Свойства пенопласта как утеплителя: использование материала в устройстве теплоизоляционного слоя строительных конструкций

автор alexxlab

Содержание

использование материала в устройстве теплоизоляционного слоя строительных конструкций

Среди современных теплоизоляционных материалов наибольшей популярностью характеризуется пенопласт или, говоря по-научному, вспененный пенополистирол. Производится он в виде белого цвета плит с широким диапазоном габаритных размеров. Материал очень легок: вес одного кубометра в зависимости от марки лежит в пределах от 8 до 35 кг.

Свойства пенопласта как утеплителя

На сегодняшний день в продаже имеются различные виды утеплителей. Что лучше: пенопласт, минватата или другой утеплитель?

Широкий спрос на пенопласт обусловлен, в первую очередь, низкой стоимостью. Однако, это не единственное его достоинство. Малый вес плит, а также то, что они являются жесткими, в отличие, к примеру, от минеральной ваты, обеспечивает простоту и высокую скорость монтажа. С этой задачей легко справится даже один человек без привлечения каких-либо специальных технических устройств, не говоря уже о тяжелой технике.

При этом пенопласт является довольно эффективным теплоизолятором: его коэффициент теплопроводности составляет всего 0,04 Вт/м*С (значение для марок со средней плотностью).

Технические характеристики пенопласта как утеплителя делают этот материал непрочным. В зависимости от обстоятельств, это качество может оборачиваться как преимуществом, так и недостатком. Например, благодаря низкой прочности пенопласт отлично поддается обработке, его можно резать как угодно прямо по ходу монтажа. С другой стороны, при утеплении здания снаружи материал приходится защищать металлической сеткой и слоем штукатурки. По этой же причине во время монтажа следует соблюдать осторожность, поскольку плиту из пенопласта любой толщины очень легко сломать.

Будучи по своей природе полностью синтетическим, пенопласт не подвержен гниению, однако, почему-то очень любим грызунами. Найдя хотя бы незначительный доступ к теплоизолятору, они быстро прогрызают в нем целые норы. Но, хотя интерес со стороны грызунов весьма нежелателен, он наилучшим образом свидетельствует об экологичности материала.

Еще один враг пенопласта – ультрафиолет. В отсутствие защиты от солнечного излучения материал быстро начинает крошиться, приходя в негодность. Также разрушению структуры пенопласта способствует контакт с некоторыми лакокрасочными материалами.

Применение пенопласта для теплоизоляции

Утепление стен

Широко применяют пенопласт как утеплитель стен снаружи, причем в условиях ощутимого подорожания энергоносителей делать это стали даже владельцы городских квартир.

Пенопласт прикручивают к фасаду здания дюбелями, затем оштукатуривают, предварительно уложив поверх него металлическую сетку.

Распространен и другой вариант:

  • Пенопласт укладывают в промежутках между брусками обрешетки, сечение которых соответствует толщине плит
  • К обрешетке крепят панели сайдинга с герметизацией швов монтажной пеной

Обязательным требованием для помещений, утепленных снаружи пенопластом, является качественная вентиляция. Это обусловлено низкой паропроницаемостью утеплителя. Для утепления помещений с повышенной влажностью, например, саун, применять данный материал не рекомендуют.

Пенопласт также широко используется в качестве утеплителя для стен внутри квартиры.

Утепление подвалов и цоколей

При утеплении пенопластом подвалов, фундаментов и цоколей следует учитывать малую прочность этого теплоизолятора. В зимний период он будет испытывать значительные нагрузки со стороны промерзающего грунта, которые при отсутствии защиты приведут к его деформации или разрушению. По этой причине снаружи теплоизоляционного слоя из пенопласта сооружают кирпичную или бетонную облицовку.

Утепление пола

Экологичность пенопласта обусловила его широкое применение внутри зданий. Так, например, он часто используется как теплоизолятор в конструкции пола. Пенопласт укладывают поверх слоя гидроизоляции, заполняя швы монтажной пеной или силиконовым герметиком. Затем поверх плит укладывают стяжку и чистовое напольное покрытие.

Способы утепления крыши

Теплоизоляцию крыш посредством пенопласта осуществляют по одной из двух технологий:

  • Устройство невентилируемой (теплой) крыши. При данном способе крышу покрывают плитами пенопласта толщиной 70 мм, которые затем заливают битумом
  • Устройство вентилируемой (холодной) крыши. В этом случае пенопласт крепят с внутренней стороны кровельного покрытия так, чтобы оставался вентилируемый зазор, через который будет отводиться водяной пар

Вреден ли пенопласт как утеплитель?

Существенным недостатком пенопласта является высокая опасность, которую он представляет в случае возникновения пожара. Производители и маркетологи позиционируют этот материал как негорючий и указывают на его способность к самозатуханию, которая в особенной степени проявляется при наличии антипиреновой добавки. Однако, материалу совсем не обязательно воспламеняться, чтобы быть опасным во время пожара.

Как показал опыт и многочисленные испытания, воздействие пламени и высоких температур провоцируют в пенопласте процессы термического разложения, в результате которого воздух даже на значительном расстоянии от места возгорания наполняется большим количеством дыма, соответствующего по токсичности веществам самого высокого класса опасности.

Спорным является и вопрос долговечности пенопласта. По заверениям производителей срок службы этого материала составляет не менее 20 лет, однако, официально утвержденной методики испытаний, позволяющей данное утверждение подтвердить или опровергнуть, пока не существует.

Существует большое количество утеплителей для дома. Если вам не по душе пенопласт, то стоит рассмотреть другие варианты. Например, утеплитель Роквул, технические характеристики которого позволяют отлично защитить дом от теплопотерь. Структура материала позволяет стенам «дышать», следовательно, не будет проблем с гниением и образованием грибка.

Утеплитель Роквул по своей сути является минеральной ватой. Если вам нужно утеплить только потолок, то рекомендуем ознакомиться с процессом утепления потолка минватой здесь. Монтаж этого материала можно осуществить своими руками.

Цена

Приведем ориентировочную цену на пенопласт как утеплителе различных марок:

  • ПСБ-С-15О (плотность – около 9 кг/куб. м): 1050 руб
  • ПСБ-С-25 (около 15 кг/куб. м): 1800 руб
  • ПСБ-С-25Т (около 20 кг/куб. м): 2350 руб
  • ПСБ-С-35 Лайт (плотность – от 21 до 23 кг/куб. м): 2550 руб
  • ПСБ-С-35Т (плотность – от 26 до 28 кг/куб. м): 3050 руб

 

Отзывы о пенопласте как утеплителе

Важнейшим преимуществом пенопласта пользователи единогласно признают доступную цену. Достаточно высоко участники форумов оценивают теплоизоляционные качества пенопласта.

Но владельцы частных домов советуют применять этот утеплитель только там, где нет проблем с мышами. Один из пользователей рассказал, что в пенопласте, которым он утеплил гараж, эти грызуны проделали целую систему ходов, причем их деятельность сопровождается хорошо слышимыми звуками.

Видео о пенопласте в качестве утеплителя

В небольшом видео ниже показан процесс утепления стен дома пенопластом своими руками.

Пошаговая инструкция по утеплению дома пенопластом.

преимущества и недостатки — 7 против 8

В этом материале: плюсы и минусы пенополистирола. Просто, подробно и понятно. Возможно, эта статья изменит ваши планы относительно утепления дома. Читайте и комментируйте. В конце статьи — опрос читателей. 

Заинтересовались пенопластом? Решили применить его для обустройства своего дома? Тогда сейчас мы вам расскажем, какие преимущества и недостатки есть у пенополистирола.

Рассматривать будем в основном на примере обычного ПСБ-С. Начнем с плюсов, а потом перейдем к минусам этого материала. Расскажем абсолютно всё, ничего не скрывая. Кстати, почитайте также отзывы потребителей о пенопласте.

Итак…

Преимущества пенопласта (пенополистирола)

1. Низкая цена

Пожалуй, это самый важный плюс данного материала, как утеплителя.

Сейчас на рынке есть много других утеплителей, которые по целому ряду свойств превосходят пенопласт. Однако во многих случаях все-таки именно стоимость утепления занимает первостепенное место. В результате чего во многих случаях выбор падает именно на пенопласт. Уж очень привлекает сумма денег, которую можно сэкономить, благодаря использованию этого материала.

2. Хорошая теплоизоляция

Это также важное преимущество пенополистирола. По своим показателям теплоизоляции он превосходит большинство других утеплителей. За счет этого при использовании пенопласта можно обойтись наименьшей толщиной утеплителя. Тогда как при использовании других материалов, их толщина (для достижения такого же значения теплоизоляции) может быть в разы больше.

С этим тесно связана и следующая особенность.

3. Малый вес

Это очень легкий материал (благодаря технологии его изготовления). И за счет этого (а также высоких теплоизоляционных свойств), например, при утеплении дома, создается минимальная нагрузка на фундамент и стены.

Это также важное преимущество пенопласта. Особое значение оно приобретает при утеплении многоэтажных зданий. Этажей много, а фундамент-то один!

4. Многофункциональность и широкая сфера применения

Этот материал используется для утепления самых различных объектов. Так, если говорить о домах, то его применяют для утепления стен, цоколя, пола, потолка.

При этом существует несколько вариантов утепления тех или иных объектов.

Эта особенность делает пенополистирол практически универсальным утеплителем. Исключение — утепление дома изнутри — для этого пенопласт лучше не использовать.

5. Долговечность

Срок службы действительно весьма высок. Это уже проверено на практике. Конечно, при условии, если этот материал защищен от воздействия солнечных лучей, грызунов и других негативных факторов.

При соблюдении соответствующей технологии утепления, этот материал способен прослужить 30 лет и более. Тем более если используется качественный пенопласт, от честных производителей.

Не секрет, что сейчас на рынке встречается и низкосортный материал, который изготавливают без соблюдении всех необходимых норм. В этом случае, конечно, о высокой долговечности говорить не приходится.

Однако если брать во внимание качественный пенополистирол, то срок службы его довольно высок. По данному показателю он превосходит некоторые другие утеплители.

6. Высокая устойчивость против грибков, различных микроорганизмов

Чем хорош пенопласт еще, так это тем, что он искусственного происхождения. А значит — уж никак не привлекает каких-либо микроорганизмов. То есть, они не заводятся в нем и не размножаются, как в той же древесине. И, например, от плесени, которая будет расположена в непосредственной близости, пенопласт разрушаться не будет.

Еще один плюс данному утеплителю.

7. Простота монтажа

Любой строитель, который хоть раз работал с пенополистиролом, скажет, что с ним легко работать. Этот материал легко режется, подгоняется под нужные формы, размеры. Например, утепление стен дома снаружи с помощью пенопласта делается просто и быстро. Чего не скажешь о некоторых других видах утепления.

Однако на этом достоинства пенополистирола заканчиваются. И теперь приступаем к рассмотрению минусов — недостатков пенопласта. К сожалению, их не так уж и мало.

Сразу подчеркнем: мы — не производители пенополистирола. Поэтому расскажем вам всю правду, ничего не скрывая.

Итак…

Недостатки пенопласта

1. При горении выделяет ядовитые вещества

Углубляться в химические процессы мы сейчас не будем. Скажем лишь то, что эти вещества очень токсичны и опасны.

Кстати, некоторые производители этот факт всячески скрывают. В Интернете можно даже встретить сказки о том, что мол:

«Пенопласт при горении выделяет не больше вредных веществ, чем обычная древесина…»

Знайте: это не правда!

