Разное

Википедия экструдированный пенополистирол: Экструдированный пенополистирол — это… Что такое Экструдированный пенополистирол?

Википедия экструдированный пенополистирол: Экструдированный пенополистирол — это… Что такое Экструдированный пенополистирол?

Содержание

Экструдированный пенополистирол — это… Что такое Экструдированный пенополистирол?

Экструдированный пенополистирол

Экструзионный пенополистирол (XPS, ЭПС, экструдированный пенополистирол) — синтетический теплоизоляционный материал, впервые созданный в США в начале XX века.

Экструзионный пенополистирол имеет широкую сферу применения: теплоизоляция фундаментов и цоколей, слоистой кладки и штукатурного фасада, кровли (инверсионные, традиционные, эксплуатируемые и др), полов, в том числе «теплых».

Материал решает задачи теплоизоляции спортивных площадок, холодильных установок и ледовых арен. Специальный тип материала, обладающий плотностью 38-45 кг/м3 и высокой прочностью на сжатие, применяется при строительстве взлетных полос, автомобильных и железных дорог. Экструзионный пенополистирол обладает низкой теплопроводностью, минимальным водопоглощением, малым удельным весом.

В зависимости от сферы применения и требований к конструкции различают (согласно СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений») экструзионные плиты разной группы горючести: Г1-Г4. Так, при повышенных требованиях к пожарной безопасности используют экструзионный пенополистирол группы горючести Г1 — трудногорючий самозатухающий материал. Срок службы материала сопоставим со сроком службы всего здания.

Wikimedia Foundation.
2010.

  • Экстро 3 — проклятие небес
  • Экструзия

Смотреть что такое «Экструдированный пенополистирол» в других словарях:

  • экструдированный пенополистирол — 3.3.2 экструдированный пенополистирол: Жесткий теплоизоляционный материал с закрытой ячеистой структурой, полученный методом экструзии вспенивающегося полистирола или одного из его сополимеров с образованием или без образования пленки на его… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Пенополистирол — Структура пенополистирола при большом увеличении Пенополистирол  лёгкий газонаполненный ма …   Википедия

  • Пенополистирол экструдированный — – жесткий теплоизоляционный материал с закрытой ячеистой структурой, полученный методом экструзии вспенивающегося полистирола или одного из его сополимеров с образованием или без образования пленки на его поверхности. [ГОСТ Р 52953 2008]… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Экструдированный утеплитель — получают путем смешивания гранул полистирола при повышенных температурах с последующим введением вспенивающего агента и выдавливанием из экструдера. Процесс экструдирования позволяет получить утеплитель с равномерной структурой, состоящей из… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Экструзионный пенополистирол — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете …   Википедия

  • Утеплитель экструдированный — получают путем смешивания гранул полистирола при повышенных температурах с последующим введением вспенивающего агента и выдавливанием из экструдера. Экструзионный пенополистирол применяется в гражданском и промышленном строительстве… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • ГОСТ Р 52953-2008: Материалы и изделия теплоизоляционные. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 52953 2008: Материалы и изделия теплоизоляционные. Термины и определения оригинал документа: 4.7 (теплоизоляционная) пробковая плита: Готовое изделие, полученное из гранулированной пробки, вспученной и связанной при нагревании …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Борисоглебский городской округ — У этого термина существуют и другие значения, см. Борисоглебский район. Борисоглебский городской округ Флаг (описание) …   Википедия

  • Химический завод имени Л. Я. Карпова — ОАО «Химический завод им. Л. Я. Карпова» …   Википедия

  • Фасадная система — …   Википедия

экструдированный XPS (ЭППС), вспененный EPS, пенопласт.

Что такое пенополистирол?


Вспененный, газонаполненный утеплитель на основе стиролов. Один из основных видов материалов служащий для теплоизоляции в строительстве и промышленности. К достоинствам вспененных утеплителей на основе стирола относятся высокая прочность при относительно небольшом весе и его энергоэффективность.


Различают два вида пенополистирола: экструдированный XPS (ЭППС) и вспененный EPS, который часто называют пенопластом. Данные утеплители отличаются как по технологии производства, так и по некоторым свойствам.

Вспененный пенополистирол


Традиционный утеплитель, начал широко использоваться в строительстве в СССР и западных странах в 50-60х годах 20 века. Материал остается актуальным и в наше время. Имеет ряд применений в строительстве, в которых выгодно отличается от других видов утеплителя. Например, в штукатурных фасадах его использование делают уникальным такие свойства, как высокая прочность на сжатие и на отрыв, шероховатая поверхность, дающая отличную адгезию штукатурному слою, ненулевая паропраницаемость и достаточно хорошие теплотехнические характеристики. К достоинствам пенопласта можно также отнести его относительно небольшой удельный вес, что позволяет его эффективно использовать в промышленной упаковке.

Экструдированный пенополистирол


Официальная признанная версия, что этот вид утеплителей изобрели специалисты компании «ДАО Кемикл» в США в семидесятых годах. При этом известно, что задолго до этого в Советском Союзе подобный материал использовался для нужд хозяйственной деятельности. Один из примеров применения в СССР – буйки, обозначающие водную границу. Поэтому отдадим американцам XPS первенство в использовании данного материала именно в строительстве. Экструдированный пенополистирол – уникальный материал, обладающий высокой прочностью и абсолютной водонепроницаемостью, что делает его незаменимым для утепления фундаментов, бассейнов и любыми другими конструкциями работающими во влажной среде. Факторами, ограничивающими применение ЭППС, являются — горючесть данного утеплителя и его паронепроницаемость.

Сравнение экструдированного и вспененного пенопласта








Экструдированный(XPS)


Вспененный (EPS)


Негикроскопичен


Гигроскопичен


Сверхпрочен (до 700 КПа)


Прочен (до 150 Кпа)


Лучшая энергоэффективность


Хорошая энергоэффективность


Нет адгезии к раствору


Лучшие адгезивные свойства к раствору


Паронепроницаем


Паропроницаем


Из таблицы видно, что каждый утеплитель имеет свои преимущества и оптимальный выбор определяется конкретными задачами. Для работы с фасадом обычно выбирают вспененный пенопласт, а для подземных работ — экструдированный. При этом огонь не любят оба вида утеплителей.


Близким по свойствам материалом является PIR – вспененный утеплитель на основе полиизицианурата. Данный материал имеет лучшие в классе теплотехнические характеристики, кроме этого может иметь группу горючести Г1, что позволяет ему использоваться в ряде конструкций в котором обычные виды пенопластов использовать нельзя в силу пожарной небезопасности.


Нам остается только порекомендовать вам конкретных производителей пенополистирола, которым мы доверяем, ознакомиться с продукцией которых вы можете у нас на сайте.

ПЕНОПЛЭКС-официальный сайт производителя теплоизоляции

ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» — один из крупнейших в Европе производителей теплоизоляции из экструзионного пенополистирола.
Благодаря доказанной эффективности решений, продукция компании широко применяется в промышленном и гражданском строительстве,
а также для возведения частных домов и ремонта квартир по всей территории России, в странах СНГ, Европы и дальнего зарубежья.

Компания «ПЕНОПЛЭКС» первой в России начала выпуск теплоизоляции из экструзионного пенополистирола. Более чем за два десятка лет работы в отрасли теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®️
приобрела широкую популярность благодаря ее высоким теплозащитным свойствам, нулевому водопоглощению, высокой прочности, экологической безопасности, биостойкости и
долговечности. Продукция зарекомендовала себя наилучшим образом в любых климатических условиях — от вечной мерзлоты Крайнего Севера до изнуряющей жары в южных регионах.
ПЕНОПЛЭКС®️ с одинаковым успехом хранит тепло и прохладу, поэтому его применение позволяет существенно сократить расходы как на отопление в холодное время года,
так и на кондиционирование летом.

Собираетесь строить загородный дом, коттедж или баню? Планируете ремонт в городской квартире, в подвале или на чердаке? Мечтаете превратить в жилое пространство балкон или лоджию? Подбираете качественные и надежные стройматериалы под объект промышленно-гражданского строительства. Выбирайте эффективную теплоизоляцию!

Строительная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®️ выгодно отличается от минеральных утеплителей и пенопластов. Высокие теплоизоляционные свойства ПЕНОПЛЭКС®️ — низкий коэффициент теплопроводности, нулевое водопоглощение, биостойкость, высокая прочность, небольшой вес, долговечность и экологичность — делают его незаменимым при строительстве и ремонте конструкций любой сложности.

Благодаря однородной прочной структуре и легкому весу теплоизоляционные материалы ПЕНОПЛЭКС®️ очень удобны при монтаже: они не осыпаются и не крошатся, не требуют использования масок и других средств защиты.

Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®️ – современное, высокоэффективное решение по оптимальной цене!

Как определить необходимую толщину и количество плит ПЕНОПЛЭКС®️? — Рассчитайте с помощью простого калькулятора прямо сейчас, на нашем сайте.

Всю дополнительную информацию, которая вам потребуется для теплоизоляции вашего дома или квартиры, Вы найдете на нашем сайте.

Утеплитель ПЕНОПЛЭКС — эффективная теплоизоляция!

Пенополистирол — фасадный утеплитель — ВикиСтрой

Расходы на отопление наших домов в период холодов весьма значительны, а все возрастающая стоимость энергоносителей увеличивает эти затраты год от года. А знаете ли вы, что в холода тепло буквально улетучивается из вашего дома, причем потери тепла не просто велики — они колоссальны! Сегодня большая часть зданий в России, не защищенная изоляционными материалами, теряет порядка 600 гигакалорий тепла с каждого квадратного метра, в то время как с квадратного метра жилья в Германии или в США уходит лишь 40 гигакалорий. Выходит, что домовладельцы фактически оплачивают отопление улицы, а вовсе не своих жилищ… Решить проблему теплопотерь может утепление стен здания с внешней стороны плитами пенополистирола — но так ли все просто с этим теплоизолятором?

История пенополистирола

Все началось в 1839 году, когда немецкий аптекарь Эдуард Симон, экспериментируя со стираксом (смола Liquidambar orientalis), случайно получил стирол. Немного поэкспериментировав со своим открытием, аптекарь установил, что полученное им маслянистое вещество самостоятельно уплотняется, превращаясь в подобие желе. Практической цели в открытии стирола Симон не увидел — назвал желеобразный стирол стиролоксидом и прекратил дальнейшие исследования.

В 1845 году стирол заинтересовал химиков Блита и фон Гофмана — англичанин и немец провели собственные исследования, установив, что это вещество становится желеобразным без доступа кислорода. Химики назвали полученный ими желеобразный стирол метастиролом. Спустя 21 год французский химик Марселин Бертло дал точное название процессу уплотнения стирола — полимеризация.

Герман Штаудингер, 1935 год

В 20-х годах прошлого столетия немецким химиком Германом Штаудингером было сделано эпохальное открытие — нагрев стирола вызывает цепную реакцию, в ходе которой образуются длинные цепочки макромолекул. Именно открытие Штаудингера привело к производству полимеров и пластмасс, за что в 1953 году он и получил Нобелевскую премию.

Первый синтез стирола выполнен исследователями американской компании «The Dow Chemical Company», коммерческое производство полистирола одними из первых запущено компанией «BASF» — в 1930 году ее инженеры разработали технологию производства полимеризированного стирола. В 1949 году компания получила патент на производство шариков из полистирола, вспененных пентаном — сама идея этого изобретения принадлежит инженеру-химику Фрицу Штясны. На основе этого патента в 1951 году «BASF» начинает промышленное производство теплоизолятора под торговой маркой «Styropor», выпускаемого по сей день.

Технология производства пенополистирола

Сырьем для производства всех типов изоляции из полистирола служит гранулированный полистирол, для образования ячеек применяется агент вспенивания. Этапов в технологическом процессе получения пенополистирола несколько:

  • гранулы полистирола засыпаются в бункер предвспенивателя, где они раздуваются и приобретают шарообразную форму. Для получения теплоизолятора меньшей плотности операцию вспенивания повторяют несколько раз, с каждый разом достигая все большего размера шариков с целью уменьшения фактического веса пенополистирола;
  • каждая операция вспенивания сопровождается помещением вспененных гранул в особый бункер, где раздутые шарики полистирола находятся от 12 до 24 часов. За этот срок давление внутри них стабилизируется, а при производстве методом суспензионной полимеризации происходит еще их сушка;
  • по завершении заданного количества операций по вспениванию и выдержав срок вылеживания, полистирольные шарики помещаются в формовочный агрегат, где под действием горячего пара формируется пенополистирольный блок. Зажатые в узкой пресс-форме, расширенные под воздействием пара вспененные гранулы склеиваются друг с другом, сохраняя форму после охлаждения и извлечения из пресс-формы;
  • на последнем этапе блоки пенополистирола, зачастую имеющие внушительные размеры, подлежат резке по заданным размерам. Но прежде блок из формовочного агрегата помещается на промежуточное хранение, где содержится порядка 24 часов. Дело в том, что под воздействием пара пенополистирольный блок набирает излишнюю влагу, а выполнить ровную резку во влажном состоянии пенополистирола никак не получится, т.к. избежать надломов не удастся. После сушки пенополистирольный блок нарезается по вертикали или горизонтали станочной пилой.

Основных способов производства пенополистирола два — суспензионная полимеризация и поляризация в массе. Технология суспензионной полимеризации базируется на неспособности воды к растворению виниловых полимеров. На этапе вспенивания гранулы стирола засыпаются в реакторы-автоклавы объемом до 50 м3, заполненные деминерализованной водой с растворенными в ней инициатором полимеризации и стабилизатором эмульсии. Полимеризации проходит под постоянным давлением, с равномерным подъемом температуры от начальных 40 до максимальных 130оС — на весь процесс отводится около 14 часов. Вспененный полимер извлекается из реактора вместе с водной суспензией, отделяется от нее в центрифуге, затем промывается водой и проходит стадию сушки. Основные преимущества данной технологии — постоянное промешивание гранул полимера внутри реактора в ходе полимеризации, эффективное распределение и отвод тепла, что обеспечивает в результате значительный срок хранения вспененного полимера.

Технология полимеризации в массе осуществляется иначе — вода отсутствует, процесс полимеризации непрерывен и проходит при более высоких температурах. В серии последовательно соединенных друг с другом мешалок-реакторов, при температуре от начальных 80 до конечных 220оС, гранулы полистирола вспениваются. Полимеризация считается состоявшейся и завершенной, если расплавлено от 80 до 90% исходного стирола. При создании вакуума в последнем реакторе колонного типа не прореагировавший стирол устраняется, затем в расплав вводятся антипирены, красители, стабилизаторы и другие добавки, в результате действия которых происходит гранулирование полимера. Не вступивший в реакцию и извлеченный стирол используется при следующей закладке. Довести процесс полимеризации сырья до получения свыше 90% вспененного полистирола при этой технологии крайне затруднительно, т.к. скорость проведения реакции достаточно высока, а возможность отвода тепла здесь отсутствует.

Производство вспененного полистирола по методу суспензионной полимеризации более распространено в России и СНГ, в странах Запада и Америки преобладает технология полимеризации в массе, позволяющая получить теплоизолятор с более высокими характеристиками по плотности, гибкости, четкости границ и цвету, не говоря уже о меньшем проценте отхода.

Технология получения экструдированного (экструзионного) пенополистирола в целом схожа с технологией полимеризации. Разница заключается в продавливании расплава с введенными в его состав агентами вспенивания через пресс-экструдер, получая в результате теплоизолятор с ячейками диаметром до 0,2 мм. Именно малый размер ячеек обеспечивает экструдированному пенополистиролу высокие эксплуатационные свойства и популярность в сфере строительства.

Области применения

Сочетание прочностных и теплоизоляционных свойств, легкости в обработке и переработке, низкой стоимости — благодаря этим характеристикам пенополистирол широко распространен в самых разных сферах нашей жизнедеятельности. Чаще всего этот материал применяется для: упаковки различных товаров и оборудования; изотермической упаковки продуктов питания; производства одноразовой посуды; гасителей энергии в автопромышленности; спасательных плавательных средств; объемной наружной рекламы и т.д.

Отсутствие угрозы пыления — главного положительного отличия пенополистирола от минеральной ваты, позволяет использовать этот материал для термоизоляции холодильного оборудования в пищевой промышленности.

Пенополистирол применяется для термоизоляции дорожного полотна, препятствуя промерзанию основания. Для этой цели используются марки пенополистирола высокой плотности — от 35 кг/м3 и выше. Этот материал используется и для термоизоляции железнодорожного полотна, эффективно препятствуя перекосам рельс и их проседанию на неустойчивых грунтах.

Пенополистирол в строительстве

Одним из первых применять пенопласт для утепления зданий начал американец Хут Хеддок. По его словам, идея термоизоляции домов возникла случайно — Хут заказал в кафе чашку горячего кофе и вдруг обратил внимание, что горячая жидкость в одноразовом стаканчике из полистирола совсем не обжигает пальцы. Проведя в 1984 году эксперимент — построив дом на Аляске и утеплив его пенопластом — он убедился в эффективности полистиролового теплоизолятора.

По ГОСТ 15588-86 допустимо применение пенополистирол в качестве изолирующего промежуточного слоя строительных конструкций. В странах Евросоюза пенополистирол более 40 лет успешно применяется в фасадном утеплении — плиты пенополистирола наклеиваются на основной конструкционный материал, будь то бетон или кирпич, с внешней (наружной) стороны, поверху их покрывают слоем штукатурки.

Как отмечают европейские архитекторы, применение пенополистирола в фасадном утеплении сокращает энергозатраты на отопление троекратно.

Плиты и блоки из экструдированного пенополистирола применяются в качестве несъемной опалубки и одновременного теплоизолятора. Применяемая технология такова: пенополистирольные плиты устанавливаются на заданном расстоянии друг от друга, соединяются между собой особой системой стяжек, в промежуток между плитами укладывается арматура армирования и заливается бетон. Разнообразие готовых блоков из пенополистирола позволяет выстраивать фасады сложной архитектуры. На собранные из блоков экструдированного пенополистирола и заполненные бетоном стены обязательно наносится защитное покрытие — снаружи это может быть облицовочный кирпич или цементно-песчаная штукатурка, изнутри два слоя гипсокартона со стыковкой «в разбежку» или слой штукатурки. Важное условие для опалубки из пенополистирола: плотность этого материала в блоках опалубки должна быть не менее 35 кг/м3.

Клей для пенополистирола не должен содержать в своем составе органических растворителей, разрушающих полистирол. Наиболее безопасно использовать клеи на основе цемента, фасованные в крафт-мешки по 25 кг и затворяемые водой — неорганические компоненты таких смесей не окажут на полистирол никакого отрицательного действия. Важный момент: необходимо достичь наибольшей площади контакта плиты пенополистирола с утепляемой поверхностью (в идеале — 100% площадь контакта) чтобы исключить воздушные пазухи, выступающие в роли мостов холода и накапливающие конденсат.

Свойства и характеристики пенополистирола

Теплопроводимость

Высокие теплоизоляционные свойства пенополистирола объясняются его строением, образованным множеством спаянных между собой шариков, в свою очередь состоящих из множества ячеек с заключенным в них воздухом. А поскольку воздух внутри ячеек не способен перемещаться, то именно он выступает в роли теплоизолятора — неподвижная воздушная среда обладает отличными изоляционными свойствами. По своей сути, пенополистирол состоит из воздуха — 98% воздуха и лишь 2% исходного полистирола.

Коэффициент теплопроводности этого материала ниже, чем у любого другого теплоизолятора, в т.ч. минеральной ваты, и находится в диапазоне 0,028-0,034 Вт/м·К. Теплопроводность пенополистирола возрастает при повышении его плотности, к примеру, у экструдированного пенополистирола с плотностью 45 кг/м3 коэффициент теплопроводности составляет 0,030 Вт/м·К. Рабочие температуры, при которых пенополистирол сохраняет свои свойства — от — 50 до +75оС.

Водопоглощение и паропроницаемость

Если сравнить экструдированный пенополистирол с пенопластом, произведенным из того же стирола, но по несколько другой технологии, то паропроницаемость пенопласта равна нулю, а экструдированный пенополистирол обладает паропроницаемостью в 0,019-0,015 Мг/(м·ч·Па). Возникает вопрос: как такое возможно, ведь структура любого материала из вспененного полистирола не может пропускать пар? Причина паропроницаемости более плотного по сравнению с пенопластом экструзионного пенополистирола — пар проникает в шарики и составляющие их ячейки по его сторонам, разрезанные при формовке, в то время как формовка пенопластовых изделий выполняется без резки. С водопоглощением ситуация обстоит наоборот: пенопласт способен впитать до 4% воды при погружении или соприкосновении с ней, а экструдированный пенополистирол — лишь 0,4%, что объясняется его большей плотностью.


Закрытоячеистая структура экструдированного пенополистирола

Прочность

По прочности безусловным лидером является экструдированный пенополистирол — его прочность статического изгиба равна 0,4 — 1,0 кгс/м2, пенопласта же — 0,07-0,20 кгс/м2. Связи между молекулами экструзионного пенополистирола многократно прочнее, чем в структуре пенопласта. Поэтому производство и использование последнего все более сокращается — на смену пенопласту приходит более прочный и современный теплоизолятор, которым является пенополистирол, полученный методом продавливания через пресс-экструдер.

Взаимодействие с химическими и органическими продуктами

На пенополистирол не оказывают никакого воздействия: строительные растворы на основе гипса, цемента, ангидрита или извести; битумные смолы, сода каустическая, растворы мыла и соли, минеральные удобрения, грунтовые воды и эмульсии, применяемые при асфальтировании. Повреждают, разрушают структуру и полностью растворяют пенополистирол в некоторых случаях: олифы, некоторые виды лаков, органические растворители (скипидар, ацетон и т.д.), спиртосодержащие соединения и нефтепродукты.

Кроме того, на открытые поверхности пенополистирола оказывает разрушающее воздействие ультрафиолет солнечных лучей — регулярно облучаемая ими поверхность теряет упругость и прочность, после чего следует разрушение структуры пенополистирола атмосферными явлениями.

Звукопроводимость

Использование пенополистирола для звукоизоляции эффективно лишь частично — при достаточной толщине этот материал отлично подходит для защиты от ударного шума, но не способен бороться с воздушными шумами, звуковые волны которых распространяются по воздуху. Неспособность пенополистирола гасить воздушные шумы связана с полной изоляцией составляющих его ячеек и значительной жесткости внешних поверхностей.

Биологическая устойчивость

Жизнедеятельность плесени на поверхностях пенополистироловых плит невозможна — таковы результаты лабораторных испытаний 2004 года, проведенных в США по заказу американских производителей пенополистирола.

Характеристики по пожарной безопасности, экологичности и долговечности пенополистирола

Производители этого теплоизоляционного материала называют его исключительно экологически безопасным, негорючим и сохраняющим свои эксплуатационные свойства долгие годы. Внешне это так и выглядит — исключение фреона из технологического процесса не вредит озоновому слою, введение антипиренов делает пенополистирол не поддерживающим горение, а лабораторные испытания десятками циклов замораживания и оттаивания характеризуют долговечность. Однако более пристальное изучение пенополистирола показывает несколько иную картину…

Окисления воздухом материалов на основе стирола полностью избежать невозможно, причем у пенопластов скорость окисления выше, чем у экструдированного пенополистирола — в структуре пенопластов более крупные шарики и менее прочные связи. Чем выше температура — тем больше скорость окисления, при этом гореть пенополистиролу не требуется, выделение толуола, бензола, этилбензола, формальдегида, ацетофенона и метилового спирта происходит в процессе воздушного окисления при комнатной температуре более +30оС. Кроме того, свежеуложенный пенополистирол выделяет стирол, не полимеризированный в процессе производства. Повторюсь — 100% полимеризация всего исходного сырья, заложенного в реактор, невозможна.

Все виды полистирола горючи — с точки зрения официальной системы классификации строительных материалов, те из них, что утрачивают изначальный объем при нагреве в воздушном пространстве, являются горючими. Утверждения производителей полистирола любого типа о его самостоятельном затухании не отражают пожарные характеристики полистирола в полной мере, т.е. информация намеренно искажается.

Продукты горения пенополистирола

Большинство производителей этого теплоизолятора утверждают, что под нагревом пенополистирол выделяет не больше ядовитых веществ, чем дерево. Если при горении дерева выделяются боевые отравляющие вещества, то такое утверждение верно — ведь оплавляясь под воздействием тепла свыше 80оС, пенополистирол выделяет в воздушную среду большое количество дыма и сажи, содержащего в т.ч. небольшие количества гидробромида (бромистого водорода), гидроцианида (синильной кислоты) и карбонилдихлорида (фосгена).

Так что же дает производителям пенополистирола утверждать, что их продукт менее опасен при возгорании, чем древесина? По российскому ГОСТ 30244-94 подобное заявления было бы просто невозможно, ведь этот стандарт относит материалы на основе пенополистирола, как наиболее горючие, к группам Г3 и Г4. А вот в Европе существует иная методика оценки горючести, вернее, их целых три — биологическая, химическая и комплексная. По биологической методике оценки токсичности наиболее опасным материалом является именно древесные материалы — быстро сгорают с выделением большого количества СО2 при температур самовозгорания. Но оценка токсичности биологическим методом дается лишь по нескольким конечным параметрам, несопоставимым, к примеру, при сравнении на токсичность продуктов горения древесины и полистирола. Точно так же обстоят дела с вычислением токсичности химическим методом…

Реальную картину дает лишь комплексный метод, безоговорочно применяемый в Европе ко всем полимерным материалам.

Однако в России поставщики европейского пенополистирола и местные производители демонстрируют покупателям экспертные заключения лишь по биологическому и химическому методам, активно придавая эти данные широкой огласке.

Еще один классический ход, якобы демонстрирующий негорючесть полистирола: плиту подвешивают в воздухе, направляют на нее пламя горелки — так часть плиты, куда попадает открытое пламя, выгорает, но далее огонь не распространяется. Какое заключение можно дать полистиролу после просмотра этого ролика? А никакого — если эту же плиту полистирола уложить на жесткую негорючую поверхность, то капли расплава, образующиеся при горении материала, разнесут высокую температуру и открытое пламя по всей площади плиты, которая сгорит полностью!

Коэффициент дымообразования для пенополистирола, не содержащего антипирены, равен 1 048 м2/кг, но у самозатухающего пенополистирола с введенными в его состав антипиренами этот показатель выше — 1 219 м2/кг! Для сравнения: коэффициент дымообразования резины равен 850 м2/кг, а древесины, с которой производители постоянно сравнивают продукты полистирола — лишь 23 м2/кг. Поскольку для не специалиста в вопросах пожарной безопасности приведенные значения дымообразования ничего не объясняют, приведу такие данные — если задымленность в помещении составляет более 500 м2/кг, то на расстоянии вытянутой руки не будет видно ровным счетом ничего.

Последствия горения полистирола известны по трагедии 2009 года, произошедшей в Перми, в ночном клубе «Хромая лошадь» — большинство погибших в этом пожаре задохнулись продуктами горения утеплителя, которым были открыто обшиты внутренние перегородки. Нужно отметить, что владельцы клуба сэкономили на утеплителе, использовав не экструдированный пенополистирол, а упаковочный пенопласт меньшей плотности, который превосходно горит и не склонен к самозатуханию.

Долговечность пенополистирола

При покупке действительно качественного теплоизоляционного материала, соблюдении всех требований по монтажу, полноценному закрытию внешней площади пенополистирола слоем качественной штукатурки или декоративными панелями, его срок службы составит свыше 30 лет. Но эти условия в действительности никогда не соблюдаются на 100% — непрофессионализм монтажников, попытки заказчиков уменьшить расходы, ошибки в расчетах и надежда «на авось».

Классическим просчетом является ставка на толщину пенополистирола — мол, если монтировать плиты 30 см толщины, то теплоизоляционный эффект возрастет в разы с одновременным увеличением срока службы материла. В действительности с увеличением толщины срок службы полистироловой теплоизоляции будет сокращаться, т.к. значительные температурные перепады вызовут деформации и усадку, образовывая трещины и уменьшение площади прямого контакта плит пенополистирола с изолируемой поверхностью, образовывая обширные воздушные пазухи. В странах Евросоюза толщина пенополистирола, применяемого для фасадного утепления, не может превышать 3,5 см — это требование, помимо вопросов долговечности теплоизоляции, связано с пожарной безопасностью, ведь чем тоньше слой пенополистирола, тем меньшее количество продуктов горения будет выделено им при пожаре.

Самозатухающий пенополистирол

В целях уменьшения угрозы возгорания производители вводят в состав полистирола антипирены, как правило, это гексабромциклододексан. В России пенополистирол с антипиренами в своем составе маркируется литерой «С», означающей «самозатухающий».

По большому счету самозатухающий пенополистирол горит не хуже материалов, не содержащих антипирен.

Возникает вопрос — так что же означает литера «С»? А означает она, что данный пенополистирол не самовоспламенится при повышении температуры, не более того. По степени горючести самозатухающему пенополистиролу присвоен класс Г2, но стоит учесть, что в течение срока эксплуатации антипирен будет постепенно утрачивать свои свойства, т.е. через несколько лет фактический класс горючести такого пенополистирола будет не выше Г3-Г4.

Критерии выбора пенополистирола

Дешевизна, высокие теплоизоляционные качества сделали материалы на основе полистирола крайне популярными на строительном рынке. А нарастание спроса привело к появлению множества предприятий, наперебой предлагающих продукцию собственного производства, заявляющих ее исключительное качество.

Будьте внимательны подбирая марку пенополистирола — в качестве фасадного утеплителя правильным будет выбрать ПСБ-С (пенополистирол самозатухающих) не ниже 40-й марки. При этом стоит учитывать нюанс — производитель в рамках разработанного им же ТУ выпускает ПСБ-С-40 плотностью в диапазоне от 28 до 40 кг/м3, а вовсе не 40 кг/м3, как предполагает несведущий покупатель, ориентируясь на цифру в марке. Вполне естественно, что производителю выгоднее выпускать марку 40 с наименьшей плотностью, ведь таким образом он больше зарабатывает, затрачивая меньше на исходное сырье. Марки пенополистирола ниже 25-й использовать в строительстве бессмысленно — плотность такого пенополистирола фактически будет соответствовать упаковочному пенопласту, непригодному для фасадного утепления из-за быстрой утраты эксплуатационных качеств.

Неплохо было бы выяснить, какой технологический процесс получения пенополистирола применяется на предприятии данного производителя. Если предприятие выпускает пенополистирол плотностью более 35 кг/м3, то это должен быть метод экструзии, т.к. без сжимания в процессе производства наибольшая плотность полистирола не превысит 17 кг/м3.

Узнать качество полистирола можно, надломив его — материал низкой плотности (применяемый лишь для упаковки) надломится между шариками, их форма в месте надлома будет округлой, размер различным. Надлом качественного экструзионного пенполистирола покажет образующие его многогранники одинакового размера, линия надлома частично пройдет через них.

Верным решением будет приобретение пенополистирола известных производителей Европы «BASF», «Nova Chemicals», «Styrochem», «Polimeri Europa» или отечественных «Технониколь», «Пеноплэкс». Производственные мощности данных производителей пенополистирола достаточны для выпуска действительно качественного продукта.

В завершении

При наличии негативных характеристик по горючести и продуктам горения, пенополистирол является одним из лучших и, одновременно, недорогих теплоизоляторов. Заключив плиту полистирола между двумя слоями цементной штукатурки, можно получить качественную теплоизоляцию зданий и помещений — отрицать этот факт бессмысленно. В Европе порядка 80% зданий общественного и жилого назначения утеплены по фасаду именно пенополистиролом.

Пенополистирол в качестве строительного утеплителя полноценную проверку временем еще не прошел — с момента первого применения прошло не более 40 лет.

Широко распространяемая производителями информация о неизменном качестве в течение 80-ти летней эксплуатации основывается на лабораторных испытаниях, на которые можно повлиять — скажем, предоставив для анализа особую партию образцов.

При утеплении пенополистиролом фасадов крайне важно полностью защитить внешнюю поверхность этого теплоизолятора достаточным слоем штукатурки на цементном связующем — малейшая площадь контакта пенополистирола с атмосферой и солнечным ультрафиолетом приведет к его быстрому разрушению.

Стоит ли утеплять этим материалом внутренние помещения — не стоит, несмотря на все заверения производителей. Они-то дадут гарантии, но какой от этого будет толк в случае пожара…

Абдюжанов Рустам, рмнт.ру

03.10.11

Полистирол — Polystyrene — abcdef.wiki

Полимер

Полистирол
Имена
Название ИЮПАК

Поли (1-фенилэтен)

Другие названия

Термокол

Идентификаторы
Сокращения PS
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.105.519
Характеристики
(C 8 H 8 ) сущ.
Плотность 0,96–1,05 г / см 3
Температура плавления ~ 240 ° C (464 ° F; 513 K) для изотактического полистирола
Точка кипения 430 ° C (806 ° F, 703 K) и деполимеризуется
Нерастворимый
Растворимость Растворим в бензоле, дисульфиде углерода, хлорированных алифатических углеводородах, хлороформе, циклогексаноне, диоксане, этилацетате, этилбензоле, MEK, NMP, THF.
Теплопроводность 0,033 Вт / (м · К) (пена, ρ 0,05 г / см 3 )
1,6; диэлектрическая проницаемость 2,6 (1 кГц — 1 ГГц)
Родственные соединения

Родственные соединения

Стирол (мономер)
Ссылки на инфобоксы

Химическое соединение

Упаковка из пенополистирола

Контейнер для йогурта из полистирола

Полистирол ( ПС ) представляет собой синтетический ароматический углеводородный полимер , сделанный из мономера , известного как стирол . Полистирол бывает твердым или вспененным. Полистирол общего назначения прозрачный, твердый и хрупкий. Это недорогая смола на единицу веса. Он является плохим барьером для кислорода и водяного пара и имеет относительно низкую температуру плавления. Полистирол — один из наиболее широко используемых пластиков , объем производства которого составляет несколько миллионов тонн в год. Полистирол может быть естественно прозрачным , но может быть окрашен красителями. Использование включает в себя защитную упаковку (например, упаковку арахиса и футляры для драгоценностей, используемые для хранения оптических дисков, таких как компакт-диски и иногда DVD ), контейнеры, крышки, бутылки, подносы, стаканы, одноразовые столовые приборы и изготовление моделей.

Как термопластичный полимер, полистирол находится в твердом (стекловидном) состоянии при комнатной температуре, но течет при нагревании выше примерно 100 ° C, температуры стеклования . При охлаждении он снова становится жестким. Это температурное поведение используется для экструзии (как в пенополистироле ), а также для формования и вакуумного формования , поскольку его можно отливать в формы с мелкими деталями.

По стандартам ASTM полистирол не считается биоразлагаемым . Он накапливается в виде мусора во внешней среде , особенно вдоль берегов и водных путей, особенно в форме пены, а также в Тихом океане.

История

Полистирол был открыт в 1839 году Эдуард Симона , в аптекаря из Берлина. Из сторакса , смолы восточного дерева сладкой жевательной резинки Liquidambar orientalis , он извлек маслянистое вещество, мономер, который назвал стиролом. Несколько дней спустя Саймон обнаружил, что стирол загустел в желе, которое он назвал оксидом стирола («Стиролоксидом»), потому что он предположил окисление. К 1845 году химик из Ямайки Джон Баддл Блит и немецкий химик Август Вильгельм фон Хофманн показали, что такое же превращение стирола происходит в отсутствие кислорода. Они назвали продукт «метастирол»; Анализ показал, что он был химически идентичен стиролоксиду Саймона. В 1866 году Марселлин Бертло правильно определил образование метастирола / стиролоксида из стирола как процесс полимеризации . Примерно 80 лет спустя после тезиса немецкого химика-органика Германа Штаудингера (1881–1965) выяснилось, что нагревание стирола запускает цепную реакцию с образованием макромолекул . Это в конечном итоге привело к тому, что вещество получило свое нынешнее название — полистирол.

Компания IG Farben начала производство полистирола в Людвигсхафене примерно в 1931 году, надеясь, что он станет подходящей заменой литому под давлением цинку во многих сферах применения. Успех был достигнут, когда они разработали корпус реактора, в котором полистирол экструдировали через нагретую трубу и резак, производя полистирол в форме гранул.

Отис Рэй Макинтайр (1918–1996), инженер-химик компании Dow Chemical, заново открыл процесс, впервые запатентованный шведским изобретателем Карлом Мунтерсом. По данным Института истории науки, «Dow купила права на метод Мунтерса и начала производить легкий, водостойкий и плавучий материал, который казался идеально подходящим для строительства доков и судов, а также для изоляции домов, офисов и птичников». В 1944 году был запатентован пенополистирол .

До 1949 года инженер-химик Фриц Стастны (1908–1985) разработал предварительно расширенные шарики из полистирола с добавлением алифатических углеводородов, таких как пентан. Эти шарики являются сырьем для формования деталей или экструдирования листов. BASF и Stastny подали заявку на патент, который был выдан в 1949 году. Процесс формования был продемонстрирован на выставке Kunststoff Messe 1952 года в Дюссельдорфе. Продукция получила название Стиропор.

Кристаллическая структура изотактического полистирола была описана Джулио Натта .

В 1954 году Копперс компании в Питтсбурге, штат Пенсильвания , разработанный пенополистирола (EPS) пены под торговой маркой Dylite. В 1960 году компания Dart Container , крупнейший производитель поролоновых стаканов, отправила свой первый заказ.

Состав

С химической точки зрения полистирол представляет собой длинноцепочечный углеводород, в котором чередующиеся углеродные центры присоединены к фенильным группам (производным бензола ). Химическая формула полистирола (C
8ЧАС
8)
п; он содержит химические элементы углерод и водород .

Свойства материала определяются краткосрочным притяжением Ван-дер-Ваальса между полимерными цепями. Поскольку молекулы состоят из тысяч атомов, совокупная сила притяжения между молекулами велика. При нагревании (или быстрой деформации из-за сочетания вязкоупругих и теплоизоляционных свойств) цепи могут принимать более высокую степень подтверждения и скользить друг мимо друга. Эта межмолекулярная слабость (по сравнению с высокой внутримолекулярной силой из-за углеводородной основы) придает гибкость и эластичность. Способность системы легко деформироваться выше температуры стеклования позволяет полистиролу (и термопластичным полимерам в целом) легко размягчаться и формоваться при нагревании. Экструдированный полистирол примерно такой же прочный, как нелегированный алюминий, но гораздо более гибкий и менее плотный (1,05 г / см 3 для полистирола против 2,70 г / см 3 для алюминия).

Производство

Полистирол — это аддитивный полимер, который образуется при соединении мономеров стирола ( полимеризация ). При полимеризации углерод-углерод п — связь из винильной группы нарушается , и новый углерод-углерод σ связь образуется, присоединение к углероду другого мономера стирола в цепи. Поскольку при его получении используется только один вид мономера, это гомополимер. Вновь образованная σ-связь прочнее, чем разорванная π-связь, поэтому полистирол трудно деполимеризовать. Около нескольких тысяч мономеров обычно составляют цепочку из полистирола, что дает молекулярную массу 100 000–400 000 г / моль.

Каждый углерод основной цепи имеет тетраэдрическую геометрию , и те атомы углерода, которые имеют присоединенную фенильную группу (бензольное кольцо), являются стереогенными . Если бы скелет был уложен в виде плоской вытянутой зигзагообразной цепи, каждая фенильная группа была бы наклонена вперед или назад по сравнению с плоскостью цепи.

Относительное стереохимическое соотношение последовательных фенильных групп определяет тактичность , которая влияет на различные физические свойства материала.

Тактичность

В полистироле тактичность описывает степень, в которой фенильная группа равномерно выровнена (расположена с одной стороны) в полимерной цепи. Тактичность сильно влияет на свойства пластика. Стандартный полистирол — атактический. Диастереомер , где все фенильные группы находятся на той же стороне, называется изотактический полистирол, который не производится на коммерческой основе .

Атактический полистирол

Единственная коммерчески важная форма полистирола — атактическая , в которой фенильные группы случайным образом распределены по обеим сторонам полимерной цепи. Такое случайное расположение предотвращает выравнивание цепей с достаточной регулярностью для достижения какой-либо кристалличности . Пластик имеет температуру стеклования T g ~ 90 ° C. Полимеризация инициируется свободными радикалами .

Синдиотактический полистирол

Полимеризация Циглера-Натта может дать упорядоченный синдиотактический полистирол с фенильными группами, расположенными на чередующихся сторонах углеводородной основной цепи. Эта форма является высококристаллической с Т пл (точка плавления) 270 ° C (518 ° F). Синдиотактическая полистирольная смола в настоящее время производится под торговой маркой XAREC корпорацией Idemitsu, которая использует металлоценовый катализатор для реакции полимеризации.

Деградация

Полистирол относительно химически инертен. Несмотря на то, что он водонепроницаем и устойчив к разрушению под действием многих кислот и оснований, он легко подвергается воздействию многих органических растворителей (например, он быстро растворяется при воздействии ацетона ), хлорированных растворителей и ароматических углеводородных растворителей. Из-за своей упругости и инертности он используется для изготовления многих предметов торговли. Как и другие органические соединения, полистирол горит с образованием диоксида углерода и водяного пара в дополнение к другим побочным продуктам термического разложения. Полистирол, будучи ароматическим углеводородом , обычно сгорает не полностью, на что указывает сажистое пламя.

Процесс деполимеризации полистирола в его мономер , стирол , называется пиролизом . Это включает использование высокой температуры и давления для разрыва химических связей между каждым соединением стирола. Пиролиз обычно достигает 430 ° C. Высокие затраты энергии на это затрудняют промышленную переработку полистирола обратно в стирольный мономер.

Организмы

Считается, что полистирол не поддается биологическому разложению. Однако некоторые организмы способны разлагать его, хотя и очень медленно.

В 2015 году исследователи обнаружили, что мучные черви , личинки чернотелка Tenebrio molitor , могут перевариваться и питаться здоровой пищей из EPS. Около 100 мучных червей могут потреблять от 34 до 39 миллиграммов этой белой пены в день. Было обнаружено, что помет мучного червя безопасен для использования в качестве почвы для сельскохозяйственных культур.

В 2016 году также сообщалось, что супергервицы ( Zophobas morio ) могут поедать пенополистирол (EPS). Группа старшеклассников из Университета Атенео-де-Манила обнаружила, что по сравнению с личинками Tenebrio molitor, личинки Zophobas morio могут потреблять большее количество EPS в течение более длительных периодов времени.

Бактерия Pseudomonas putida способна превращать стирольное масло в биоразлагаемый пластик PHA . Когда-нибудь это может быть использовано для эффективной утилизации пенополистирола. Стоит отметить, что полистирол должен пройти пиролиз, чтобы превратиться в стирольное масло.

Формы произведены

Полистирол обычно формуют под давлением , формуют в вакууме или экструдируют, в то время как пенополистирол экструдируют или формуют специальным способом. Также производятся сополимеры полистирола ; они содержат один или несколько других мономеров в дополнение к стиролу. В последние годы также производятся композиты из пенополистирола с целлюлозой и крахмалом. Полистирол используется в некоторых взрывчатых веществах на полимерной связке (PBX).

Листовой или формованный пенополистирол

Чехол для компакт-диска из полистирола общего назначения (GPPS) и ударопрочного полистирола (HIPS)

Одноразовая бритва из полистирола

Полистирол (PS) используется для производства одноразовых пластиковых столовых приборов и посуды, футляров для компакт-дисков , корпусов дымовых извещателей , рамок для номерных знаков , комплектов для сборки пластиковых моделей и многих других предметов, где требуется жесткий и экономичный пластик. Методы производства включают термоформование ( вакуумное формование ) и литье под давлением .

Чашки Петри из полистирола и другие лабораторные контейнеры, такие как пробирки и микропланшеты, играют важную роль в биомедицинских исследованиях и науке. Для этих целей изделия почти всегда изготавливают литьем под давлением и часто стерилизуют после формования, либо облучением, либо обработкой оксидом этилена . Модификация поверхности после формования, обычно с использованием плазмы , обогащенной кислородом , часто проводится для введения полярных групп. Большая часть современных биомедицинских исследований опирается на использование таких продуктов; поэтому они играют решающую роль в фармацевтических исследованиях.

Тонкие листы полистирола используются в конденсаторах из полистирольной пленки, поскольку они образуют очень стабильный диэлектрик , но в значительной степени вышли из употребления в пользу полиэстера .

Пены

Крупный план упаковки из пенополистирола

Пенополистирол на 95-98% состоит из воздуха. Пенополистирол является хорошими теплоизоляционными материалами и поэтому часто используется в качестве строительных изоляционных материалов, например, в изоляционных бетонных опалубках и конструкционных изоляционных панельных строительных системах. Серый пенополистирол с графитом обладает превосходными изоляционными свойствами.

Карл Мунтерс и Джон Гудбранд Тандберг из Швеции получили патент США на пенополистирол в качестве изоляционного продукта в 1935 году (номер патента США 2,023,204).

Пенопласт также обладает хорошими демпфирующими свойствами, поэтому широко используется в упаковке. Торговая марка « Пенополистирол» компании Dow Chemical неофициально используется (в основном в США и Канаде) для всей продукции из пенополистирола, хотя строго ее следует использовать только для пенополистирола «экструдированный с закрытыми порами», производимого Dow Chemicals.

Пенопласт также используется для изготовления ненесущих архитектурных конструкций (например, декоративных столбов ).

Пенополистирол (EPS)

Плиты Thermocol из шариков пенополистирола (EPS). Тот, что слева, из упаковочной коробки. Тот, что справа, используется для поделок. Он имеет пробковую бумажную текстуру и используется для декораций сцены, выставочных моделей, а иногда и в качестве дешевой альтернативы стеблям шола ( Aeschynomene aspera ) для художественных работ.

Сечение блока термоколяски под световым микроскопом ( светлое поле , объектив = 10 ×, окуляр = 15 ×). Большие сферы представляют собой шарики из пенополистирола, которые были сжаты и сплавлены. Яркое звездообразное отверстие в центре изображения — это воздушный зазор между бусинами, края которого не полностью срослись. Каждая бусинка сделана из тонкостенных пузырьков полистирола, наполненных воздухом.

Пенополистирол (EPS) — это жесткий и прочный пенопласт с закрытыми ячейками с нормальным диапазоном плотности от 11 до 32 кг / м 3 . Обычно он белый и сделан из гранул предварительно вспененного полистирола. Процесс производства пенополистирола обычно начинается с создания мелких шариков из полистирола. Мономеры стирола (и, возможно, другие добавки) суспендированы в воде, где они подвергаются радикальной аддитивной полимеризации. Гранулы полистирола, сформированные с помощью этого механизма, могут иметь средний диаметр около 200 мкм. Затем шарики пропитываются «вспенивающим агентом», материалом, который позволяет шарикам расширяться. Пентан обычно используется в качестве вспенивателя. Гранулы добавляют в реактор с непрерывным перемешиванием вместе с вспенивающим агентом, среди других добавок, и вспенивающий агент просачивается в поры внутри каждой гранулы. Затем шарики расширяются с помощью пара.

EPS используется для пищевых контейнеров , формованных листов для теплоизоляции зданий и упаковочного материала либо в виде твердых блоков, предназначенных для размещения защищаемого объекта, либо в виде «арахиса» с сыпучим наполнением, смягчающего хрупкие предметы внутри коробок. EPS также широко используется в автомобилестроении и безопасности дорожного движения, таких как мотоциклетные шлемы и дорожные ограждения на автомобильных гоночных трассах .

Значительная часть всей продукции из пенополистирола производится методом литья под давлением. Инструменты для литья под давлением, как правило, изготавливаются из стали (которая может быть закалена и покрыта гальваническим покрытием) и алюминиевых сплавов. Управление пресс-формами осуществляется через разделитель через систему каналов, состоящую из ворот и направляющих. В США и Канаде пенополистирол в просторечии называют «пенополистиролом», неправильно применяемым обобщением экструдированного полистирола марки Dow Chemical .

EPS в строительстве

Листы EPS обычно упаковываются как жесткие панели ( обычно в Европе это размер 100 см x 50 см, обычно в зависимости от предполагаемого типа соединения и методов склеивания, на самом деле это 99,5 см x 49,5 см или 98 см x 48 см; реже — 120 x 60 см; размер 4 на 8 футов (1,2 на 2,4 м) или 2 на 8 футов (0,61 на 2,44 м) в США). Обычная толщина от 10 мм до 500 мм. Многие настройки, добавки и тонкие дополнительные внешние слои с одной или обеих сторон часто добавляются для улучшения различных свойств.

Теплопроводность измеряется в соответствии с EN 12667. Типичные значения варьируются от 0,032 до 0,038 Вт / (м⋅К) в зависимости от плотности плиты EPS. Значение 0,038 Вт / (м⋅К) было получено при 15 кг / м 3, в то время как значение 0,032 Вт / (м⋅К) было получено при 40 кг / м 3 в соответствии с техническими данными K-710 от StyroChem Finland. . Добавление наполнителей (графит, алюминий или углерод) недавно позволило теплопроводности пенополистирола достичь примерно 0,030–0,034 Вт / (м⋅К) (всего 0,029 Вт / (м⋅К)), и поэтому имеет серый цвет. / черный цвет, который отличает его от стандартного EPS. Несколько производителей пенополистирола в Великобритании и ЕС произвели различные виды пенополистирола с повышенной термостойкостью для этого продукта.

Сопротивление диффузии водяного пара ( μ ) EPS составляет около 30–70.

ICC-ES ( Служба оценки Международного совета по кодам) требует, чтобы плиты из пенополистирола, используемые в строительстве, соответствовали требованиям ASTM C578. Одно из этих требований состоит в том, чтобы предельный кислородный индекс EPS, измеренный по ASTM D2863, был выше 24 об.%. Типичный EPS имеет кислородный индекс около 18 об.%; таким образом, антипирен добавляется к стиролу или полистиролу во время образования EPS.

Плиты, содержащие антипирен, при испытании в туннеле с использованием метода испытаний UL 723 или ASTM E84 будут иметь индекс распространения пламени менее 25 и индекс образования дыма менее 450. ICC-ES требует использования 15- минимальный тепловой барьер, когда плиты EPS используются внутри здания.

По данным организации EPS-IA ICF, типичная плотность пенополистирола, используемого для изоляционных бетонных форм ( пенополистиролбетон ), составляет от 1,35 до 1,80 фунта на кубический фут (от 21,6 до 28,8 кг / м 3 ). Это EPS типа II или IX согласно ASTM C578. Блоки или плиты из пенополистирола, используемые в строительстве, обычно режутся с помощью горячей проволоки.

Экструдированный полистирол (XPS)

Экструдированный пенополистирол (XPS) состоит из закрытых ячеек. Он обеспечивает улучшенную шероховатость поверхности, большую жесткость и пониженную теплопроводность. Диапазон плотности 28–45 кг / м 3 .

Экструдированный пенополистирол также используется в ремеслах и модельном строительстве, в частности, в архитектурных моделях. Из-за процесса производства экструзией XPS не требует облицовочных материалов для поддержания его тепловых или физических свойств. Таким образом, он является более однородным заменителем гофрокартона . Теплопроводность колеблется от 0,029 до 0,039 Вт / (м · К) в зависимости от прочности / плотности подшипника, а среднее значение составляет ~ 0,035 Вт / (м · К).

Сопротивление диффузии водяного пара (μ) XPS составляет около 80–250.

Обычно экструдированные пенополистирольные материалы включают:

  • Пенополистирол , также известный как Blue Board, производится Dow Chemical Company.
  • Depron, тонкий изоляционный лист, также используемый для построения моделей.
Водопоглощение пенополистирола

Хотя это пенопласт с закрытыми порами, и пенополистирол, и экструдированный полистирол не являются полностью водонепроницаемыми или паронепроницаемыми. В пенополистироле есть промежутки между расширенными гранулами с закрытыми порами, которые образуют открытую сеть каналов между связанными гранулами, и эта сеть промежутков может заполняться жидкой водой. Если вода замерзнет и превратится в лед, он расширится и может привести к отрыву гранул полистирола от пены. Экструдированный полистирол также проницаем для молекул воды и не может считаться пароизоляцией.

Заболачивание обычно происходит в течение длительного периода в пенополистироле, который постоянно подвергается воздействию высокой влажности или постоянно погружается в воду, например, в крышках гидромассажных ванн, в плавучих доках, в качестве дополнительной плавучести под сиденьями лодок и для поверхностей, находящихся ниже уровня грунта. изоляция здания постоянно подвергается воздействию грунтовых вод. Обычно для предотвращения насыщения необходим внешний пароизоляционный слой, такой как непроницаемая пластиковая пленка или напыляемое покрытие.

Ориентированный полистирол

Ориентированный полистирол (OPS) получают путем вытягивания экструдированной пленки PS, улучшая видимость материала за счет уменьшения мутности и увеличения жесткости. Это часто используется в упаковке, где производитель хочет, чтобы потребитель увидел заключенный в нее продукт. Некоторые преимущества OPS заключаются в том, что его дешевле производить, чем другие прозрачные пластмассы, такие как полипропилен (PP), (PET) и ударопрочный полистирол (HIPS), и он менее мутен, чем HIPS или PP. Основным недостатком OPS является то, что он хрупкий, легко трескается или рвется.

Сополимеры

Обычный ( гомополимерный ) полистирол имеет превосходный профиль свойств в отношении прозрачности, качества поверхности и жесткости. Диапазон его применения дополнительно расширяется за счет сополимеризации и других модификаций ( например, смеси с ПК и синдиотактическим полистиролом). На основе стирола используются несколько сополимеров : Хрупкость гомополимерного полистирола преодолевается с помощью модифицированных эластомером сополимеров стирола и бутадиена. Сополимеры стирола и акрилонитрила ( SAN ) более устойчивы к термическому напряжению, нагреванию и химическим веществам, чем гомополимеры, а также прозрачны. Сополимеры, называемые АБС, имеют аналогичные свойства и могут использоваться при низких температурах, но они непрозрачны .

Сополимеры стирола и бутана

Сополимеры стирола и бутана могут быть получены с низким содержанием бутена . Сополимеры стирола и бутана включают PS-I и SBC (см. Ниже), оба сополимера устойчивы к ударам . PS-I получают прививочной сополимеризацией , SBC — анионной блочной сополимеризацией, что делает его прозрачным в случае подходящего размера блока.

Если сополимер стирола и бутана имеет высокое содержание бутилена, образуется стирол-бутадиеновый каучук (SBR).

Ударная вязкость сополимеров стирола и бутадиена основана на разделении фаз, полистирол и полибутан не растворяются друг в друге (см. Теорию Флори-Хаггинса ). Сополимеризация создает пограничный слой без полного перемешивания. Фракции бутадиена («каучуковая фаза») собираются с образованием частиц, внедренных в матрицу полистирола. Решающим фактором повышения ударной вязкости сополимеров стирола и бутадиена является их более высокая способность поглощать работу при деформации. Без приложения силы каучуковая фаза изначально ведет себя как наполнитель . Под действием растягивающего напряжения образуются трещины (микротрещины), которые распространяются на частицы резины. Затем энергия распространяющейся трещины передается частицам резины на своем пути. Большое количество трещин придает изначально жесткому материалу слоистую структуру. Формирование каждой ламели способствует потреблению энергии и, следовательно, увеличению удлинения при разрыве. Гомополимеры полистирола деформируются при приложении силы до тех пор, пока не разорвутся. Сополимеры стирола и бутана на этом этапе не разрушаются, а начинают течь, затвердевают до предела прочности и разрушаются только при гораздо более высоком удлинении.

При высоком содержании полибутадиена действие двух фаз меняется на противоположное. Бутадиен-стирольный каучук ведет себя как эластомер, но его можно обрабатывать как термопласт.

Ударопрочный полистирол (ПС-I)

PS-I ( я MPACT устойчивого р Oly с tyrene ) состоит из непрерывной матрицы из полистирола и фаза каучука диспергируют в нем. Его получают полимеризацией стирола в присутствии растворенного (в стироле) полибутадиена. Полимеризация происходит одновременно двумя способами:

Частицы полибутадиена (частицы каучука) в ПС-I обычно имеют диаметр 0,5 — 9 мкм. Таким образом, они рассеивают видимый свет, делая PS-I непрозрачным. Материал стабилен (не происходит дальнейшего разделения фаз), поскольку полибутадиен и полистирол химически связаны . Исторически сложилось так, что PS-I был сначала произведен простым смешиванием (физическим смешиванием, называемым смешиванием) полибутадиена и полистирола. Таким образом получается смесь полимеров , а не сополимер . Однако поликомпонентный материал имеет значительно худшие свойства.

Блок-сополимеры стирола и бутадиена

СБС ( ы tyrene- B utadiene- сек tyrene блок — сополимер) производится путем анионной блок — сополимеризации и состоит из трех блоков:

SSSSSSS-SSSSSSS-SSSSSS BBBBBBB-BBBBBBB-BBBBBB SSSSSSS-SSSSSSS-SSSSSS

S представляет на чертеже повторяющееся звено стирола , B — повторяющееся звено бутадиена. Однако средний блок часто состоит не из такого изображенного гомополимера бутана, а из сополимера стирола и бутадиена:

SSSSSS-SSSSSSS-SSSSSS BB S BB S B — S BBBB S B — СС ВВВ S B SSSSSSS-SSSSSSS-SSSSS S

При использовании статистического сополимера в этом положении полимер становится менее восприимчивым к сшиванию и лучше течет в расплаве. Для производства SBS первый стирол гомополимеризуется посредством анионной сополимеризации. Обычно в качестве катализатора используется металлоорганическое соединение, такое как бутиллитий. Затем добавляют бутадиен и после стирола снова его полимеризацию. Катализатор остается активным в течение всего процесса (для чего используемые химические вещества должны быть высокой чистоты). Молекулярно — массовое распределение полимеров является очень низким ( полидисперсностью в диапазоне от 1,05, отдельных цепей имеют , таким образом , очень похожие длины). Длину отдельных блоков можно регулировать соотношением катализатора к мономеру. Размер резиновых секций, в свою очередь, зависит от длины блока. Производство небольших структур (меньше длины волны света) обеспечивает прозрачность. Однако в отличие от ПС-I блок-сополимер не образует частиц, а имеет пластинчатую структуру.

Бутадиен-стирольный каучук

Бутадиен-стирольный каучук (SBR) производится как PS-I путем привитой сополимеризации, но с более низким содержанием стирола. Таким образом, стирол-бутадиеновый каучук состоит из каучуковой матрицы с диспергированной в ней фазой полистирола. В отличие от PS-I и SBC, это не термопласт , а эластомер . В каучуковой фазе полистирольная фаза собирается в домены. Это вызывает физическое сшивание на микроскопическом уровне. Когда материал нагревается выше точки стеклования, домены распадаются, сшивание временно приостанавливается, и материал можно обрабатывать как термопласт.

Акрилонитрилбутадиенстирол

Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС) — это материал, который прочнее чистого полистирола.

Другие

SMA представляет собой сополимер с малеиновым ангидридом . Стирол может сополимеризоваться с другими мономерами; например, дивинилбензол можно использовать для сшивания цепей полистирола с получением полимера, используемого в твердофазном синтезе пептидов . Стиролакрилонитриловая смола (SAN) имеет большую термостойкость, чем чистый стирол.

Экологические проблемы

Производство

Пенополистирол производится с использованием вспенивателей, которые образуют пузыри и расширяют пену. В пенополистироле это обычно углеводороды, такие как пентан , которые могут представлять опасность воспламенения при производстве или хранении вновь произведенного материала, но оказывают относительно умеренное воздействие на окружающую среду. Экструдированный полистирол обычно изготавливается из гидрофторуглеродов ( HFC-134a ), потенциал глобального потепления которых примерно в 1000–1300 раз выше, чем у двуокиси углерода.

Не поддается биологическому разложению

Отходы полистирола разлагаются в течение сотен лет и устойчивы к фотоокислению .

Мусор

  • Отходы полистирола

  • Прибрежный мусор, включая полистирол

Животные не признают пенополистирол искусственным материалом и даже могут принять его за еду. Пенополистирол дует на ветру и плавает по воде из-за своего низкого удельного веса. Он может иметь серьезные последствия для здоровья птиц или морских животных, которые проглатывают значительные количества. Молодь радужной форели, подвергшаяся воздействию фрагментов полистирола, вызвала токсический эффект, вызвав существенные гистоморфометрические изменения.

Сокращение

Ограничение использования вспененного полистирола для пищевых продуктов на вынос является приоритетной задачей многих экологических организаций, занимающихся твердыми отходами . Были предприняты попытки найти альтернативу полистиролу, особенно пенопласту, в ресторанной обстановке. Первоначальным стимулом было исключить хлорфторуглероды (CFC), которые раньше были компонентом пены.

Соединенные Штаты

В 1987 году в Беркли, Калифорния , были запрещены контейнеры для пищевых продуктов с ХФУ. В следующем году графство Саффолк, штат Нью-Йорк , стало первой юрисдикцией США, запретившей полистирол в целом. Однако судебные иски Общества пластмассовой промышленности не позволили запрету вступить в силу до тех пор, пока, наконец, он не был отложен, когда республиканские и консервативные партии получили большинство в законодательном собрании графства. Тем временем Беркли стал первым городом, который запретил использовать пенопластовые контейнеры для пищевых продуктов. По состоянию на 2006 год около ста населенных пунктов в Соединенных Штатах, включая Портленд, Орегон и Сан-Франциско, имели своего рода запрет на использование пенополистирола в ресторанах. Например, в 2007 году Окленд, штат Калифорния , потребовал от ресторанов перейти на одноразовые контейнеры для пищевых продуктов, которые при добавлении в пищевой компост разлагаются биологически. Сообщается, что в 2013 году Сан-Хосе стал крупнейшим городом страны, в котором запретили контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола. Некоторые общины ввели широкие запреты на полистирол, например во Фрипорте, штат Мэн , который сделал это в 1990 году. В 1988 году в Беркли, штат Калифорния, был принят первый запрет на использование пенополистирола в США.

1 июля 2015 года Нью-Йорк стал крупнейшим городом в США, который попытался запретить продажу, владение и распространение одноразового пенополистирола (первоначальное решение было отменено в апелляционном порядке). В Сан-Франциско надзорные органы одобрили самый строгий запрет на пенополистирол (EPS) в США, который вступил в силу 1 января 2017 года. Департамент окружающей среды города может делать исключения для определенных видов использования, таких как доставка лекарств при заданной температуре.

Ассоциация зеленых ресторанов США не разрешает использование пенополистирола в рамках своего стандарта сертификации. Несколько экологических лидеров, от голландского Министерства окружающей среды до Зеленой команды Starbucks , советуют людям уменьшить вред, наносимый окружающей среде, за счет использования многоразовых кофейных чашек.

В марте 2019 года Мэриленд запретил контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола и стал первым штатом в стране, который принял закон о запрете использования пенопласта для пищевых продуктов в законодательном собрании штата. Мэн был первым штатом, в котором официально введен запрет на контейнеры для пищевых продуктов из пеноматериала. В мае 2019 года губернатор Мэриленда Хоган позволил запрету на пену (Законопроект 109) стать законом без подписи, что сделало Мэриленд вторым штатом, в котором запрет на использование пены для пищевых контейнеров был внесен в книги, но он первым вступил в силу 1 июля. 2020.

В сентябре 2020 года законодательный орган штата Нью-Джерси проголосовал за запрет одноразовых контейнеров для пищевых продуктов и стаканов из пенополистирола.

За пределами США

Примерно в 1999 году в Китае были запрещены контейнеры и посуда из пенополистирола на вынос / вынос. Однако соблюдение требований было проблемой, и в 2013 году китайская промышленность по производству пластмасс лоббировала отмену запрета.

В Индии и Тайване также была запрещена посуда из пенополистирола до 2007 года.

Правительство Зимбабве через свое Агентство по охране окружающей среды (EMA) запретило контейнеры из полистирола (обычно называемые в стране « кайлит ») в соответствии с нормативным актом 84 2012 года (пластиковая упаковка и пластиковые бутылки) (поправка) Положения 2012 года (No 1 .)

Город Ванкувер , Канада, объявил о своем плане безотходов 2040 в 2018 году. Начиная с 1 июня 2019 года, город внесет поправки в устав, запрещающие держателям бизнес-лицензий подавать готовые блюда в стаканах из пенополистирола и контейнерах на вынос.

Фиджи приняли Закон об охране окружающей среды в декабре 2020 года. В январе 2021 года был запрещен импорт изделий из полистирола.

Переработка отходов

Как правило, полистирол не применяется в программах утилизации отходов у тротуаров и не разделяется и не перерабатывается там, где это допустимо. В Германии полистирол собирают в соответствии с законом об упаковке (Verpackungsverordnung), который требует от производителей нести ответственность за переработку или утилизацию любого продаваемого упаковочного материала.

Большинство изделий из полистирола в настоящее время не перерабатываются из-за отсутствия стимула инвестировать в требуемые уплотнители и логистические системы. Из-за невысокой плотности пенополистирола собирать не экономично. Однако, если отходы проходят начальный процесс уплотнения, материал меняет плотность с обычно 30 кг / м 3 до 330 кг / м 3 и становится пригодным для вторичной переработки товаром, имеющим большую ценность для производителей переработанных пластиковых гранул. Лом пенополистирола можно легко добавлять в такие продукты, как изоляционные листы из пенополистирола и другие материалы из пенополистирола для строительства; многие производители не могут получить достаточное количество лома из-за проблем со сбором. Когда он не используется для производства дополнительных материалов из пенополистирола, его можно превратить в такие продукты, как вешалки для одежды, парковые скамейки, цветочные горшки, игрушки, линейки, корпуса степлеров, контейнеры для рассады, рамы для картин и архитектурные формы из переработанного полистирола. По состоянию на 2016 год в Великобритании ежемесячно перерабатывается около 100 тонн пенополистирола.

Переработанный пенополистирол также используется во многих операциях по литью металлов. Растра изготовлена ​​из пенополистирола, который в сочетании с цементом используется в качестве изоляционной добавки при строительстве бетонных фундаментов и стен. Американские производители с 1993 года производят изоляционные бетонные формы, на 80% состоящие из переработанного пенополистирола.

Сжигание

Если полистирол должным образом сжигается при высоких температурах (до 1000 ° C) и в большом количестве воздуха (14 м 3 / кг), образуются химические вещества: вода, диоксид углерода и, возможно, небольшие количества остаточных галогеновых соединений из антипиренов. . Если будет произведено только неполное сжигание, также останется углеродная сажа и сложная смесь летучих соединений. По данным Американского химического совета , когда полистирол сжигается на современных объектах, конечный объем составляет 1% от начального; большая часть полистирола превращается в диоксид углерода, водяной пар и тепло. Из-за количества выделяемого тепла он иногда используется в качестве источника энергии для производства пара или электроэнергии .

При сжигании полистирола при температурах 800–900 ° C (типичный диапазон современных установок для сжигания отходов) продукты горения представляли собой «сложную смесь полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) от алкилбензолов до бензоперилена. Было выделено более 90 различных соединений. обнаружены в отходящих газах из полистирола ». Американское национальное бюро стандартов центра исследований пожаров обнаружило 57 химических побочных продуктов, выделяющихся при сгорании пенополистирола (EPS).

Безопасность

Здоровье

Американский совет химической промышленности , ранее известный как Ассоциация производителей химической продукции, пишет:

На основании научных исследований, проведенных в течение пяти десятилетий, правительственные агентства по безопасности определили, что полистирол безопасен для использования в продуктах общественного питания. Например, полистирол соответствует строгим стандартам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США и Европейской комиссии / Европейского управления по безопасности пищевых продуктов для использования в упаковке для хранения и подачи пищевых продуктов. Департамент гигиены пищевых продуктов и окружающей среды Гонконга недавно проверил безопасность подачи различных пищевых продуктов в полистироловых продуктах общественного питания и пришел к такому же выводу, что и FDA США.

С 1999 по 2002 год всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола, проводился международной группой экспертов из 12 членов, выбранной Гарвардским центром оценки рисков. Ученые обладали опытом в токсикологии, эпидемиологии, медицине, анализе рисков, фармакокинетике и оценке воздействия. Гарвардское исследование показало, что стирол естественным образом присутствует в следовых количествах в таких продуктах, как клубника, говядина и специи, и естественным образом образуется при переработке таких продуктов, как вино и сыр. В исследовании также были рассмотрены все опубликованные данные о количестве стирола, вносимого в рацион из-за миграции упаковки пищевых продуктов и одноразовых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и сделан вывод о том, что риск для населения от воздействия стирола из пищевых продуктов или продуктов, контактирующих с пищевыми продуктами (например как упаковка из полистирола и контейнеры для предприятий общественного питания) был на слишком низком уровне, чтобы вызвать побочные эффекты.

Полистирол обычно используется в контейнерах для еды и напитков. Мономер стирола (из которого сделан полистирол) является агентом, вызывающим подозрение на рак. Стирол «обычно содержится в потребительских товарах в таких низких количествах, что риски незначительны». Полистирол, который используется для контакта с пищевыми продуктами, не должен содержать более 1% (0,5% для жирной пищи) стирола по весу. Было обнаружено, что олигомеры стирола в контейнерах из полистирола, используемых для упаковки пищевых продуктов, мигрируют в пищевые продукты. Другое японское исследование, проведенное на мышах дикого типа и на мышах без AhR, показало, что тример стирола, который авторы обнаружили в готовых продуктах быстрого приготовления из полистирола, упакованных в контейнеры, может повышать уровень гормонов щитовидной железы.

Вопрос о том, можно ли готовить пищу из полистирола в микроволновой печи, остается спорным. Некоторые емкости можно безопасно использовать в микроволновой печи, но только если они имеют соответствующую маркировку. Некоторые источники предполагают, что следует избегать продуктов, содержащих каротин (витамин А) или растительные масла.

Из-за повсеместного использования полистирола эти серьезные проблемы, связанные со здоровьем, остаются актуальными.

Опасность пожара

Как и другие органические соединения , полистирол легко воспламеняется. Полистирол классифицируется в соответствии с DIN4102 как продукт «B3», что означает легковоспламеняемость или «легко воспламеняется». Как следствие, хотя это эффективный изолятор при низких температурах, его использование запрещено в любых открытых установках в строительстве, если материал не является огнестойким . Он должен быть скрыт за гипсокартоном , листовым металлом или бетоном. Вспененные полистироловые пластмассы случайно воспламенились, что привело к огромным пожарам и человеческим жертвам, например, в международном аэропорту Дюссельдорфа и в туннеле под Ла-Маншем (где полистирол находился внутри железнодорожного вагона, который загорелся).

Смотрите также

Рекомендации

Библиография

Внешние ссылки

Пенополистирол википедия. Экструзионный пенополистирол

Пенополистирол — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 апреля 2015; проверки требуют 20 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 апреля 2015; проверки требуют 20 правок. Пенополистирол Суспензионный Беспрессовый Самозатухающий (ПСБ-С) на срезе (EPS) Структура пенополистирола при большом увеличении

Пе́нополистиро́л представляет собой газонаполненный материал, получаемый из полистирола и его производных, а также из сополимеров стирола. Обычная технология получения пенополистирола связана с первоначальным заполнением гранул стирола газом, который растворяют в полимерной массе. В дальнейшем производится нагрев массы паром. В процессе этого происходит многократное увеличение исходных гранул в объёме, пока они не занимают всю блок-форму и не спекаются между собой. В традиционном пенополистироле используются хорошо растворимый в стироле природный газ для заполнения гранул, в пожаростойких вариантах пенополистирола гранулы наполнены углекислым газом[1]. Также существует технология получения вакуумного пенополистирола, в котором отсутствует какой-либо из газов.

История производства пенополистирола[ | ]

Первый пенополистирол был изготовлен во Франции в 1928 г.[2]. Промышленное производство пенополистирола началось в 1937-х гг.[уточнить] в Германии[3]. В СССР производство пенополистирола (марки ПС-1) было освоено в 1939 г.[4], марок ПС-2 и ПС-4 — в 1946 г.[5], марки ПСБ — в 1958 г.[6] В 1961 году в СССР была освоена технология производства самозатухающего пенополистирола (ПСБ-С)[7]. Для строительных целей пенополистирол марки ПСБ начали выпускать в 1959 г. на мытищинском комбинате «Стройпластмасс».

Состав пенополистирола[ | ]

Для получения пенополистирола чаще всего применяется полистирол. Другим сырьём служат полимонохлорстирол, полидихлорстирол, а также сополимеры стирола с другими мономерами: акрилонитрилом и бутадиеном. В качестве вспенивающих агентов служат легкокипящие углеводороды (пентан, изопентан, петролейный эфир, дихлорметан) или газообразователи

encyclopaedia.bid

Экструзионный пенополистирол — Википедия РУ

Экструзионный пенополистирол (XPS, ЭПС, экструдированный пенополистирол) — синтетический теплоизоляционный материал, впервые созданный в США в 1941 году.

Экструзионный пенополистирол имеет широкую сферу применения: теплоизоляция фундаментов и цоколей, слоистой кладки и штукатурного фасада, кровли (инверсионные, традиционные, эксплуатируемые и др), полов, в том числе «тёплых». Также именно экструзионный пенополистирол применяется при строительстве автомобильных и железных дорог, снижая риск промерзания грунтов земляного полотна и последующего промерзания и вспучивания (морозное пучение грунта) Материал решает задачи теплоизоляции спортивных площадок, холодильных установок и ледовых арен.

Экструзионный пенополистирол и полистирольный пенопласт состоят из одного вещества, но отличаются технологией создания гранул [1]. Обычный пенопласт создается путём «пропаривания» микрогранул водяным паром их гиперувеличения под воздействием температуры пары пока не будет заполнена пеной пенополистирола вся форма. Экструзионный пенополистирол производится методом экструзии. Экструзионный пенополистирол получают путём смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера. Качественный экструзионный пенополистирол обладает равномерной, закрытопористой структурой, с диаметром ячеек 0,1-0,2 мм.

Специальный тип материала, обладающий плотностью 38..45 кг/м³[источник не указан 3337 дней]и высокой прочностью на сжатие, применяется при строительстве взлётных полос, автомобильных и железных дорог. Высокая прочность экструзионного пенополистирола является его главным преимуществом и позволяет его использовать не только как утеплитель, но и как строительный материал выполняющий иногда даже функции вспомогательных или несущих конструкций.

Экструзионный пенополистирол обладает низкой теплопроводностью (0,029-0,034), минимальным водопоглощением (0,2-0,4 %), малым удельным весом (25..45 кг/м³). По показателям теплоизоляции и легкости экструзионный пенополистирол несколько превосходит обычный пенополистирол низкой плотности (40 кг на м3), который имеет теплопроводность 0.038 Вт/(м*С).[2]

К недостаткам экструзионный пенополистирола относится в 5 раз более худшая паропроницаемость 0.013 Мг/(м*ч*Па) чем у традиционного пенопласта[2], что повышает требования к вентиляции дома утепленного экструзионным пенополистиролом.

К другому недостатку экструзионного пенополистирола относится его высокая горючесть по классу Г3-Г4, в то время как многие производители пенопласта за счет специальных добавок добились фактически негорючих характеристик по классам Г1 и В1. Тем не менее, согласно СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» и Федеральному закону № 123 экструзионные плиты высокой степени горючести (Г3-Г4) могут использоваться в конструкциях. При повышенных требованиях к пожарной безопасности используют экструзионный пенополистирол группы горючести Г3.

Также следует отметить, что согласно новому Федеральному законодательству (ФЗ № 123) для горючих теплоизоляционных материалов регламентируется определение показателя токсичности продуктов горения, для качественных пенополистиролов она составляет не более Т2- умеренноопасные. Кстати, показатель Т2 также присущ и материалам из дерева, например паркетам. Срок службы материала сопоставим со сроком службы всего здания, у качественных производителей он составляет более 40 лет.

http-wikipediya.ru

Пенополистирол Википедия

Пенополистирол Суспензионный Беспрессовый Самозатухающий (ПСБ-С) на срезе (EPS) Структура пенополистирола при большом увеличении

Пе́нополистиро́л представляет собой газонаполненный материал, получаемый из полистирола и его производных, а также из сополимеров стирола. Пенополистирол является широко распространенной разновидностью пенопласта, каковым обычно и называется в обиходе. Обычная технология получения пенополистирола связана с первоначальным заполнением гранул стирола газом, который растворяют в полимерной массе. В дальнейшем производится нагрев массы паром. В процессе этого происходит многократное увеличение исходных гранул в объёме, пока они не занимают всю блок-форму и не спекаются между собой. В традиционном пенополистироле используются хорошо растворимый в стироле природный газ для заполнения гранул, в пожаростойких вариантах пенополистирола гранулы наполнены углекислым газом[1]. Также существует технология получения вакуумного пенополистирола, в котором отсутствует какой-либо из газов.

История производства пенополистирола

Первый пенополистирол был изготовлен во Франции в 1928 г.[2]. Промышленное производство пенополистирола началось в 1937-х гг.[уточнить] в Германии[3]. В СССР производство пенополистирола (марки ПС-1) было освоено в 1939 г.[4], марок ПС-2 и ПС-4 — в 1946 г.[5], марки ПСБ — в 1958 г.[6] В 1961 году в СССР была освоена технология производства самозатухающего пенополистирола (ПСБ-С)[7]. Для строительных целей пенополистирол марки ПСБ начали выпускать в 1959 г. на мытищинском комбинате «Стройпластмасс».

Состав пенополистирола

Для получения пенополистирола чаще всего применяется полистирол. Другим сырьём служат полимонохлорстирол, полидихлорстирол, а также сополимеры стирола с другими мономерами: акрилонитрилом и бутадиеном. В качестве вспенивающих агентов служат легкокипящие углеводороды (пентан, изопентан, петролейный эфир, дихлорметан) или газообразователи (диаминобензол, нитрат аммония, азобисизобутиронитрил). Кроме того, в состав пенополистирольных плит входят антипирены (класс горючести Г1), красители, пластификаторы и различные наполнители.

Способы получения

Значительная доля получаемого пенополистирола производится вспениванием материала парами низкокипящих жидкостей. Для этого используется процесс суспензионной полимеризации в присутствии жидкости, которая способна растворяться в исходном стироле и нерастворима в полистироле, например, пентана, изопентана и их смеси. При этом образуются гранулы, в которых легкокипящая жидкость равномерно распределена в полистироле. Далее эти гранулы подвергают нагреванию паром, водой или воздухом, в результате чего они значительно увеличиваются в размерах — в 10-30 раз. Получившиеся объёмные гранулы спекают с одновременным формованием изделий.

Свойства пенополистирола

Высококачественный пенополистирол: материал с равномерно расположенными гранулами одинакового размера Низкокачественный пенополистирол типа ПСБ: излом идёт по зоне контакта шариков разного размера

Пенополистирол, который был получен методом вспенивания легкокипящей жидкости, представляет собой материал, состоящий из тонко-ячеистых гранул, спекшихся между собой. Внутри гранул пенополистирола есть микропоры, между гранулами — пустоты. Механические свойства мате

ruwikiorg.ru

Экструзионный пенополистирол — Википедия

Экструзионный пенополистирол (XPS, ЭПС, экструдированный пенополистирол) — синтетический теплоизоляционный материал, впервые созданный в США в 1941 году.

Экструзионный пенополистирол имеет широкую сферу применения: теплоизоляция фундаментов и цоколей, слоистой кладки и штукатурного фасада, кровли (инверсионные, традиционные, эксплуатируемые и др), полов, в том числе «тёплых». Также именно экструзионный пенополистирол применяется при строительстве автомобильных и железных дорог, снижая риск промерзания грунтов земляного полотна и последующего промерзания и вспучивания (морозное пучение грунта) Материал решает задачи теплоизоляции спортивных площадок, холодильных установок и ледовых арен.

Экструзионный пенополистирол состоит также как и пенопласт из пенополистирола, но отличается технологией создания гранул [1]. Обычный пенопласт создается путем «пропаривания» микрогранул водяным паром их гиперувеличения под воздействием температуры пары пока не будет заполнена пеной пенополистирола вся форма. Экструзионный пенополистирол производится методом экструзии. Экструзионный пенополистирол получают путём смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера. Качественный экструзионный пенополистирол обладает равномерной, закрытопористой структурой, с диаметром ячеек 0,1-0,2 мм.

Что такое пеноплекс и пенополистирол: свойства, мифы, варианты использования

Вот два замечательных материала для утепления жилища. Изобретены в первой половине 20-го века и до сих пор актуальны. Но под гнетом рыночной экономики и отдельных продавцов, о них часто создается не совсем правильное впечатление у застройщиков.

Дмитрий Белкин

Автор: Дмитрий Белкин

Пеноплекс (Экструзионный пенополистирол) и пенополистирол являются популярными на сегодняшний день строительными материалами. Оба они производятся из полистирола путем вспенивания. Оба используются в качестве строительного теплоизоляционного материала. Однако они обладают разными физико-механическими свойствами. Перед тем, как вы будете читать статью, я хочу выразить свое общее мнение об этих материалах, чтобы задать вам правильную интонацию при чтении. Ну… под правильной я имею ввиду именно ту, с которой писал эту статью я сам. Так вот. Я считаю эти материалы действительно хорошими, обладающими исключительными потребительскими свойствами и сам использую их в своей практике.

В связи с этим вспоминаю прикольный случай. Пишет как-то мне по аське коллега… Не помню в чем точно было дело, но типа «Не подскажешь ли то-то и то-то?». Я программирую. Надо искать, а отвлечься тяжело. Думаю: «Хоть фразу допишу…» И пишу ему «Ща». Он через секунду в ответ — «Ща — это типа подожди, или типа пошел куда подальше?» Вот с тех пор я и знаю, что прочитать статью можно, вкладывая в написанные слова любую интонацию. А разная интонация может изменить смысл написанного в точности до противоположного.

Пенополистирол — это тот самый пенопласт, о котором на проекте belkin-labs.ru написано так много статей и сломано много копий. Пеноплекс — это отечественное название экструзионного или экструдированного пенополистирола. Рассмотрим эти два материала вооруженным взглядом и с пристрастием.

Мифы и популярные утверждения относительно рассматриваемых материалов

Утверждают, что пенополистирол не горючий, а пеноплекс тем более

НЕ ВЕРЮ! Поджигал много раз. Горит за милую душу! Да чего я буду вас убеждать! Возьмите стаканчик из-под йогурта. Он полистирольный, скорее всего. Подожгите и убедитесь, что он горит. Вспененный будет гореть еще лучше, поскольку во вспененном больше воздуха. Да действительно, существует так называемый самозатухающий пенополистирол. Для того, чтобы пенополистирол стал самозатухающим, его пропитывают антипиренами. Но, как обычно бывает в природе, если из одного места убывает, в другое обязательно прибыть должно. Самозатухающие пенополистиролы отличаются повышенной дымностью при горении и, соответственно, повышенной токсичностью самого дыма. Зато по причине антипиренов этот материал не загорится от искры, и, скорее всего не загорится от окурка.

Негорючесть пенополистиролов, как экструдированных, так и обычных — миф, насаждаемый его продавцами. По официальной информации, в которой я так люблю разбираться, пенополистирол является горючим строительным материалом и имеет соответствующий класс пожарной безопасности. Чтобы было понятно, отмечу, что по официальным сведениям и по моему опыту пенополистирол горит не хуже дерева и дым, кстати, примерно такой же по токсичности. Но уже хорошо то, что пенополистирол не вспыхивает, как бензин.

Для справки

Если кто-то думает, что классы пожарной безопасности даются только негорючим, то есть пожаробезопасным веществам, то он находится в сладком заблуждении.

Классы горючести строительных материалов:
Строительные материалы бывают горючие (Г) и негорючие (НГ).

Горючие строительные материалы подразделяются на:

  1. Слабогорючие Г1
  2. Умеренногорючие Г2
  3. Нормальногорючие Г3
  4. Сильногорючие Г4

Пенополистирол относят к группе Г3, а экструдированный пенополистирол к группе Г4. Вот так-то!

Почему мы являемся свидетелями столь различных оценок в горючести материала? А потому, что в нашей стране существуют несколько, причем совершенно взаимоисключающих, оценок горючести строительных материалов. По одним пенополистирол относится к группе Г3 (нормальногорючие), а по другим к группе Г1 (слабогорючие). Какими выгоднее — такими и пользуемся.

А что же это за методики такие? Рассказываю предельно упрощенно. Берем стену. Наклеиваем на нее пенополистирол. С той стороны, где пенополистирола нет — начинаем нагревать. Горит пенополистирол? Нет! Только нагревается, плавится, течет и очень неприятно воняет. Но не горит!!! Значит не горючий!

Утверждают, что пеноплекс и пенополистирол обладают уникальной, ни с чем не сравнимой низкой теплопроводностью.

То, что характеристики теплопроводности хороши, сущая правда, и об этом я неоднократно писал. Я утверждал, что любой хороший строительный материал может достичь теплопроводности пенополистирола, но превысить — никогда. По последним сведениям, похоже, что у пеноплекса эти характеристики лучше, хотя и на ничтожную величину. Заметьте, я, как ваш любимый автор Дмитрий Белкин, признаю свои ошибки и(или) могу свое мнение изменить.

Таким образом, теплопроводность хороша, просто замечательна, но не уникальна! Не надо вводить людей в заблуждение! Кроме того, что с чем сравнивать? Теплоизоляционные материалы выпускаются разной плотности. «Тяжелый» пенополистирол может иметь характеристики теплопроводности хуже, чем «легкая» минеральная вата.

Утверждают, что пеноплекс и пенополистирол практически вечны

И это тоже правда. Однако нужно пояснить. Дело в том, что специфика молекулярного строения пенополистиролов такова, что на них разрушающе действуют такие факторы, как тепло, воздух, свет, радиация и так далее. Конечно, пенополистирол и пеноплекс очень стойкие вещества, но попробуйте оставить их на свежем воздухе под палящими лучами солнца. Уверяю, вы очень быстро лишитесь своего такого вечного строительного материала.

Пенополистиролы практически не впитывают влагу. 50 циклов заморозки-разморозки для них практически ничего. При этом пенополистиролы значительно более воздухопроницаемы, чем пеноплекс. Запомним это обстоятельство. Я обязательно вернусь к нему, когда буду рассматривать сферы применения того или иного материала.


Качественный пенополистирол типа ПСБ. В изломе — многогранники одинакового размера прочно соединённые друг с другом, местами разлом проходит по живому.


Некачественный пенополистирол типа ПСБ. В изломе — округлые шарики разного размера. Разлом идет по зоне контакта между ними.

Утверждают, что пеноплекс и пенополистирол используют для шумоизоляции

Не верю!!! Ставлю 3 восклицательных знака, потому, что об использовании этих материалов в качестве шумоизоляции пишут и вполне уважаемые мною издания (материалы производителей и независимые экспертные издания. Но честное слово, я никогда не мог в этом убедиться. Более того, я всегда убеждался в обратном! В том, что звук проходит через пенополистирол совершенно беспрепятственно. А вот через минеральную вату не проходит! Тоже убеждался. Пеноплекс не пробовал, так что чем черт не шутит? Вдруг пеноплекс шумоизолирует? Но нет. Буду принципиален! Пока сам не убежусь, не поверю.

Экологический аспект (безопасен ли полистирол и изделия из него)

Полистирол и изделия из него безопасны, если не содержат вредных примесей. Выше я писал о том, что в целях уменьшения горючести теплоизоляцию из пенополистирола пропитывают антипиренами. Это в общем случае яд и такие обработанные утеплители опасны. Обрабатывать их надо в хорошо проветриваемых помещениях и используя средства защиты.

Как определить, обработанный ли у вас пенополистирол? Спросите у продавца. Других способов я, к сожалению не знаю. Я никогда не нюхал антипирены и не знаю, как они пахнут. Надеюсь, кстати, что и не узнаю никогда.

Ну и конечно, не стоит вдыхать дым от горящего пластика. Дым это всегда либо неполезно, либо откровенно вредно.

Сферы применения

Из вышеизложенных свойств можно заключить, что и пенополистирол и пеноплекс являются весьма ценными строительными материалами и обладают рядом неоценимых свойств. Какие свойства можно еще упомянуть дополнительно к указанным?

  • легкость обоих материалов, в смысле вес, и легкость их обработки, в смысле простота;
  • возможность перевозки, хранения и обработки (резки, укладки) без использования защитных средств.
  • прочность на сжатие;
  • воздухопроницаемость пенополистирола;
  • практическая воздухонепроницаемость пеноплекса

И вот тут, наконец, я подхожу к самому главному разделу, ради которого и затевал статью. Замечу! Для каждого применения я рассматриваю только пеноплекс и пенополистирол. Для какого-то применения могут быть варианты лучше. Я это допускаю, но рассматриваю только эти два и никакие другие. Еще хочу, предварительно извинившись, вставить в статью небольшой водяной знак и напомнить, что я всегда готовлю статьи для перепечатки строго индивидуально и если вот сейчас вы читаете эту статью не на сайте белкин-лабс точка ру, а на каком-нибудь другом, то это значит, что статья взята и используется без моего ведома, то есть сворована. Прошу вас читать мои статьи у меня на сайте, а именно на белкин-лабз точка ру. Конечно, латинскими буквами.

Какой материал нужно использовать для внешнего утепления стены жилого дома?

Какие цели мы преследуем, когда строим дом? Совершенно очевидные. Нам надо чтобы в доме было комфортно и чтобы строительство этого дома не слишком фатально било нам по карману. То есть карман, конечно, пострадает, но главное, чтобы он у нас не помер от слишком сильного битья. А как нам этого достичь? Очевидно, нужно использовать прогрессивные строительные материалы и не выдумывать ничего слишком сложного и заумного, поскольку все надежное и гениальное всегда является простым. Еще очень важный момент, о котором обычно забывают. Для обеспечения искомой простоты, нам нужно использовать для утепления именно тот материал, который для этого предназначен, а не тот, который нам советует рыночная экономика в целом и отдельный продавец в частности.

Если выбирать между пенополистиролом и пеноплексом для внешнего утепления стены жилого дома, выигрывает именно пенополистирол, а не пеноплекс. Почему? Да потому, что он более воздухопроницаем и мы можем не делать пароизоляцию дорогостоящими материалами с внутренней стороны дома. При этом мы получаем дышащую стену, что хорошо, поскольку дает нам дополнительный комфорт (по крайней мере должно дать) и не используем пароизоляцию, что тоже хорошо, поскольку мы экономим на этом деньги и время, которое, в конечном счете, тоже деньги.

Важно!

И пенополистирол и пеноплекс позволяют оштукатуривание по металлической сетке. Это дает возможность экономии на внешней отделке, ибо оштукатуривание еще недавно был одним из самых дешевых вариантов внешней отделки.


Утепление фасада по кирпичу. Один из самых распространенных методов наружного утепления в Германии (более 200 млн.кв.м. утеплены таким способом).

Для внешнего утепления стены нежилого дома или кровли?

Можно использовать и тот и другой. Можно взять тот, что дешевле достается, поскольку в этом случае нам ничего кроме теплоизоляции от материала не нужно. На неровных стенах или крышах и тот и другой материал использовать сложно. Этот материал подразумевает весьма ровные основания, на которые он укладывается.

Для устройства плоской крыши?

Подойдет и тот и другой материал. Здесь ключевым свойством является крайне малая впитываемость влаги и малая теплопроводность. Я, честно говоря, думаю, что плоская кровля — вообще затея, мягко говоря, спорная (не использую слово «идиотская» только ввиду хорошего воспитания, врожденной политкорректности и приобретенной с годами терпимости), и единственным удобоваримым способом эту затею реализовать — это настелить толстый (сантиметров 10) слой того или иного полистирола на сплошной слой какого-нибудь водонепроницаемого клея, а потом залить все слоем битума толщиной сантиметра 2, не меньше с прокладкой толя со значительными напусками.

Для утепления потолка?

Можно использовать и тот и другой материал. Пеноплекс, даже лучше. Если его аккуратно положить, то можно не делать на чердаке никаких покрытий пола и ходить прямо по пеноплексу. Если использовать пенополистирол, то не стоит его ничем накрывать, ибо под укрывным материалом может собираться влага (а может и не собираться — зависит от конкретной реализации). Это не фатально, но неприятно.

Для утепления стены со стороны жилой комнаты?

Либо никакой, из-за опасности смещения точки росы, о чем я неоднократно говорил, либо пеноплекс, поскольку аккуратное его использование уменьшит необходимость устройства дополнительной пароизоляции. Здесь ключевым свойством материала является его воздухонепроницаемость. Не забываем о том, что и тот и другой материал может быть пропитан антипиренами, которые являются токсичными и «фонят» в любом состоянии, не обязательно только при пожаре.

Для утепления балкона?

Однозначно пеноплекс. Причины те же, что и в предыдущем вопросе.

Для утепления пола?

Любой. И тот и другой замечательно подходят. Ключевыми свойствами являются прочность на сжатие, водонепроницаемость, хорошая (в смысле низкая) теплопроводность. Я считаю, что и тот и другой материал просто идеально подходят именно для устройства пола. Дешево и сурово! Делаем черновой пол на лаги. Используем простые необрезные доски в два слоя наискось. Окорить только надо не забыть. На доски крепим пенополистирол или пеноплекс. Прямо на плиты льем стяжку (сантиметра 2-3). На стяжку кладем что угодно. Не пол, а загляденье! Просто пальчики оближешь, какой замечательный.


Применение пенополистирола для теплоизоляции пола

Для заполнения каркасной стены?

Тут я уклончиво отвечу. Я бы не использовал описываемые материалы в каркасном строительстве. Причем подчеркну! Сыграло роль всего одно свойство этих материалов — их низкая, опять же по моему опыту, шумоизоляция. Представляете, построили вы дом, а в итоге выясняется, что слышно все, что делается снаружи. Машины едут, петухи орут, птицы стрекочут, самолеты летают, люди ночами громко разговаривают… И не спрятаться! Во ужас-то!!! Но если другого выхода нет, то использовал бы пеноплекс. Во-первых, может быть он не так здорово шум пропускает, как пенополистирол, а во-вторых, сыграла бы роль воздухонепроницаемость пеноплекса.

Для теплоизоляции фундаментов и цоколей зданий?

Для этой цели, а так же для основания взлетных полос, хоккейных коробок, ледовых арен, спортивных площадок, основания для железных дорог на особо пучинистых грунтах и для строительства автомобильных дорог через болота идеально подходит пеноплекс. Для этой цели он подходит практически идеально и никаким другим материалом заменен быть не может. Если кому-нибудь достанется в наследство болото, Гримпинская трясина, то я предложу построить свое родовое поместье именно на основании из пеноплекса. Правда плиты должны быть где-то метр толщиной по моим понятиям.

На закуску немного сведений из раздела о рыночной экономике

Дорогие друзья, как вы думаете, все ли я описал замечательные характеристики столь замечательных материалов? Нет! одно свойство оставил на закуску. А на самом деле, именно это свойство, возможно является основным.

И полистирол и пеноплекс являются феноменально дешевыми в производстве. Именно поэтому в любой коробке с телевизором, или с компьютером, или даже с мебелью этого пенополистирола просто за-ва-лись.

Особенно это свойство нравится продавцам строительных материалов, поскольку этот материал позволяет на практике воплотить в жизнь основной принцип бизнеса — покупай дешево, а продавай дорого!

Дополнительные материалы

Спасибо за внимание.
Ваш автор Дмитрий Белкин.

При подготовке статьи я использовал различные материалы справочного и рекламного характера. Особую благодарность хочу выразить замечательному ресурсу wikipedia.org

Все картинки взяты с Википедии. Их использование здесь разрешено автором.

Статья создана 09.01.2012

Статья отредактирована 05.09.2013

Полистирол | Викидвеллинг | Fandom

Упаковка из пенополистирола

Контейнер для йогурта из полистирола

Полистирол (произносится / ˌpɒliˈstaɪriːn / ) (IUPAC Poly (1-фенилэтан-1,2-диил) 9v0008, сокращенно ISO ) представляет собой ароматический полимер, полученный из ароматического мономера стирола, жидкого углеводорода, который коммерчески производится из нефти химической промышленностью. Полистирол — один из наиболее широко используемых видов пластика.

Полистирол — это термопластическое вещество, которое находится в твердом (стекловидном) состоянии при комнатной температуре, но течет при нагревании выше температуры стеклования (для формования или экструзии) и снова становится твердым при охлаждении. Чистый твердый полистирол — это бесцветный твердый пластик с ограниченной гибкостью. Его можно отливать в формы с мелкими деталями. Полистирол может быть прозрачным или окрашиваться в разные цвета.

Твердый полистирол используется, например, в одноразовых столовых приборах, пластиковых моделях, коробках для CD и DVD, а также в корпусах дымовых извещателей.Продукты из вспененного полистирола почти повсеместны, например, упаковочные материалы, изоляция и чашки для напитков из пенопласта.

Полистирол подлежит вторичной переработке, на нем обозначена цифра «6» в качестве символа переработки. Полистиролу требуется очень много времени для биоразложения [1] , и он часто встречается в большом количестве как форма загрязнения окружающей среды, особенно вдоль берегов и водных путей.

История []

Полистирол был открыт в 1839 году Эдуардом Саймоном, [2] аптекарем в Берлине.Из Storax, смолы турецкого сладкого дерева (Liquidambar orientalis ), он перегонял маслянистое вещество, мономер, который он назвал стиролом. Несколько дней спустя Саймон обнаружил, что стирол загустел, предположительно в результате окисления, в желе, которое он назвал оксидом стирола («Стиролоксидом»). К 1845 году английский химик Джон Блит и немецкий химик Август Вильгельм фон Хофманн показали, что такое же превращение стирола происходит в отсутствие кислорода. Они назвали свое вещество метастиролом.Позже анализ показал, что он химически идентичен стиролоксиду. В 1866 году Марселин Бертло правильно определил образование метастирола из стирола как процесс полимеризации. Прошло около 80 лет, прежде чем стало понятно, что нагревание стирола запускает цепную реакцию, в результате которой образуются макромолекулы, в соответствии с тезисом немецкого химика-органика Германа Штаудингера (1881–1965). Это в конечном итоге привело к тому, что вещество получило свое нынешнее название — полистирол.

Компания I.Компания G. Farben начала производство полистирола в Людвигсхафене, Германия, примерно в 1931 году, надеясь, что он станет подходящей заменой литому под давлением цинку во многих сферах применения. Успех был достигнут, когда они разработали корпус реактора, в котором полистирол экструдировали через нагретую трубу и резак, производя полистирол в форме гранул.

До 1949 года инженер-химик Фриц Стастны, 1908–1985, разработал предварительно расширенные шарики из полистирола с добавлением алифатических углеводородов, таких как пентан. Эти шарики являются сырьем для формования деталей или экструдирования листов.BASF и Stastny подали заявку на патент, который был выдан в 1949 году. Процесс формования был продемонстрирован на выставке Kunststoff Messe 1952 года в Дюссельдорфе. Продукция получила название Стиропор.

В 1959 году компания Koppers из Питтсбурга, штат Пенсильвания, разработала пенополистирол (EPS). [необходима ссылка ]

Строение и свойства []

Химический состав полистирола представляет собой длинноцепочечный углеводород, каждый второй углерод которого связан с фенильной группой (название, данное бензолу с ароматическим кольцом, когда он связан со сложными углеродными заместителями).Химическая формула полистирола: (C 8 H 8 ) n ; он содержит химические элементы углерод и водород. Поскольку это ароматический углеводород, он горит оранжево-желтым пламенем, выделяя сажу, в отличие от неароматических углеводородных полимеров, таких как полиэтилен, которые горят светло-желтым пламенем (часто с синим оттенком) и без сажи. Полное окисление полистирола дает только углекислый газ и водяной пар.

Этот аддитивный полимер стирола получается, когда мономеры винилбензола (стирола) (которые содержат двойные связи между атомами углерода) соединяются с образованием цепи полистирола (с каждым углеродом, присоединенным одинарной связью к двум другим атомам углерода и фенильной группе).

Рассмотрим свойства полистирола, исходя из его структуры, представленной выше. Полистирол химически инертен (поэтому его используют для создания таких продуктов, как контейнеры для химикатов, растворителей и пищевых продуктов). Эта стабильность является результатом преобразования двойных углерод-углеродных связей в менее реактивные одинарные связи. Структурно ненасыщенные алкеновые мономеры были преобразованы в более насыщенные структуры с углеродными алкановыми основными цепями. Молекула считается насыщенной, если ее атомы углерода связаны с максимально возможным числом атомов водорода.Прочные связи внутри молекулы делают стирол очень стабильным.

Полистирол, как правило, гибок и может иметь форму твердых тел или вязких жидкостей. Сила притяжения в полистироле в основном обусловлена ​​притяжениями Ван-дер-Ваальса между цепями на небольшом расстоянии. Поскольку молекулы и длинные углеводородные цепи состоят из тысяч атомов, общая сила притяжения между молекулами велика. Однако, когда полимер нагревается (или, что эквивалентно, быстро деформируется из-за сочетания вязкоупругих и теплоизоляционных свойств), цепи могут принимать более высокую степень конформации и скользить друг мимо друга.Эта межмолекулярная слабость (по сравнению с высокой внутримолекулярной силой из-за углеводородной основной цепи) позволяет цепям полистирола скользить друг по другу, делая основную систему гибкой и растяжимой. Способность системы легко деформироваться выше температуры стеклования позволяет полистиролу (и термопластичным полимерам в целом) легко размягчаться и формоваться с добавлением тепла.

Трехмерная модель показала бы, что каждый из атомов углерода хиральной основной цепи лежит в центре тетраэдра, а его 4 связи направлены к вершинам.Скажем, связи -C-C- повернуты так, что основная цепь полностью лежит в плоскости диаграммы. Из этой плоской схемы не видно, какие из фенильных (бензольных) групп повернуты к нам под углом от плоскости диаграммы, а какие — под углом. Изомер, в котором все они находятся на одной стороне, называется изотактическим полистиролом , который коммерчески не производится.

Шаровидная модель части кристаллической структуры изотактического полистирола [3]

Обычный атактический полистирол имеет эти большие фенильные группы, случайно распределенные по обеим сторонам цепи.Такое случайное расположение предотвращает выравнивание цепей с достаточной регулярностью для достижения какой-либо кристалличности, поэтому пластик имеет очень низкую температуру плавления, T m << T RT . Но полимеризация, катализируемая металлоценом, может дать упорядоченный синдиотактический полистирол с фенильными группами на чередующихся сторонах. Эта форма является высококристаллической с температурой 270 ° C (518 ° F) T m .

Экструдированный полистирол примерно такой же прочный, как и нелегированный алюминий, но намного более гибкий и намного легче (1.05 г / см 3 против 2,70 г / см 3 для алюминия).

Формы произведены []

Недвижимость
Плотность 1,05 г / см 3
Плотность пенополистирола 16–640 кг / м 3 [4]
Диэлектрическая проницаемость 2,4–2,7
Электропроводность (с) 10 −16 См / м
Теплопроводность (k) 0.08 Вт / (м · К)
Модуль Юнга ( E ) 3000–3600 МПа
Предел прочности на разрыв ( с т ) 46–60 МПа
Относительное удлинение при разрыве 3–4%
Notch test 2–5 кДж / м 2
Температура стекла 95 ° С
Температура плавления [5] 240 ° С
Вика Б 90 ° C [6]
Коэффициент линейного расширения (а) 8 × 10 −5 / К
Удельная теплоемкость ( c ) 1.3 кДж / (кг · К)
Водопоглощение (ASTM) 0,03–0,1
Разложение X лет, все еще распадается

Полистирол обычно формуют под давлением или экструдируют, в то время как пенополистирол экструдируют или формуют специальным способом.
Также производятся сополимеры полистирола; они содержат один или несколько других мономеров в дополнение к стиролу. В последние годы также производятся композиты из пенополистирола с целлюлозой [7] [8] и крахмалом [9] .

Экструдированный пенополистирол с закрытыми ячейками продается под торговой маркой Styrofoam компанией Dow Chemical. Этот термин часто неофициально используется для обозначения других изделий из пенополистирола.

Полистирол используется в некоторых взрывчатых веществах на полимерной связке:

Примеры офисных АТС из полистирола
Имя Взрывчатые вещества Связующие ингредиенты
АТС-9205 гексоген 92% Полистирол 6%; ДОП 2%
АТС-9007 гексоген 90% Полистирол 9.1%; ДОП 0,5%; смола 0,4%

Это также компонент напалма [10] и компонент большинства конструкций водородных бомб [ необходима цитата ] .

Листовой или формованный полистирол []

Коробка для компакт-дисков из полистирола общего назначения (GPPS) и ударопрочного полистирола (HIPS)

Одноразовая бритва из полистирола

Полистирол (PS) экономичен и используется для изготовления пластиковых сборочных комплектов моделей, пластиковых столовых приборов, футляров для компакт-дисков , кожухи дымовых извещателей, рамки номерных знаков и многие другие предметы, для которых требуется достаточно жесткий и экономичный пластик.Методы производства включают термоформование и литье под давлением.

Чашки Петри из полистирола и другие лабораторные контейнеры, такие как пробирки и микропланшеты, играют важную роль в биомедицинских исследованиях и науке. Для этих целей изделия почти всегда изготавливают литьем под давлением и часто стерилизуют после формования путем облучения или обработки оксидом этилена. Модификация поверхности после формования, обычно с использованием плазмы, обогащенной кислородом, часто проводится для введения полярных групп. Большая часть современных биомедицинских исследований опирается на использование таких продуктов; поэтому они играют решающую роль в фармацевтических исследованиях. [11]

Пены []

Пенополистирол является хорошими теплоизоляционными материалами и поэтому часто используется в качестве строительных изоляционных материалов, например, в конструкционных изоляционных панельных строительных системах. Они также используются для ненесущих архитектурных конструкций (например, декоративных столбов).
Пенопласты также обладают хорошими демпфирующими свойствами, поэтому широко используются в упаковке.

Пенополистирол []

Пенополистирол (EPS) — это жесткий и прочный пенополистирол с закрытыми порами.Обычно он белый и сделан из гранул предварительно вспененного полистирола. Известные применения включают формованные листы для изоляции зданий и упаковочный материал («арахис») для амортизации хрупких предметов внутри коробок. Листы обычно упаковываются в жесткие панели (размер 4 на 8 или 2 на 8 квадратных футов в Соединенных Штатах), которые также известны как «бортовые доски». Тепловое сопротивление обычно составляет около 28 м · К / Вт (или R-4 на дюйм в обычных американских единицах). Некоторые плиты EPS имеют распространение пламени менее 25 и индекс дымообразования менее 450, что означает, что они могут использоваться без противопожарного барьера (но требуют 15-минутного теплового барьера) в соответствии с строительными нормами США.В строительстве из пенополистирола все чаще используются изоляционные бетонные формы.
Диапазон плотности около 16–640 кг / м 3 . [4] Наиболее распространенный метод обработки — термическая резка горячей проволокой. [12]

Пенополистирол экструдированный []

Экструдированный пенополистирол (XPS) состоит из закрытых ячеек, обеспечивает улучшенную шероховатость поверхности, повышенную жесткость и пониженную теплопроводность. Плотность 28-45 кг / м 3 .

Экструдированный полистирол также используется в ремеслах и модельном строительстве, особенно в архитектурных моделях.Из-за процесса производства экструзией XPS не требует облицовочных материалов для поддержания его тепловых или физических свойств. Таким образом, он является более однородным заменителем гофрокартона. Тепловое сопротивление обычно составляет около 35 м · К / Вт (или R-5 на дюйм в обычных американских единицах).

Торговые наименования XPS включают «INSUboard», «Styrofoam», «Foamular», «Greenguard» и «Foamcore». («Пенополистирол» также часто используется в Соединенных Штатах в качестве общего названия для всех пенополистиролов.)

Сополимеры []

Чистый полистирол хрупок, но достаточно тверд, чтобы можно было получить продукт с довольно высокими эксплуатационными характеристиками, придав ему некоторые свойства более эластичного материала, такого как полибутадиеновый каучук. Два таких материала обычно никогда не могут быть смешаны из-за усиленного влияния межмолекулярных сил на нерастворимость полимера (см. Переработку пластика), но если полибутадиен добавлен во время полимеризации, он может стать химически связанным с полистиролом, образуя привитой сополимер, который помогает включать обычный полибутадиен в конечную смесь, в результате чего получается ударопрочный полистирол или HIPS , который в рекламе часто называют «ударопрочный пластик».Одно коммерческое название HIPS — Bextrene. Общие области применения HIPS включают игрушки и оболочки для продуктов. HIPS обычно изготавливается методом литья под давлением. Обработка полистирола в автоклаве может привести к сжатию и затвердению материала.

Несколько других сополимеров также используются со стиролом. Акрилонитрилбутадиенстирол или АБС-пластик похож на HIPS: сополимер крилонитрила и тирола s , упрочненный поли b утадиеном. Большинство корпусов для электроники изготовлены из этой формы полистирола, как и многие канализационные трубы.SAN представляет собой сополимер стирола с акрилонитрилом и SMA с малеиновым ангидридом. Стирол можно сополимеризовать с другими мономерами; например, дивинилбензол для сшивания цепей полистирола.

Ориентированный полистирол []

Ориентированный полистирол (ОПС) получают путем вытягивания экструдированной пленки ПС, улучшающей жесткость.

Утилизация и проблемы окружающей среды []

Полистирол нелегко переработать из-за его легкого веса (особенно вспененного) и низкой стоимости отходов.Обычно это не допускается в программах утилизации отходов у обочины (обочины). Однако в Германии полистирол собирают в соответствии с законом об упаковке (Verpackungsverordnung), который требует от производителей нести ответственность за переработку или утилизацию любого продаваемого упаковочного материала.

Воздействие на окружающую среду []

Выброшенный полистирол не подвергается биологическому разложению в течение пятисот лет и устойчив к фотолизу. [13] Из-за этого очень небольшая часть отходов, выбрасываемых на сегодняшних современных высокотехнологичных свалках, подвергается биологическому разложению.Поскольку при разложении материалов образуются потенциально вредные жидкие и газообразные побочные продукты, которые могут загрязнять грунтовые воды и воздух, современные свалки спроектированы таким образом, чтобы свести к минимуму контакт с воздухом и водой, необходимыми для разложения, тем самым практически исключая разложение отходов. [14]

Пенополистирол — основной компонент пластикового мусора в океане, где он становится токсичным для морских обитателей. Пенополистирол дует на ветру и плавает по воде, а на открытом воздухе его много.Выветривание под действием ветра, солнца, дождя и волн разлагает полистирол до известных и предполагаемых канцерогенов, включая мономер стирола (SM), димер стирола (SD) и тример стирола (ST). [15] [16] [17] Однако стирол является органическим веществом, встречающимся в природе в нашей окружающей среде, и на сегодняшний день ни один регулирующий орган в мире не классифицировал стирол как известный канцероген для человека, хотя несколько называют его в различных контекстах возможным или потенциальным канцерогеном для человека. [18] Кроме того, стирол быстро разрушается в воздухе, быстро испаряется на мелководье и в воде, а то, что остается в почве и воде, может быть дополнительно разрушено бактериями и микроорганизмами. [19] [20]

Пенополистирол производится с использованием вспенивателей, которые образуют пузыри и расширяют пену. В пенополистироле это обычно углеводороды, такие как пентан, которые могут представлять опасность воспламенения при производстве или хранении вновь произведенного материала, но оказывают относительно умеренное воздействие на окружающую среду.Однако экструдированный полистирол обычно изготавливается с вспенивающими агентами на основе гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ), которые влияют на разрушение озонового слоя и глобальное потепление. Их озоноразрушающий потенциал значительно снижен по сравнению с хлорфторуглеродами (ХФУ), которые использовались ранее, но их потенциал глобального потепления может быть порядка 1000 или более, что означает, что он в 1000 раз сильнее влияет на глобальное потепление, чем углекислый газ. [21]

При этом нормы глобального потепления должны иметь минимальное прямое влияние на промышленность полистирола.По сравнению с другими отраслями, такими как нефтеперерабатывающие заводы и автомобилестроение, выбросы парниковых газов немногочисленны. [22]

Тем не менее, 21 сентября 2007 года около 200 стран согласились полностью ускорить ликвидацию гидрохлорфторуглеродов к 2020 году на саммите в Монреале, спонсируемом Организацией Объединенных Наций. Развивающимся странам дан срок до 2030 года. [23] В конечном итоге гидрофторуглероды (ГФУ) заменят ГХФУ практически без разрушения озона.

Хотя влияние самого пенополистирола на здоровье вызывает меньшее беспокойство, бромированные антипирены, используемые в большинстве пенополистиролов (чаще всего используются декаБДЭ или гексабромциклододекан), могут создавать риски для здоровья и окружающей среды, которые вызывают определенную озабоченность EPA. [24]

С начала 1990-х годов арахис из вспененного крахмала использовался вместо упаковки арахиса из полистирола. Также была разработана вспененная полимолочная кислота (PLA), продаваемая как Biofoam [25] .

В 2007 году Эбен Байер, студент политехнического института Ренсселера, изобрел [26] — экологически безопасную замену полистирольной упаковки с использованием минерального перлита, связанного с лигнинсодержащими сельскохозяйственными отходами, разлагаемыми грибами, которые он называет Ecocradle. [27]

Переработка []

Файл: Идентификационный-код смолы-6-PS.svg

Обозначение идентификационного кода смолы для полистирола

В настоящее время большая часть изделий из полистирола не перерабатывается.Лом пенополистирола можно легко добавлять в такие продукты, как изоляционные листы из пенополистирола и другие материалы из пенополистирола для строительства. Обычно производители не могут получить достаточное количество металлолома из-за вышеупомянутых проблем со сбором. Когда пенополистирол не используется для изготовления дополнительных материалов, его можно превратить в вешалки для одежды, парковые скамейки, цветочные горшки, игрушки, линейки, корпуса степлеров, контейнеры для рассады, рамы для картин и архитектурную лепнину из переработанного полистирола. [28]

Переработанный пенополистирол также используется во многих операциях литья металлов.Растра изготавливается из пенополистирола в сочетании с цементом и используется в качестве изоляционной добавки при строительстве бетонных фундаментов. С 1993 года американские производители производят изолированные бетонные формы, на 80% состоящие из переработанного пенополистирола. Однако переработка полистирола не является замкнутым циклом, в результате чего производится больше полистирола; Вместо этого стаканчики из полистирола и другие упаковочные материалы обычно используются в качестве наполнителей в других пластмассах или в других предметах, которые сами по себе не могут быть переработаны и выбрасываются. [ необходима ссылка ]

Сжигание []

При правильном сжигании полистирола при высоких температурах единственными образующимися химическими веществами являются вода, диоксид углерода, некоторые летучие соединения и углеродная сажа. [29] По данным Американского химического совета, когда полистирол сжигается на современных объектах, конечный объем составляет 1% от начального объема; большая часть полистирола превращается в диоксид углерода, водяной пар и тепло. Из-за количества выделяемого тепла он иногда используется в качестве источника энергии для производства пара или электроэнергии. [30]

Когда полистирол сжигался при температурах 800-900 ° C (типичный диапазон современной мусоросжигательной печи), продукты горения представляли собой «сложную смесь полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) от алкилбензолов до бензо [ghi] перилен. Более 90 различных соединений были идентифицированы в отходящих газах полистирола ». [31]

При сжигании без достаточного количества кислорода или при более низких температурах (например, в костре или домашнем камине) полистирол может выделять полициклические ароматические углеводороды, углеродную сажу и монооксид углерода, а также мономеры стирола. [29] [32]

Захоронение []

Стаканы из пенопласта и другие изделия из полистирола можно безопасно закопать на свалках, поскольку они так же устойчивы, как бетон или кирпич. Не требуется пластиковая пленка для защиты воздуха и подземных вод.

Редукционный []

Предпринимаются некоторые попытки найти альтернативу пенополистиролу, особенно в ресторанах. Ограничение использования вспененного полистирола для пищевых продуктов на вынос является приоритетной задачей многих экологических организаций, занимающихся твердыми отходами.Тем не менее, Plastics Foodservice Packaging Group считает, что в США менее 1% по весу утилизируемых твердых отходов составляет полистирол. Кампания по достижению первого запрета на использование пенополистирола в пищевой промышленности в Канаде была запущена в Торонто в январе 2007 года местной некоммерческой организацией NaturoPack. [33] . Портленд, штат Орегон, и Сан-Франциско входят в число примерно ста городов США, в которых в настоящее время действует какой-то запрет на использование пенополистирола в ресторанах.Например, в 2007 году рестораны в Окленде, штат Калифорния, были вынуждены перейти на одноразовые контейнеры для пищевых продуктов, которые при добавлении в пищевой компост разлагаются биологически. [34]

Хотя полистирол можно переработать на предприятиях по переработке, большая часть полистирола не перерабатывается. По оценкам EPA (Агентство по охране окружающей среды США), ежегодно выбрасывается 25 миллиардов полистирольных стаканов. Поскольку полистирол разлагается очень медленно — более 500 лет для одной чашки — EPA считает это серьезной экологической проблемой.Несколько экологических лидеров, от голландского Министерства окружающей среды до Зеленой команды Starbucks, советуют людям уменьшить свое воздействие на окружающую среду, используя многоразовые кофейные чашки. [35]

Чистовая []

В Соединенных Штатах нормы по охране окружающей среды запрещают использование растворителей для полистирола (которые в любом случае растворяют полистирол и снимают пену с большинства пен). [необходима ссылка ]

Некоторые приемлемые отделочные материалы:

  • Краска на водной основе (художники создали картины на пенополистироле с помощью гуаши) [ цитата необходима ]
  • Раствор или акриловая / цементная штукатурка, часто используемая в строительстве в качестве стойкого к атмосферным воздействиям верхнего слоя, полностью скрывающего пену после отделки объектов. [необходима ссылка ]
  • Хлопчатобумажная вата или другие ткани, используемые вместе со скобами. [необходима ссылка ]

Опасности для здоровья и пожара []

Высказывались опасения по поводу следового присутствия химических веществ производства полистирола в конечном пластиковом продукте, большинство из которых токсичны, если их не удалить. Например, бензол, который используется для производства этилбензола для стирола, является известным канцерогеном. Кроме того, неполимеризованный стирол может представлять опасность для здоровья.

Однако,

Основываясь на научных исследованиях, проведенных в течение пяти десятилетий, государственные органы безопасности определили, что полистирол безопасен для использования в продуктах общественного питания. Например, полистирол соответствует строгим стандартам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США и Европейской комиссии / Европейского управления по безопасности пищевых продуктов для использования в упаковке для хранения и подачи пищевых продуктов. Департамент гигиены пищевых продуктов и окружающей среды Гонконга недавно проверил безопасность подачи различных пищевых продуктов в продуктах общественного питания из полистирола и пришел к такому же выводу, что и U.S. FDA. [36]

и с 1999 по 2002 год, всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола, был проведен международной группой экспертов из 12 членов, выбранной Гарвардским центром оценки рисков. Ученые обладали опытом в области токсикологии, эпидемиологии, медицины, анализа рисков, фармакокинетики и оценки воздействия.

Гарвардское исследование показало, что стирол естественным образом присутствует в таких продуктах, как клубника, говядина и специи, и естественным образом образуется при переработке таких продуктов, как вино и сыр.В исследовании также были проанализированы все опубликованные данные о количестве стирола, вносимого в рацион из-за миграции пищевой упаковки и одноразовых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и сделан вывод о том, что у населения нет причин для беспокойства по поводу воздействия стирола из пищевых продуктов или стирольных материалов. используется в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами, например, в упаковке из полистирола и контейнерах для общественного питания. [37]

LD 50 стирола составляет 3 ммоль / кг, как определено Регистром данных цитотоксичности (ZEBET) 7.1, Национальный институт здоровья, Берлин, Германия.

Разумеется, существуют исследования контейнеров из полистирола, используемых для упаковки пищевых продуктов, которые показывают, что олигомеры стирола проникают в пищу. [38] . Например, одно японское исследование, проведенное на мышах дикого типа и на мышах без AhR, показало, что тример стирола, который авторы обнаружили в готовых продуктах быстрого приготовления из полистирола, упакованных в контейнеры, может повышать уровень гормонов щитовидной железы. [39]

Полистирол классифицируется в соответствии с DIN4102 как продукт «B3», что означает легковоспламеняемость или «легко воспламеняется».«Следовательно, хотя это эффективный изолятор при низких температурах, его использование запрещено в любых открытых установках в строительстве, если материал не является огнестойким, например, с гексабромциклододеканом. Он должен быть скрыт за гипсокартоном, листовым металлом или бетоном. Вспененный Полистирол-пластиковые материалы были случайно воспламенены и вызвали огромные пожары и убытки, например, в международном аэропорту Дюссельдорфа, в туннеле под Ла-Маншем (где полистирол находился внутри вагона, который загорелся) и на АЭС Браунс-Ферри (где пожар вызвал пожар антипирена и достигла вспененного пластика под ним внутри противопожарного материала, который не был протестирован и сертифицирован в соответствии с окончательной установкой).

Помимо опасности возгорания полистирол может растворяться веществами, содержащими ацетон (такими как большинство аэрозольных баллончиков с краской), а также цианоакрилатными клеями.

См. Также []

  • Биопласт
  • Изоляционные бетонные формы
  • Geofoam
  • Конструкционная изоляционная панель
  • Пенополистирол

Ссылки []

  1. ↑ Bandyopadhyay, Abhijit; Чандра Басак, Г. (2007). «Исследования фотокаталитического разложения полистирола». Материаловедение и технологии 23 (3): 307–317. DOI: 10.1179 / 174328407X158640.
  2. ↑ История пластмасс
  3. ↑ Дж. Натта, П. Коррадини, И. В. Басси (1960). «Кристаллическая структура изотактического полистирола». Il Nuovo Cimento 15 : 68–82. DOI: 10.1007 / BF02731861.
  4. 4,0 4,1 К. Гудье (22 июня 1961 г.). «Изготовление и использование пенопласта». Новый ученый 240 : 706.http://books.google.com/books?id=d_XOKdeyXrYC&pg=PA706.
  5. ↑ Карта химической безопасности полистирола Международной организации труда
  6. ↑ А.К. ван дер Вегт и Л. Govaert, Polymeren, van keten tot kunstof, ISBN 90-407-2388-5
  7. ↑ Doroudiani S, Kortschot MT (2004). «Пенополистирольные композиты из древесного волокна: взаимосвязь между обработкой, структурой и механическими свойствами». Журнал термопластичных композиционных материалов 17 : 13–30. DOI: 10.1177/0892705704035405.
  8. ↑ Дорудиани, Саид; Чаффи, Чарльз Э .; Корчот, Марк Т. (2002). «Сорбция и диффузия диоксида углерода в композитах древесное волокно / полистирол». Журнал науки о полимерах, часть B: физика полимеров 40 : 723. DOI: 10.1002 / polb.10129.
  9. ↑ Михай, М .; Huneault, M. A .; Фавис, Б. Д. (2007). «Вспенивание смесей полистирол / термопластический крахмал». Journal of Cellular Plastics 43 : 215. doi: 10.1177 / 0021955X07076532.
  10. ↑ Напалм
  11. ↑ Джед Нортон. «Голубая пена, розовая пена и пенопласт». Мастерская Антеночити. http://www.barrule.com/workshop/images/info/foams/index.htm. Проверено 29 января 2008.
  12. Расширяемый полистирол , база данных Insight от Ceresana Research
  13. ↑ Bandyopadhyay, Abhijit; Чандра Басак, Г. (2007). «Исследования фотокаталитического разложения полистирола». Материаловедение и технологии 23 (3): 307–317. DOI: 10.1179 / 174328407X158640.
  14. ↑ Уильям Ратье и Каллен Мерфи (1989). Мусор! Археология мусора .
  15. ↑ http://www.sciencedaily.com/releases/2009/08/0234651.htm
  16. ↑ Барри, Кэролайн. «В конце концов, пластик разрушается в океане — и быстро». National Geographic 20 августа 2009 г .:
  17. ↑ Ученые раскрывают новую угрозу океана, исходящую от пластика, The Independent, 20 августа 2009 г.
  18. ↑ Международное агентство по изучению рака (IARC) «Стирол, вероятно, канцерогенен для человека.Группа 2А »,« Монографии, классификации МАИР », 1994 г.
  19. ↑ Информационный бюллетень по стиролу
  20. ↑ Денис Х. Джеймс Уильям М. Кастор (2005). «Стирол». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH.
  21. ↑ Третий доклад об оценке МГЭИК, Изменение климата, 2001 г .:
    Рабочая группа I: научная основа. Раздел 6.12.2 Прямые GWP.
  22. ↑ Часто задаваемые вопросы по полистиролу (PS), Американский химический совет
  23. ↑ График поэтапного отказа от ГХФУ, Агентство по охране окружающей среды США
  24. ↑ Информация EPA о ГБЦД
  25. ↑ BioFoam® Synbra Group
  26. ↑ Шин, Л.(2009). Использование грибов для замены пенополистирола. Нью-Йорк Таймс .
  27. ↑ Evocative Designs LLC, Ecocradle
  28. ↑ Переработка полистирола. Совет по упаковке полистирола. Проверено 6 марта 2009.
  29. 29,0 29,1 Опасность возгорания пенополистирола
  30. ↑ «Легкость утилизации». http://www.americanchemistry.com/s_plastics/sec_pfpg.asp?CID=1434&did=5226. Проверено 25 июня 2009.
  31. ↑ Hawley-Fedder, R.A .; Парсонс, М. и Карасек, Ф.W. (1984). «Продукты, полученные при сгорании полимеров в условиях моделируемой мусоросжигательной установки. II. Полистирол». Продукты, полученные при сжигании полимеров в условиях искусственной установки для сжигания, полистирол II 315 ​​: 201. doi: 10.1016 / S0021-9673 (01)

    -X. http://www.ejnet.org/plastics/polystyrene/disposal.html.

  32. ↑ Горючий пенополистирол
  33. ↑ Страница кампании Naturopack
  34. ↑ Хадиш, Синди. «Пища для размышлений: 100 городов США вводят запреты.»Gazette, The (Сидар-Рапидс, Айова), 2 апреля 2008 г.»
  35. ↑ Динин, Шона (ноябрь — декабрь 2005 г.). «Одноразовое поколение: 25 миллиардов чашек из пенопласта в год». E-The Environmental Magazine. http://www.emagazine.com/view/?2933.
  36. ↑ Вопросы и ответы по безопасности полистирольных продуктов для общественного питания
  37. ↑ Cohen, Joshua T .; Карлсон, Гэри; Чарнли, Гейл; Коггон, Дэвид; Делцелл, Элизабет; Грэм, Джон Д .; Грейм, Гельмут; Кревски, Даниэль и др. . (2002). «Комплексная оценка потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола на рабочем месте и в окружающей среде». Журнал токсикологии и гигиены окружающей среды, часть B: критические обзоры 5 : 1. doi: 10.1080 / 10937400252972162.
  38. ↑ Сакамато Х., Мацудзава А, Ито Р, Тохьяма Й. (2000). «Количественный анализ димеров стирола и тримеров, перенесенных из одноразовых ланч-боксов». J Food Hyg Soc Japan 41 : 200–205. DOI: 10.3358 / shokueishi.41.200. http://sciencelinks.jp/j-east/article/200016/000020001600A0689499.php.
  39. ↑ Yanagiba, Yukie et al. (2008). «Тример стирола может повышать уровень гормонов щитовидной железы за счет подавления регуляции гена-мишени UDP-глюкуронозилтрансферазы арилуглеводородного рецептора (AhR)» (свободный текст). Перспективы гигиены окружающей среды 116 (6): 740–745. DOI: 10.1289 / ehp.10724. PMID 18560529. PMC 2430229. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2430229/.

Внешние ссылки []

Plastics Foodservice Packaging Group (PFPG) Американского химического совета

Импортировано из Википедии

Эта страница импортируется из Википедии для создания статьи или статьи о Wikidwelling.Эти шаги необходимо выполнить:

  1. Разделы, не относящиеся к Wikidwelling, можно удалить или обрезать до краткого комментария. Примечание: красные ссылки на изображения следует удалять , а не
  2. Красные ссылки на статьи, которые вряд ли будут созданы в Wikidwelling, могут быть отменены. (оставьте ссылки на локации и учреждения.)
  3. Категории, возможно, потребуется изменить или удалить — например, «люди 1940-х годов рождения». Категории с красной ссылкой не проблема.
  4. Шаблоны, не используемые в Wikidwelling, должны быть удалены, как и все межвики-ссылки ({{de: …}}, {{fr: …}},
  5. Когда эти первые задачи в основном выполнены, вы можете удалить этот шаблон, написав {{Attrib Wikipedia | название статьи}} вместо этого {{Attrib Wikipedia raw | название статьи}} внизу (просто удалите «raw»).
    Вы также можете:
  6. Переместить в раздел «Внешние ссылки» все шаблоны Викимедиа, связанные с проектами (напр.грамм. {{Commons}}, {{Commons category}}, {{Wiktionary}} и т. Д.).
  7. Добавьте в статью более конкретный контент (связанный с темой Wikidwelling), вставьте видео с YouTube и т. Д.

Страницы с этим шаблоном.


Оригинальный товар был на Полистироле. Список авторов можно увидеть в истории этой страницы. Текст Википедии доступен по лицензии CC-BY-SA 3.0.

Пенополистирол — Appropedia: Theustainability wiki

Большинство из нас признают полистирол в форме пенополистирола, который используется для изготовления стаканчиков для напитков, однако полистирол также используется в качестве строительного материала, электрических приборов и других предметов домашнего обихода.В 1941 году исследователи из лаборатории химической физики Доу нашли способ сделать пену из полистирола. Компания Dow приобрела исключительные права на использование патента шведского изобретателя и нашла способы производить в больших количествах экструдированный полистирол в виде пенопласта с закрытыми порами, стойкого к влаге. В 1942 году береговая охрана США приняла решение использовать пенополистирол в спасательном плоту на шесть человек. [1]
Полистирол — это ароматический полимер, жидкий углеводород, который в промышленных масштабах производится из нефти в химической промышленности.Полистирол — один из наиболее широко используемых видов пластика во всем мире.
Полистирол представляет собой термопластическое вещество, которое находится в твердом (стекловидном) состоянии при комнатной температуре, но течет, если нагревается выше температуры стеклования (для формования) и снова становится твердым при охлаждении, его можно отливать в формы с мелкими деталями. [2]
Использование пенополистирола: строительные материалы, изоляционная оболочка, изоляция труб, цветочные и ремесленные изделия, модели автомобилей и самолетов, а также корпуса компьютеров.
Использование твердого полистирола: в одноразовых столовых приборах, пластиковых моделях, корпусах для компакт-дисков и DVD-дисков, а также в корпусах дымовых извещателей.По данным ICB, производство полистирола в США снизилось с 3,01 млн тонн в 2007 году до 2,95 млн тонн в 2001 году. Экспорт в 2007 году составил 433 000 тонн, а импорт — 281 000 тонн. [3]

Полистирол производится из этилена из природного газа и бензола из нефти, в результате чего получаются крошечные гранулы полистирола. [4] Сферы затем помещаются в камеру, где они нагреваются до 392 ° F, чтобы позволить газу пентану уйти. По мере выхода пентана окружающий воздух заполняет пустое пространство.Затем камера сбрасывает часть давления, заставляя воздух внутри пластиковых сфер расширяться. Расширение увеличивает размер гранул до 40 раз, делая гранулы 95% воздуха по объему. [5] После этого вспученные гранулы помещают в форму и придают форму пару. [6]

Воздействие на окружающую среду

  • Полистирол производится из ископаемого топлива, ресурс ограничен.
  • Полистирол можно закапывать в землю без признаков биоразложения. [7]
  • Полистирол может быть разделен на более мелкие и мелкие части и принят животными за пищу, что может привести к летальному исходу.
  • Полистирол накапливается в водных путях, на свалках и в океанических круговоротах.

Воздействие на здоровье

  • Острое раздражение кожи, глаз и легких. [8]
  • Хронический — может угнетать центральную нервную систему и считается возможным канцерогеном (безрезультатно для человека). [9]

В настоящее время жизненный цикл пенополистирола чаще всего заканчивается вывозом на свалки.В настоящее время в США ежедневно вывозится в среднем 547 945 тонн мусора. Изделия из пенополистирола составляют 0,25% от этого веса, что составляет 1369 тонн отходов пенополистирола. По объему отходы пенополистирола занимают 25-30% площади полигона. http://74.125.155.132/search?q=cache:jpc96z_lRmIJ:https://oraprdnt.uqtr.uquebec.ca/pls/public/docs/GSC40/F1793448949_Styrofoam.ppt+styrofoam+powerpoint&cl=ru = clnk & gl = us & client = firefox-a

Что такое экструдированный полистирол — XPS

Пример — изоляция из экструдированного полистирола

Основным источником потерь тепла из дома являются стены.Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена толщиной 15 см (L 1 ) сделана из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт / м · К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи составляет 22 ° C и -8 ° C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах h 1 = 10 Вт / м 2 K и h 2 = 30 Вт / м 2 К соответственно.Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).

  1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
  2. Теперь предположим, что теплоизоляция на внешней стороне этой стены. Используйте изоляцию из экструдированного полистирола толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,028 Вт / м.К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.

Решение:

Как уже было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию как теплопроводности, так и конвекции. С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

  1. голая стена

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стену и не принимая во внимание излучение, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи будет следующим:

U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 Вт / м 2 K

Тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 3,53 [Вт / м 2 K] x 30 [K] = 105.9 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q потерь = q. A = 105,9 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177 Вт

  1. композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стену, отсутствие теплового контактного сопротивления и без учета излучения общий коэффициент теплопередачи может быть рассчитан как:

Общий коэффициент теплопередачи тогда равен:

U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1 / 0,028 + 1/30) = 0,259 Вт / м 2 K

Затем тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 0,259 [Вт / м 2 K] x 30 [ K] = 7,78 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q потерь = q. A = 7,78 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 233 Вт

Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Его надо добавить, добавление следующего слоя теплоизоляции не дает такой большой экономии.Это лучше видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитные стены . Скорость устойчивой теплопередачи между двумя поверхностями равна разнице температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.

Часто задаваемые вопросы — BuildBlock Insolated

Пенополистирол (EPS) Факты

Что такое полистирол?

Мы взаимодействуем и каждый день получаем выгоду от продуктов, изготовленных из полистирола, включая теплоизоляцию для строительства и амортизирующую упаковку для промышленного и потребительского применения.

Существует два распространенных типа пенополистирола: экструдированный полистирол (широко известный под торговой маркой Dow, Styrofoam®) и пенополистирол (EPS). Обычная кофейная чашка — прекрасный образец пенополистирола. Это тот же материал, который вы находите, когда распаковываете новый телевизор, стереосистему, компьютер или другой деликатный потребительский товар.

Пенополистирол (EPS) и экструдированный полистирол широко используются в качестве теплоизоляции в промышленном, коммерческом и жилом строительстве.

Что такое пенополистирол (EPS)?

Пенополистирол (EPS) — термопластичный, легкий, жесткий пенопласт с закрытыми ячейками. Низкая теплопроводность, высокая прочность на сжатие, прочность и отличные амортизирующие свойства делают пенополистирол идеальным материалом для тех областей применения, в которых он используется.

Пенополистирол производится с использованием вспенивателей, которые образуют пузыри и расширяют пену. В пенополистироле это обычно углеводороды, такие как пентан, которые могут представлять опасность воспламенения при производстве или хранении вновь произведенного материала, но оказывают относительно умеренное воздействие на окружающую среду.

Что такое экструдированный полистирол (XPS)?

Экструдированный полистирол обычно изготавливается из гидрофторуглеродов (HFC-134a), потенциал глобального потепления которых примерно в 1000–1300 раз выше, чем у двуокиси углерода.

Содержит ли изоляция EPS Foam хлорфторуглероды (CFCs) или HCFCs?

Нет. Продукты из пенополистирола никогда не производились с использованием CFC. Расширяющим агентом для материала EPS является пентан, который может представлять опасность воспламенения при производстве или хранении вновь произведенного материала, но оказывает относительно умеренное воздействие на окружающую среду.

Пенополистирол (EPS) и экструдированный полистирол (XPS) — это одно и то же?

№. Для экструдированного полистирола (часто розового, синего или зеленого) используется другой вспениватель и другой производственный процесс. Системы изоляции EPS значительно сокращают потребление энергии и связанное с этим загрязнение.

Пена EPS выделяет токсичные выбросы при сжигании?

№. Химический состав пенополистирола состоит из углерода и водорода. При полном сгорании выделяет водяной пар, углекислый газ и следы золы — так же, как бумага.Также требуется много тепла, чтобы пенополистирол загорелся. В обычных условиях он просто тает.

Считается ли EPS токсичным? Он содержит формальдегид?

Простой химический состав EPS состоит из углерода, водорода и кислорода — элементов, содержащихся в древесине и других органических материалах. Продукты из пенополистирола НЕ содержат формальдегид.

Для изоляции можно использовать как пенополистирол, так и экструдированный пенополистирол. Некоторое количество газа выделяется из пенопласта обоих типов. В пенополистироле этим газом является воздух, поскольку пенополистирол производится с использованием пара.В XPS этим газом в первую очередь является тетрафторэтан, опасный хлорфторуглерод, также используемый в качестве хладагента. (http://en.wikipedia.org/wiki/Polystyrene)

Можно ли перерабатывать пенополистирол?

Да. Многие производители перерабатывают свои отработанные шарики и повторно используют все материалы или перерабатывают их в другие продукты. Промышленный альянс EPS тесно сотрудничает с производителями пластмасс для разработки эффективных и экономичных методов и технологий вторичной переработки. Цель производителей — ноль EPS на свалках.

Биоразлагается ли EPS?

Хотя пенополистирол не разлагается биологически, он безвреден для окружающей среды и обеспечивает стабильный заполняющий материал, подобный земле, камню или бетону. Наша цель — сократить количество отходов строительных материалов, поэтому так важен повторяющийся 1-дюймовый узор блокировки BuildBlock. Это означает, что вам никогда не придется отрезать более 1 дюйма пены для поддержания соединений. Большинство других ICF используют гораздо более крупный узор и имеют большее количество отходов.

Каковы преимущества теплоизоляции из пенополистирола?

Пена

EPS — один из самых долговечных, экономичных и эффективных строительных материалов на рынке.Пригодный для вторичной переработки и нетоксичный, он может сохранять энергоэффективность наших домов и предприятий на протяжении веков.

А как насчет полиуретана?

Полиуретан — это полимер, состоящий из цепочки органических звеньев, соединенных карбаматными (уретановыми) звеньями. Полиуретановый полимер представляет собой горючее твердое вещество и может воспламениться при воздействии открытого пламени. При разложении в результате пожара может образовываться в основном окись углерода, а также следы оксидов азота и цианистый водород.

Где найти объективную информацию?

Информация для этого документа получена из нескольких источников.Мы всегда рекомендуем потребителям провести собственное исследование и принять решение самостоятельно.

Консультированные источники:

http://www.epsindustry.org
http://en.wikipedia.org/wiki/Polystyrene
http://en.wikipedia.org/wiki/HFC-134a
http://en.wikipedia.org / wiki / Пенополистирол
http://www.fhwa.dot.gov
http://www.osha.gov
http://en.wikipedia.org/wiki/Polyurethane
http://epa.gov

Содержание Процесс экструзии пластика, часть машины (Mikeeg555 [Wikipedia] 2011).Экструдированный полистирол XPS используется в качестве теплоизоляции в зданиях. (Селектор.

Презентация на тему: «Содержание процесса экструзии пластика, часть машины (Mikeeg555 [Wikipedia] 2011). Экструдированный полистирол XPS, используемый в качестве изоляции в зданиях. (Селектор.» — стенограмма презентации:

ins [data-ad-slot = «4502451947»] {display: none! important;}}
@media (max-width: 800px) {# place_14> ins: not ([data-ad-slot = «4502451947»]) {display: none! important;}}
@media (max-width: 800px) {# place_14 {width: 250px;}}
@media (max-width: 500 пикселей) {# place_14 {width: 120px;}}
]]>

1

Содержание Процесс экструзии пластика, часть машины (Mikeeg555 [Wikipedia] 2011).Экструдированный полистирол XPS используется в качестве теплоизоляции в зданиях. (Селектор 2012). Экструдированный полистирол XPS (Woodbury 2010). Экструдированный полистирол — XPS

2

Содержание Ссылки Как это произведено Использование в строительстве / Передовая практика использования в строительстве / Передовая практика Преимущества / недостатки устойчивости Преимущества / недостатки Ограничения и соображения Устойчивые альтернативы

3

Содержание Ссылки Как это произведено Использование в строительстве / Передовая практика использования в строительстве / Передовая практика Преимущества / недостатки устойчивости Преимущества / недостатки Ограничения и соображения Устойчивые альтернативы Как это производится? Экструдированный полистирол, XPS — это изоляция, производимая методом экструзии пластика, при котором сырой пластик плавится и формируется в непрерывный профиль.Обычно полистирол производится с использованием вспенивателя CO2. Этот процесс аналогичен обычному процессу экструзии вплоть до штампа. Причина, по которой этот процесс используется, заключается в том, что производитель имеет возможность изменять толщину по своему усмотрению. Этот процесс не выделяет химические вещества с озоноразрушающей способностью (ODP) и имеет минимальный потенциал глобального потепления (Global Warming Potentials of ODS Substitutes 2012).

4

Содержание Ссылки Как производится Строительство Использование / Передовая практика Преимущества / недостатки в области устойчивости Преимущества / недостатки Ограничения и соображения Устойчивые альтернативы Использование в строительстве / передовая практика Экструдированный полистирол идеален для многих областей коммерческого, жилого и гражданского строительства.Высококачественный профиль с закрытыми ячейками на 100% делает его идеальным для изоляции в зданиях и особенно полезным для мест, подверженных воздействию влаги, так как панели с закрытыми ячейками очень прочны, обладают высокой влагостойкостью и легко режутся и формуются. Устойчивость экструдированного полистирола к воде и сжатию делает его идеальной изоляцией для экстремальных условий и тяжелых бытовых и промышленных нагрузок. Он также используется в моделестроении конкретных архитектурных моделей, так как он легкий и простой в обращении, хорошо сопротивляется деформации и универсален, так как позволяет легко разрезать отделку поверхностей на досках.Эти свойства делают его почти однородным заменителем гофрированного картона, который легко поддается деформации (Knauf Insulation 2012).

5

Содержание Ссылки Как это произведено Использование в строительстве / Передовая практика использования в строительстве / Передовая практика Преимущества / недостатки в области устойчивого развития Ограничения и соображения Устойчивые альтернативы Преимущества в области устойчивого развития Не содержит ХФУ. Высокая прочность = 50-летний жизненный цикл продукта. Высокие значения R = повышенная энергоэффективность. Фактически 100% влагостойкость. Отсутствие ODP. Соответствие требованиям зеленой звезды. Экологичный продукт = снижает выбросы парниковых газов. Низкое водопоглощение = повышенные тепловые характеристики. Гарантированные долгосрочные тепловые характеристики. = 20 лет гарантии.(Austech 2012). Недостатки устойчивости Выброшенный полистирол не подвергается биологическому разложению в течение сотен лет. Однако экструдированный полистирол обычно изготавливается из гидрофлауроуглеродов, потенциал глобального потепления которых примерно в 1000–1300 раз выше, чем у двуокиси углерода. Полистирол является основным компонентом пластикового мусора в океане, где он становится токсичным для морских обитателей. (Джон Фоглер 1984)

6

Содержание Ссылки Как производится Использование в строительстве / Передовая практика строительства / Передовая практика Преимущества / недостатки в области устойчивости Преимущества / недостатки Ограничения и соображения Устойчивые альтернативы Ограничения и соображения Экструдированный полистирол XPS прост в установке и предлагает высокоэффективную теплоизоляцию для вашего здания.Из-за процесса производства экструзией XPS не требует облицовочных материалов для поддержания его тепловых или физических свойств. Полистирол легко воспламеняется. (Austech 2012).

7

Содержание Ссылки Как это произведено Использование в строительстве / Передовая практика использования в строительстве / Передовая практика Преимущества / недостатки в области устойчивости Преимущества / недостатки в области устойчивого развития Ограничения и соображения Устойчивые альтернативы Шерсть Возобновляемый ресурс, может быть получен из местных источников, высокая ценность R, самая низкая воплощенная энергия любого изоляционного продукта , нулевой потенциал разрушения озона, низкий рейтинг летучих органических соединений и отсутствие формальдегида (Higgins Insulation, 2012).

8

Содержание Ссылки Список ссылок Austech 2012, Пенопласт — Полипартон Enviro 300, изоляция из экструдированного полистирола с нулевым ОРП, www.austech.com.au, (онлайн), Доступно: (30 марта 2012 г.) Потенциалы глобального потепления заменителей ОРВ 2012, Защита озонового слоя , EPA.gov, Доступно: (30 марта 2012 г.) Хиггинс Инсулейшн, 2012 г., Заявление об охране окружающей среды, (онлайн), Доступно: (30 марта 2012 г.) Джон Фоглер 1984, Мелкомасштабная переработка пластмасс.Публикация промежуточных технологий. п. 6-7. Knauf Insulation 2012, Полистирол, (онлайн), Доступен: (30 марта 2012 г.) Mikeeg555 [Wikipedia] 2011, Пластиковый экструдер, разрезанный пополам и маркированный, (онлайн), Доступен: (30 марта 2012 г.) Selector 2012, Polyboard Enviro 300 Изоляция из экструдированного полистирола с нулевым ОРП, (онлайн), Доступно: (30 марта 2012 г.) Woodbury 2010, Изоляция из вспененного экструдированного полистирола (XPS), (онлайн), Доступно: (30 марта 2012 г.)

Что такое полистирол? | Факты об использовании, преимуществах и безопасности

Ответы на вопросы

Что организации здравоохранения говорят об упаковке из полистирола для пищевых продуктов?

Должностные лица общественного здравоохранения поощряют использование санитарной одноразовой упаковки для пищевых продуктов (такой как полистирол) в соответствующих условиях.Одноразовая упаковка для предприятий общественного питания может помочь снизить количество болезней пищевого происхождения в домах, больницах, школах, домах престарелых, кафетериях и ресторанах.

Что регулирующие органы говорят о безопасности упаковки из полистирола для пищевых продуктов?

В США FDA строго регулирует все упаковочные материалы для пищевых продуктов, включая полистирол. FDA на протяжении десятилетий заявляло, что полистирол безопасен для контакта с пищевыми продуктами. Европейская комиссия / Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов и другие регулирующие органы пришли к аналогичным выводам.

Что говорят ученые о безопасности упаковки из полистирола для пищевых продуктов?

С 1999 по 2002 год международная группа экспертов из 12 человек, отобранная Гарвардским центром анализа рисков, провела всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола на рабочем месте и в окружающей среде.

Ученые проанализировали все опубликованные данные о количестве стирола, внесенного в рацион из-за миграции из упаковки, контактирующей с пищевыми продуктами.Ученые пришли к выводу, что нет причин для беспокойства из-за воздействия стирола из пищевых продуктов или из полистирола, используемого в приложениях, контактирующих с пищевыми продуктами, таких как упаковка и контейнеры для общественного питания.

Часто ли вещества из упаковки «переходят» в продукты питания?

Вся упаковка — стекло, алюминий, бумага и пластмассы (например, полистирол) — содержат вещества, которые в очень незначительных количествах могут «перемещаться» в продукты питания или напитки. Это одна из причин, по которой FDA регулирует упаковку пищевых продуктов в первую очередь — чтобы быть уверенным в том, что количество веществ, которые могут действительно мигрировать, безопасно.

Данные испытаний, представленные FDA, показали, что миграция стирола из полистирольных продуктов для общественного питания незначительна и, как ожидается, будет значительно ниже пределов безопасности, установленных самим FDA — в 10 000 раз меньше допустимого уровня суточного потребления FDA.

Откуда стирол?

Стирол естественным образом содержится во многих продуктах питания и напитках. Его химическая структура похожа на коричный альдегид, химический компонент, придающий коричный аромат.Стирол также производится как строительный блок для материалов, используемых для производства автомобилей, электроники, лодок, транспортных средств для отдыха, игрушек и множества других потребительских товаров.

Как люди могут контактировать со стиролом?

Люди могут контактировать со стиролом из-за небольших количеств, которые могут присутствовать в воздухе (в основном из выхлопных газов автомобилей и сигаретного дыма), а также в пищевых продуктах и ​​упаковке. Стирол естественным образом присутствует во многих продуктах, таких как корица, говядина, кофейные зерна, арахис, пшеница, овес, клубника и персики.Кроме того, FDA одобрило стирол в качестве пищевой добавки — его можно добавлять в небольших количествах в выпечку, замороженные молочные продукты, конфеты, желатин, пудинги и другие продукты питания.

Из чего сделан пенополистирол?

Многие люди неправильно используют название STYROFOAM® для обозначения полистирола в сфере общественного питания; STYROFOAM® — зарегистрированная торговая марка компании Dow Chemical Company, которая относится к ее фирменным строительным материалам.

Для чего используется стирол?

Более 70 лет стирол использовался в качестве химического строительного блока для изготовления материалов, используемых в широком спектре готовых потребительских товаров, таких как контейнеры для пищевых продуктов, резиновые шины, изоляция зданий, ковровые покрытия и корпуса лодок, доски для серфинга, жилые дома. кухонные столешницы, ванны и душевые кабины.

В чем разница между стиролом и полистиролом?

Отличие в химии. Стирол — это жидкость, которая может быть химически связана с образованием полистирола, твердого пластика, обладающего различными свойствами. Полистирол используется для изготовления различных потребительских товаров, таких как контейнеры для предприятий общественного питания, прокладки для транспортировки хрупкой электроники и изоляция.

Что такое экструдированный пенополистирол?

Экструдированный пенополистирол (XPS) — это жесткая изоляция, которая также образована из полистирола, но произведена методом экструзии.Этот тип изоляции может значительно снизить энергопотребление здания и помочь контролировать температуру в помещении.

Что такое экструдированный полистирол (XPS)?

Пенопласт

XPS — это жесткий термопластический материал, изготовленный из полистирола. Полистирол — это синтетический углеводородный полимер, полученный из бензола и этилена, двух нефтепродуктов.

Пенопласт

XPS часто используется для теплоизоляции над уровнем земли, например, стен, потолков, чердаков и крыш, а также для элементов ниже уровня, таких как фундаменты и подвалы.При использовании более высокого класса он может уменьшить тепловые мосты и повысить энергоэффективность.

Как производится пенопласт XPS?

Процесс производства изделий из пенополистирола (XPS) аналогичен процессу производства изделий из пенополистирола (EPS). Оба начинаются с одного и того же основного сырья. Но в случае экструдированного полистирола шарики или гранулы полистирольной смолы загружаются в экструдер, где они нагреваются при очень высоких температурах до расплавления.В этот момент к расплавленной смеси добавляют различные добавки. Одной из таких добавок может быть краситель. Пенопласт XPS обычно окрашивается в различные цвета, чтобы идентифицировать его как конкретную марку. Например, пенопласт Owens Corning XPS обычно розового цвета, а пенопласт Dow XPS — синего цвета. Также добавляется вспенивающий агент, чтобы продукт расширялся после процесса экструзии. Используя тщательно контролируемые нагрев и давление, пластиковая смесь продавливается через фильеру (экструдируется), затем ей дают остыть и расширяться до желаемой формы.Затем полученный пенопласт обрезается до размеров конечного продукта. Поскольку пенопласт скорее экструдируется, чем заливается в формы, такие как пенопластовый картон EPS, толщина изделия XPS ограничена.

Тепловые свойства

R-value — это показатель сопротивления материала теплопередаче. Это зависит от толщины и плотности строительного материала. Чем выше значение R, тем выше способность материала противостоять кондуктивной теплопередаче и тем лучше его характеристики в качестве изоляционного материала.Пенопласт XPS имеет равномерно распределенную структуру с закрытыми порами, что помогает достичь начального значения R около R-5 на один дюйм (25 мм). По данным Министерства энергетики США, пенопласт XPS обеспечивает в два раза большее тепловое сопротивление, чем большинство других изоляционных материалов той же толщины,

.

Непрерывный процесс экструзии, используемый для производства пенопласта XPS, обеспечивает однородное поперечное сечение с закрытыми ячейками, каждая ячейка полностью закрыта стенками из полистирола, не оставляя пустот.Это помогает коэффициенту R пенопласта XPS сохранять равномерный и надежный термический рейтинг R-5 в течение длительного времени, независимо от его плотности.

Однако элементы XPS содержат изолирующие газы или пенообразователи в дополнение к воздуху, который в конечном итоге диффундирует из ячеек. Этот процесс называется «старением». Фактически, процесс старения может со временем ухудшить изоляционные свойства пенопласта XPS, в результате чего его долгосрочное термическое сопротивление будет меньше заявленного начального значения R.

Благодаря своим высоким тепловым свойствам использование пенопласта XPS в строительстве может помочь снизить количество энергии, необходимой для обогрева и охлаждения здания.Изоляция из жестких плит, таких как пенопласт XPS, потенциально может помочь домовладельцам сэкономить до 40 БТЕ энергии на каждую БТЕ энергии, потребляемой системами отопления и охлаждения дома. В старых домах это может повысить энергоэффективность дома до 70%.

Сопротивление влагопоглощению

Проницаемость или «проницаемость» — это стандартная мера проницаемости для водяного пара материала. В отличие от значения R, в котором чем выше число, тем лучше, материал с более низким рейтингом проницаемости лучше задерживает движение водяного пара.Устойчивость к влагопоглощению важна, потому что вода является отличным проводником тепла.

Очень мало воды может проникнуть через структуру пенопласта XPS с закрытыми порами, что позволяет пенопласту XPS обеспечивать довольно постоянное тепловое сопротивление. Как правило, пенопласт XPS обладает достаточной водонепроницаемостью, чтобы справиться с нормальным уровнем влажности подвала и фундамента, если дом не расположен в пойме реки.

Необлицованный пенопласт XPS толщиной один дюйм имеет рейтинг проницаемости около 1.0, что делает его полупроницаемым замедлителем пара Класса II. Но настоящим испытанием изоляции является ее способность не только противостоять влаге, но и легко выделять любую влагу, которую она действительно впитывает, что называется «высыхающим потенциалом». Потенциал высыхания теплоизоляции имеет решающее значение для поддержания теплового сопротивления конструкции. Некоторые тесты показали, что с течением времени пенопласт XPS может впитывать больше влаги при работе с грунтовым покрытием и сохранять эту влагу в течение более длительных периодов времени, чем пенополистирол.Потенциал удержания влаги может со временем ухудшить начальное значение R пенопласта XPS, снижая его долгосрочное значение R и эффективность в качестве изоляционного материала.

Другая недвижимость

Прочность на сжатие. Пенопласт XPS — это жесткий материал с очень высокой прочностью на сжатие. Однородное поперечное сечение продукта с закрытыми ячейками, без пустот и каждая ячейка полностью закрыта стенками из полистирола, способствует его впечатляющей прочности.Доступны продукты с различной прочностью на сжатие для различных областей применения. Пенопласт XPS может изготавливаться с давлением до 100 фунтов на квадратный дюйм и более.

Способность подавлять рост биологических загрязнителей воздуха. Влага способствует росту многих организмов, таких как плесень, грибок и другие бактерии. Пенопласт XPS является водостойким и может препятствовать росту этих организмов.

Прочность . Поскольку пенопласт XPS является термопластичным материалом, он не гниет и не разлагается со временем.Он также устойчив к микроорганизмам в почве. И он непривлекателен для крыс и других паразитов в качестве источника пищи. Срок службы до 50 лет.

Химическая инертность. Пенопласт XPS считается химически достаточно инертным материалом. Он устойчив к большинству кислот, щелочей и водных растворов солей и щелочей. Однако многие органические растворители, такие как ацетон, хлорированные растворители и ароматические углеводородные растворители, могут разрушать пену и вызывать ее растворение.

Размер и плотность. Пенопласт XPS может изготавливаться как с пластиковым покрытием, так и без него. Из-за ограничений экструдированного производственного процесса он чаще всего доступен только в стандартных размерах и в форме листа (доски), при этом пенопласт обычно изготавливается в виде листов размером 4 на 8 футов. Пенопласт XPS довольно плотный — в среднем 2,18 фунта на кубический фут. Это делает его очень прочным.

Стоимость. Пенопласт XPS — один из наиболее экономичных вариантов жесткого пенопласта на рынке.Пенопласт XPS толщиной в один дюйм стоит около 0,47 доллара за квадратный фут.

Энергоэффективность. Пенопласт XPS — это энергоэффективный строительный материал. В течение всего срока службы здания, изолированного пенопластом XPS, экономится гораздо больше энергии, чем в процессе производства продукта. Исследование, проведенное Franklin Associates, показало это в течение 50-летнего срока службы дома, в котором использовалась изоляция из пенопласта XPS.

Стабильность размеров. Пенопласт XPS значительно расширяется и коробится при более высоких температурах.

Устойчивое развитие. Было доказано, что пенопласт XPS, используемый в качестве изоляции для дома или здания, снижает количество энергии, необходимое для поддержания его обогрева и охлаждения, тем самым снижая потребление наших и без того истощенных природных ресурсов. А поскольку полистирол, термопластический материал, используется при производстве пенопласта XPS, пенопласт можно расплавить и повторно использовать для производства новой изоляции XPS. Что еще более важно, сегодня это обычная практика. По данным Ассоциации по производству экструдированного полистирола, заводы по производству XPS не создают «лома» или отходов, потому что 100% промышленных отходов вспененные плиты XPS восстанавливаются, разлагаются на полимерный материал и повторно используются в процессе производства пенополистирола.

Воздействие на окружающую среду

Как мы видели, пенопласт XPS — это экологически чистый продукт, который можно переплавить и повторно использовать для производства большего количества продукции. Это также энергоэффективный продукт, позволяющий экономить гораздо больше энергии, чем было использовано при его производстве. И, с начальным значением R 5 на дюйм, использование пенопласта XPS может значительно снизить количество энергии, необходимой для обогрева и охлаждения здания. Это помогает сохранить наши природные ресурсы. Фактически, пенопласт XPS получил квалификацию Energy Star®.

Пенопласт

XPS обладает большинством основных атрибутов «зеленого» строительного материала. Он энергоэффективен, экологичен, обладает хорошей термостойкостью и устойчивостью к водопоглощению, а также долговечен и долговечен — до 50 лет. А поскольку это искусственный материал, он сокращает использование природных ресурсов.

Но не все аспекты изделий из пенопласта XPS столь же безвредны для окружающей среды. Во-первых, пена XPS обычно содержит красители для окраски продукта, чтобы дифференцировать его по марке.В зависимости от типа используемого красителя он может нанести вред окружающей среде.

Вспенивающие агенты, используемые в процессе производства экструдированных материалов, также могут разрушать озоновый слой и способствовать глобальному потеплению. Пенопласт XPS часто использует гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) в качестве вспенивателя. Вспенивающий агент проникает в ячейки XPS во время производственного процесса.

You may also like

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *