Пенополистирол применение: применение, утеплитель, толщина, теплопроводность, монтаж

Применение пенополистирола в строительстве

Широкое распространение пенополистирола в строительстве обусловлено его способностью обеспечивать хорошую теплоизоляцию здания, а также способность при небольшой плотности самого материала нести значительную механическую нагрузку.
Область использования пенополистирола в строительстве не ограничивается индивидуальным строительством. Все большую популярность приобретает материал при монолитном строительстве, где он используется в качестве теплоизоляции при изготовлении многослойных панелей.
Пенополистирол, имея очень низкую собственную плотность, незаменим также при реконструкции старых зданий, где изменение нагрузки на несущие поверхности сооружения порой критично.

Закладка пенопласта в наружные стены возводимых зданий позволяет намного снизить потери тепла в них. Пенопласт по своим характеристиким значительно превосходит традиционные теплосберегающии материалы, такие как минеральная вата, пенные блоки и т. д., к тому же более дешев, и прост в монтаже.
По своим теплосберегающим свойствам плита пенополистирола толщиной всего 120мм эквивалентна полуметровой стене из деревянного бруса, или железобетонной стене четырехметровой толщины!

Широко используются теплосберегающии свойства пенополистирола также при строительстве трубопроводов.
В крупном домостроении пенополистирол используют:
1. Для утепления стен
2. Утепления полов
3. Утепления кровель
4. Утепления фундаментов

Рассмотрим более подробно преимущества и способы использования данного материала в вышеперечисленных сферах

 

Строительство трубопроводов

Известно, что доля потери тепла через инженерные коммуникации достигает порой 30%. Все чаще для их теплоизоляции используют пенополистирол.
Благодаря использованию пенополистирола для защиты трубопроводов, их стало возможным закладывать на меньшую глубину, что соответственно сократило трудозатраты и стоимость работ. Огромным плюсом использования пенополистирола для защиты труб от промерзания является возможность придания этому материалу практически любой формы.
Также пенополистирол все чаще используют для изоляции телефонных и электрических кабелей.

Утепление стен

Пенопласт полистирольный используют как для наружной, так и для внутренней теплоизоляции. При изоляции внешней поверхности стен плиты приклеивают к ним цементным раствором, клеем, мастикой, либо крепятся при помощи монтажных приспособлений. При этом надо учитывать тот факт, что пенопласту в силу своих химических свойств, необходима защита от воздействия прямого, открытого пламени. Для этих целей используют различные штукатурки, керамику, кирпич. Один из этих материалов обязательно использовать для защиты фасадного пенополистирола.

При использовании пенополистирола для внутренней теплоизоляции, материал также проявляет свои шумозащитные свойства, что дает прекрасный эффект, и значительно повышает комфортность помещения. Но и здесь нельзя забывать о защите пенополистирольных плит от открытого огня. Для этого прекрасно подходит гипсокартон.

Утеплять стены лучше всего полистирольными плитами толщиной 30-50мм. Их устанавливают на внутреннею поверхность стены с небольшим зазором, для предотвращения возможность передачи влаги от стены к материалу. По нужному размеру плиты полистирола очень просто нарезать обычным ножом. Прикрепить изоляционные плиты к стене можно простыми стеновыми анкерами с шагом около полметра по вертикали, и около метра по горизонтали.

Еще одним возможным способом изоляции стен является крепление пенополистирольных непосредственно к стене с помощью механических креплений или клея.
К ее внутренней или наружной части. Рекомендуемая толщина плиты для такого способа крепления составляет 20-30мм для внутренней и 50-80мм для наружной части стены.
Обязательным условием утепления пенополистиролом стен является их облицовка. При внутренней отделке используют гипсокартонные листы, при наружном поверхность плит покрывают несколькими слоями цементного раствора, предварительно расположив на плите прочную основу. Например, металлическую сетку.

Утепление полов

Для обеспечения некоторой теплоизоляции пола, а также снижения уровня передачи шума при ударах, перемещении мебели, других механических воздействий на перекрытия, также служит пенопласт.
Для изоляции пола плиты пенополистирола (пенопласта) толщиной до 5см, укладывают на подушку из материала с изолирующими свойствами. Швы между плитами тщательно герметизируется, после чего поверх изоляционной конструкции укладывается бетонная смесь, либо ДСП.

Утепление кровель

Теплоизоляция кровель пенополистирольными плитами все шире используется в многоквартирных домах.
Технология теплоизоляции крыш зданий и сооружений зависит от конструктивных особенностей кровли и заключается:
На теплых («невентилируемых») крышах – пенополистирольные плиты укладываются непосредственно на поверхность кровли, на поверхность самих плит укладывают слой битума. Толщина полистирольных плит при таком методе утепления составляет около 7см.
На холодных («вентилируемых») крышах – установка пенополистирольных плит производится на внутреннюю поверхность кровли, с обязательным оставлением полости для вентиляции, для предотвращения конденсации влаги.
Для теплоизоляции двухскатных крыш, с целью использования чердачных помещений под жилые, плиты пенопласта устанавливают в промежуток между стропилами крыши. Толщина одного или нескольких слоев пенопласта при таком методе утепления должна быть равна толщине стропил

Утепление фундаментов

Применение пенополистирольных плит для утепления такой важной части здания как фундамент, не новость, особенно в районах с суровым климатом. Достаточно давно пенополистирольные плиты используются там, в качестве прокладки при изготовлении трехслойных фундаментных блоков.
Однако прогресс не стоит на месте. Качества и свойства современного пенополистирола позволили применять его при создании фундаментов более эффективной конструкции. Речь идет о использовании пенополистирольных плит при создании опалубки для создания монолитного фундамента непосредственно на объекте строительства.
Использование пенополистирола в этом качестве позволило значительно снизить расход бетона, арматуры, а также трудозатраты при создании фундамента здания.

Неплохо зарекомендовал себя пенополистирол также при строительстве бесподвальных помещений.
При возведении таких конструкций пенополстирольные плиты укладывают непосредственно на подготовленную для этого площадку, заливая их бетоном, после чего строение возводится обычным порядком.
Такой способ строения зданий не исключает необходимости устройства точечного фундамента под несущие опоры.
Стоит отметить еще один способ защиты фундаментов зданий, хорошо знакомый строителям северных районов нашей страны, с помощью пенополистирольных плит.
Речь идет о защите фундамента от промерзания, что имеет очень важное значение при строительстве в условиях холодного климата.
Для защиты фундамента в этом случае, вдоль него, прорывается траншея, шириной около метра, и глубиной определяемой глубиной промерзания грунта. В полученный ров укладывают пенополистирольные плиты, и засыпают их грунтом. В отдельных случаях дополнительно устраивают гидроизоляцию.

преимущества и недостатки при использовании в утеплении

Пенополистирол – один из самых распространенных теплоизоляционных материалов, имеющий газонаполненную структуру и производящийся из полистирола и его составных.

На сегодняшний день этот утеплитель, не смотря на то, что появился сравнительно недавно, успел завоевать всеобщее признание. Он используется для утепления домов, лоджий, гаражей и много еще чего. Объясняется это тем, что у пенополистирола есть множество преимуществ. Остановимся на них подробнее.

Достоинства пенополистирола

Действительно, пенополистирол на фоне многих других утеплительных материалов выглядит довольно выигрышно. Объясним, почему это происходит.

Плохо пропускает тепло. Это позволяет оставлять его внутри помещения.

Не боится влаги. Даже если в течение нескольких дней пенополистирол будет находиться под дождем, он останется совершенно сухим.

Несмотря на искусственное происхождение, позволяет утепленному строению или конструкции дышать;

Не подвержен гниению и не поражается грибком.

Может послужить отличным звукоизолятором, так как хорошо приглушает звук, cо временем материал сохраняет свой прежний вид: не деформируется и не разрушается, не радиоактивен.

Конечно, как и у любого строительного материала, у пенополистирола есть некоторые недостатки. К счастью, их не так уж и много.

Недостатки пенополистирола. На что нужно обратить внимание

Боится некоторых растворителей. К их числу можно отнести бензол или дихлорэтан.

Пористый материал могут повредить грызуны. В нем они могут проделывать небольшие дыры и строить ходы.

Горюч. Впрочем, на сегодняшний день производители пенополистирола решили и эту проблему. Они обрабатывают его специальными противогорючими растворами. Такие экземпляры легко отличаются от обычных: на них нанесена специальная маркировка.

Это основные минусы и нюансы, на которые следует обратить или заострить внимание.

Как видите, недостатков не так уж и много. Стоит отметить, что пенополистирол пользуется спросом и за счет невысокой отпускной цены.

Еще один немаловажный плюс, утеплить пол или стены данным материалом достаточно просто. Для этого не требуется специальных знаний или навыков. Получается, можно изрядно сэкономить на услугах строительной бригады.

Добавим, выпускается пенополистирол в виде листов. Их размер может быть разным, например, 60:120 или 50:100.

Пенополистирол -. мифы, использование, преимущества| СтройТеплоИзоляция

Когда вы слышите слово «пенопласт», возможно, вы представляете защитную упаковку для холодильника или стиральной машины. В следующем кадре — ковер, усеянный белыми гранулами, и покрытый ими же кот. Но пенополистирол — это не только про упаковку и совсем не про лишние хлопоты. В этой статье мы развеем мифы о свойствах и сферах применения пенополистирола.

Миф 1. Пенополистирол — устаревший материал 

Пенополистирол изобрели в середине XX века для утепления фасадов зданий. С тех пор его состав и технология производства усовершенствовались и материал стал применяться шире. Пенополистирол используют для утепления частных и многоэтажных домов, при строительстве парковок и тоннелей, при реконструкции набережных и мостов, из него создают декоративные элементы тонкой работы. И это далеко не весь список.

На заметку:

В Европе на пенополистирол приходится почти 40% рынка теплоизоляционный материалов, то есть 4 из 10 домов утеплены пенополистиролом.

Миф 2. Пенополистирол токсичный 

Как бы неожиданно это ни звучало с точки зрения токсичности пенополистирол экологичнее дерева, хлопка или шерсти. К примеру, по данным ВНИИПО МЧС горящая древесина выделяет 389 мг/г угарного газа, а пенополистирол всего 106 мг/г. При работе с материалом и во время его использования не нужны никакие средства защиты, респираторные маски или перчатки. Не было зарегистрировано ни одного случая профессионального заболевания, связанного с пенополистиролом.

На заметку:

Пенопласт состоит на 98% из воздуха, остальное — полистирол. Полистирол состоит из мономера — «стирола», произведенного из нефти. Осмотритесь вокруг себя: какие вещи в комнате сделаны из полистирола? Ваш ноутбук, смартфон, телевизор. А еще — одноразовая посуда и медицинская тара. Вы покупаете овощи, фрукты и рыбу, которые продаются в контейнерах из полистирола. И этот список можно долго продолжать.

Миф 3. Пенополистирол недолговечный

Возможно, вы встречали дешевый, рыхлый пенопласт «гаражных» производителей. Это они виновники появления мифа о недолговечности пенопласта — действительно, срок службы пенопласта, сделанного не по ГОСТу, невозможно предсказать. Другое дело — пенополистирол проверенных производителей.

Лабораторные испытания ГУП «НИИМосстрой» доказали — срок службы пенополистирола KNAUF Therm составляет не менее 100 лет. Во время испытаний сотрудники воссоздали 200 ускоренных циклов самых нежелательных климатических условий — материал не продемонстрировал значительного ухудшения и остался в рамках действующего ГОСТа.

На заметку:
Уже более 40 лет европейские и американские строительные компании используют пенополистирол при создании дорог. Например, тоннель Лиоран во Франции, дорожная насыпь в Нёвшателе в Швейцарии и трасса E18 Великобритания — Россия построены с использованием блоков пенополистирола.

Технология KNAUF Geofoam упрощает строительство дорог, делает его дешевле и быстрее, оставляет в прошлом проблему ежегодной осадки грунта на 20-30 см и продлевает срок службы магистралей и трасс. При этом наша компания единственная в России обладает техническим свидетельством Минстроя России, разрешающим применение пенополистирольных дорожных блоков в транспортном строительстве.

Миф 4. Пенополистирол впитывает влагу 

По данным Межправительственной Группы Экспертов по Изменению Климата (IPCC) за последние

15 лет резко повысилась атмосферная температура, что привело к увеличению количества осадков. Нынешнее лето красноречиво подтверждает это. Именно поэтому предпочтение стоит отдавать утеплителям, которые не боятся влаги и ветра, пригодны для монтажа в дождливую погоду и прослужат долго даже во влажном климате.

Пенополистирол — водостойкий материал. Он не имеет волокон, которые могли бы напитаться водой, поэтому отлично подойдет для теплоизоляции полов, чердаков, плоских крыш, цокольных этажей, фундаментов. Строители выбирают его и для наружного утепления: раз он не впитывает влагу, стены не отсыревают и не деформируются.

На заметку:
Если взять брусок пенопласта, взвесить и положить в воду, то через 24 часа его масса увеличится не более чем на 1,5-2%. Если такой же эксперимент провести с ватой — ее масса увеличится на 45%.

Миф 5. Пенополистирол легковоспламеняемый 

Давайте разберемся. Пенополистирол прокладывают средним слоем внутри строительной конструкции — под стяжкой, листами гипсокартона или кирпичом. Он просто не может загореться первым. Температура его самовозгорания +491 ºС — это примерно в два раза выше, чем у бумаги (+ 230 ºС) и древесины (+260 ºС). Если доходит до контакта с пламенем, он просто тлеет и течет — горение не поддерживается и сразу гаснет, когда источник огня устраняется.

На заметку:

Тепловой энергии пенопласт выделяет 1000-3000 МДж/кг, а горящая сухая древесина — 7000-8000 МДж/м3. Таким образом, пенопласт дает лишь небольшое повышение температуры в отличие от других материалов и вещей, присутствующих в любом помещении: будь то мебель, гардины, двери или линолеум. Кроме того, пенопласт обрабатывается антипреном — веществом, которое делает материал самозатухающим. К тому же пенополистирол KNAUF Therm относится к группе нормальногорючих стройматериалов (Г3), в то время как экструдированный пенополистирол входит в группу сильногорючих (Г4).

Таким образом, пенополистирол — это многофункциональный, безопасный и долговечный материал. Его использование позволит вашим клиентам ускорить строительство и снизить затраты, а также гарантирует надежность возведенных конструкций.

Применение вспененного пенополистирола — Большая химическая энциклопедия

В другом случае панели из пенополистирола размером 1,2 x 2,4 м облицовываются проволочной сеткой и устанавливаются в металлический канал, прикрепленный болтами к бетонной плите. Затем на эти панели с обеих сторон наносится штукатурка, которая прикрепляется к проволочной сетке и образует внутреннюю и внешнюю поверхности. Крыша и внутренние перегородки обеспечивают дешевое жилье для умеренного климата. [Pg.335]

Поскольку пенополистирол перерабатывается при более низкой температуре, для этого можно использовать алифатические соединения брома, такие как гексабромциклододеран (ГБЦД).Уровни огнестойкости в этих системах низкие, обычно менее 3 мас.%. Этих уровней достаточно, чтобы пройти тест туннеля Штейнера, и синергисты, такие как триоксид сурьмы, не нужны.

[Pg.693]

Огнестойкие стирольные полимеры находят применение в таких областях, как изоляция зданий (пенополистирол) и электронные корпуса (огнестойкие HIPS, ABS и стирольные смеси). Наиболее эффективными антипиренами являются соединения, содержащие галоген (особенно бром). Эти антипирены действуют путем ингибирования радикальных реакций горения, происходящих в паровой фазе.Огнестойкие пластмассы находятся в состоянии текучести из-за влияния … [Pg.700]

Пенополистирол (EPS) имеет различные применения из-за своей физической формы (шарики) и свойств (более высокая водопроницаемость и менее эффективное сцепление с облицовочными материалами, чем полиуретан). Расширяющиеся газы, пентан и пар, довольно быстро выходят из пены, поэтому теплопроводность пены, заполненной воздухом, примерно вдвое выше, чем у лучшего пенополиуретана — плита пены толщиной 50 мм имеет коэффициент теплопроводности 0.5-0,6 Вт · м K. Молдинги из пенополистирола могут использоваться как ставни (опалубка) для заливки бетона в композитную стену.

Два слоя пенополистирола соединяются с интервалами, чтобы зафиксировать толщину бетона. Пенополистирол из экструдированного пенополистирола (XPS) используется в виде досок для утепления бетонного пола домов и кровельных панелей. [Pg.349]

Пенополистирол используется для теплоизоляции и в качестве упаковочного материала. Его часто используют для пищевых подносов. Полистирол также может быть сшитым. Детали из сшитого полистирола часто используются в электрических и электронных устройствах с низким уровнем потерь, требующих умеренной термостойкости.[Pg.445]

Kaiman P, Biernacki JJ, Visco DP Jr. Обзор физических и кинетических моделей термического разложения пенополистирола и их применения в процессе литья пенополистирола. J Anal Appl Pyrolysis 2007 78 162. [Pg.648]

Пены, продаваемые Rohm как Rohacell, устойчивы при комнатной температуре к углеводородам, кетонам, хлорированным растворителям и 10% -ной серной кислоте. Их можно использовать под нагрузкой при температуре до 160 ° C. Указанные области применения этих материалов включают крышки двигателей автобусов, дверцы шасси самолетов, купола радаров, купола, сердечники лыж и сердечники теннисных ракеток.Их потенциал заключается в применениях, требующих такого уровня стойкости к тепловой деформации, стойкости к растворителям и жесткости, которой не обладают более известные ячеистые полимеры, такие как пенополистирол и пенополиуретаны. [Pg.421]

Вспененный полистирол, также известный как пенополистирол, широко используется в самых разных областях, от упаковки арахиса до изоляционных плит и одноразовых стаканчиков и тарелок. Мы производим его двумя способами: экструзия пены и расширение шариков.Оба типа пенополистирола состоят из закрытых ячеек, то есть пузырьков со сплошными стенками. Мы можем визуально различить два типа пенопласта по тому факту, что изделия, изготовленные методом расширенного валика, состоят из отдельных валиков, которые свариваются вместе … [Pg.336]

С помощью этих новых типов можно было покрыть дополнительные области применения. В 1951 году компания BASF обнаружила, что полистирол можно пропитать непосредственно вспенивающими добавками в процессе суспендирования. Это открыло большие новые возможности для пенополистирола (STYR0P0R, BASF, 33), например, в области упаковки и строительства.[Pg.270]

Несмотря на то, что пенополистирол не подвержен действию воды, он растворяется во многих органических растворителях и не подходит для высокотемпературных применений, поскольку его температура теплового искажения составляет около 77 ° C. Формованные изделия из пенополистирола коммерчески производятся из вспениваемых полистирольных шариков, но этот процесс не представляется привлекательным для лабораторных применений, поскольку пенополиуретан намного легче вспенить на месте. Однако экструдированный пенополистирол доступен в виде плит и досок, которые можно распиливать, резать или шлифовать до желаемой формы и цементировать.Обычно нежелательно соединять детали из пенополистирола с цементами, которые содержат растворители, которые растворяют пластик и, таким образом, вызывают разрушение ячеистой структуры.

Это исключает использование большого количества цементов, содержащих летучие ароматические углеводороды, кетоны или сложные эфиры. Некоторые подходящие цементы представляют собой вулканизирующийся при комнатной температуре силиконовый каучук (см. Ниже) и эпоксидные цементы без растворителей. Когда сильное соединение не требуется, подойдет поливинилацетатная эмульсия (Elmer s Glue-All).[Стр.139]

Производство и применение в 1967 году 193 миллионов фунтов пенополистирола отражает значительную научную, инженерную и коммерческую деятельность. Продолжающийся рост вспениваемого полистирола в этой области объясняется его способностью экономично формовать паром в различные полезные изделия. [Pg.542]

Приложения. Пенополибутенсульфон может использоваться во всех обычных применениях жестких пен, в частности, со следующими очевидными преимуществами по сравнению с пенополистиролом… [Pg.551]

Основные области применения стирольных пластмасс приведены в Таблице III (23). Рынки упаковки и обслуживания (одноразовые) преобладают и составляют около 50% от общего числа. Одна из наиболее быстрорастущих частей этих рынков — пенополистирол низкой плотности (обычно 1-10 фунтов / фут) в форме листа экструдированного пенополистирола или шариков из пенополистирола (EPS). Прогнозы показывают, что производство этих пен будет более 2000 метрических тонн (24).[Pg.376]

Полистирол может быть превращен в пену очень низкой плотности, которая нашла применение в электрических, звуковых и теплоизоляционных приложениях. Воспламеняемость представляет собой определенное препятствие для таких применений, и в настоящее время проводятся эксперименты по использованию галогенированного полистирола для таких целей или по получению твердых и огнестойких или огнестойких ингредиентов. Пенополистирол также может быть произведен из вспенивающихся шариков, которые содержат вспенивающийся … [Pg.1010]

Продукты из вспененного полистирола значительно увеличили рынок полистирольной смолы (см. Раздел о пенополистироле в главе 2).При таком небольшом весе, как 2 фунта / фут (0,032 г / см), теплопроводность пенополистирола очень низкая, а его амортизирующая способность — высокая. Это идеальный изоляционный и упаковочный материал. Общие области применения включают ведра для льда, водоохладители, стеновые панели и общие теплоизоляционные изделия. [Pg.411]

Пены доступны в виде жестких листов или плит (которые используются в большинстве кровельных систем), в виде бусинок и гранул (используются для изоляции стен полостей), а также в виде распыления и заливки.На рынке преобладают пенополиуретаны (ПУ), в частности изделия из полиизоциануратов, пенополистирол (ПС) и экструдированный полистирол. [Pg.763]

Пенополистирол (PS) занимает большую часть рынка оболочек. В кладке и кирпичных стенах пенополистирол в основном используется из-за его лучшей влагостойкости. В полых стенах используется сыпучий полистирол, в то время как для наружных стен, не ограничивающих пространство, используется недорогой расширенный полистирол. [Pg.763]

Линия Arco Chemical — это вспененный полипропилен Arpro и гранулы вспененного полиэтилена Arpak используются для внутренних компонентов. Пенополиолефин обеспечивает более высокую степень химической стойкости, термостойкости и амортизации по сравнению со вспененным полистиролом. Возможные области применения включают спинки сидений, подголовники и другие критически важные энергопоглощающие области. [Стр.771]

Поли (соакрилонитрил стирола). См. Сополимер стирола и акрилонитрила Поли (стирол-соаллиловый спирт). См. Сополимер стирола и аллилового спирта, сополимер стирола и бутадиена. См. Полимер стирола / бутадиена. Поли (содивинилбензол стирола). См. Сополимер стирола / ДВБ поли (стирол-малеиновый ангидрид).См. Сополимер стирола / МА сополимер (сополимер стирола и метилметакрилата). См. Сополимер стирола и метилметакрилата, сополимер стирола и метилстирола. См. Смола стирол / α-метилстирола. Поли (стирол-дивинилбензол). См. Сополимер стирола и DVB Полистирол, расширяемый Синонимы EPS Расширяемый полистирол Пенополистирол XPS Определение Аморфные шарики PS (продолжение). пентан в качестве вспенивающего агента и покрытый смазкой полимер превращают в вспененные изделия с закрытой структурой ячеек путем применения. пара Свойства Beads (0.Диаметр 4-1,5 мм) … [Pg.3577]

PURAC производит полимеры на основе молочной кислоты фармацевтического качества для медицинских целей в течение последних 30 лет. Эти медицинские применения (например, швы, костные винты) не являются предметом внимания данной главы, которая охватывает только крупномасштабные промышленные применения PLA. В 2008 году PURAC запустил программу d-LA и произвел L-лактид и D-лактид для своих партнеров по PLA, таких как Synbra. Synbra планирует выпустить небольшие объемы вспенивающегося PLA (BioFoam), чтобы расширить ассортимент пенополистирола (PS), прежде чем строить предприятие по производству вспененного PLA мощностью 50 000 тонн в год (Schut 2008).[Pg.332]

Огнестойкость гранул пенополистирола может быть достигнута путем нанесения добавки (например, пентабромфенилаллилового эфира), диспергированной в мелкодисперсной кварцевой муке, на поверхность гранул перед расширением. Для огнестойкости экструдированных листов пенопласта добавка должна быть смешана с гранулами полистирола. [Pg.390]

Полиэтилен и полистирол широко используются в качестве вспененных термопластов в упаковке, а также в строительстве.Пенополистирол … [Pg.117]

---

Синтез макропористого полистирола путем полимеризации вспененных эмульсий

(PhysOrg.com) — Упаковка, изоляция и защита от ударов являются примерами коммерческого использования вспененного полимера. В зависимости от предполагаемого применения требуемые свойства этих пен могут сильно различаться. В журнале Angewandte Chemie группа немецких, ирландских и французских исследователей под руководством Козимы Штубенраух из Штутгартского университета представила новый метод контролируемого производства структурированных пен.Их техника основана на полимеризации вспененных эмульсий масла в воде.

Не все пенопласты одинаковы: например, кухонная губка — это не то же самое, что кусок упаковки из пенополистирола. Различные области применения предъявляют разные требования к пенам, что привело к попыткам целенаправленно контролировать свойства пен. Помимо химического состава пены, важную роль играет ее структура.Профиль свойств пены зависит от количества и размера пор, от того, закрыты ли поры или соединены, а также от толщины полимерных опор между порами. «Высокая сложность традиционных производственных процессов, в ходе которых образуется пена из расплавов полимеров и вспенивающих агентов, делает контроль над морфологией и свойствами продукта большой проблемой», — объясняет Штубенраух.

Альтернативный подход включает использование микроскопических шаблонов для придания пене желаемой структуры.Например, крошечные капельки воды можно тонко диспергировать (эмульгировать) в растворе мономера, а затем удалить после завершения полимеризации. В другом процессе частицы используются для стабилизации пузырьков воздуха в реакционной смеси.

Команда Штубенрауха представила новую концепцию синтеза макропористых пенополистирола: полимеризацию вспененных эмульсий типа масло-в-воде. Стирол («масляная фаза») сначала эмульгируют в водной фазе. После этого эмульсия стабилизируется анионным поверхностно-активным веществом и вспенивается азотом.При этом образуются пузырьки, окруженные плотно упакованными каплями эмульсии. На третьем этапе полимеризация инициируется облучением УФ-светом. Капли эмульсии растворяются, а структура пены — темплата — сохраняется.

Образующиеся пенопласты содержат поры, которые частично соединены между собой «окнами». «В то время как высокая плотность полимера и прочные связи обеспечивают хорошую механическую стабильность, наличие окон позволяет воздуху, жидкостям или другим материалам проходить через пену», — говорит Штубенраух.«Контроль над этими свойствами желателен для многих применений, таких как подложки, фильтрующие агенты или биологические строительные леса. Этот производственный метод прост и универсален и представляет собой многообещающую альтернативу другим методам синтеза на основе шаблонов ».

---

Пузырьки пены наконец-то приведены в порядок

---

Дополнительная информация: Козима Штубенраух, Синтез макропористого полистирола полимеризацией вспененных эмульсий, Angewandte Chemie International Edition , dx. doi.org/10.1002/anie.201107806

Ссылка : Все вспененные: Синтез макропористого полистирола путем полимеризации вспененных эмульсий (2012, 7 февраля) получено 29 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2012-02-вспененный-синтез-макропористый-полистирол-полимеризация.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Обзоры моделей из пенополистирола

— интернет-магазины и отзывы на модель из пенополистирола на AliExpress

Отличная новость !!! Вы попали в нужное место за моделью из пенополистирола.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта лучшая модель из пенополистирола вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили модель из пенополистирола на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в модели пенополистирола и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести модель из пенополистирола по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

Полистирол — Универсальная нить для 3D-печати

• 0Тележка для покупок

• Продукты
  • Станки
    • Изготовители нитей
    • Сравните производители нитей
    • SHR3D IT — Переработчик пластика
    • AIRID — Сушилка для полимеров (НОВИНКА)
  • Услуги
    • DevoCare — Планы обслуживания
    • DevoTraining — Курсы экструзии (НОВИНКА)
    • DevoVision — приложение для экструзии (НОВОЕ)
    • DevoTest — Тест материалов
• Приложения
  • Наш процесс
  • Отрасли промышленности
    • Полимеры
    • Образование
    • Материалы
    • Fablabs
    • Производство
    • Автомобильная промышленность
  • Действия
    • Исследования и разработки
    • Переработка
    • Продукция
  • Ящики (НОВЫЙ)
    • Пример использования Sika (НОВИНКА)
    • Университет Эмбри-Риддла
    • Университет Фонтиса
    • Европейское космическое агентство
  • Материалы
    • Высокоэффективные полимеры
    • Инженерные полимеры
    • Товарные полимеры
• Блог
  • Что такое экструзия?
  • Последние блоги
    • Детали акустики Sika (НОВИНКА)
    • Экструзия пластиковых отходов в нити
    • Как измельчать пластик
    • Какие пластмассы можно перерабатывать?
• Поддержка
  • Справочный центр
  • Обратная связь
  • Видео
  • FAQ
  • Контакты
• Компания
  • О компании 3devo
  • Отдел новостей
  • Карьера
  • Контакты
  • События
• маг.
• Начать изучение
• Поиск
• Меню Меню

Вы здесь: Home1 / Blog2 / Новости 3D-печати3 / Полистирол — универсальная нить для 3D-печати 7 июня 2017 г. / в Новости 3D-печати, Материалы / от Mar

пенополистирол Wikipedia

Полимер

полистирол

Имена
Название ИЮПАК Поли (1-фенилэтен)
Другие названия Термокол
Идентификаторы
Сокращения	л.с.
ChemSpider
ECHA InfoCard	100.105,519
Недвижимость
	(C 8 H 8 ) n
Плотность	0,96–1,05 г / см 3
Температура плавления	~ 240 ° C (464 ° F; 513 K) [4] Для изотактического полистирола
Температура кипения	430 ° C (806 ° F, 703 K) и деполимеризуется
	Нерастворимый
Растворимость	Растворим в бензоле, сероуглероде, хлорированных алифатических углеводородах, хлороформе, циклогексаноне, диоксане, этилацетате, этилбензоле, МЭК, NMP, THF. [1]
Теплопроводность	0.033 Вт / (м · К) (пена, ρ 0,05 г / см 3 ) [2]
	1,6; диэлектрическая проницаемость 2,6 (1 кГц — 1 ГГц)
Родственные соединения
Родственные соединения	Стирол (мономер)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобокс

Упаковка из пенополистирола Контейнер для йогурта из полистирола

Полистирол ( PS ) — синтетический ароматический углеводородный полимер, изготовленный из мономера, известного как стирол. ^[5] Полистирол может быть твердым или вспененным. Универсальный полистирол прозрачный, твердый и довольно хрупкий. Это недорогая смола на единицу веса. Это довольно плохой барьер для кислорода и водяного пара и имеет относительно низкую температуру плавления. ^[6] Полистирол — один из наиболее широко используемых пластиков, объем производства которого составляет несколько миллионов тонн в год. ^[7] Полистирол может быть естественно прозрачным, но его можно окрашивать 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 ^[6] и при изготовлении модели.

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

Согласно 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. ^[8]

История []

Полистирол был открыт в 1839 году Эдуардом Симоном, аптекарем из Берлина. ^[9] Из Storax, смолы восточного дерева сладкой резинки Liquidambar orientalis , он перегонял маслянистое вещество, мономер, который назвал стиролом. Несколько дней спустя Саймон обнаружил, что стирол загустел и превратился 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. ^[10] Они назвали продукт «метастирол»; Анализ показал, что он был химически идентичен стиролоксиду Саймона. ^[11] В 1866 году Марселлен Бертло правильно определил образование метастирола / стиролоксида из стирола как процесс полимеризации. ^[12] Примерно 80 лет спустя было осознано, что нагревание стирола запускает цепную реакцию, которая приводит к образованию макромолекул, в соответствии с тезисом немецкого химика-органика Германа Штаудингера (1881–1965). В конечном итоге это привело к тому, что вещество получило свое нынешнее название — полистирол.

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

Отис Рэй Макинтайр (1918–1996), инженер-химик из Dow Chemical, заново открыл процесс, впервые запатентованный шведским изобретателем Карлом Мунтерсом. ^[13] По данным Института истории науки, «Dow выкупила права на метод Мунтерса и начала производить легкий, водостойкий и плавучий материал, который казался идеально подходящим для строительства причалов и судов, а также для изоляции домов, офисов и других зданий. птичники «. ^[14] 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. ^[15]

В 1954 году компания Koppers из Питтсбурга, штат Пенсильвания, разработала пенополистирол (EPS) под торговым названием Dylite. ^[16] В 1960 году компания Dart Container, крупнейший производитель поролоновых стаканов, отгрузила свой первый заказ. ^[17]

Структура []

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

Свойства материала определяются ближним притяжением Ван-дер-Ваальса между цепями полимеров.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, образующийся при соединении мономеров стирола (полимеризация). В процессе полимеризации π-связь углерод-углерод винильной группы разрывается, и образуется новая σ-связь углерод-углерод, присоединяющаяся 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 расположен в виде плоской удлиненной зигзагообразной цепи, каждая фенильная группа была бы наклонена вперед или назад по сравнению с плоскостью цепи.

Относительные стереохимические отношения последовательных фенильных групп определяют тактичность, которая влияет на различные физические свойства материала.

Тактичность []

В полистироле тактичность описывает степень, в которой фенильная группа равномерно выровнена (расположена на одной стороне) в полимерной цепи. Тактичность сильно влияет на свойства пластика. Стандартный полистирол — атактический. Диастереомер, в котором все фенильные группы находятся на одной стороне, называется изотактическим полистиролом , который коммерчески не производится.

Атактический полистирол []

Единственной коммерчески важной формой полистирола является атактический , в котором фенильные группы случайным образом распределены по обеим сторонам полимерной цепи. Такое случайное расположение предотвращает выравнивание цепей с достаточной регулярностью для достижения любой кристалличности. Пластик имеет температуру стеклования T _г ~ 90 ° C. Полимеризация инициируется свободными радикалами. ^[7]

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 T _м (температура 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. ^[18]

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,г. он быстро растворяется под воздействием ацетона, хлорированных растворителей и ароматических углеводородных растворителей. Из-за своей устойчивости 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, являясь 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. ^[19] 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 разрушать его, хотя и очень медленно. ^[20]

В 2015 году исследователи обнаружили, что мучные черви, личинки чернотелого жука Tenebrio molitor , могут перевариваться и питаться здоровой пищей из EPS. ^{[21] [22]} Около 100 мучных червей могут потреблять от 34 до 39 миллиграммов этой белой пены в день. Помет мучного червя оказался безопасным для использования в качестве почвы для сельскохозяйственных культур. ^[21]

В 2016 году также сообщалось, что супергервицы ( Zophobas morio ) могут поедать пенополистирол (EPS). ^[23] Группа старшеклассников Университета Атенео-де-Манила обнаружила, что по сравнению с личинками Tenebrio molitor , личинок Zophobas morio могут потреблять большее количество EPS в течение более длительных периодов времени. ^[24]

Бактерия Pseudomonas putida способна превращать стирольное масло в биоразлагаемый пластик PHA. ^{[25] [26] [27]} Когда-нибудь это может быть полезно для эффективной утилизации пенополистирола. Стоит отметить, что полистирол должен пройти пиролиз, чтобы превратиться в стирольное масло.

Изготовлено форм []

Полистирол обычно формуют под давлением, формуют в вакууме или экструдируют, в то время как пенополистирол экструдируют или формуют с помощью специального процесса.Также производятся сополимеры полистирола; они содержат один или несколько других мономеров в дополнение к стиролу. В последние годы также были произведены композиты из пенополистирола с целлюлозой ^{[31] [32]} и крахмалом ^[33] . Полистирол используется в некоторых взрывчатых веществах на полимерной связке (PBX).

Листовой или формованный полистирол []

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

Полистирол (ПС) используется для производства одноразовых пластиковых столовых приборов и посуды, футляров для компакт-дисков, корпусов дымовых извещателей, рамок 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 путем облучения или обработки оксидом этилена. Модификация поверхности после формования, обычно с помощью плазмы, обогащенной кислородом, часто проводится для введения полярных групп. Многие современные биомедицинские исследования основаны на использовании таких продуктов; поэтому они играют решающую роль в фармацевтических исследованиях. ^[34]

Тонкие листы полистирола используются в пленочных конденсаторах из полистирола, поскольку они образуют очень стабильный диэлектрик, но в основном вышли из употребления в пользу полиэстера.

Пены []

Крупный план упаковки из пенополистирола

Пенополистирол на 95-98% состоит из воздуха. ^{[35] [36]} 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.Пенополистирол серого цвета с графитом обладает превосходными изоляционными свойствами. ^[37]

Карл Мунтерс и Джон Гудбранд Тандберг из Швеции получили в 1935 году патент США на пенополистирол в качестве изоляционного продукта (номер патента США 2,023,204). ^[38]

Пенопласты также обладают хорошими демпфирующими свойствами, поэтому они широко используются в упаковке. Торговая марка «Пенополистирол» компании Dow Chemical неофициально используется (в основном в США и Канаде) для всех продуктов из пенополистирола, хотя, строго говоря, его 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. Срез блока термоколяски под световым микроскопом (светлое поле, объектив = 10 ×, окуляр = 15 ×). Большие сферы представляют собой шарики из пенополистирола, которые были сжаты и сплавлены. Яркое отверстие в форме звезды в центре изображения — это воздушный зазор между бусинками, края которого не полностью срослись. Каждая бусина сделана из тонкостенных пузырьков полистирола, наполненных воздухом.

Пенополистирол (EPS) — это жесткий и прочный пенополистирол с закрытыми порами с нормальным диапазоном плотности от 11 до 32 кг / м ³ . ^[39] Обычно он белого цвета и состоит из гранул из 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 добавляются 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. ^[40]

EPS используется для пищевых контейнеров, формованных листов для строительной теплоизоляции и упаковочного материала либо в виде твердых блоков, предназначенных для размещения защищаемого предмета, либо в виде неупакованного «арахиса», смягчающего хрупкие предметы внутри коробок. Значительная часть всей продукции из пенополистирола производится методом литья под давлением. Инструменты для пресс-форм обычно 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. ^[41] EPS в просторечии называют «пенополистиролом» в Соединенных Штатах и ​​Канаде, неправильно применяемое обобщение экструдированного полистирола марки компании Dow Chemical. ^[42]

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. х 48 см; реже — 120 х 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 пенополистирола. 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 таблицей данных 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 кодексов) требует, чтобы плиты EPS, 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, в стирол или полистирол во время образования EPS добавляется антипирен.

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-минутный тепловой барьер при использовании плит EPS 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 (21,6–28,8 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. ^[43]

Экструдированный полистирол (XPS) []

Экструдированный пенополистирол (XPS) состоит из закрытых ячеек.Он обеспечивает улучшенную шероховатость поверхности, большую жесткость и пониженную теплопроводность. Диапазон плотности около 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 гофрированного картона. Теплопроводность колеблется от 0.029 и 0,039 Вт / (м · К) в зависимости от несущей способности / плотности, среднее значение составляет ~ 0,035 Вт / (м · К).

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

Обычно экструдированные пенополистирольные материалы включают:

Водопоглощение пенополистирола []

Хотя это пенопласт с закрытыми порами, как пенополистирол, так и экструдированный полистирол не являются полностью водонепроницаемыми или паронепроницаемыми. ^[45] В пенополистироле есть зазоры между расширенными гранулами с закрытыми ячейками, которые образуют открытую сеть каналов между связанными гранулами, и эта сеть зазоров может заполняться жидкой водой.Если вода замерзнет и превратится в лед, он расширится, и гранулы полистирола могут оторваться от пены. Экструдированный полистирол также проницаем для молекул воды и не может считаться пароизоляцией. ^[46]

Обводнение 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. , а также для наружной изоляции зданий, находящихся ниже уровня земли, постоянно подвергающихся воздействию грунтовых вод. ^[47] Обычно для предотвращения насыщения необходим внешний пароизоляционный слой, такой как непроницаемая пластиковая пленка или напыляемое покрытие.

Ориентированный полистирол []

Ориентированный полистирол (OPS) производится путем вытягивания экструдированной пленки PS, улучшающей 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 он дешевле в производстве, 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 превосходные характеристики прозрачности, качества поверхности и жесткости. Диапазон его применения дополнительно расширяется за счет сополимеризации и других модификаций (например, смеси с ПК и синдиотактическим полистиролом). ^{[48] : 102–104} Используется несколько сополимеров на основе стирола. Хрупкость гомополимерного полистирола преодолевается за счет модифицированных эластомером сополимеров стирола и бутадиена.Сополимеры стирола и акрилонитрила (SAN) более устойчивы к тепловому стрессу, нагреву и химическим веществам, чем гомополимеры, а также прозрачны. Сополимеры, называемые АБС, имеют схожие свойства и могут использоваться при низких температурах, но они непрозрачны.

Сополимеры стирола и бутана []

Сополимеры стирола и бутана могут производиться с низким содержанием бутена. Сополимеры стирола и бутана включают PS-I и SBC (см. Ниже), оба сополимера ударопрочные. PS-I получают прививочной сополимеризацией, SBC — анионной блочной сополимеризацией, что делает его прозрачным в случае соответствующего размера блока. ^[49]

Если сополимер стирол-бутан 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 расходу энергии и, следовательно, увеличению удлинения при разрыве. Гомополимеры полистирола деформируются при приложении силы до тех пор, пока не разрушатся.Сополимеры стирола и бутана на этом этапе не разрушаются, а начинают течь, затвердевают до предела прочности и разрушаются только при гораздо более высоком удлинении. ^{[50] : 426}

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 ( i ударопрочный p oly s tyrene ) состоит из непрерывной полистирольной матрицы и диспергированной в ней каучуковой фазы.Его получают путем полимеризации стирола в присутствии растворенного (в стироле) полибутадиена. Полимеризация происходит одновременно двумя способами: ^[51]

• Гомополимеризация: стирол полимеризуется в полистирол и не вступает в реакцию с настоящим полибутадиеном.

Частицы полибутадиена (частицы каучука) в ПС-I обычно имеют диаметр 0,5 — 9 мкм. Таким образом, они рассеивают видимый свет, делая PS-I непрозрачным. ^{[52] : 476} Материал является стабильным (дальнейшая фазовая сегрегация не происходит), поскольку полибутадиен и полистирол химически связаны. ^[53] 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 полисмешанный материал имеет значительно худшие свойства. ^{[52] : 476}

Блок-сополимеры стирола и бутадиена []

SBS ( s тирен- b утадиен- s блок-сополимер тирола) производится путем анионной блок-сополимеризации и состоит из трех блоков: ^[54]

SSSSSSSBSSBSSBSSBSSBSSBSSBSSBSSBSSBSSBSS

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

SSSSSSSSSSSSSSSSSSSBBSBBSBSBBBBSBSSBBBSBSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS

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 очень низкое (полидисперсность в пределах 1,05, поэтому отдельные цепи имеют очень похожую длину). 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-1 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 резиновой матрицы с диспергированной в ней фазой полистирола. ^[53] В отличие от PS-I и SBC, это не термопласт, а эластомер. В каучуковой фазе полистирольная фаза собрана 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. ^[55]

Акрилонитрилбутадиенстирол []

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

Другое []

SMA — сополимер с малеиновым ангидридом. Стирол можно сополимеризовать с другими мономерами; например, дивинилбензол можно использовать для сшивания цепей полистирола с получением полимера, используемого в твердофазном синтезе пептидов.Стиролакрилонитриловая смола (SAN) имеет более высокую 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. ^{[ необходима ссылка ]} Экструдированный полистирол обычно изготавливается из гидрофторуглеродов (HFC-134a), ^[56] , потенциал глобального потепления которых примерно в 1000–1300 раз выше, чем у углекислого газа. ^[57]

Небиоразлагаемый []

Отработанный полистирол подвергается биологическому разложению в течение сотен лет и устойчив к фотоокислению. ^[58]

Помет

[]

• Прибрежный мусор, включая полистирол

Животные не признают пенополистирол искусственным материалом и даже могут принять его за еду. ^[59] 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. ^[59] Ювенильная радужная форель, подвергшаяся воздействию фрагментов полистирола, вызвала токсический эффект, вызвав существенные гистоморфометрические изменения. ^[60]

Уменьшение []

Ограничение использования вспененного полистирола для пищевых упаковок на вынос — приоритетная задача многих экологических организаций, занимающихся твердыми отходами. ^[61] Были предприняты попытки найти альтернативы полистиролу, особенно пенопласту в ресторанных условиях.Первоначальным стимулом было исключить хлорфторуглероды (CFC), которые раньше были компонентом пены.

США []

В 1987 году в Беркли, Калифорния, были запрещены контейнеры для пищевых продуктов с ХФУ. ^[62] В следующем году округ Саффолк, штат Нью-Йорк, стал первой юрисдикцией США, запретившей полистирол в целом. ^[63] Однако судебные иски Общества пластмассовой промышленности ^[64] 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. ^[65] Тем временем Беркли стал первым городом, в котором запретили использовать пенопластовые контейнеры для пищевых продуктов. ^[66] 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. ^[67] Сообщается, что в 2013 году Сан-Хосе стал крупнейшим городом страны, в котором запретили контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола. ^[68] Некоторые общины ввели широкие запреты на полистирол, например, Фрипорт, штат Мэн, который сделал это в 1990 году. ^[69] В 1988 году в Беркли, Калифорния, был принят первый запрет на использование пенополистирола в США. ^[66]

1 июля 2015 г. Нью-Йорк стал крупнейшим городом в США, который попытался запретить продажу, владение и распространение одноразового пенополистирола (первоначальное решение было отменено в апелляционном порядке) . ^[70] 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 предписанной температуре. ^[71]

Ассоциация зеленых ресторанов США не разрешает использование пенополистирола в рамках своего стандарта сертификации. ^[72] Несколько зеленых лидеров, от голландского Министерства окружающей среды до Зеленой команды Starbucks, советуют людям уменьшить вред, наносимый окружающей среде, с помощью многоразовых кофейных чашек. ^[73]

В марте 2019 года Мэриленд запретил контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола и стал первым штатом в стране, в котором законодательный орган штата принял запрет на использование пенопласта для контейнеров.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 пены (Законопроект 109) стать законом без подписи, что сделало Мэриленд вторым штатом, в котором запрет на использование пены для пищевых контейнеров был внесен в списки, но он первым вступил в силу 1 июля. 2020. ^{[74] [75] [76] [77]}

В сентябре 2020 года законодательный орган штата Нью-Джерси проголосовал за запрет одноразовых пищевых контейнеров и чашек из пенополистирола. ^[78]

За пределами США []

Китай запретил контейнеры из пенополистирола на вынос и столовую посуду примерно в 1999 году. Однако соблюдение требований было проблемой, и в 2013 году китайская промышленность по производству пластмасс лоббировала отмену запрета. ^[79]

В Индии и Тайване также была запрещена посуда из пенополистирола до 2007 года. ^[80]

Правительство Зимбабве через Агентство по охране окружающей среды (EMA) запретило контейнеры из полистирола (в народе называемые « kaylite ‘в стране), в соответствии с нормативным актом 84 от 2012 г. (пластиковая упаковка и пластиковые бутылки) (поправка), 2012 г. (No 1.) ^{[81] [82]}

Город Ванкувер, Канада, объявил о своем плане безотходов 2040 в 2018 году. Город внесет поправки в устав, запрещающие владельцам бизнес-лицензий подавать готовую еду в стаканчиках из пенополистирола и принимать -выходных контейнеров, начало 1 июня 2019 года. ^[83]

Фиджи приняли Закон об охране окружающей среды в декабре 2020 года. Импорт полистирольных продуктов будет запрещен в январе 2021 года. ^[84]

Переработка []

Как правило, полистирол не допускается в программах утилизации отходов у обочины и не разделяется и не перерабатывается там, где это допускается.В Германии полистирол собирают в соответствии с законом об упаковке (Verpackungsverordnung), который требует, чтобы производители несли ответственность за переработку или утилизацию любого продаваемого упаковочного материала.

Большинство изделий из полистирола в настоящее время не перерабатываются из-за отсутствия стимулов для инвестиций в необходимые 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 вспененного полистирола 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. ^[85] По состоянию на 2016 год в Великобритании ежемесячно перерабатывалось около 100 тонн пенополистирола. ^[86]

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 и стен. Американские производители с 1993 года производят изоляционные бетонные формы, на 80% состоящие из переработанного пенополистирола.

Сжигание []

Если полистирол правильно сжигается при высоких температурах (до 1000 ° C ^[87] ) и с большим количеством воздуха ^[87] (14 м ³ / кг ^{[ ссылка требуется ]} ), образующиеся химические вещества — это вода, диоксид углерода и, возможно, небольшие количества остаточных галогеновых соединений из антипиренов. ^[87] Если будет произведено только неполное сжигание, также останется углеродная сажа и сложная смесь летучих соединений. ^{[88] [ требуется лучший источник ]} 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. ^{[87] [89]}

При сжигании полистирола при температурах 800–900 ° C (типичный диапазон современной установки для сжигания отходов) продукты горения представляли собой «сложную смесь полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). ) от алкилбензолов до бензоперилена. Более 90 различных соединений были идентифицированы в отходящих потоках от горения полистирола ». ^{[90] [ требуется лучший источник ]} Центр пожарных исследований Американского национального бюро стандартов обнаружил 57 химических побочных продуктов, выделяющихся при сгорании пенополистирола (EPS). ^[91]

Безопасность []

Здоровье []

Американский химический совет, ранее известный как Ассоциация производителей химикатов, пишет:

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 FDA США. ^[92]

С 1999 по 2002 год международным экспертным советом из 12 членов, выбранным Гарвардским центром оценки рисков, был проведен всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола. 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 в результате 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. ^[93]

Полистирол обычно используется в контейнерах для пищевых продуктов и напитков. Мономер стирола (из которого сделан полистирол) является подозрительным агентом на рак. ^[94] Стирол «обычно содержится в потребительских товарах в таких низких количествах, что риски незначительны». ^[95] Полистирол, который используется для контакта с пищевыми продуктами, не должен содержать более 1% (0,5% для жирной пищи) стирола по весу. ^[96] Было обнаружено, что олигомеры стирола в контейнерах из полистирола, используемых для упаковки пищевых продуктов, мигрируют в пищевые продукты. ^[97] Другое японское исследование, проведенное на мышах дикого типа и на мышах с отсутствием AhR, показало, что тример стирола, обнаруженный авторами в готовых продуктах быстрого приготовления из полистирола, может повышать уровень гормонов щитовидной железы. ^[98]

Вопрос о том, можно ли нагревать полистирол в микроволновой печи с едой, остается спорным. Некоторые емкости можно безопасно использовать в микроволновой печи, но только если они имеют соответствующую маркировку. ^[99] Некоторые источники предполагают, что следует избегать продуктов, содержащих каротин (витамин А) или растительные масла. ^[100]

Из-за повсеместного использования полистирола эти серьезные проблемы, связанные со здоровьем, остаются актуальными. ^[101]

Опасность возгорания []

Полистирол, как и другие органические соединения, легко воспламеняется. Полистирол классифицируется согласно 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. Berthelot, M. (1866) «Sur Les caractères de la benzine et du styrolène, compares avec ceux des Autres carburetors d’hydrogène» (О свойствах бензола и стирола по сравнению с другими углеводородами), Bulletin de la Société Chimique de Paris , 2-я серия, 6 : 289–298.

No related posts.