На костре люди с древних времен жарили мясо, овощи, готовили другую пищу. При этом сидели возле костра, грелись.

А случае с пенопластом… такое даже в страшном сне не приснится! При горении выделяются очень опасные для жизни вещества. Как можно по вредности приравнивать этот материал к древесине?

Есть немало случаев, когда люди отравились именно газами, которые выделялись при горении пенополистирола. Есть и трагические случаи (Google и Яндекс вам в помощь).

Поэтому настоятельно НЕ советуем вам использовать этот материал внутри жилых помещений. Учитывайте высокую пожароопасность. Электрическая проводка, возгорание бытовых приборов… Всякое может быть. Ведь даже небольшого возгорания пенопласта достаточно для того, чтобы выделились опасные вещества. Зачем вам такое нужно?

Если уж и решили, например, утеплить дом с помощью этого материала, тогда делайте это только снаружи. Изнутри ни в коем случае не утепляйте!

И даже если вы будете утеплять дом снаружи, то обязательно оградите пенопласт от случайного возгорания. Позаботьтесь не только о своем здоровье, но и о здоровье окружающих людей.

Всякий ли пенопласт одинаково горит?

Нет. Есть обычный пенопласт, который при контакте с огнем легко воспламеняется и продолжает гореть, даже сам по себе.

И есть самозатухающий пенополистирол, который не поддерживает горение (любимая фраза многих производителей пенопласта). Мол, «горение не поддерживает, самозатухает, значит этот материал не опасен».

Да, самозатухающий пенопласт сам по себе гореть не будет. Однако если рядом будут находиться другие материалы, которые будут хорошо поддерживать горение (например, дерево), то самозатухание ничего не даст. Такой пенополистирол под действием стороннего огня будет продолжать гореть и все также выделять вредные, токсичные вещества.

Тем более — есть важный момент! Не каждый самозатухающий пенопласт может быть на самом деле самозатухающим. Дело в том, что сейчас на рынке встречается немало низкосортных материалов, изготовленных с большими отклонениями от технологических норм.

Иными словами, на упаковке может быть написано, что материал самозатухающий, а на самом деле этот не так. Такой пенопласт и сам по себе может прекрасно гореть. Обман потребителей!

Поэтому всегда при покупке требуйте сертификат качества, отдавайте предпочтение только надежным, проверенным производителям.

2. Выделение вредных веществ даже при небольших температурах

Нужно учитывать, что с течением времени пенополистирол (особенно низкосортный) способен выделять в атмосферу немалое количество вредного вещества — стирола. Особенно это проявляется в помещениях, в которых воздух подвергается интенсивному нагреву (например, кухня, баня).

Поэтому запомните: никакого утепления внутри помещений! И никакие декоративные пенополистирольные плиты клеить на потолок мы вам не советуем. Думайте о своем здоровье и о здоровье ваших детей!

3. Создает паробарьер

Как известно, в помещениях с течением времени накапливается водяной пар, который стремится выйти наружу (на улицу). По мере накопления, пары идут вверх и в стороны, стремясь пройти через стены и потолок здания. И, как говорится, если «стены и потолок дышат», то в таком случае всё будет в порядке — водяной пар постепенно выйдет наружу, не создавая в доме сырости.

А вот если на пути встречается материал, который не пропускает пар (или пропускает, но плохо), то ситуация будет иная. Это приведет к тому, что водяной пар не сможет нормально выходить из помещения наружу. Из-за этого будет сыро, окна будут покрываться конденсатом, может появиться плесень, неприятный запах и т.д. Словом, микроклимат в помещении ухудшится.

Так вот… пенопласт как раз и является таким материалом, который создает паробарьер — препятствует выведению водяного пара наружу. Это будет особо заметно, если, например, этим материалом утеплены не только стены, но и потолок.

Да, некоторые говорят о том, что якобы пенопласт (к примеру, ПСБ-С) имеет нормальную паропроницаемость, достаточную для выведения пара. Однако на практике, как правило, оказывается иначе.

Так, если сравнивать характеристики стены, выполненной из красного кирпича, с показателями такого пенопласта, то паропроницаемость второго будет заметно ниже — 0,11 против 0,05 Мг/(м*ч*Па).

Не говоря уже о экструдированном пенополистироле, который создает практически нулевую паропроницаемость. По сути, таким материалом можно утеплять только железобетон, который также практически не пропускает пар — 0,03 Мг/(м*ч*Па).

В идеале, если стена состоит из нескольких материалов, то паропроницаемость по направлению изнутри-наружу должна увеличиваться или хотя бы оставаться одинаковой. И если в каком-то месте происходит резкое уменьшение показателя паропроницаемости, это неизбежно ведет к скоплению влаги в толще стены. Эта влага со временем будет негативно влиять на микроклимат в помещениях. Аналогично — и с потолком.

Можно ли как-то бороться с этим недостатком пенопласта?

Да, можно. Для этого нужно обеспечить в доме качественную систему вентиляции. А это — дополнительные затраты, причем немалые.

4. Гигроскопичность

Это свойство материала поглощать влагу. Конечно, в плане гигроскопичности пенополистирол лучше многих других утеплителей. Например, он впитывает гораздо меньше влаги, чем минеральная вата. Тем не менее, находясь в воде, некоторую часть влаги пенопласт (обычный) на себя возьмет.

Поэтому для изоляции и утепления сырых помещений, как правило, лучше все-таки использовать экструдированный пенополистирол.

5. Боится солнечных лучей

Под действием ультрафиолетового излучения этот материал разрушается. Причем довольно быстро.

Это нужно учитывать, как при хранении, так и при его непосредственном использовании. Например, после облицовки стен дома, нужно как можно быстрее покрыть утеплитель защитным слоем клея, штукатурки. Нельзя допускать, чтобы месяцами на пенопласт попадали солнечные лучи. Иначе его поверхность будет сильно разрушаться (начнет желтеть и сыпаться).

6. Целый, пока мыши не добрались

Мыши грызут пенопласт, причем весьма активно (об этом мы ранее писали). Если грызуны доберутся до него — «пиши пропало». Будет дырка на дырке. Мыши делают в этом материале норы, обустраивают гнезда для выведения потомства. Видимо, грызунам нравится, что он теплый и его легко грызть.

7. Неустойчив к действию растворителей

Это также нужно учитывать. При попадании на поверхность пенополистирола любых растворителей, он начинает практически мгновенно разрушаться. Как бы растворяется, плавится от их действия.

Поэтому, в случае необходимости покраски этого материала, к выбору краски нужно подойти серьезно. Можно использовать только такие лакокрасочные материалы, в которых нет растворителей. Никаких уайт-спиритов и сольвентов!

8. Низкая устойчивость против механических повреждений

Нельзя сказать, что это большой недостаток пенопласта. Тем не менее, он есть. Что не говори, а этот материал обладает низкой прочностью, легко разрушается при механических воздействиях. Это проявляется не только при монтаже, но и, например, в ходе транспортировки. Нередко можно увидеть листы с неровными краями (присутствуют сколы).

Конечно, этот параметр напрямую зависит от плотности пенопласта. Чем она выше — тем прочность больше. Тем не менее, как ни крути, материал нуждается в дополнительной защите.

Плюсы и минусы пенопласта: делаем выводы

Как видите, недостатков получилось больше, чем преимуществ. Однако мы же обещали вам, что расскажем всю правду, ничего не скрывая. Мы свое обещание выполнили.

А использовать этот материал для ваших целей или нет — решать, конечно, вам. В любом случае, теперь вы знаете обо всех плюсах и минусах пенопласта. А значит — сделаете правильный выбор.

Общий вывод можно сделать следующий.

Да, пенополистирол обладает высокими теплоизоляционными характеристиками, привлекательной ценой и другими достоинствами. Однако нужно также учитывать и те риски, угрозы для здоровья, которые этот материал способен в себе нести. И целесообразность использования пенопласта нужно рассматривать в каждом случае отдельно.

А теперь опрос. Расскажите, что вы думаете об этом материале.

Опрос

Стоит ли использовать пенопласт как утеплитель для дома?Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.

Также напишите свое мнение в комментариях.

Пусть ваш выбор будет правильным. Обустраивайтесь с умом!

Vyborstm.ru

Характеристики и свойства пенопласта, особенности утеплителя

Характеристики пенопласта позволяют определить степень его эффективности, как утеплителя, при определенных условиях. Этот материал имеет свои плюсы и минусы, поэтому его используют выборочно. Но такие свойства пенопласта, как теплопроводность, длительный срок службы и сравнительно хорошая паропроницаемость делают его довольно популярным, несмотря на появление более новых аналогов.

Структура и сферы применения

Свои характеристики пенопласт приобретает благодаря особому строению. Это гранулированный материал, в основе которого полистирол. Он содержит до 98% воздуха, тогда как объем плотной структуры не превышает 2%. Применение сухого пара с целью обработки гранул обеспечивает основные свойства: низкую плотность пенопласта и малый вес.

Листы формуются после тщательной просушки основного материала. Такая технология производства придает и другие качества пенопласту: невысокий коэффициент теплопроводности, что делает его популярным утеплителем; низкая степень прочности листа. Последний из факторов может повлиять на срок службы изделия. Применяют утеплитель данного вида в разных областях: строительная отрасль; пищевая промышленность (упаковка), радиоэлектроника, судостроение.

Обзор технических характеристик

Существуют разные марки пенопласта, каждая из которых имеет собственный набор свойств и параметров. На основании этой информации следует делать выбор.

Показатель коэффициента теплопроводности

Замкнутые ячейки представляют структуру пенопласта, благодаря чему утеплитель данного вида приобретает способность задерживать тепло в помещении. Коэффициент теплопроводности составляет: от 0,033 до 0,037 Вт/(м*К).

За счет низкой теплопроводности утеплителя обеспечивается высокая степень энергосбережения.

Эффективным считается утеплитель, значение данного параметра которого составляет не более 0,05 Вт/(м*К). Существуют и более действенные материалы, однако, средние характеристики пенопласта позволяют успешно применять его до сих пор.

Звукоизоляционные качества, защита от ветра

Наилучшим для защиты от посторонних шумов является материал, который имеет следующие технические характеристики: низкую теплопроводность и одновременно с тем способность пропускать воздух. Под эти критерии подходит пористый пенопласт. Это означает, что утеплитель данного вида отлично справляется с задачей по защите объекта от шума.

Причем, чем значительнее толщина листа, тем лучше звукоизоляционные качества материала. Если нужно обеспечить защиту объекта от ветра, то пенопласт успешно решит и эту проблему, так как состоит из множества закрытых ячеек.

Влагопоглощение

Способность утеплителя данного вида поглощать воду довольно низкая, что позволяет считать его негигроскопичным. Показатель влагопоглощения при постоянном контакте с водой на протяжении суток соответствует 1%.

Материал равнодушен к воздействию влаги и практически ее не впитывает.

Это несколько больше, чем у пеноплекса (0,4%), но и меньше, чем у большинства некоторых других аналогов, например, минваты. Благодаря низкой гигроскопичности срок службы пенопласта значительно продлевается, так как снижается риск образования плесени или грибка.

Температурный режим

Рассматриваемый утеплитель не меняет своих свойств при существенном повышении температуры (до 90 градусов). Низкие значения также не оказывают пагубного влияния на материал данного вида, поэтому его задействуют, в частности, при теплоизоляции наружных стен. Но во время укладки с применением клеящего состава рекомендуется соблюдать температурный режим: не ниже +5 и не более +30 градусов.

Влияние внешних факторов

К таковым относят: перепады температур, ветровая нагрузка, дожди, снега и любой механический источник давления. Прочность листа пенопласта невысока под воздействием последнего из рассмотренных факторов.

Благодаря своим теплоизоляционным характеристикам пенопласт получил широкое распространение при утеплении стен, кровли, потолка, балконов.

Это обусловлено малым весом и крупноячеистой структурой. Причем толщина материала практически не меняет ситуацию. Если сравнить его с пеноплексом, данный вариант отличается высокими прочностными характеристиками.

Степень устойчивости к химическим веществам и микроорганизмам

При контакте с рядом веществ свойства пенопласта не меняются, к таковым относятся: соляные растворы, щелочь, кислота, гипс, известь, битум, цементный раствор, некоторые виды лакокрасочных материалов (на основе силиконов и водорастворимые составы). Нужно избегать контакта утеплителя на основе полистирола с такими веществами: растворители, ацетон, скипидар, бензин, керосин, мазут.

Учитывая низкую гигроскопичность и закрытую структуру материала, пенопласт не обеспечивает подходящие условия для размножения вредоносных микроорганизмов.

Пожаробезопасность

Утеплитель относится к быстровоспламеняющимся материалам (категория горючести Г3 и Г4), однако, время его горения при условии устранения источника возгорания не превышает 3 сек.

Если выбрали утеплитель пенопласт, знайте, он плохо противостоит горенью

Будет заблуждением считать такой материал полностью безопасным, но все же его часто используют, что обусловлено выделением меньшего количества энергии при горении, а также самопроизвольным затуханием.

Свойства

Габариты листа, в частности, его толщина, а также плотность являются одними из главных показателей, на основании которых делается выбор материала.

Основные характеристики и свойства утеплителя

Плотность

Данный параметр представляет собой соотношение веса к объему, соответственно, единицы измерения – кг/куб. м. Чем более высокой является плотность пенопласта, тем он будет тяжелее. А вес изделия – один из факторов, формирующих стоимость изделия. Соответственно, чем больше плотность и вес, тем дороже будет стоить утеплитель.

Пенопласт имеет 4 марки плотности: М15, М25, М35, М50. Выше марка — больше плотность, больше плотность — выше теплоизоляция.

Если рассматривать влияние данного параметра на показатель теплопроводности, то прямой связи не наблюдается. Основа пенопласта – воздухонаполненные закрытые ячейки. Повышение плотности может лишь незначительно изменить показатель теплопроводности (на десятые доли) из-за уплотнения гранул. В целом же общая структура материала остается неизменной, а значит, не меняется и его способность удерживать тепло.

Существуют разные марки утеплителя на основе полистирола: с обозначением 15, 25, 35 и 50. Значения соответствуют толщине листа. Дополнительно могут указываться некоторые буквы: А, Н, Ф, Р, Б, С, что определяет способ изготовления или специфические свойства.

Габариты

Стандартные размеры пенопласта:

  • 1,0х1,0 м;
  • 1,0х0,5 м;
  • 2,0х1,0 м.

Толщина утеплителя варьируется в пределах от 10 до 100 мм с определенным шагом: 10 мм; 20 мм; 30 мм; 40 мм; 50 мм и 100 мм. Чем больше значение данного параметра, тем дороже он обойдется. На прочностные характеристики толщина не влияет, если только не рассматривается материал с высокой плотностью.

Плюсы и минусы

Недостатков у листов полистирола немного: низкая прочность на изгиб; разрушение при контакте с некоторыми видами красок и агрессивных составов; недостаточно высокий показатель паропроницаемости, хоть и выше, чем у пеноплекса.

Главные плюсы:

  • Низкая цена;
  • Длительный срок службы;
  • Небольшой вес;
  • Незначительный уровень гигроскопичности;
  • Устойчивость к высокой и низкой температуре;
  • Несложный монтаж и простота обработки;
  • Устойчивость к образованию грибка;
  • Низкий коэффициент теплопроводности.
Плюсы и минусы пенопласта, сравнение с другими утеплителями

Все эти положительные качества обеспечивают технические характеристики утеплителя, а также его свойства. Срок службы рассматриваемого материала хоть и длительный, однако, ниже, чем у аналога – пеноплекса.

По некоторым характеристикам этот утеплитель превосходит другие аналоги, например, минвату. Но есть и существенные недостатки, в частности, неустойчивость к ряду составов, низкая прочность.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Сравнение пенопласта с другими материалами

Правильно подобрать утеплитель – значит гарантировать положительный результат намеченных работ по теплоизоляции элементов зданий и конструкций. Затем останется лишь выполнить необходимые работы без нарушений технологического процесса. В основе выбора лежит знание всех характеристик, отличительных свойств, особенностей применения каждого утеплителя, и проведение сравнительного анализа на основании этих данных.

Пенополистирол и минеральная базальтовая вата являются основными универсальными материалами в классе строительных теплоизоляторов.

Основные свойства

Теплоизолирующие материалы различаются по типу исходного сырья, механическим свойствам (прочность, способность держать форму), влагостойкости и другим качествам.

  • Теплопроводность. Главная характеристика, которая определяет эффективность утеплителя – коэффициент теплопроводности. Чем ниже этот показатель, тем лучше теплоизолирующие свойства материала. У эффективных пористых и волокнистых утеплителей коэффициент теплопроводности составляет от 0,03 до 0,06 Вт/(м К).
  • Влагопроницаемость. Теплоизоляционные материалы подвергаются воздействию паров влаги, которые всегда присутствуют в воздухе. Волокнистые утеплители (стеклянная и базальтовая вата) со временем впитывают влагу и утрачивают часть своих изолирующих свойств. Поэтому при их укладке необходимо использовать гидро- и пароизоляционные пленки. Пенопластовые и полистирольные плиты обладают практически нулевым влагопоглощением.
  • Толщина и вес материала. Минимальная толщина эффективного слоя зависит от вида утеплителя. Оптимальный слой утеплителя следует определять расчетно, в зависимости от конструктивных особенностей здания. Нужно учитывать, что чем толще слой теплоизоляции, тем выше нагрузка на ограждающие конструкции.
  • Пожаробезопасность. С точки зрения пожаробезопасности самый лучший утеплитель – базальтовая вата. Она не горит и не выделяет токсических веществ при нагревании. Стекловата при высоких температурах плавится. Пенопласт и полистирол относятся к горючим материалам.
  • Экономичность и простота монтажа. К бюджетным утеплителям относятся пенопласт и стекловата. Технологии монтажа всех рулонных и плитных теплоизоляционных материалов достаточно просты и доступны людям с минимальными строительными навыками.

Минеральная вата используется для утепления и звукоизоляции:

  • «Дышащих» фасадов.
  • Каркасных построек.
  • Мансард, чердаков, скатных крыш.
  • Перекрытий и полов по лагам.
  • Разделительных перегородок.

Виды теплоизоляции

К наиболее распространенным утеплителям относятся пенопластовые плиты, экструдированный полистирол, базальтовая и минеральная вата, материалы из вспененного полиэтилена.

  • Пенопласт. К достоинствам этого материала относятся невысокая цена, влагостойкость, небольшой вес. Плиты из пенопласта хорошо держат форму и не усаживаются со временем. Из значимых недостатков можно назвать высокую горючесть и привлекательность для грызунов.
  • Экструдированный пенополистирол (пеноплэкс). Теплопроводность пеноплэкса на треть ниже, чем у пенопластовых плит. Благодаря высокой плотности и жесткости, пенополистирол подходит для заливки в бетонную стяжку в качестве изоляции при укладке теплых полов. Купитьэкструдированный пенопласт можно для внутреннего и наружного утепления кровельных конструкций, несущих стен. Срок его службы — до 40 лет. К недостаткам пеноплэкса относится достаточно высокая цена и горючесть.
  • Базальтовая вата. Этот теплоизолятор полностью безопасен для здоровья человека, хорошо держит форму. Плотные разновидности (жесткие маты) обладают низким влагопоглощением. При качественной гидроизоляции базальтовая вата служит более 50 лет. Однако базальтовая вата очень привлекательна для грызунов – они любят устраивать в ней гнезда.
  • Минеральная вата (стекловата). Недорогой волокнистый утеплитель, который изготавливается из тончайших стеклянных волокон. Подходит для утепления кровельных и стеновых конструкций, полов, настланных по лагам. Стекловата нетоксична и не горюча, но при укладке стеклянные волокна ломаются и образуют мельчайшую пыль, которая может вызывать раздражение слизистых и аллергию.
  • Пенофол, изолон (вспененный полиэтилен с фольгированным покрытием). Этот изолятор выпускается в рулонах и в виде плит (толщина от 2 до 100 мм). Применяется для утепления перекрытий при укладке теплого пола, теплоизоляции стен, кровли. Обладает высокой эластичностью, что дает возможность оклеивать радиусные конструкции. Недостатки – высокая цена и необходимость бережного монтажа (важно сохранить целостность фольги).

Все эти изоляторы химически инертны, не выделяют вредных веществ в процессе эксплуатации. После завершения срока службы они могут быть использованы для вторичной переработки.

Сферы применения пенопласта

Пенопласт, сохраняющий свойства во влажной среде, подойдет для утепления:

  • Торговых точек, беседок, киосков, бань.
  • Эксплуатируемой плоской крыши.
  • Жилых домов, хозяйственных построек, цехов и специальных помещений снаружи.
  • Фундаментов.
  • Полов первого этажа, если в доме нет подвального помещения.
  • Балконов и лоджий.

Сравнение пенополистирола с некоторыми строительными материалами, например, с древесиной, кирпичом, бетоном и другими, является некорректным. Потому, что совершенно разные функции на них возлагаются. Но для демонстрации теплоизоляционных свойств пенопласта можно привести следующую статистику: эффект утепления стены в 2,5 кирпича плитами пенопласта с толщиной 30 мм равносилен увеличению ее толщины кирпичной кладкой – на 64 см; бетонированием – на 1,2 м; обшивкой деревом – на 11,3 см; кладкой из природного камня – на 1,8 м.

Если для работы нужен пенопласт, то обращение к надежному партнеру-производителю – беспроигрышное решение. Не откладывая обращайтесь по телефонам: +375(29)357-90-02 и +375(29)771-90-02.

Пенопласт и пеноплекс. В чем отличие? — kti.by

При утеплении дома, дачи или лоджии всегда возникает вопрос: какой материал лучше и эффективнее обеспечит тепло в доме. Часто выбор падает на пенопласт — недорогой и долговечный материал, к тому же достаточно простой в монтаже. Однако относительно недавно на арене строительных материалов появился новый игрок — пеноплекс.

Сегодня мы разберем, что лучше, пенопласт или пеноплекс, и расскажем об их основных свойствах.

Отличия пенопласта и пеноплекса


Способ получения

Для того, чтобы понимать, что из себя представляют эти материалы, стоит уделить внимание способу их производства. Что пенопласт, что пеноплекс производят из гранул полистирола, отличается только сам процесс:

  • обработка гранул полистирола сухим паром приводит к тому, что гранулы увеличиваются в размерах (практически в 50 раз) и склеиваются между собой, образуя пенопласт;
  • пеноплекс же получают методом экструзии. Высокие уровни температуры и давления воздействуют на гранулы, плавя их и превращая в однородную массу. Так образуется экструдированный пенополистирол.

Показатели прочности


Если говорить про прочность, то пеноплекс однозначно превосходит пенопласт. Его показатели в 5-6 раз выше, чем у пенополистирола.

Наверняка вы не раз замечали, как легко пенопласт крошится в руках и разламывается, поэтому его очень проблематично использовать на изгибах. В случае с пеноплексом, нужно приложить большое количество усилий, чтобы его сломать или оторвать часть.

Если вы решили утеплять помещение снаружи пенопластом, позаботьтесь о том, чтобы защитить его от механических воздействий.

Показатели плотности

Пенопласт представляет собой гранулы, склеенные между собой, в то время как пеноплекс — это единая масса. Поэтому очевидно, что показатели плотности у пенопласта, на 98% состоящего из воздуха, будут ниже.

Экструдированный пенополистирол благодаря своей плотной структуре и большей массе, может использоваться при стяжке пола, в то время как пенопласт, даже при относительно небольшом нажатии, теряет свою форму.

Теплоизоляция



Свойства того или иного материала к сохранению тепла зависят от структуры утеплителя. Так как у пенопласта гранулы не плотно прилегают друг к другу, то, соответственно, и тепла он будет пропускать больше в отличие от пеноплекса, у которого благодаря воздействию высокой температуры и давления поры значительно уменьшились в размере.

Если сравнивать данные два материала, то пеноплекса для утепления понадобится на 20-25% меньше, чем пенопласта.

Долговечность

И пенопласт, и пеноплекс считаются долговечными материалами. Однако стоит отметить, что со временем велика вероятность того, что пенопласт начнет крошиться.

Для продления жизни материала стоит позаботиться о том, чтобы он был защищен от механического и атмосферного воздействия (ультрафиолет негативно влияет на утеплитель).

Способ обработки



С обработкой данных материалов не должно возникнуть трудностей, так как оба утеплителя можно легко разрезать ножом.

Однако при резке пенопласта нужно соблюдать осторожность, так как он может легко сломаться.

Горючесть

Оба материала достаточно легко горят, только пенопласт относится к нормально горючим материалам (Г3), а пеноплекс — к сильно горючим (Г4). Производители нашли решение этой проблеме и стали обрабатывать стройматериалы антипиренами, веществами, которые снижают подверженность материалов к горению.

Но стоит помнить, что после обработки антипиренами при возгорании материалы будут выделять вредные вещества.

Безопасность



Как пенопласт, так и пеноплекс производятся из экологически чистых материалов, однако последующая их обработка антипиренами делает их опасными для человека при возгорании, так как они начинают выделять токсичный вещества.

Таким образом, пеноплекс:

  • обеспечивает хорошую теплоизоляцию;

  • очень прочный;

  • долговечный;

  • плотный;

  • обладает низким водопоглощением;

  • прост в монтаже.

Пенопласт:

  • ниже стоимость;

  • достаточно высокие теплоизоляционные свойства;

  • широкая сфера применения;

  • небольшой вес;

  • легкий в монтаже;

  • долговечный;

  • не подвержен грибку.

Где можно купить пенопласт или пеноплекс?

Торговый дом “КТИ” предлагает вам широкий выбор пенопласта и пеноплекса. Для того, чтобы просмотреть весь ассортимент товара, вам нужно всего лишь заглянуть в каталог на нашем сайте в раздел “Строительная изоляция” и выбрать “Пенопласт и пеноплекс” .

У нас вы можете купить:

Пенопласт:

Пеноплекс

Как заказать пенопласт или пеноплекс?

Для заказа вам стоит сначала определиться с тем, какой пенопласт или пеноплекс вы хотите (для этого загляните к нам на сайт в каталог), а затем заказать обратный звонок либо написать нам сообщение в разделе “Контакты” , и мы свяжемся с вами через несколько минут и поможем с оформлением заказа.

А если вы не знаете, какой утеплитель предпочесть, звоните нам по телефонам, представленным на сайте, и мы поможем вам с выбором.

Пенопласт для утепления дома. Технология утепления пенопластом

В строительстве термины «пенопласт» и «пенополистирол» нередко употребляют как синонимы. В реальности же пенополистирол является более продвинутым потомком пенопласта.

На фото:

Какие материалы производят из пенопласта?

Сначала давайте разберемся, что такое пенопласт для утепления. С точки зрения науки пенопласт — это класс материалов, представляющий собой вспененные (ячеистые) пластические массы. Пенопласт для утепления дома подразделяется на множество видов, но наиболее распространенных и популярных всего два: вспененный и экструдированный пенополистирол. Оба вида производятся из специальных полистирольных гранул, различается только технология производства.

Вспененный пенополистирол. Под воздействием перегретого пара гранулы «вспениваются» (размягчаются и увеличиваются в размерах) и спекаются, а их поры заполняются газом. В итоге материал представляет собой блоки, состоящие из вспененных полистирольных гранул (с закрытой структурой) и межгранульного пространства.
Экструдированный пенополистирол. Гранулы нагреваются и плавятся в однородную массу. Этот пенопласт для утепления дома характеризуется однородной структурой с закрытыми ячейками и почти полным отсутствием пустот, а значит, и меньшей теплопроводностью, повышенной прочностью и стойкостью к воздействию влаги.

Где применяются эти утеплители?

Вспененный пенополистирол. Раньше при изготовлении этого вида пенопласта для вспенивания использовались фреоновые добавки, сейчас от них отказались. Вспененный пенополистирол стал более экологичным продуктом и в настоящее время его без опаски применяют для утепления внутренних помещений дома.

Экструдированный пенополистирол. Этот утеплитель не боится ни механических, ни температурных нагрузок (сохраняет свои свойства при температурах от −50 до +75 градусов) и почти не впитывает влагу. Такие свойства и определили его использование — он подходит для утепления влажных и соприкасающихся с грунтом помещений: подвалов и цокольных этажей, фундамента и полов по лагам, скатных крыш и плоской кровли.

На что обратить внимание при монтаже?

При необходимости используйте обратный порядок слоев. Благодаря высоким влагозащитным показателям экструдированного пенополистирола технология утепления пенопластом может варьироваться. Стойкий утеплитель можно использовать как защитный барьер и класть как наружный слой подвальных стен или как внешнюю обшивку кровли или крыши. Такой «слоеный пирог» защитит гидроизоляцию от перепадов температур и увеличит срок службы конструкций.

Не оставляйте материал на солнце. Пенополистирол чувствителен к ультрафиолетовому излучению, поэтому распаковывать его лучше прямо перед монтажом, а после укладки поскорее защитить его финишной отделкой от солнечных лучей.

Держите подальше от утеплителя растворители и битум. При взаимодействии с этими химическими средствами материал размягчается и теряет свою стойкость. То есть выполнять битумную нидроизоляцию поверх утепленной «пенопластом» стены категорически нельзя!

Избегайте возгораний. Главный недостаток пенополистирола — горючесть. По степени горючести он относится к классу Г4, то есть материал может воспламениться от горящей спички, паяльной лампы, искры при сварке, а вот горящая сигарета и искры при резке стали ему не страшны. Если вовремя потушить огонь, плиты погаснут сами.

В статье использованы изображения: penoplex.ru

Марки пенопласта по плотности | Марки пенопласта для утепления

Всегда имеютя в наличии следующие марки пенопласта:

ПСБ-С-15 (ППС 10, ППС-12)

ПСБ-С-15 (ППС 10, ППС-12) — самая легкая марка пенопласта.
В соответствии с ГОСТ 15588-2014 производится плотностью
до 15 кг/м3.

СВОЙСТВА ПЕНОПЛАСТ ПСБ-С-15 (ППС 10, ППС-12)

— легкие, удобные в работе теплоизоляционные плиты;
— обрабатывается пенопласт ПСБ-С-15 (ППС 10, ППС-12) простым режущим инструментом;
— сохранение стабильных размеров;
— высокая влагостойкость пенопласта;
— высокая звуконепроницаемость пенопласта;
— экологически безвредный и безопасный утеплитель;
— экономичный утеплитель;

ПРИМЕНЕНИЕ ПЕНОПЛАСТ ПСБ-С-15 (ППС 10, ППС-12)

Пенопласт ПСБ-С-15 (ППС 10, ППС-12) применяется при теплоизоляции ненагружаемых конструкций – различные каркасные конструкции: перегородки, скатные кровли между стропилами, полы между лагами, применяется также в качестве утеплителя для: бытовок; контейнеров; вагонов; утепления и звукоизоляции конструкций, не подвергающихся механическим нагрузкам (совмещенная кровля, бесчердачная крыша, утеплитель между стропилами). Плиты пенопласт ПСБ-С- 15 (ППС 10, ППС-12) предназначаются для тепловой изоляции в качестве среднего слоя строительных ограждающих конструкций при отсутствии контакта плит пенопласт ПСБ-С-15 (ППС 10, ППС-12) с внутренними помещениями — ГОСТ 15588-2014 Пенопласт полистирольный.

ПСБ-С-25 (ППС 14, ППС-16)

ПСБ-С- 25 (ППС 14, ППС-16) — наиболее популярная марка пенопласта, наиболее часто используемый при теплоизоляции наружных стен утеплитель (фасад).

ПЕНОПЛАСТ ПСБ-С-25 (ППС 14, ППС-16) – СВОЙСТВА

— легкие, удобные в работе, влагостойкие теплоизоляционные плиты;
— обрабатывается пенопласт ПСБ-С-25 (ППС 14, ППС-16) простым режущим инструментом;
— сохранение стабильных размеров;
— высокая звуконепроницаемость;
— экологически безвредный, безопасный и экономичный утеплитель.

ПЕНОПЛАСТ ПСБ-С-25 (ППС 14, ППС-16) – ПРИМЕНЕНИЕ
Пенопласт ПСБ-С-25 (ППС 14, ППС-16) широко используется при теплоизоляции и звукоизоляции стен с отделочным слоем из кирпича и других мелкоштучных материалов. ПСБ-С-25 (ППС 14, ППС-16) применяется при возведении перегородок. ПСБ-С-25 (ППС 14, ППС-16) используется для утепления полов между лагами, в скатных кровля, применяется так же для утепления: стен; полов; фасадов; лоджий; домов; крыш; квартир и т.п.
Плиты теплоизоляционные пенопласт ПСБ-С- 25(ППС 14, ППС-16) предназначаются для тепловой изоляции в качестве среднего слоя строительных ограждающих конструкций при отсутствии контакта плит ПСБ-С-25 (ППС 14, ППС-16) с внутренними помещениями.
ГОСТ 15588-2014 Пенопласт полистирольный.

Пенопласт ПСБ-С-35 (ППС 20, ППС-23, ППС-25)
Пенопласт ПСБ-С-35 (ППС 20, ППС-23, ППС-25) — более прочная, чем ПСБ-С-25 марка .
Основное применение пенопласта ПСБ-С-35 (ППС 20, ППС-23, ППС-25) – теплоизоляция эксплуатируемых плоских кровель.

ПЕНОПЛАСТ ПСБ-С-35 (ППС 20, ППС-23, ППС-25) – СВОЙСТВА

— легкие, удобные в работе теплоизоляционные плиты;
— обрабатывается пенопласт ПСБ-С-35 (ППС 20, ППС-23, ППС-25) простым режущим инструментом;
— сохранение стабильных размеров пенопласт;
— хранение ПСБ-С-35 (ППС 20, ППС-23, ППС-25) возможно под открытым небом в любое время года;
— высокая влагостойкость;
— высокая звуконепроницаемость;
— экологически безвредный и безопасный утеплитель;
— экономичный утеплитель пенопласт.

ПЕНОПЛАСТ ПСБ-С-35 (ППС 20, ППС-23, ППС-25) – ПРИМЕНЕНИЕ
Пенопласт ПСБ-С-35 (ППС 20, ППС-23, ППС-25) используется в качестве теплоизоляции плоских кровель, перекрытий, при сооружении отмостки, а также, как и пенопласт ПСБ-С-25, при теплоизоляции несущих стен, так же применяется при изготовлении: многослойных панелей, в т.ч. железобетонных; устройства обогреваемых дорожек, подъездных площадок, стоянок автомобилей, тепло- и гидроизоляции подземных коммуникаций.
Для теплоизоляции труб и утепления фундаментов. Для предотвращения промерзания и вспучивания грунтов. Для отвода стоков, укрепления откосов при строительстве бассейнов, разбивки газонов, спортивных площадок.
Плиты теплоизоляционные пенопласт ПСБ-С-35 (ППС 20, ППС-23, ППС-25) предназначаются для тепловой изоляции в качестве среднего слоя строительных ограждающих конструкций при отсутствии контакта плит ПСБ-С-35 (ППС 20, ППС-23, ППС-25) с внутренними помещениями – ГОСТ 15588-2014. Пенопласт полистирольный.

ПСБ-С-50
-ПСБ-С-50 Применяется при устройстве полов холодильников на межэтажных перекрытиях многоэтажных холодильников.
И на обогреваемых грунтах и над вентилируемыми подпольями в автомастерских, гаражах, на стоянках тяжелого автотранспорта, строительстве и реконструкции дорог в заболоченной местности в условиях слабых и подвижных грунтов.

Пенополиуретан для теплоизоляции, произведенный из касторового масла и сырого глицеринового биополиса

3.1. Исследование лучшей бинарной смеси для производства пенополиуретана

Производство бинарного полиола было сначала изучено с помощью физической смеси чистого глицерина и касторового масла с варьированием содержания глицерина. Некоторые пены не обладают хорошей стабильностью размеров (а). При увеличении содержания чистого глицерина наблюдалось, что пены становились более плотными и мягкими. Составы с 20% и 40% ( w / w ) содержания чистого глицерина не росли как типичная пена, давая очень жесткий твердый материал.Пены, полученные с использованием полиола, содержащего 50% ( вес. / вес. ) чистого глицерина, имели высокую гомогенность, но при увеличении этого содержания пены становились очень рыхлыми.

Пены производятся с различным содержанием чистого глицерина: ( a ) 20%; ( b ) 40%; ( c ) 50%; ( d ) 60%; и ( e ) 80%, а также варьируя содержание сырого глицерина: ( f ) 10%; ( г ) 20%; ( ч ) 30%; ( и ) 40%; ( j ) 50%; ( к ) 60%; и (-1 ) 70% полиолов.

Затем чистый глицерин был заменен сырым глицерином, побочным продуктом производства биодизельного топлива, чтобы синтезировать новые пены, и результаты были совершенно другими. Пены с сырым глицерином и полиолом касторового масла (обозначенные GCo, f – l) были более однородными и демонстрировали хорошую стабильность размеров по сравнению с пенами, синтезированными с чистым глицерином (a – e). Основываясь на этом экспериментальном поведении, мы полагаем, что примеси сырого глицерина (щелочной катализатор, метанол, метиловые эфиры жирных кислот, метиловые эфиры жирных кислот) ответственны за лучшие свойства пен.Чтобы понять это поведение, можно провести дополнительные исследования. О подобном поведении уже сообщалось в литературе при оценке эффектов замены чистого глицерина на неочищенный глицерин для получения полиолов при сжижении биомассы. Эти исследования также подтверждают, что эти примеси сырого глицерина улучшили свойства полиолов и полиуретанов [9,11,30].

Было обнаружено, что при увеличении количества сырого глицерина наблюдалось снижение жесткости и стабильности размеров пен.По этой причине пена, полученная из полиола, содержащего 10% сырого глицерина и 90% касторового масла ( w / w ) (f), была выбрана для проведения дальнейших исследований. Гидроксильное число (240 мг · КОН · г -1 ) и вязкость (436,5 мм 2 · с -1 ) этого полиола были измерены, что указывает на то, что эти полиолы подходят для получения жестких пен [4]. Подобные результаты уже сообщались в литературе для полиолов из касторового масла [26].

Важно отметить, что полиол, используемый для производства нашей лучшей пены, с 10% глицерина и 90% касторового масла ( w / w ), имеет молярное соотношение глицерин / касторовое масло, примерно равное 1 (с учетом молярной массы глицерина и касторового масла 92.09 и 895,33 г · моль -1 соответственно). Наблюдая за структурой этих молекул (), в каждой молекуле глицерина есть три гидроксильные группы и три варианта рицинолевой кислоты в структуре триглицерида, которые подходят для превращения в группы ОН с помощью реакций предварительной обработки. Таким образом, можно считать, что 1 моль глицерина имеет такое же количество групп ОН, что и 1 моль касторового масла. Затем, когда мы использовали бинарную смесь 1: 1, количество ОН удваивалось. Такое же количество гидроксильных групп можно получить, вставляя ОН при каждом восстановлении рицинолевой цепи касторового масла.Затем наше исследование было выполнено с использованием бинарной смеси без модификации касторового масла, чтобы избежать дополнительных затрат в процессе.

Состав касторового масла (рицинолевая кислота является основным компонентом) и молекул глицерина.

3.2. Исследование влияния катализатора и вспенивающего агента на свойства пен

Характеристики характеристик, полученные для различных пен, которые были приготовлены с использованием лучшего бинарного полиола (10% сырого глицерина и 90% касторового масла w / w ), будут следующими: обсуждается в этом разделе.Составы будут представлены с использованием римских цифр, как показано на.

FTIR-спектры возобновляемого сырья, используемого для производства полиолов GCo, представлены на рис. Полоса, соответствующая колебанию гидроксильной группы, наблюдается примерно при 3700–3000 см, –1 . Характерные участки двойных связей в группах касторового масла C = C – H и C = C наблюдаются при 3020 и 1740 см −1 соответственно. Полосы около 3018 и 2710 см -1 отнесены к участкам алифатических цепей CH 2 и CH 3 , которые довольно выражены в касторовом масле из-за 18-углеродной цепи.Наблюдается, что характеристическая полоса карбонильных и карбоксильных групп сосредоточена при 1743 см -1 в спектре касторового масла. Деформация алкенов групп CH 2 , присутствующих в структуре касторового масла, наблюдается в сильной полосе при 1458 см -1 . Полосы около 1112–1000 см –1 указывают на присутствие первичных и вторичных гидроксильных групп. Эти полосы очень ярко выражены в спектре сырого глицерина из-за трех гидроксильных групп, присутствующих в его короткой цепи [16,18].

FTIR-спектры сырья, GCo-полиола и GCo-пены (рецептура II)

Все спектры пен, полученных из GCo-полиолов, очень похожи, в то время как типичный спектр пены показан на диаграмме, которая представляет характерные свойства полиуретана. группы. Растяжение и колебания NH-групп наблюдались между 3808–3308 и 1512 и 1510 см, –1 , соответственно. Деформация связей CH 2 наблюдалась двумя тонкими полосами при 2900 и 2890 см -1 .Колебания групп N = C = N и N = C = O относятся к полосам между 2390 и 2150 см -1 . Другие моды колебаний связи CH также наблюдались при 1464, 1418, 1364 и 1294 см -1 . Полоса между 1730 и 1720 см. -1 соответствует протяженности уретановой связи без CO, а около 1700 см -1 водородная связь между карбонильными и водородными атомами (из групп NH) уретана также является наблюдаемый. Полоса, связанная с растяжением асимметричных звеньев OCONH, обнаружена при 1380 см -1 .Полосы между 1100 и 1000 см -1 были отнесены к первичным и вторичным гидроксильным группам [16,17].

Термическое поведение пен GCo, содержащих различные типы и количества катализатора, показанные в, были оценены термогравиметрическим анализом (TGA и DTG). Различные пены продемонстрировали сходную термическую стабильность, а кривые DTG показали три области потери веса. Первое событие (около 300 ° C) соответствует термическому разложению уретана, свободному изоцианату и спиртам; второе событие связано с разрушением жестких сегментов при 370 ° C; и третье событие, приблизительно при 480 ° C, связано с термической деградацией гибких сегментов и других сегментов оставшейся структуры [31,32].

Термогравиметрический анализ: кривые ТГА ( a , c ) и DTG ( b , d ) пен с полиолом GCo с различными типами и количествами вспенивателей. ( a , b ) составы II, VII, VIII; ( c , d ) составы II, IV, VI пен, показанные на.

Влияние различных вспенивающих агентов на термическую стабильность пен GCo было оценено, как показано на a, b. Результаты показывают, что тип вспенивающего агента существенно не изменяет термическое поведение пен, о чем свидетельствуют аналогичные кривые пен, синтезированных с водой, циклопентаном и н-пентаном.

Также исследовали влияние количества вспенивателя (воды) в составах (c, d). Результаты показывают, что количество воды в качестве вспенивающего агента не оказало значительного влияния на термическую стабильность пен, полученных с использованием полиола GCo, с учетом того, что все кривые имеют одинаковый профиль, что указывает на аналогичную термическую стабильность.

Кажущаяся плотность — важный параметр ячеистых полимеров. Влияние типа вспенивающего агента на кажущуюся плотность пен, полученных из полиолов GCo (), показало, что составы с физическими вспенивающими агентами (циклопентан и н-пентан) дают пену с более высокой плотностью, чем синтезированные с химическим вспенивающим агентом (вода ).Подобные результаты были описаны в литературе [32,33,34], и это поведение указывает на то, что меньшие ячейки образуются из-за быстрого испарения физических вспенивающих агентов, которые имеют низкую температуру кипения, во время стадии сильно экзотермического роста пены в сравнение с CO 2 , полученным при реакции воды с изоцианатом [35].

Таблица 2

Значения плотности пен с различными вспенивающими добавками.

Состав Вспенивающий агент Кажущаяся плотность (кг · м -3 )
II Вода 37.4
VII н-пентан 61,3
VIII Циклопентан 99,3

Влияние измеряемой плотности вспенивающего агента (воды) на плотность пен как показано в а. При увеличении количества воды наблюдается уменьшение плотности, что свидетельствует о том, что более высокие клетки образуются с увеличением продукции CO 2 в результате реакции воды и изоцианата [36].

( a ) Кажущаяся плотность и ( b ) средний диаметр пен с различным содержанием вспенивающего агента (воды) и катализатора. Цифры, соответствующие составам пены (), указаны в каждой точке этих графиков.

a также показывает влияние содержания катализатора на плотность пены. Уменьшение кажущейся плотности наблюдалось при увеличении количества катализатора в композициях. Такое поведение можно объяснить увеличением скорости полимеризации с увеличением содержания металлоорганического катализатора в составе, что позволяет избежать выделения CO 2 во время образования ячеек пены [4].Поскольку реакция происходит с более высокой скоростью, вспенивающий агент захватывается в структуре, и ячейки имеют больший диаметр и меньшую плотность (a, b, соответственно) [37]. Этот эффект более заметен для пен с более высоким содержанием воды. Эти результаты кажущейся плотности согласуются со значениями, измеренными для тех же жестких пенополиуретанов, синтезированных с использованием полиолов касторового масла [19,26].

Влияние различных вспенивающих агентов на ячеистую структуру пены можно также наблюдать на СЭМ-изображениях пены, синтезированной с водой и циклопентаном.Пены, приготовленные с использованием воды в качестве вспенивателя, показали наибольший размер ячеек, что подтверждает данные о плотности (а). Пентан имеет низкую температуру кипения (около 50 ° C) и очень быстро улетучивается, как ранее объяснялось при обсуждении данных о плотности. Пена с 6% циклопентана показала низкую стабильность размеров, и по этой причине ее СЭМ-микрофотография здесь не показана.

СЭМ-микрофотографии пен GCo с различными типами и содержанием вспенивающих агентов и катализатора DBTDL (шкала 500 мкм 50 ×).Номера составов пены () указаны на каждой микрофотографии.

Пены, в состав которых входит вода в качестве вспенивателя, демонстрируют наилучшую стабильность размеров, самую низкую кажущуюся плотность и более высокую однородность ячеек. Основываясь на этих результатах, мы выбрали этот состав, чтобы оценить влияние количества катализатора на механические свойства и проводимость. Еще один важный аспект, на который следует обратить внимание, заключается в том, что использование воды в качестве вспенивателя считается экологически безопасным и недорогим вариантом.

Влияние содержания воды в качестве вспенивающего агента также оценивалось с помощью SEM-изображений, как показано на рис. Было замечено, что концентрация воды прямо пропорциональна размеру ячейки (b). Эти анализы согласуются с данными плотности (а). Пены, полученные с использованием 4% воды, имели более высокую однородность ячеек по сравнению с пенами, содержащими 2% воды. Пены, содержащие 6% воды, давали более крупные и неоднородные ячейки, что указывает на то, что 4% воды является оптимальным количеством для использования в составах пен.

Сравнение количества катализатора в ячейках пены (), приготовленных с водой, показало, что увеличение содержания катализатора дает ячеистые материалы с более высоким средним диаметром ячеек, подтверждая значения плотности в a. Пены, синтезированные с 2% DBTDL, показали наилучшую гомогенность клеток, несмотря на более высокий диаметр клеток, как показано в b. Средний диаметр пен, полученных в данном процессе, меньше, чем данные, представленные в литературе (от 107 до 121 мкм) для пен, синтезированных из предварительно полимеризованного касторового масла [28], что является важным результатом для наших применений пен.

Основным свойством применения пенопласта в качестве теплоизоляции является его теплопроводность. Этот параметр был измерен для жестких пен, синтезированных с использованием воды в качестве вспенивателя, и результаты представлены в. Было замечено, что при увеличении количества воды в этих составах наблюдалось снижение теплопроводности. Этот результат можно объяснить уменьшением плотности и увеличением среднего диаметра ячеек пен [38].

Теплопроводность пен с разным содержанием вспенивателя (воды) и катализатора (DBTDL).Количество составов пены () указано в каждой полосе на этом графике.

Влияние количества катализатора на это свойство также представлено в. Использование более высокого содержания катализатора в рецептурах вызывает небольшое повышение значения теплопроводности, несмотря на снижение плотности вследствие увеличения размера ячеек, как показано на. Пены, синтезированные в этом исследовании, показали лучшие результаты по сравнению с теми, о которых сообщалось в литературе для пен, полученных из возобновляемого сырья, значения которых варьируются от 0.0233 и 0,0505 Вт · м −1 · K −1 , что позволяет предположить, что эти материалы потенциально могут использоваться в качестве теплоизоляции [22,39,40]. Эти результаты по теплопроводности также лучше, чем для пен, полученных из предварительно обработанного касторового масла, особенно если мы рассмотрим использование очень простого и недорогого метода производства [19,28].

Были оценены механические свойства пен, синтезированных с различным содержанием вспенивающего агента и катализатора, результаты представлены на рис.Эти результаты представляют значения, аналогичные тем, которые описаны в литературе для пен, полученных из полиолов касторового масла, которые находятся в диапазоне от 125 до 220 кПа [16,19,25,26]. Значительное снижение прочности на сжатие и модуля Юнга пен наблюдалось при добавлении более высоких количеств вспенивателя, что может быть связано с уменьшением плотности и увеличением размера ячеек. По мере увеличения ячеистой структуры требуется меньшее усилие, чтобы вызвать деформацию этих пен [36].

( a ) Прочность на сжатие и ( b ) модуль Юнга пен с различным содержанием вспенивающего агента (воды) и катализатора (DBTDL).Цифры, соответствующие составам пены (), указаны в каждой точке этих графиков.

Результаты прочности на сжатие и модуля Юнга пен с различным количеством катализатора в рецептурах (а, б) показали, что нет значительных изменений значений при увеличении количества катализатора, особенно для рецептур с 4% и 6% воды в качестве вспенивателя. Вариации находятся в пределах экспериментальных ошибок.

Сравнивая все составы, было замечено, что пена с наилучшей теплопроводностью (0.0141 Вт · м -1 · K -1 ) был составлен с 1% DBTDL и 6% воды, который также показал низкое значение кажущейся плотности (23,9 кг · м -3 ). Однако этот образец показал низкую прочность на сжатие (51,01 кПа) и модуль Юнга (3,44 кПа), что позволяет предположить его применение в качестве изолятора мест, которые не подвергаются высоким нагрузкам. Пена, содержащая 2% DBTDL и 2% воды, обладает более высокой прочностью на сжатие (187,93 кПа) и модулем Юнга (27,74 кПа), а также низким значением кажущейся плотности (37.4 кг · м −3 ). С другой стороны, значение теплопроводности было выше (0,0207 Вт · м -1 · K -1 ) по сравнению с другими составами; действительно, это значение изоляционных свойств находится в диапазоне типичных коммерческих продуктов [2].

Пенополиуретан для распыления (SPF) Basics

Независимо от того, модернизируют ли дом или выбирают изоляцию при строительстве нового, утеплитель из распыляемой полиуретановой пены (SPF) является одним из лучших способов повышения энергоэффективности и комфорта.

Что такое SPF и как он работает?

SPF, ячеистый пластик, наносимый распылением, производится путем смешивания химикатов для образования пены. Эти химические вещества реагируют очень быстро, расширяясь при контакте, образуя пену, которая изолирует, герметизирует воздух и обеспечивает барьер для влаги. При правильной установке SPF образует непрерывный барьер на стенах, вокруг углов и на фасонных поверхностях. Он очень хорошо сопротивляется теплопередаче и является эффективным решением для уменьшения нежелательной инфильтрации воздуха через трещины, швы и стыки.

Изоляция

SPF, применяемая профессионалами, обычно описывается как пена высокого или низкого давления и доступна как с открытыми, так и с закрытыми порами. У каждого типа есть преимущества и недостатки в зависимости от требований приложения. Приведенная ниже сравнительная таблица может быть полезна для объяснения или понимания того, какой тип изоляции SPF лучше всего подходит для конкретного применения.

Пена с закрытыми порами

и пена с открытыми порами: сравнение

Закрытая ячейка Открытая ячейка
Более высокое значение R (больше 6.0 на дюйм) R-значение (приблизительно 3,5 на дюйм)
Высокий влагобарьер (более низкая влагопроницаемость) Более низкий барьер для влаги (более высокая влагопроницаемость)
Воздушный барьер Воздушный барьер на полную толщину стенки
Повышенная прочность и жесткость Низкая прочность и жесткость
Водонепроницаемость Не рекомендуется для применений в прямом контакте с водой
Средняя плотность (1.75 — 2,25 фунта / фут3) Более низкая плотность (0,4 — 1,2 фунта / фут3)
Поглощает звук Очень хорошо поглощает звук

Подробнее о химических веществах и их реакции

Две жидкости объединяются во время химической реакции с образованием SPF. Две жидкости поставляются в разных бочках или контейнерах, и профессионалы обычно называют один контейнер стороной «А», а другой — стороной «В».

Сторона «А» распыляемой полиуретановой системы обычно состоит из метилендифенилдиизоцианата (MDI) и полимерного метилендифенилдиизоцианата (pMDI).Сторона «B» обычно представляет собой смесь полиолов, катализаторов, вспенивающего агента, антипирена и поверхностно-активного вещества. Обратите внимание, что стороны «A» и «B» могут быть поменяны местами за пределами США

.

Полиолы участвуют в химической реакции образования пены. Остальные ингредиенты на стороне «B» служат разным целям, помогая управлять образованием пузырей пены («ячеек») оптимальным образом и обеспечивая различные характеристики готового пенного продукта (например, огнестойкость). .

После смешивания и реакции химикатов пена очень быстро затвердевает.Время до завершения реакции зависит от типа утеплителя SPF и других переменных.

Паспорта безопасности

(SDS) доступны как для побочных химикатов «А», так и «Б». Как специалисту по SPF, важно, чтобы вы понимали информацию в паспортах безопасности и могли делиться подробностями со своими клиентами.

Установка SPF: Обучение клиента

Специалисты захотят и должны будут дать своим клиентам рекомендации о процессе установки и времени, когда они могут вернуться в свой дом после внутренней отделки двухкомпонентной пеной изоляции.

Часть этого руководства будет объяснять, что внутренняя двухкомпонентная пена наносится профессионалом с использованием специальных средств индивидуальной защиты (например, пена высокого давления устанавливается при использовании респиратора). Приветствуется, чтобы профессионалы четко объясняли клиентам, что это оборудование в сочетании с определенными рабочими и инженерными методами, включая вентиляцию, используется для минимизации воздействия химикатов, используемых для производства SPF во время работы.

Кроме того, профессионалы захотят поделиться тем, как домовладельцы могут свести к минимуму или устранить воздействие химических веществ, используемых для создания распыляемой пены, тщательно следуя инструкциям о том, чтобы не занимать дом или пространство во время установки, завершения работы и уборки, а также в течение соответствующего периода после.

Пенополиуретановая изоляция — InterNACHI®

от Ника Громико, CMI® и Бена Громицко

Пена для распыления полиуретана — это универсальный изоляционный материал, который распыляется в полости здания, где он быстро расширяется и приспосабливается к окружающей среде. Он доступен в вариантах с закрытыми и открытыми ячейками, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от требований его применения. В следующем руководстве кратко объясняются различия между этими вариантами изоляции.

Полиуретановая пена с закрытыми ячейками

Полиуретановая пена с закрытыми ячейками (CCPF) состоит из крошечных ячеек с твердыми, неразрушенными стенками ячеек, которые напоминают надутые воздушные шары, плотно сложенные вместе. Ячейки надуваются специальным газом, подобранным таким образом, чтобы изоляционные свойства пенопласта были как можно более высокими. Подобно накачанным шинам, удерживающим автомобиль, наполненные газом пузырьки после высыхания создают материал, достаточно прочный, чтобы ходить по нему без серьезных деформаций. Прочность стеллажа может быть увеличена при применении CCPF, а его прочность делает его предпочтительным для кровельных работ.Высокое термическое сопротивление газа дает CCPF значение R примерно от R-7 до R-8 на дюйм, согласно данным Министерства энергетики США (DOE), что значительно лучше, чем у его альтернативы с открытыми ячейками. Он также действует как пароизоляция, что делает его предпочтительным продуктом, если изоляция может подвергаться воздействию высоких уровней влаги. Его плотность обычно составляет 2 фунта / фут 3 (32 килограмма на кубический метр [кг / м 3 ]).

Со временем R-значение CCPF может упасть, поскольку часть газа с низкой проводимостью улетучивается и заменяется обычным воздухом, процесс, известный как тепловой дрейф.Исследования, проведенные Министерством энергетики США, показали, что большая часть теплового дрейфа происходит в течение первых двух лет после нанесения изоляционного материала, но затем пена остается относительно неизменной, если только она не повреждена.

Пена — опасность пожара

Полупроницаемая изоляция из жесткого пенопласта и изоляция из распыляемой пены (пенопласт) на внутренней стороне стен фундамента подвала часто обнаруживается во время осмотра фундамента подвала. дом.Его использование могло бы стать хорошей стратегией для влагостойкого готового подвала. Однако противопожарные и дымовые характеристики этого типа утеплителя требуют, чтобы он был покрыт огнестойким слоем, таким как гипсокартон (гипсокартон).

Иногда это требование работает нормально, когда подвал достраивается. Требование о том, чтобы изоляция из распыляемой пены была защищена тепловым барьером, содержится в Разделе R316 Международного жилищного кодекса (IRC) 2015 года. В в большинстве случаев, когда устанавливается изоляция из пенополиуретана, пена должна быть отделена от внутренних жилых помещений утвержденным термобарьер из гипсокартона не менее 1/2 дюйма (гипсокартон), 23/32-дюймовая деревянная структурная панель или материал, проверенный на соответствие приемлемые критерии от NFPA.Есть несколько исключений из этого требование, включая рейтинги индекса распространения пламени.

Если подвал будет только утеплен, а не отделан, пожаробезопасный Необходимо использовать пенопласт или аналогичное огнестойкое покрытие. Поскольку надземные участки стены подвала могут высыхать снаружи, огнестойкая изоляция на этих поверхностях может быть непроницаемой. Например, он может быть облицован фольгой. Но изоляционные подходы, которые ограничить возможность высыхания нижележащих участков фундамента стены внутрь следует избегать.

На чердаках тепловой барьер не требуется при наличии нескольких условий. Эти условия перечислены в разделе R316 Кодекса IRC 2015, и они включают: доступ на чердак необходим, чердак вводится только для технического обслуживания и ремонта, а изоляция из пенопласта прошла испытания или изоляция из пенопласта снова защищена от возгорания. с использованием указанного барьерного материала.

Пакеты и контейнеры с изоляцией из распыляемой пены (или пенопласта) должны быть маркированы и идентифицированы, если они доставляются на строительную площадку.

Полиуретановая пена с открытыми порами

Полиуретановая пена с открытыми порами (OCPF) — это мягкая, гибкая, губчатая изоляция с сломанными стенками ячеек, которые позволяют воздуху заполнять их. Обычно они имеют плотность 0,5 фунта / фут 3 (8 килограммов на кубический метр [кг / м 3 ]), что значительно меньше, чем у изоляции с закрытыми ячейками, а также имеют пониженное значение R на дюйм. , хотя OCPF по-прежнему обладает отличными теплоизоляционными и воздухонепроницаемыми свойствами. Пена также более слабая и менее жесткая, чем пена с закрытыми порами.Это потребует обрезки и удаления излишков материала, поскольку он расширяется более чем в 100 раз по сравнению с первоначальным размером жидкости.

Строители часто выбирают пенопласт с открытыми порами из-за следующих преимуществ, которые он дает, в том числе:

  • его низкая стоимость. Там, где важен экономический выход, обычно выбирают пену с открытыми ячейками вместо более дорогостоящей альтернативы;
  • обеспечивает звуковой барьер. OCPF образует более эффективный звуковой барьер в нормальных диапазонах частот, чем пена с закрытыми порами. По этой причине OCPF хорошо подходит для установки под полом и вокруг театральных залов;
  • его гибкость.Пена с открытыми порами более гибкая, чем пена с закрытыми порами, что позволяет ей приспосабливаться к вызванному погодой расширению и сжатию элементов каркаса. CCPF, напротив, может вызвать переломы по линии роста волос, потому что он не может достаточно сгибаться; и
  • его проницаемость для влаги. Хотя OCPF часто называют причиной отказа от использования OCPF, в определенных ситуациях он может способствовать прохождению влаги через изоляцию. Например, пена с открытыми ячейками, используемая в крышах, позволит утечке с крыши проникнуть в пространство ниже, где ее с большей вероятностью обнаружат.Пена с закрытыми порами, используемая в том же применении, улавливает влагу, скрывая утечку и потенциально приводя к гниению древесины. Однако в большинстве случаев OCPF не следует использовать в местах, где он может намокнуть, поскольку влага снижает его изоляционные свойства. Инспекторы InterNACHI могут выявить изоляцию с открытыми ячейками, обнаруженную во влажных помещениях, например, во внешних помещениях или ниже уровня земли.

Таким образом, пенополиуретан доступен в двух вариантах, которые подходят для различных областей применения.

Пена

с открытыми ячейками или пена с закрытыми ячейками: что мне выбрать?

Пытаетесь решить, какой тип утеплителя из распыляемой пены вам следует использовать в своей работе? Это сложнее, чем кажется — хотя пенопласт с закрытыми и открытыми ячейками изолирует дом, они делают это по-разному. В этом руководстве мы рассмотрим пенопласт с открытыми и закрытыми порами и поможем вам выбрать лучший продукт для вашего проекта.

В чем разница между пенопластовой изоляцией с открытыми и закрытыми порами?

Пенопласт с открытыми и закрытыми порами — это два разных типа пенопластовой изоляции.У них разные сильные и слабые стороны, и одно не обязательно лучше другого. Все сводится к пониманию преимуществ пенопласта с открытыми порами и с закрытыми порами и к выбору типа, который соответствует вашим потребностям.

Давайте начнем с рассмотрения различий между пенопластами с открытыми и закрытыми порами.

Клетки

Аэрозольная изоляция относится к открытым или закрытым ячейкам из-за разницы между маленькими пузырьками (ячейками), из которых состоит пена.

Пенопласт с открытыми порами полон ячеек, которые не полностью герметизированы.Другими словами, клетки намеренно оставляют открытыми. Это делает пенопласт более мягким и гибким.

Пенопласт с закрытыми порами состоит из ячеек, которые, как следует из названия, полностью закрыты. Ячейки прижимаются друг к другу, поэтому воздух и мусор не могут попасть внутрь пены. Из-за этого пена с закрытыми порами намного более жесткая и устойчивая, чем пена с открытыми порами.

Плотность

Пена с закрытыми порами намного плотнее пены с открытыми порами. Большинство пенопластов с открытыми порами имеет плотность около.5 фунтов на кубический фут. Пена с закрытыми порами может быть в три раза больше, с плотностью 1,75 фунта на кубический фут или более.

R-значение

R-значение пены — это ее сопротивление тепловому потоку или, другими словами, насколько хорошо они изолируют.
Пена с закрытыми порами имеет более высокое значение R, чем пена с открытыми порами, обычно около 6,0 на дюйм. Но некоторые пены с закрытыми ячейками, такие как формула закрытых ячеек Tiger Foam E84, имеют еще более высокие показатели, доходящие почти до 7 на дюйм. Этот более высокий рейтинг делает пену с закрытыми порами лучше удерживать тепло внутри или вне конструкции.Пенопласт
с открытыми ячейками имеет показатель R около 3,5 на дюйм. Это значительно ниже, чем у пенопластов с закрытыми порами, которые могут ограничивать полезность изоляции с открытыми порами в экстремальных температурных условиях.

Расширение

Это одно из наиболее важных отличий с точки зрения приложения. Пена с закрытыми порами предназначена для расширения до толщины около 1 дюйма при распылении. Поскольку каждый дюйм имеет значение r, равное 7, можно применять несколько приложений для достижения более высоких общих значений r.Пенопласт с открытыми порами предназначен для расширения до 3 дюймов в толщину, что означает, что для большинства стандартных стен возможно только одно нанесение.

Что на самом деле означают все эти термины и рейтинги?

На этом этапе вы, возможно, все еще пытаетесь понять, какой тип пенопласта подходит для вашего проекта. Вот краткий обзор прочности пены с открытыми и закрытыми порами и лучших областей применения для каждого из них:

Преимущества пенопласта с закрытыми порами
Пенопласт с закрытыми порами — лучший выбор для надежной изоляции в местах с ограниченным пространством, так как он может достичь вдвое большего значения R по сравнению с открытыми порами внутри стандартной стены.Его жесткий характер также способствует структурной целостности здания, и доступны версии с классом огнестойкости E84. Закрытая ячейка также действует как пароизоляция, поэтому вода и влага с меньшей вероятностью попадут внутрь дома, а сама пена не будет повреждена водой.

Преимущества пенопласта с открытыми порами
Одно из самых больших преимуществ пенопласта с открытыми порами заключается в том, что он очень сильно расширяется после нанесения, что означает, что он может изолировать труднодоступные укромные уголки и трещины в доме.Такие участки сложно изолировать пеной с закрытыми порами. Пена с открытыми порами отлично подходит для звукоизоляции, когда одно нанесение может полностью заполнить пространство между стойками.

Пена

с открытыми порами также намного более доступна, чем пена с закрытыми порами, однако эта пена не изолирует дом так же, как пена с закрытыми порами, поэтому она не идеальна для мест с экстремальными погодными температурами.

Итак, какую изоляцию мне использовать?

В конечном счете, это зависит от того, где находится дом, каковы цели изоляции и, конечно, насколько велик бюджет.Нужна дополнительная помощь в выборе между пенопластом с открытыми или закрытыми порами? Позвоните нам!

Структурные свойства пены

Недавнее исследование, проведенное в Университете Флориды, продемонстрировало, что распыляемая пена с закрытыми порами (ccSPF), нанесенная на нижнюю часть настила крыши, эффективно связывает обшивку с каркасом, значительно повышая сопротивление поднятию. Исследование, проведенное доктором Дэвидом О. Преваттом и финансируемое компаниями Honeywell и Huntsman, двумя производителями ингредиентов, входящих в ccSPF, показало, что 3 дюйма пены, распыляемой между элементами каркаса, обеспечивают трехкратное увеличение сопротивления поднятию по сравнению с традиционно установленными. панели обшивки кровли.Хотя эти результаты звучат впечатляюще, д-р Преватт отмечает, что увеличение дает те же преимущества, что и увеличение графика забивки гвоздями до 6/6 (каждые 6 дюймов по краям панели и каждые 6 дюймов в поле) от обычных 6/12. расписание. Что было, пожалуй, наиболее впечатляющим, так это то, что использование только распыляемой пены для приклеивания оболочки к каркасу обеспечивало почти такое же сопротивление (от 178 до 209 фунтов на квадратный фут) для подъема, как и обычные гвозди 8d (205 фунтов на квадратный фут), установленные по графику 6/6. Это говорит о том, что может быть самым большим структурным преимуществом пенопласта в сборе — снижение вероятности обрыва крыши, когда обшивка не забивается достаточным количеством гвоздей или когда слишком много гвоздей не попадают в цель.

ФЛОРИДСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ И ПРИБРЕЖНОЙ ТЕХНИКИ Испытательная панель (слева) в исследовании, проведенном в Университете Флориды, моделирует сборку крыши, состоящую из 1/2-дюймовой плиты OSB, прикрепленной к каркасу 2×4 с центрами 24 дюйма. Каркасные отсеки заполнены аэрозольной пеной с закрытыми ячейками. ФЛОРИДСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ И ПРИБРЕЖНОЙ ТЕХНИКИ Во время исследования сборка была помещена в камеру высокого давления, и вакуумный насос создавал разрежение, которое увеличивалось с интервалами 15 фунтов на квадратный фут до тех пор, пока сборка не вышла из строя и оболочка не соскочила с каркаса.Для полностью вспененных сборок это произошло при давлении около 240 фунтов на квадратный дюйм. Сборки с установленными сопряжениями ccSPF вышли из строя при 160 фунтах на фут. Сборки с одной только обшивкой, прибиваемые только гвоздями (график 6/12), вышли из строя при примерно 75 фунтах на квадратный фут. ГЭРИ КРОВЕЛЬНЫЙ СЕРВИС Когда кровля вряд ли будет заменена в ближайшее время, а гвозди обшивки не могут быть проверены (например, на черепичной крыше в хорошем состоянии), подрядчики во Флориде начинают использовать «метод скругления».«В этой практике используется распыляемая пена с закрытыми порами, чтобы помочь приклеить обшивку крыши к существующему каркасу и обеспечить дополнительный водный барьер.

В исследовании подъема также оценивалась польза от установки «галтели»: валика ccSPF размером 3×5 дюймов в углах между обшивкой и каркасом крыши. Метод скругления эффективно удвоил сопротивление поднятию базовой сборки каркаса 2×4 на 24-дюймовых центрах, обшитых 1/2-дюймовым OSB, прибитым по графику 6/12.

Исследование подъема — одно из нескольких недавних исследований структурных свойств ccSPF.Испытания, проведенные Building Science Corporation (BSC) для оценки ударопрочности стеновых систем, показали, что обычные стены с деревянным каркасом не обладают такой же ударопрочностью, как ударопрочные окна. (То есть стены, состоящие из шпилек, обшивки OSB толщиной 1/2 дюйма, обшивки дома и сайдинга, не могут выдержать удар, требуемый испытанием ракет ASTM E1886 и E1996, которое бросает 9-фунтовый 2×4 со скоростью 50 футов в секунду.) Единственная испытательная панель на демонстрации BSC, способная противостоять требуемой ударной нагрузке, включала слой обшивки OSB толщиной 1/2 дюйма между изоляционной оболочкой из пенопласта толщиной 1 дюйм и 2 дюйма ccSPF, напыляемой между шпильками 2×6.Удивительно, но компания BSC обнаружила, что стена с обшивкой из пенопласта, обшивкой для дома и ccSPF (без OSB) показала лучшие результаты при испытаниях на удар, чем стена с обшивкой из OSB и обшивки.

В исследовании BSC отмечается, что стены, возможно, не обязательно должны быть построены по тому же стандарту, что и окна, несмотря на эти удивительные результаты. Когда окно выходит из строя под воздействием удара, получающееся отверстие в стене (все окно) становится относительно большим, обеспечивая достаточно большое отверстие для создания внутреннего давления в доме, что часто приводит к катастрофическому отказу.Когда стена рушится, зона поражения немного больше, чем поражающая поверхность снаряда. Такое отверстие может быть недостаточно большим, чтобы иметь катастрофический эффект

Пеноматериал

— обзор

2.1 Механические и динамические характеристики ячеистого материала

Пеноматериалы обычно отличаются высоким отношением прочности к весу, а также превосходными звуко- и теплоизоляционными свойствами по сравнению с другими инженерными материалами. Пены можно разделить на три основных типа, включая двухмерные (2D) соты, трехмерные (3D) с конфигурацией открытых ячеек и трехмерные с конфигурацией закрытых ячеек, как показано на рис.1. Ячейки в пенопластах с открытыми ячейками соединены распорками, а стенки ячеек разрушены, поскольку такая жидкость может проходить через ячейки. С другой стороны, ячейки пенопласта с закрытыми ячейками полностью закрыты стенками ячеек, так что поток жидкости затруднен [19]. Конфигурация с закрытыми ячейками обычно сильнее, чем конфигурация с открытыми ячейками.

Рис. 1. Ячеистая структура пеноматериала (а) закрытая ячейка- (б) открытая ячейка- (в) сотовая структура.

Воспроизведено из Hitti, K., 2011. Прямое численное моделирование сложных репрезентативных элементов объема (RVE): создание, разрешение и гомогенизация.

Механический отклик вспененного материала зависит от микроструктуры ячеек, включая размер ячеек и топологию ячеек, свойства объемного материала и относительную плотность вспененного материала [20]. Относительная плотность вспененного материала (ρ *) определяется формулой. (1):

(1) ρ * = ρρB

, где ρ B и ρ — плотности объемного материала, связанного со стенкой ячеек и пеной соответственно. Как правило, пеноматериал с большей относительной плотностью показывает большую механическую прочность, и это можно отнести к большему объему материала внутри пенопласта [21].

Влияние микроструктуры ячеек на поведение пеноматериалов обусловлено тем фактом, что механизм деформации пеноматериала на уровне ячеек определяется изгибом и растяжением стенки ячеек с последующим короблением и разрывом на стадии после выхода пласта [22] . На прочность на изгиб стенок ячеек влияет размер ячейки, при этом меньший размер ячейки показывает более высокую прочность из-за увеличения прочности краев ячейки [23]. Поскольку на механическое поведение ячеистых материалов влияет микроструктура ячеек, морфологические дефекты микроструктуры ячеек, такие как неоднородная толщина стенок ячеек, вариации размеров ячеек, сломанные стенки ячеек, смещения стенок ячеек и недостающие ячейки, имеют значительное влияние. о механическом поведении металлических пен [24].

Пеноматериалы обычно не используются там, где преобладают растяжение и сдвиг. Однако они обычно используются там, где ожидаются сжимающие нагрузки. Наиболее привлекательной особенностью пен является способность подвергаться большой деформации при сохранении низкого постоянного уровня напряжения перед областью уплотнения [22]. Типичная реакция сжатия-деформации пеноматериала, как показано на рис.2, состоит из упругой области, области плато, где напряжение увеличивается медленно по мере того, как ячейки деформируются пластически, и области уплотнения, где нагрузка быстро увеличивается по мере того, как края ячеек постепенно соприкасаются друг с другом, и материал приобретает объемные свойства.

Рис. 2. Типичная кривая напряжения-деформации сжатия для пеноматериалов.

Наиболее распространенными механическими свойствами пеноматериалов являются напряжение плато (σ P ), модуль упругости (E), предел текучести и деформация уплотнения.

Напряжение плато (σ P ) является функцией относительной плотности пены и определяется уравнением. (2):

(2) σP = C (ρ *) m

, где коэффициенты C и m — параметры материала.

Модуль упругости (E) может быть получен как наклон начального нагруженного участка кривой, показанной на рис.2. Деформация уплотнения (ε D ) — это деформация, при которой пена полностью раздавливается и наблюдается резкое увеличение наклона кривой зависимости напряжения от деформации. Предел текучести ( Y ) вспененного материала может быть получен с помощью следующего уравнения. (3) разработан Reyes et al. [25].

(3) σY = σP + γεεD + α2ln [11- (εεD) β]

Где γ, α 2 , ε D , β — параметры материала, а ε — эквивалентная деформация.

Среди типов пеноматериалов металлические и полимерные вспененные материалы были предметом многочисленных исследований на ударопрочность.Металлические пены могут быть получены из различных основных металлов, таких как алюминий (Al), магний (Mg), медь (Cu) и титан (Ti). По сравнению с другими металлическими пенами, алюминий был наиболее изученным типом из-за его превосходных характеристик и низкой относительной плотности, которая могла достигать всего 3% от объема материала.

Полимерные (неметаллические) пены низкой плотности широко применяются для обеспечения ударопрочности в автомобильной промышленности из-за их превосходной способности поглощать энергию.Они используются в качестве наполнителя в бамперах и в качестве усиления в балках крыши и дверей для усиления слабых участков конструкции автомобиля и улучшения их реакции на ударные нагрузки [26]. Основное преимущество полимерной пены состоит в том, что характеристики поглощения энергии не зависят от направления нагрузки и, таким образом, она способна очень эффективно поглощать наклонную ударную нагрузку.

Что касается динамического поведения вспененных материалов, динамический отклик ячеистого материала отличается от его квазистатического аналога из-за эффекта скорости деформации [27].Чувствительность клеточного материала к скорости деформации увеличивается с увеличением относительной плотности клеточного материала [28]. Макроскопическая чувствительность ячеистого материала к скорости деформации может быть связана со многими источниками, включая чувствительность к скорости деформации основного материала [29], инерционные эффекты отдельных стенок ячеек [30], влияние давления захваченного воздуха. в сотах [31] и ударно-волновые эффекты, вызывающие динамическую локализацию дробления [30,32,33].

Плюсы и минусы использования пенопласта с закрытыми порами

Пенополиуретан можно найти повсюду, от изоляции из распыляемой пены до ваших любимых электронных устройств.В частности, из термореактивных пенополиуретанов можно придать любую форму, продукт или компонент с бесконечным набором заданных физических свойств. В зависимости от предпочтительной ячеистой структуры из этого уникального материала могут быть изготовлены два типа пенопласта: с открытыми порами или с закрытыми порами. Чтобы узнать больше о термореактивных пенополиуретанах, щелкните здесь. Хотя оба типа пенопласта подходят для различных областей применения, важно понимать их различия. В этом посте мы сравним преимущества и недостатки использования пенопласта с закрытыми порами в дизайне вашего продукта.

Что такое пена с закрытыми порами?

Пены с закрытыми порами обычно создаются с помощью вспенивающих агентов под высоким давлением, таких как газ, образующий тысячи крошечных пузырьков в жидкой смеси материала. В результате после отверждения стенки материала образуют встроенную ячеистую структуру, аналогичную конструкции пузырчатой ​​пленки. Как показано на картинке слева, пузырчатая пленка имеет отдельные карманы с газом внутри каждой стены.Из-за этого пены с закрытыми порами считаются менее проницаемыми, более прочными и могут выдерживать большее давление по сравнению с пенами с открытыми порами.

Стоит ли выбирать пенопласт с закрытыми порами?

Есть несколько факторов, которые следует учитывать при включении пенопласта с закрытыми порами в дизайн вашего продукта. Хотя этот тип материала часто можно найти в судостроении, амортизаторах, а также при транспортировке бумаги и материалов, вспененные материалы с закрытыми порами могут использоваться в широком диапазоне применений, в зависимости от желаемых физических свойств, необходимых для оптимальной работы.В качестве примера в таблице ниже показаны несколько плюсов и минусов, которые следует учитывать при использовании пенопласта с закрытыми ячейками в дизайне вашего продукта:

Пенопласт с закрытыми порами PROS

Пена с закрытыми порами CONS

  • Самоочищающиеся поры предотвращают остекление
  • Может иметь более низкую амортизацию, чем пенопласт с открытыми порами
  • Обычно имеют более высокую плотность, чем пенопласт с открытыми порами
  • Превосходная прочность и сопротивление разрыву
  • Воздухопроницаемость меньше, чем у пенопласта с открытыми порами
  • Различной степени твердости, но легче твердых
  • непористый; менее проницаемый для жидкостей и воздуха

Заключение

Пенопласты

с закрытыми порами предлагают широкий набор возможностей по сравнению с пенопластами с открытыми порами.

No related posts.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *