в технических документах и старых учебниках по полимерам.

Суспензионный (ПСС)

Этот метод осуществляется по периодической схеме, в реакторе, оборудованном мешалкой и теплоотводящей рубашкой.

Для подготовки стирола его суспензируют в химически чистой воде с помощью стабилизаторов эмульсии (поливиниловый спирт, полиметакрилат натрия, гидроксид магния), а также инициаторов полимеризации.

Внимание!

Процесс полимеризации проходит под давлением, при постоянном повышении температуры, вплоть до 130 °С. В итоге получается суспензия, из которой первичный полистирол отделяют с помощью центрифугирования.

После этого вещество промывают и высушивают. Этот метод также считается устаревшим. Он пригоден в основном для синтезирования сополимеров стирола. Его применяют в основном в производстве пенополистирола.

Блочный (ПСМ)

Получение полистирола общего назначения в рамках этого метода можно проводить по двум схемам: полной и неполной конверсии.

Термическая полимеризация по непрерывной схеме осуществляется на системе, состоящей из 2-3 последовательно соединенных колонных аппаратов-реакторов, каждый из которых оборудован мешалкой. Реакцию проводят постадийно, увеличивая температуру с 80 до 220 °С.

Когда степень превращения стирола доходит до 80-90 %, процесс прекращается. При методе неполной конверсии степень полимеризации достигает 50-60 %. Остатки непрореагировавшего стирола-мономера удаляют из расплава путем вакуумирования, доводя его содержание до 0,01-0,05 %.

Полученный блочным методом полистирол отличается высокой стабильностью и чистотой. Эта технология является наиболее эффективной, в том числе и потому, что практически не имеет отходов.

Применение полистирола

Полимер выпускается в виде прозрачных цилиндрических гранул. В конечные изделия их перебарывают путем экструзии или литья, при температуре 190-230 °С. Из полистирола производят большое количество пластиков.

Распространение он получил благодаря своей простоте, невысокой цене и широкому ассортименту марок.

Из вещества получают массу предметов, которые стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни (детские игрушки, упаковка, одноразовая посуда и так далее).

Важно!

Полистирол широко используют в строительстве. Из него делают теплоизоляционные материалы – сэндвич-панели, плиты, несъемные опалубки и прочее. Кроме того, из данного вещества производят отделочные декоративные материалы – потолочные багеты и декоративную плитку.

В медицине полимер используют для производства одноразовых инструментов и некоторых деталей в системах переливания крови. Вспененный полистирол также применяют в системах для очистки воды.

В пищевой промышленности используют тонны упаковочного материала, сделанного из данного полимера.

Существует и ударопрочный полистирол, формула которого изменяется путем добавления бутадиенового и бутадиенстирольного каучука. На этот вид полимера приходится более 60 % всего производства полистирольного пластика.

Благодаря предельно низкой вязкости вещества в бензоле можно получить подвижные растворы в придельных концентрациях.

Этим обуславливается использование полистирола в составе одного из видов напалма.

Он играет роль загустителя, у которого по мере увеличения молекулярной массы полистирола уменьшается зависимость «вязкость-температура».

Преимущества

Белый термопластичный полимер может стать отличной заменой пластику ПВХ, а прозрачный – оргстеклу. Популярность вещество получило главным образом благодаря гибкости и легкости в обработке.

Оно отлично формуется и обрабатывается, предотвращает потери тепла и, что немаловажно, имеет низкую стоимость. Благодаря тому, что полистирол может хорошо пропускать свет, его даже используют в остеклении зданий.

Однако размещать такое остекление на солнечной стороне нельзя, так как под действием ультрафиолета вещество портится.

Полистирол давно используется для изготовления пенопластов и сопутствующих материалов. Теплоизоляционные свойства полистирола во вспененном состоянии, позволяют использовать его для утепления стен, пола, кровли и потолков, в зданиях различного назначения.

Именно благодаря обилию утеплительных материалов, во главе которых стоит пенополистирол, простые обыватели знают о рассматриваемом нами веществе.

Эти материалы отличаются простой в использовании, устойчивостью к гниению и агрессивным средам, а также отличными теплоизоляционными свойствами.

Недостатки

Как и у любого другого материала, у полистирола есть недостатки. Прежде всего, это экологическая небезопасность (речь идет об отсутствии методов безопасной утилизации), недолговечность и пожароопасность.

Переработка

Сам по себе полистирол не представляет опасности для окружающей среды, однако некоторые продукты, полученные на его основе, требуют особого обращения.

Отходы материала и его сополимеров накапливаются в виде изделий, вышедших из употребления, и промышленных отходов. Вторичное использование полистирольных пластиков, производится несколькими путями:

  1. Утилизация промышленных отходов, которые были сильно загрязнены.
  2. Переработка технологических отходов методами литья, экструзии и прессования.
  3. Утилизация изношенных изделий.
  4. Утилизация смешанных отходов.

Вторичное применение полистирола позволяет получить новые качественные изделия со старого сырья, не загрязняя при это окружающую среду. Одним из перспективных направлений переработки полимера является производство полистиролбетона, который применяется в строительстве зданий малой этажности.

Продукты разложения полимера, образующиеся при термодеструкции или термоокислительной деструкции, токсичны. В процессе переработки полимера путем частичной деструкции могут выделяться пары бензола, стирола, этилбензола, оксида углерода и толуола.

Сжигание

При сжигании полимера выделяется диоксид углерода, монооксид углерода и сажа.

В общем виде уравнение реакции горения полистирола выглядит так: (С8Н8 )n + О2 = ↑СО2 + Н2О.

Сжигание полимера, содержащего добавки (компоненты увеличивающие прочность, красители и т. д.), приводит к выбросу ряда других вредных веществ.

Источник: https://www.syl.ru/article/337071/polistirol-formula-svoystva-poluchenie-primenenie

Рынок полистирола в России: непрекращающийся рост и курс на самообеспечение

Рынок полистирола в России: непрекращающийся рост и курс на самообеспечение

Полистирол – общее название довольно большой группы гомополимеров и сополимеров стирола.

При классифицировании обычно выделяют полистирол общего назначения (general purpose polystyrene, GPPS), ударопрочный полистирол (high-impact polystyrene, HIPS) и вспенивающийся полистирол (expandable polystyrene, EPS).

Кроме того, выпускаются различные сополимеры стирола, наиболее распространенными из которых являются акрилонитрил-бутадиен-стирольные (АБС) и стирол-акрилонитрильные (САН) пластики.

Но данную статью мы посвятили состоянию производства и развития российского рынка полистирола, который развивается стремительными темпами.

Ведь на российском рынке полистирола действует 250 – 300 фирм, треть из которых базируется в Москве и Московской области, 10% – в Санкт-Петербурге. Значительным присутствием отмечаются фирмы из нефтяных (Татарстан, Башкирия) и химпромышленных (Нижегородская, Самарская) регионов, а также ряд развитых уральских и сибирских областей.

Высокое потребление ПС и развитый рынок в России обусловлены сравнительно динамичным развитием в ПС-потребляющих отраслях – строительстве (пенопласт и листы), электронике (производство корпусов и деталей быттехники), упаковочной отрасли (посуда, пеноупаковка), а также автопроме – детали, обшивка. Кардинальное отличие российского рынка от украинского и других импортозависимых в СНГ. По сегменту «ударопрочный ПС» (УПС или УПС/М) и «ПС общего назначения» (ПСС или ПСС/М) Россия обладает мощным производственным комплексом, который будет модернизироваться и расширяться как минимум до 2020 года. На него же, по оценкам «Кортес», приходится 70 – 75% потребления ПС (еще 6% на АБС, остальное пространство, очевидно, занимают пенопласты). В целом, отечественный ПС в последние годы удовлетворяет 50 – 60% внутреннего рынка.

Согласно последним оценкам «Кортес», в 2011 году производство УПС и ПСС составило 256 Кт, несмотря на закрытие выпуска на омском «Полистироле», которое было компенсировано полной загрузкой мощностей.

В результате осталось три действующих предприятия: «Нижнекамскнефтехим» (68% от объема российских мощностей), «ПиДжи Проф» (19% ), «Газпромнефтехим Салават» (13%).

Совет!

Заметим, что оценка «Маркет Репорт» еще в 2010 году давала более емкий показатель производства ПС – 282 Кт.

После 2009 года произошел скачкообразный рост рынка (сразу на 24%, до 457 Кт ПС), и с тех пор он продолжает понемногу расти.

Но рынок России даже при своем динамичном развитии очень сильно пострадал от кризиса 2009 года, и лишь в 2011 году вышел на уровень 5-летней давности – а производство ПС не вышло на максимум-2007 до сих пор.

Внутреннее производство в значительной мере справляется со спросом на обычный (ПСС) и ударопрочный (УПС) полистирол (а это 70 – 75% рынка), и даже экспортирует его в значительных количествах.

Сильно импортозависима Россия пока только по АБС (вскоре и здесь будет доминировать местный продукт). Впрочем, рынок АБС-пластиков не является сколь-нибудь доминирующим – по оценкам «Кортес» на него приходится только 6%.

Импорт: все еще значителен и растет

Поскольку потребление приближается к 300 Кт (288 Кт в 2011 году), остается актуальным импорт. Ожидается, что в дальнейшем импорт по обоим типам ПС будет снижаться по мере разрастания НКНХ и других гигантов ПС-производства.

Но пока импорт растет уже почти 10 лет, испытав лишь некоторое падение в 2009 году. Импорт 2012 года до мая был слабее, чем в 2011 году, но затем активизировался выше прошлогодних объемов – что особенно заметно по августу и июню.

Рост шел в сегменте ПСС – например, за 1 – 6.2012 года импортировано 25,912 тонн ПСС/М, что на 29% превышает поставки 1 – 6.2011 года.

Внимание!

По итогам мая 2012 года достигнут исторический максимум в импорте ПСС/М (6 Кт), а в июне 2012 года импорт ПСС/М вырос еще на 11% (до 6,7 Кт). Для УПС, наоборот, импорт за 1 – 6.12 был заметно ниже, чем 1-6.11.

Активность импортеров растет летом, – в этом году максимум достигнут в июне-июле. Традиционно высокой долей отличается BASF – его Styrolution в этом году, очевидно, займет почти половину всех импортных поставок УПС и ПСС.

Прошлый год для BASF также был отмечен прорывом: поставки ПС общего назначения компании BASF/Styrolution тогда увеличились сразу на 82% (до 20 Кт) и доля компании в импорте ПСС/М выросла почти вдвое – с 28% в 2010 году до 50% в 2011-м.

Сейчас Styrolution обеспечивает почти 60% импорта ПСС и до 30% УПС. Второй крупнейший поставщик – итальянская Polimeri – не имеет равных в объемах поставок УПС, давая почти 40% его импорта.

В числе крупных европейских поставщиков также – наш «Стирол» (в отличие от остальных, наиболее активно импортировал зимой) и западноевропейский Total.

Все заметнее азиатский импорт. Согласно ИАЦ «Кортес» уже в 2011 году объемы азиатского импорта наконец сравнялись с европейскими. Правда, азиатский прорыв касается скорее рынка АБС, тогда как азиатский УПС и ПСО составляет лишь четверть импорта.

Основными поставщиками из Азии традиционно были южнокорейцы, но с прошлого года резкий подъем показала тайваньская Taita, поставки ПСС/М от которой в 2011 году выросли сразу в 5 раз, до 4,5 Кт.

При этом каждый импортер имел свои подъемы и спады (коррелирующие с колебаниями цен и региональными особенностями рынков). Не так уж и много крупных поставщиков с ровной помесячной динамикой – даже Styrolution и Polimeri отмечаются резкими перепадами поставок.

Важно!

Третий и четвертый поставщики, тайваньская Taita и украинский «Стирол», почти треть импорта до осени реализовали в июне-июле. Южнокорейская Dongbu в июне реализовала почти 40% «доосеннего» (за период 1-8.

2012) импорта, хотя вплоть до апреля о ней было почти не слышно. Очень неравномерной активностью отличаются Styron, Kumho, Samsung Cheil.

С рынком растут и цены. Последние годы они росли из-за наращивания спроса, особенно на пенно ПС (с 2009 г.

спрос вырос втрое, производство – в 2,5 раза, а также из-за «плановых остановок» на НКНХ и «Салавате».

В 2012 году цена УПС и ПСС достигла пика в июне, впоследствии стабилизировавшись на уровне соответственно 69+-3 тысяч рублей за тонну и 67+-3 тысяч Рублей за тонну.

Рост цен привел к росту интереса к закупкам дорогого ПС из Европы, где цены как раз упали (на 90 евро за тонну, т. е. примерно на 4 тысячи рублей за тонну). Это, кстати, и привело к рекордному росту импорта в июне-августе.

Еще меньше закономерностей в импорте АБС, более 2/3 которого – из Южной Кореи. Ежегодно импортируется порядка 35 Кт (свыше 2/3 потребления). Показатели ведущих компаний от месяца к месяцу могут существенно различаться.

Это характерно даже для «держателя» трети рынка – лидера поставок Samsung. Компания Kumho чередует помесячные показатели между двумя уровнями – 0,25 и 0,55 Кт. Styron получил провалы в поставках января и апреля.

Сравнительно стабильными показателями выделяются лишь крупнейшие поставщики Styrolution и LG, а также сравнительно маломощный в РФ A. Sсhulman.

Совет!

Остальные компании и вовсе отличаются эпизодическими всплесками импорта, хотя некоторые из них имеют заметную долю (например, IRPC или Chi Mei).

Производители сырья: сейчас их четверо

Количество продуцентов выражается считалкой «4+1-1». Традиционно было 4 продуцента УПС и ПСС плюс один продуцент АБС. Однако омский «Полистирол» (а это было влиятельное предприятие) закрылся.

Российское производство АБС-пластиков на узловском «Пластике» почти вышло на докризисный уровень (к 2012 году приблизилось к 16 Кт). Пока доля отечественного АБС меньше трети, но с осени запускается новый завод АБС на «Нижнекамскнефтехиме» мощностью 60 Кт.

То есть вскоре на импортозависимом рынке АБС грядет революция.

Из нескольких предприятий, специализирующихся на производстве сырья УПС и ПСС, наиболее важным выступает «Нижнекамскнефтехим» (НКНХ).

Помимо того, что он обеспечивает свыше 2/3 производства УПС и ПСО (УПС/М и ПСС/М), он еще и постоянно его модернизирует – в соответствии с программой развития полимерной индустрии в Татарстане.

НКНХ выступает главным российским экспортером ПС – на внешние рынки идет до 25% производимого полистирола.

Сейчас здесь производится 160 -190 Кт ПС в год (согласно «Маркет Репорт в 2010 году – 184 Кт; согласно «Кортес» в 2011 году – 68% от 256 Кт). Кроме того, НКНХ выходит на новое для себя поле – АБС-производство на треть расширит суммарные мощности, и предполагает полное импортозамещение в сегменте.

Заметное влияние имеет ООО «ПиДжиПроф» (ранее ООО «СТАЙРОВИТ СПб»), которое успешно работает на полимерном рынке с декабря 2003 года.

Основная деятельность – продажа полистирола общего назначения под маркой «СТАЙРОВИТ», продажа вспенивающегося полистирола «ПЕНОПОР». Компания занимает одно из ведущих мест в России по продажам полимерного сырья.

С 2004 года налажен экспорт в ЕС (Финляндия, Германия, Италия, Словакия,

Польша) и Турцию. Крупные планы имеют и другие предприятия. В числе интересных проектов – открытие инновационного центра развития ПС-пластиков на базе предприятий «Сибур-Химпром» и «Пластик».

Операторы рынков ПС-листов, сырья и изделий

Внимание!

Всего на рынке работает 250 – 300 операторов. Ведущая роль в потреблении ПС принадлежит столичным регионам, причем свыше четверти операторов базируются и ведут бизнес в самой Москве.

Весьма значительна доля регионов-продуцентов (Татарстан, Башкирия, Нижегородская), а также больших и некоторых сибирских регионов (Приморский, Иркутский) и некоторых развитых центральных регионов.

Однако многие регионы центральной и южной России, ряд сибирских и северных краев не испытывают больших потребностей в монолитных ПС-листах и изделиях, хотя во многих из них очень популярен пено-ПС.

Портрет типичного представителя российских операторов рынка ПС – фирма с 5-10-летним стажем, занимающаяся помимо полистирола смежными полимерами (если она торгует сырьем) или изделиями из ПС и других полимеров. Если продуцент – то работающий на качественных импортных линиях и (часто) российском сырье. Если это дистрибьютор – то чаще всего российских и (реже) азиатских или (еще реже) европейских фирм. Заметим, что азиатским ПС торгуют чаще компании «от Урала и далее» – «Урал-Стирол», «Профит-Пласт», «Портландстрой», хотя есть и подмосковные – как тверская «Полипласт» (поставщик китайского ПС).

Нижегородская компания «АБТ-Пласт» (здесь установлены 3 немецкие экструзионные линии) с 2004 г. занимается производством листового пластика: листа из АБС, ПС, АБС/ПК, а также ПЭНД, ПЭВД, ПП.

Компания «Поликомпозит» специализируется на разработке и крупнотоннажном производстве композиционных материалов на основе базовых полимеров, наполнителей (стекловолокно, тальк и слюда) и спецдобавок. «Поликомпозит» освоил производство более 50 композиционных материалов под ТМ «Риган» – общетехнического и инженерно-технического назначения.

«КастэрОргСинтезГрупп» – крупное российское предприятие, работающее в следующих сферах:

  • производство пластиковой упаковки (любой сложности);
  • производство пластиковых пленок для термоформовочных аппаратов (полипропилен, полистирол);
  • параллельно производится продажа экструзионного и термоформовочного оборудования.

Ассортимент подмосковного ООО «ДОСНева» насчитывает уже более тысячи разновидностей изделий: полистирол ударопрочный (цветной, белый), АБС, оргстекло, теплицы и даже пуленепробиваемые панели.

Среди заводов и небольших фирм встречаются и старожилы, помнящие еще позднесоветские времена.

Так, основанный в 1988 году кооператив «Пластик» является сегодня уникальным производством с самым современным оборудованием для выпуска листовых полимеров (в том числе ПС-листов) и изделий из них.

Завод по переработке пластмасс им.

«Комсомольской правды» специализируется в производстве широкого спектра изделий из АБС и других материалов (реактопластов, фторопластов, силикона, полиамида) – фурнитура, колодки, мембраны, детали клавиатур.

Важно!

ООО «Гранула» – пример старожила и совместителя «производство изделий – дистрибуция сырья». ООО входит в состав группы компаний «Пластико» (на рынке полимерного сырья с 1992 года), на начальном этапе предприятие занималось производством пластмассовых изделий потребительского назначения. С 1993 года развивает также торговлю полимерным сырьем (от «Уфаоргсинез» и других заводов).

В России развита целая сеть дистрибьюторов российских же продуцентов.

ООО «САНТОР» предлагает со склада в Москве ПП, ПЭ ведущих российских продуцентов, ПС общего назначения и ударопрочный производства «Нижнекамскнефтехима» и «Газпромнефтехим Салавата» (марок 525, 585, 825, 825ЕS, УПМ508, ПСМ-115 и др.

). ООО «Апрель Пласт» готово поставлять листы из ударопрочного полистирола (ОСТ 6-19-510-90) производства ОАО «Салаватнефтеоргсинтез».

Татарстанская «Тадхимпромснаб работает с крупнейшими российскими предприятиями («Нижнекамскнефтехим», «Таиф-НК», Уруссинский химзавод, «Синтез-Каучук»), поставляя ПС и мономеры.

Компания «Дана Лист» с 2003 года – поставщик высококачественного листового пластика ведущих производителей России. Группа компаний «КМС» – единая федеральная сеть, поставляющая листовые пластики для строительства, рекламы и сельского хозяйства (ПК, оргстекло, ПВХ, полистирол, ПК-профили, алюминиевые панели).

Отдельная группа – вторпереработчики, предлагающие довольно востребованное вторсырье – как правило, всего спектра главных полимеров.

Использование вторичного сырья значительно снижает затраты на изготовление изделий посравнению с применением первичных полимеров, и это делает бизнес весьма успешным.

Вторпереработчики расположены, как правило, в столичных (где избыток полимерных отходов) или нефтяных регионах. К примеру, группа компаний «Альфа-Химс» (Москва) перерабатывает отходы полимеров, в том числе и ПС.

Компания «ТД Вторичные полимеры» (Волоколамск) имеет два производственных цеха с современным оборудованием для изготовления композиционных полимерных материалов более 250 тонн в месяц. ООО «Башэкопласт» – производитель ПС-листа, втор-гранул УПМ и полиэтиленов.

Отрасль опирается на ряд инновационных институтов и лабораторий как советского, так и нового поколения.

Они занимаются вопросами повышения эффективности деятельности предприятий, оптимизации использования сырья; разработкой мер по эффективному использованию научно-технического потенциала.

Это ОАО «Татнефтехиминвест-холдинг», Новосибирский институт катализа, Институт нефтехимического синтеза им. Топчиева, ВНИИ по переработке нефти, Институт химической физики, КГТУ. Эти предприятия имеют связи и с зарубежными центрами – например STC BASF, Ferrara Un., STC Basell.

Тенденции рынка: мнение специалистов и факты

Совет!

Оптимистичный настрой участников рынка хорошо отразился в выступлениях на последней московской конференции «ПС и АБС-пластики 2012».

Несмотря на некоторый перекос в сторону строительного рынка, потребление демонстрирует положительную динамику, появляются новые производства.

Из выступлений участников конференции заметны несколько негативов в  отношении развития продаж и производства ПС.

Это некоторая потеря интереса к АБС у автопроизводителей и к ПС у упаковщиков: в обоих случаях более предпочтительным становится полипропилен. Еще одна неприятность – рост цен, который может принимать скачкообразный характер. И все это на фоне обострившегося избытка производственных мощностей, т. е. китайско-азиатский импорт будет наращивать давление.

Дмитрий Старокадомский, к. х. н.

Источник: https://www.lkmportal.com/articles/rynok-polistirola-v-rossii-neprekrashchayushchiysya-rost-i-kurs-na-samoobespechenie

Научный взгляд на пенополистирол

Принятие Закона № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» открыло новую страницу в российском строительстве: производители впервые ощутили реальный спрос на энергосберегающие, инновационные технологии, а параллельное усиление «зеленых тенденций» поставило ещё одну задачу: комбинировать эффективность технологий с

безопасностью для человека и окружающей среды.

Эти два фактора стали определяющими как для производителей строительных материалов, так и для специалистов в области проектирования и строительства и заставили оба звена строительной цепочки затрачивать немало ресурсов на поиск строительных материалов, удовлетворяющих этим требованиям. При этом часть профессионального строительного сообщества признаёт, что энергоэффективные и долговечные материалы уже представлены на рынке и,

соответственно, поиск инноваций — скорее дань моде и/или маркетинговая стратегия, чем реальная необходимость.

Среди материалов, чьи свойства уже были не раз доказаны, испытаны, измерены и опробованы в конструкциях по всему миру, — пенополистирол.

Несмотря на очевидные физико-механические преимущества пенополистирола по сравнению с другими видами теплоизоляции, вокруг его применения в жилищном и гражданском строительстве не утихают споры, и если пенополистирол и включают в проектные решения, то делается это с большой осторожностью.

Это связано, прежде всего, с недостаточной информированностью о современных данных, результатах текущих испытаний, наличии разрешительных документов,
а также с путаницей, которую вносят в классификацию материала устаревшие ГОСТы и некоторые предприимчивые производители.

Данная статья призвана рассмотреть свойства пенополистирола, его преимущества и недостатки по сравнению с другими теплоизоляционными материалами именно в контексте требований современности и актуальных строительных тенденций.

Прежде всего, следует отметить, что свойства пенополистирола очевидно проистекают из метода его производства и особенностей этого процесса.

Внимание!

Пенополистирол получают из готового полимера — полистирола — путем его вспенивания при нагревании не выше 100 °С.

Этот процесс носит чисто физический характер, какие-либо химические реакции при этом исключены.

При этом важно подчеркнуть, что только пенополистирол, пенополиэтилен и пенополивинилхлорид
получаются из чистых полимеров.

Пенополиуретан и другие пенореактопласты образуются в результате химических реакций при смешении двух реакционноспособных олигомеров, и полимер синтезируется одновременно с его вспениванием.

Справедливо сказать, что в самой технологии производства пенополистирола заложена его санитарно-гигиеническая безопасность и «чистота».

Согласно санитарно-гигиеническим нормам пенополистирол может контактировать с любыми пищевыми продуктами, из него изготовляют одноразовую посуду, упаковку для овощей, фруктов, рыбы и мяса.

Одним из аргументов против использования пенополистирола в строительстве является тот факт, что полистирол появляется путем полимеризации стирола.

Считается, что пенополистирол подвергается постоянному окислению под воздействием кислорода, и при этом, якобы, происходит выделение стирола в
окружающую среду.

Однако для большинства представителей научного химического сообщества такие утверждения представляются беспочвенными и безграмотными, так как в условиях обычной эксплуатации пенополистирол окисляться никогда не будет.

Важно!

Деполимеризация стирола действительно может идти при
температурах выше 320 °С, но всерьёз говорить о выделении стирола в процессе эксплуатации пенополистирольных блоков в интервале температур от –40 до +70 °С нельзя.

Данные испытаний Московского научно-исследовательского института гигиены им. Ф. Ф.

Эрисмана показывают, что в отобранных пробах воздуха в помещениях со стеновыми панелями со средним слоем из пенополистирольного утеплителя стирол не обнаружен (согласно заключению Московского НИИ Гигиены
им. Ф. Ф. Эрисмана № 03/ПМ8).

Кроме того, анализ всех имеющихся мировых данных по токсикологии, в том числе самые последние исследования Консорциума «Стирол» в рамках европейского регламента REACH (который суммировал результаты исследований за последние 20 лет), говорит о том, что стирол не является мутагенным, канцерогенным веществом и не оказывает воздействие на репродуктивную деятельность организма.

В зависимости от состава и применяемой технологии вспенивания полимера плотность пенополистирола, оказывающая решающее влияние на основные свойства материала, может меняться в широких пределах.

Так, плотность материала, полученного беспрессовым методом, может меняться от 13 до 48 кг/м3;
плиты, полученные методом экструзии, могут иметь плотность от 21 до 40 кг/м3.

При получении изделий прессовым методом или методом литья под давлением плотность полученных изделий может достигать 160 кг/мз.

Говоря о высоких требованиях, предъявляемых к повышению энегроэффективности зданий, следует рассмотреть такое свойство теплоизоляционных материалов, как теплопроводность, то есть способность материала передавать тепло от одной своей части к другой в силу теплового движения молекул.
Низкие показатели теплопроводности позволяют сократить толщину утеплителя, необходимую для обеспечения нужного уровня тепла, а значит, и затраты на сам материал.

Пенополистирол в этом отношении уникален, он обладает низкой тепловодностью в сочетании с малой плотностью.

Совет!

В зависимости от состава материала, его структуры и метода получения теплопроводность пенополистирола меняется от 0,028 до 0,045 вт/мК.

Этот показатель соответственно составляет 0,058 у дерева, 0,048 — у шлаковаты, 0,045 — у древесноволокнистой плиты, 0,039 — у пробки; однако плотности этих материалов соответственно 368, 35, 208 и 112 кг/м3.

Низкая теплопроводность пенополистирола определила его широкое применение в Европе, где, что любопытно, его стоимость не уступает стоимости волокнистых утеплителей.

В условиях экономии каждого сантиметра фасадное утепление в Германии почти полностью ведется с использованием пенополистирола (с 1960-х годов утеплены были более 500 млн кв. м фасадов, по данным Института строительной физики Фраунгофера, г.

Хольцкирхен), в связи с чем Германия — основной источник данных о поведении этого материала на фасадах в течение длительного времени.

В данный момент отсутствие претензий со стороны немецкого строительного сообщества к навесным фасадным штукатурным системам «мокрого типа» в силу положительных долгосрочных эксплуатационных характеристик и удовлетворительной защитой от проливного дождя, а также с высокими теплоизоляционными качествами позволило ежегодно утеплять таким методом более 30 млн кв. м жилья по всей Германии.

Однако в России противники применения пенополистирола высказывают опасения по поводу деструкции данного материала под действием факторов внешней среды, что обязывает нас проанализировать отечественные данные.

Большой интерес представляют результаты испытаний образцов пенополистирола, извлеченных из стеновых сэндвич-панелей при разборке панельных домов со сроком эксплуатации 40 лет и более.

Как показали испытания этих образцов, их свойства сохранились на уровне 85–90% от исходных, что говорит
о возможности длительной эксплуатации сооружений, построенных с грамотным использованием панелей с пенополистирольным теплоизоляционным слоем.

В течение 12 лет исследователи наблюдали за теплоизоляционным слоем, изготовленным фирмой «Пластбау», в недостроенном доме в Казани, где пенополистирольные плиты толщиной 100 мм стояли открытыми всем ветрам, дождям и солнцу. Тончайший слой, не более 20 микрон, пожелтел, а под ним — нетронутая ни физически, ни химически белоснежная структура. Даже в условиях, в которых он не должен применяться, а именно — в открытой атмосфере, пенополистирол не деструктирует столь заметно, чтобы можно было говорить о проблеме его старения. По истечении длительного времени пенополистирол полностью сохраняет свои свойства и характеристики.

Таким образом, доступный нам опыт исследований в данной области позволяет сделать следующие выводы.

Пенополистирол — материал влагостойкий, более того, будучи неполярным полимером, он гидрофобен, то есть обладает плохой смачиваемостью.

Внимание!

Пенополистирол сохраняет свои свойства при контакте с влагой, что актуально для регионов с повышенной влажностью или для условий проведения работ во время осадков.

Безусловно, обычный паропроницаемый пенополистирол способен накапливать влагу: она может конденсироваться, и, если конструкция сконструирована плохо, происходит замораживание и оттаивание влаги. Но, как и все полимеры, пенополистирол — податливый материал, поэтому такого разрушения, как в минеральных пористых материалах, не происходит.

Пенополистирол обладает также достаточной морозостойкостью, что позволяет эксплуатировать его при весьма низких температурах (–40 °С –50 °С) (ниже –40 °С)
без заметного ухудшения свойств.

Некоторый недостаток отечественных исследований в этой области компенсируется богатой базой данных, например, канадских коллег, которые с 70-х годов XX века скрупулёзно изучали свойства вспененных и экструдированных полистиролов на предмет их применимости в суровых климатических условиях.

Здесь, в Канаде, в 1973 году в «Журнале отделений механики грунтов и фундаментов» авторы статьи, озаглавленной как «Проектирование изолированных фундаментов» (Eli I. Robinsky — M. ASCE, Keith E.

Bespflug), в своих выводах рекомендовали применение для этих целей «обыкновенного» пенополистирола: «Хотя в теоретических анализах предполагалось применение экструдированного полистирола в качестве изоляционного материала и он также использовался на строительных площадках, другие материалы, такие как плиты из гранулированного пенополистирола, могут столь же успешно служить для этой цели и даже обеспечивать большую экономию.

Однако там, где изоляция располагается под нагружаемой частью конструкции, например под фундаментом или под плитами перекрытия, она должна обладать достаточной прочностью на сжатие для того, чтобы выдержать нагрузку».

Полагаем, что подобные испытания с максимальной долей объективности и научной точности должны быть продолжены и в России, тем более что положительный опыт применения полимерных утеплителей в северных широтах России насчитывает не один десяток лет, однако он требует конкретных и убедительных данных о результатах такого применения.

В тоже время верхний предел температур его эксплуатации ограничен значениями от +60 до +70 °С, так как выше этой температуры материал начинает размягчаться, и его механические свойства заметно ухудшаются. Однако из-за низкой теплопроводности материала кратковременные превышения этой температуры допустимы без ухудшения свойств.

Помимо способности противостоять влаге и воздействию низких температур, пенополистирол демонстрирует высокую стойкость к действию агрессивных сред, в частности к действию кислот, растворов щелочей и других химически активных продуктов, что также снижает вероятность деструкции материала, однако не отменяет наличия ряда ограничений его применения, так как взаимодействие пенополистирола с красками на основе растворителей или с ароматическими и хлорированными углеводородами губительно для материала.

К сожалению, примеры игнорирования правил совместимости строительных материалов не единичны в современной строительной практике. Досадно, что такие проявления халатности нередко списываются на сам материал или несовершенство его свойств.

Важно!

Примером подобного развития событий может служить авария в торговом центре «Охотный ряд», где сочетание экструдированного полистирола с агрессивными красками привело к деструкции материала и всей строительной конструкции.

Для снижения вероятности повторения таких эпизодов предполагаем, что должен быть усилен контроль соответствующих органов за корректностью проведения строительных работ, а производители пенополистирольных утеплителей должны усилить просветительскую деятельность среди строителей.

Продолжая тему применимости пенополистирола, необходимо отметить, что он легко совместим с бетонными конструкциями.

По эксплуатационной совместимости с другими строительными материалами он превосходит все другие пенопласты (фенольные, карбамидные — пеноизол, пенополиуретановые).

В связи с высокими требованиями к экологичности современных материалов, следует говорить не только о безопасности самих материалов и их влиянии на окружающую среду, но также и о микроклимате внутреннего помещения и качестве воздуха в нем. Важным фактором в данном случае является возможность предотвращения размножения бактерий, плесени и грибов и их проникновения через ограждающую конструкцию здания.

Испытания, проводимые в лабораториях с идеальными для роста плесени условиями, показали, что плесень на испытуемых образцах не образовывается, роста грибов также не наблюдается. Отсюда можно сделать вывод о химической и биологической нейтральности пенополистирола.

Помимо экологичности, безопасности и энегроэффективности, пенополистирол, будучи легким, прочным и нехрупким материалом, отвечает также такому важному в строительстве требованию, как удобство монтажа.

Резка пенополистирола возможна без использования специальных режущих инструментов, простыми средствами, такими как нож или ручная пила.

Совет!

Обращение с материалом не представляет опасности для здоровья во время транспортировки, монтажа, использования и демонтажа, поскольку он нерадиоактивен, не содержит опасных волокон или других веществ.

Пенополистирол может обрабатываться и резаться не вызывая раздражения, экземы или раздражения кожи, дыхательных путей и глаз. Это означает, что дыхательные маски, защитные очки, защитная одежда и перчатки не требуются для того, чтобы работать с пенополистиролом. Монтаж пенополистирольных плит — простой процесс и доступен практически каждому человеку.

В последнее время в прессе широко обсуждаются вопросы, связанные с пожароопасностью пенополистирола и конструкций с его участием.

Следует отметить, что действительно пенополистирол — горючий материал, что накладывает определенные ограничения на его использование.

Однако эти ограничения должны быть известны современному строителю, так как отражены в действующем пока ГОСТе 15588-86, и их соблюдение не требует сверхъестественных усилий.

50-летний опыт применения этого материала в мире очевидно свидетельствует о том, что вклад пенополистирола в пожарный риск не больше, чем других широко распространенных органических строительных материалов.

При горении пенополистирола выделяется всего около 1000 МДж/м3. Теплота сгорания сухого лесоматериала составляет 7000–8000 МДж/м3, что при равном объеме дает значительно большее повышение температуры при пожаре в здании, чем пенополистирол.

Пенополистирол используется для тепловой изоляции в качестве среднего слоя строительных конструкций при отсутствии контакта с внутренними помещениями.

Внимание!

Во многих случаях фасадные утепления с пенополистиролом показали лучшие результаты при полномасштабных пожарных испытаниях, чем навесные фасады с минеральной ватой.

Проблема горения пенополистирола решается сегодня за счет различных добавок антипиренов, которые резко снижают опасность возгорания и обладают способностью к самозатуханию при удалении источника огня. До недавнего времени сырье для производства пенополистирола типа ПСБ-С пропитывали гексабромциклододеканом (ГБЦД), доля которого обычно не превышала 0,5%.

Несмотря на то, что ГБЦД не образует токсичных диоксинов и фуранов при горении и не является источником формирования полибромодибензофуранов и диоксинов при различных видах горения в диапазоне температур от 400 до 800 °C, в последние время были предъявлены новые экологические требования к его влиянию на окружающую среду. В связи с этим европейская полистирольная индустрия столкнулась с необходимостью разработки безопасной альтернативы ГБЦД до 2014 года.

В конце марта 2011 года Great Lakes Solutions (подразделение компании Chemtura) объявили об успешном создании нового антипирена.

По заявлениям специалистов Great Lakes Solutions, новая добавка не снижает теплотехнических характеристик вспененных и экструдированных полистиролов и одновременно удовлетворяет требованиям по экологичности.

Тем не менее любая органика, включая дерево и даже шерсть, горит с выделением определенных газов.

Следует, однако, отметить, что ни полистирол, ни входящие в его состав компоненты не образуют при горении фосгена и цианидов.

Данные о подобных явлениях чаще всего на проверку ссылаются на результаты исследований 1970-х годов, когда способ производства пенополистирола существенно отличался.

Продукты горения полистирола, используемого в качестве среднего слоя строительных конструкций, менее опасны, чем продукты горения целлюлозы, дерева и шерсти, широко распространенных в быту.

По мнению авторов данной статьи, пожары в зданиях с применением пенополистирола, муссирующиеся в СМИ, случаются из-за непростительного волюнтаризма в сочетании с фактическим отсутствием контроля над проведением строительных работ в нашей стране.

Важно!

Так или иначе, оптимизм вселяет то, что проблемы, с которыми сталкивается сейчас пенополистирольная отрасль, не связаны с самим материалом, применение которого авторам данной статьи представляется более чем перспективным в силу отсутствия в ряде случаев достойной альтернативы этому материалу.

Те проблемы, которые проистекают из недоразвитости законодательной, строительной нормативной и исследовательской базы, безусловно, преодолимы.

Самое непосредственное участие в разработке новых стандартов, активизации просветительской работы, усилении интеграции европейского опыта должны сыграть и деятели науки, и производители пенополистирола, и представители строительного сообщества, опыт которых может служить превосходным мотиватором для совершенствования этой индустрии на благо жителей нашей страны.

Михаил Леонидович Кербер, доктор химических наук,
профессор кафедры переработки пластмасс РХТУ им. Д. И. Менделеева

Вадим Григорьевич Хозин, доктор технических наук,
зав. кафедрой технологии строительных материалов, изделий и конструкций Казанского ГАСУ.

Источник: http://msg-penoplast.ru/scientific-sight-on-expanded-polystyrene

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.