Principalele diferențe dintre spumă și spumă de polistiren

Auto-stingere fără presiune a suspensiei din polistiren expandat (PSB-S) pe o tăietură (EPS)

Structura polistirenului expandat la mărire mare
Pénopolistirole

este un material umplut cu gaz obținut din polistiren și derivații săi, precum și din copolimeri de stiren. Polistirenul expandat este un tip răspândit de polistiren, care se numește de obicei în viața de zi cu zi. Tehnologia obișnuită pentru producerea polistirenului expandat este asociată cu umplerea inițială a granulelor de stiren cu gaz, care este dizolvat în masa polimerului. Ulterior, masa este încălzită cu abur. În acest proces, apare o creștere multiplă a volumului granulelor originale până când acestea ocupă întreaga formă de bloc și nu sunt sinterizate împreună. În polistirenul tradițional expandat, gazul natural, care este ușor solubil în stiren, este utilizat pentru a umple granulele; în versiunile rezistente la foc ale polistirenului expandat, granulele sunt umplute cu dioxid de carbon [1]. Există, de asemenea, o tehnologie pentru obținerea polistirenului expandat sub vid, care nu conține niciunul dintre gaze.

Conţinut

• 1 Istoricul producției de polistiren expandat
• 2 Compoziția polistirenului expandat
• 3 Metode de obținere
• 4 Proprietățile polistirenului expandat
• 5 Principalele tipuri de spumă de polistiren produsă
• 6 Cerere
• 7 Proprietățile polistirenului expandat 7.1 Absorbția apei
• 7.2 Permeabilitatea la vapori
• 7.3 Stabilitate biologică
• 7.4 Durabilitate
• 7.5 Rezistența la solvenți

8 Distrugerea polistirenului expandat

8.1 Degradarea temperaturii ridicate

8.2 Degradare la temperatură scăzută

9 Pericol de incendiu al polistirenului expandat

9.1 Pericol de incendiu al spumei de polistiren netratate

9.2 Spumă de polistiren modificată pentru siguranță la incendiu

10 Literatură

11 Note

Avantajele spumei de polistiren extrudat

Dintre acestea, trebuie menționate o serie de caracteristici:

• grad scăzut de conductivitate termică;
• rezistență excelentă la deformare, precum și rezistență la acțiunea solvenților anorganici;
• impermeabilitate;
• interval larg de temperatură de funcționare, care este de la -500 la 750 de grade Celsius;
• durabilitate.

În plus, spuma de polistiren extrudat are o masă destul de mică și o grosime de 2 cm.

În același timp, este de 2,5 cm pentru materialul lemnos, 3,7 cm pentru cărămidă și 3,8 cm pentru vată minerală.

Unele modificări ale îmbinărilor din spumă de polistiren extrudat pot rezista la sarcini de până la 45 de tone pe metru pătrat, făcându-le potrivite pentru izolarea acoperișurilor pe o bază de beton.

Înainte de a achiziționa o anumită marcă a acestei soluții, trebuie să vă familiarizați cu scopul operațiunii sale.

Istoria producției de polistiren expandat

Primul polistiren expandat a fost produs în Franța în 1928 [2]. Producția industrială de polistiren expandat a început în anii 1937. [specifica

] în Germania [3]. În URSS, producția de polistiren expandat (gradul PS-1) a fost stăpânită în 1939 [4], clasele PS-2 și PS-4 - în 1946 [5], gradul PSB - în 1958 [6] În 1961, URSS a stăpânit tehnologia pentru producerea de polistiren expandat auto-stingător (PSB-S) [7]. În scopuri de construcție, polistirenul expandat PSB a început să fie produs în 1959 la fabrica Stroyplastmass din Mytishchi.

Polistiren extrudat

Polistiren extrudat (denumit în continuare EPS), luați în considerare această problemă mai detaliat. A fost inventat în 1941 în Statele Unite ale Americii. Gama de aplicații este foarte largă: izolație termică a pardoselilor, acoperișurilor, soclurilor și fundațiilor, zidăriei stratificate și fațadelor din ipsos.Este utilizat în construcția de căi ferate și autostrăzi, reducând riscul de înghețare a solurilor de subgradație și înghețarea și umflarea ulterioară. Materialul rezolvă cu succes problemele de izolare termică a terenurilor de sport, a unităților frigorifice și a arenelor de gheață.

Nu există o izolație ideală, astfel încât zona de aplicare este determinată de punctele tari și punctele slabe ale caracteristicilor sale. Unul dintre principalele beneficii este absorbția practic a apei zero. Datorită sistemului de pori închisi, umezeala nu trece în interior, doar celulele laterale de pe tăietura izolației colectează apa. Într-un mediu umed, nu se prăbușește și nu își pierde, ca și vata minerală, capacitățile sale de izolare termică. Acestea permit utilizarea EPS pentru izolare: subsoluri, părți subterane ale clădirilor și structurilor, fundații din partea solului.

Putem spune cu încredere că, combinat corespunzător cu hidroizolarea, polistirenul extrudat își îmbunătățește proprietățile. Densitatea ridicată a izolației îi conferă rigiditate, rezistență la compresiune, capacitatea de a rezista la sarcini mecanice ridicate și, prin urmare, este practic de neînlocuit la instalarea pardoselilor, inclusiv la sol, la instalarea șapelor plutitoare. Utilizarea EPS este limitată de gradul său ridicat de inflamabilitate, de exemplu, cea mai mare parte a EPS aparține grupului crescut de inflamabilitate IV. Sprijină arderea, nu se sting, formează picături topite, care, de asemenea, ard cu succes și, în timpul arderii, emit gaze arse cu temperatura de 450 ° C.

Compoziția polistirenului expandat

Pentru a obține polistiren expandat, polistirenul este cel mai des folosit. Alte materii prime sunt polimonoclorostirenul, policlorostirenul și copolimerii stirenului cu alți monomeri: acrilonitril și butadienă. Hidrocarburi cu fierbere scăzută (pentan, izopentan, eter de petrol, diclorometan) sau agenți de suflare (diaminobenzen, azotat de amoniu, azobisisobutironitril) sunt folosiți ca agenți de suflare. În plus, compoziția plăcilor de polistiren expandat include ignifugi (clasa de inflamabilitate G1), coloranți, plastifianți și diverse materiale de umplutură.

Proprietăți și caracteristici

În prezent, materialul extrudat este produs de mulți producători mari și cunoscuți. De obicei, performanța și proprietățile diferitelor produse sunt aproape aceleași.

Acest lucru se aplică și parametrilor lor dimensionali:

1. Deci, grosimea plăcilor de polistiren expandat variază cel mai adesea de la 20 la 150 mm.
2. Dimensiunile standard ale plăcilor din polistiren expandat sunt 600 x 1200 mm, 600 x 1250 mm, 600 x 2400 mm.
3. Nivelul lor de conductivitate termică poate varia de la 0,03 la 0,032 W / mS.
4. În ceea ce privește indicele densității în compresie, atunci la 10% deformare liniară, este de 150 x 1000 kPa.
5. Procentul de absorbție a umezelii este de obicei de 0,2-0,4%.
6. Clasa de inflamabilitate de la G3 la G4.
7. Nivelul permeabilității la vapori este de 0,013 Mg.
8. Densitate - 26-45 kg / cu. m.

Metode de obținere

O proporție semnificativă din spuma de polistiren obținută este produsă prin spumarea materialului cu vapori de lichide cu fierbere scăzută. Pentru aceasta, un proces de polimerizare în suspensie este utilizat în prezența unui lichid care se poate dizolva în stirenul original și este insolubil în polistiren, de exemplu, pentan, izopentan și amestecurile acestora. În acest caz, se formează granule în care lichidul cu fierbere redusă este distribuit uniform în polistiren. Mai mult, aceste granule sunt supuse încălzirii cu abur, apă sau aer, ca urmare a cărora cresc semnificativ în dimensiune - de 10-30 de ori. Granulele în vrac rezultate sunt sinterizate cu turnarea simultană a produselor.

Caracteristicile spumei de polistiren extrudat.

Un analog al polistirenului extrudat este spuma de polistiren.

În ciuda componentei principale unice - polistirenul, fabricarea acestor materiale și caracteristicile lor sunt semnificativ diferite.

Granulele de polistiren sunt supuse tratamentului cu abur, în urma căruia se măresc și umplu matrița.

Polistirenul extrudat sau extrudat este produs prin încălzirea granulelor și introducerea unui agent de suflare.

Se obține o masă plastică, care se formează prin capul de extrudare, prin împingere.

Rezultatul este o masă uniform distribuită a porilor închisi în spuma de polistiren extrudat.

Ca rezultat, se realizează următoarele caracteristici:

1. Materialul are o densitate foarte mare, mult mai mare decât cea a spumei;
2. Higroscopicitate practic zero, doar 0,2-0,4% din masa totală;
3. Când dioxidul de carbon este utilizat pentru a umple porii polistirenului expandat, în timpul fabricării acestuia, se obține o modificare a materialului rezistentă la foc;
4. Nu își pierde proprietățile atunci când este utilizat într-un mediu umed.

Indicatorul de absorbție a apei se datorează pătrunderii umezelii în porii deschiși situați la capetele tăieturilor de foi.

Proprietățile polistirenului expandat

Polistiren expandat de înaltă calitate: material cu granule distanțate uniform de aceeași dimensiune

Polistiren expandat de calitate slabă de tip PSB: are loc o rupere de-a lungul zonei de contact a bilelor de diferite dimensiuni
Polistirenul expandat, care a fost obținut prin spumarea unui lichid cu fierbere redusă, este un material format din granule celulare fine sinterizate împreună. Există micropori în interiorul granulelor de polistiren expandat și goluri între granule. Proprietățile mecanice ale unui material sunt determinate de densitatea sa aparentă: cu cât este mai mare, cu atât este mai mare rezistența și cu atât este mai mică absorbția apei, higroscopicitatea, permeabilitatea la vapori și aer.

Ce este polistirenul expandat

Adesea polistirenul expandat (PPS) se numește polistiren, ceea ce este destul de justificat, deoarece spuma este un concept general care unește un grup de materiale plastice spumate (polimeri), la care aparține PPS.

Yuri Savkind Director al Asociației producătorilor și furnizorilor de polistiren expandat

Polistirenul expandat este un material rigid cu structură celulară, obținut prin sinterizarea granulelor obținute din suspensie de polistiren expandabil fără presă. În Rusia, polistirenul expandat are o serie de alte denumiri utilizate pe scară largă: polistiren, PSB - S, polistiren expandat. În alte țări, este abreviat ca EPS (polistiren expandat). În acest caz, este necesar să se facă distincția între spuma de polistiren expandat alb și spuma de polistiren extrudat colorat (XPS), care are o structură, proprietăți diferite și, de fapt, o metodă de producție diferită.

PPS este produs sub formă de plăci de diferite densități și grosimi, formate din granule de o fracțiune, de culoare albă uniformă, fără miros chimic caracteristic.

Dacă placa este ruptă, linia de rupere trebuie să treacă nu numai de-a lungul limitei de sinterizare a granulelor, ci și direct prin ele.

Prezența unui miros străin, slăbiciune, granule de diferite dimensiuni sunt semne ale unei izolații de calitate slabă făcute cu încălcarea tehnologiei.

Principalele tipuri de spumă de polistiren produsă

• Polistiren expandat fără presă
  : EPS (polistiren expandat); PSB (spumă de polistiren expandat nepresat în suspensie); PSB-S (suspensie de polistiren expandat, fără presă, auto-stingătoare). Inventat de BASF în 1951
• Spumă de polistiren extrudat
  : XPS (polistiren extrudat); Extrol, Penoplex, Styrex, Technoplex, TechnoNIKOL, URSA XPS
• Spumă de polistiren presat
  : diverse mărci străine; PS-1; PS-4
• Spumă de polistiren autoclavă
  : Styrofoam (Dow Chemical)
• Spumă de polistiren extrudat în autoclavă
  [8]

Polistiren expandat fără presă

În literatură, puteți găsi și denumirea de "spumă de polistiren suspendat nepresat", astfel încât abrevierea arată ca PSB. Este cel mai ieftin dintre toate tipurile de material, deoarece costul său de producție este scăzut. Datorită acestui fapt, a devenit mai răspândit decât materialul de presă.

Există pe piață falsuri ale acestui material, care se disting ușor de izolația de înaltă calitate.

Când foaia este spartă, se poate observa că granulele de polistiren din structura materialului au aceeași dimensiune, în timp ce într-un fals au cel mai adesea diametre diferite. În plus, granulele de PSB de înaltă calitate sunt strâns legate între ele, prin urmare, acestea se rup adesea la rupere și, în mod fals, aderența granulelor este slabă, prin urmare, linia de rupere aproape întotdeauna se desfășoară de-a lungul liniei lor. a lua legatura.

Foliile PSB pot avea diferite densități, care pot varia de la 15 la 50 kg / metru cub. m. Un material mai dens are o rezistență mai mare, care se reflectă în costul, caracteristicile și domeniul său de aplicare.

Acest tip de polistiren expandat este utilizat pentru structuri izolante precum:

• fundațiile clădirilor;
• balcoane;
• apartamente;
• acoperișuri fără acoperiș;
• acoperișuri de vagoane și containere.

Materialul este, de asemenea, utilizat pentru hidroizolarea și izolarea termică a utilităților subterane și a parcărilor. De asemenea, acest material este utilizat pe scară largă pentru întărirea versanților, drenajului, în construcția de piscine și amplasamente.

Cerere

Polistirenul expandat este cel mai adesea utilizat ca material termoizolant și structural. Domeniile de aplicare: construcții, transport și construcții navale, construcții de aeronave. O cantitate destul de mare de polistiren expandat este utilizată ca ambalaj și ca material izolator electric.

• În industria militară - ca încălzitor; în sistemele de protecție individuală a personalului militar; ca un amortizor în căști.
• În producția de frigidere de uz casnic ca izolator termic (în URSS, acestea sunt frigidere produse în serie "Yarna-3", "Yarna-4", "Vizma", "Smolensk" și "Aragats-71") până la începutul anilor 1960 , când polistirenul expandat a fost deplasat de spumă poliuretanică.
• În producția de containere și ambalaje izoterme de unică folosință pentru produse congelate [9] [10] [11] [12]
• În construcția de clădiri - utilizarea polistirenului expandat în Rusia în industria construcțiilor este reglementată de standardele de stat [13] [14] [15] și se limitează la utilizarea unui anvelopă a clădirii ca strat mijlociu. Polistirenul expandat este utilizat pe scară largă pentru izolarea fațadelor (clasa de inflamabilitate G1). Pericolul potențial ridicat de incendiu al acestui material necesită teste preliminare obligatorii la scară completă [16]. În august 2014, FGBU VNIIPO EMERCOM din Rusia a remarcat [17] că utilizarea SFTK („Sisteme de compoziție termoizolantă pentru fațadă”) ca încălzitor (izolație termică) a planului principal al fațadei din spumă de polistiren cu gresie (numai acele mărci care sunt indicate în TS), care nu este material pentru finisarea sau orientarea către suprafețele exterioare ale pereților exteriori ai clădirilor și structurilor, contrar cerințelor articolului 87 partea 11 din Legea federală nr. 123-FZ [ 18] și punctul 5.2.3 din SP 2.13130.2012. În iulie 2020, GOST 15588-2014 modern „Plăci termoizolante din polistiren spumos. Condiții tehnice ", indicând prezența obligatorie a aditivilor ignifugi în material, asigurând siguranța la foc (auto-stingere, incapacitatea de a menține o combustie independentă) a plăcilor de polistiren expandat în timpul depozitării și instalării.
• Din anii 1970. polistirenul expandat este utilizat în construcția de drumuri, construcția de reliefuri și diguri artificiale, stabilirea căilor de transport în zonele cu soluri slabe, atunci când se protejează drumurile de îngheț, pentru a reduce sarcina verticală pe structură și într-o serie de alte cazuri. Polistirenul expandat este cel mai activ utilizat în construcția de drumuri în SUA, Japonia, Finlanda și Norvegia [19]. Cerințele și standardele GOST pentru acest produs în aceste țări sunt radical diferite de cele din Rusia și CSI.
• Servește ca material pentru producerea de jucării, mobilier de designer și articole de interior [20]. De asemenea, servește ca material pentru crearea obiectelor de artă și meșteșuguri moderne și de artă conceptuală [21].

Spumă de polistiren expandat

Izolația tradițională a început să fie utilizată pe scară largă în construcții în URSS și în țările occidentale în anii 50-60 ai secolului XX. Materialul rămâne relevant în timpul nostru. Are o serie de aplicații în construcții, în care se compară favorabil cu alte tipuri de izolație.De exemplu, în fațadele de tencuială, utilizarea sa este făcută unică prin proprietăți precum rezistența ridicată la compresiune și rezistența la decojire, o suprafață rugoasă care oferă o aderență excelentă la stratul de tencuială, permeabilitatea la zero a vaporilor și o performanță termică destul de bună. Avantajele spumei pot fi, de asemenea, atribuite greutății specifice relativ mici, care îi permite utilizarea eficientă în ambalaje industriale.

Proprietățile polistirenului expandat

Absorbtia apei

Colonia de bacterii pe EPS
Polistirenul expandat este capabil să absoarbă apa în contact direct [22]. Pătrunderea apei direct în plastic este mai mică de 0,25 mm pe an [23], prin urmare, absorbția de apă a spumei de polistiren depinde de caracteristicile sale structurale, densitatea, tehnologia de fabricație și durata perioadei de saturație a apei. Absorbția de apă a spumei de polistiren extrudat chiar și după 10 zile în apă nu depășește 0,4% (în volum), ceea ce îl face utilizat pe scară largă ca încălzitor pentru structurile subterane și îngropate (drumuri, fundații) [24].

Permeabilitatea la vapori

Polistirenul expandat este un material cu permeabilitate redusă la vapori [25] [26].

O caracteristică a permeabilității la vapori a polistirenului expandat este că nu depinde de gradul său de spumare și de densitatea polistirenului expandat și este întotdeauna egală cu 0,05 mg / (m * h * Pa) [sursă nespecificată 1930 zile

], care nu este echivalent cu permeabilitatea la vapori a unui cadru din lemn realizat din pin, molid sau stejar sau vată minerală (0,55 mg / (m * h * Pa)).

Rezistența biologică

În ciuda faptului că polistirenul expandat nu este susceptibil la acțiunea ciupercilor, microorganismelor și mușchilor, în unele cazuri ei sunt capabili să-și formeze coloniile pe suprafața sa [27] [28] [29] [30].

Insectele se pot așeza în polistiren expandat, pot dota cuiburi de păsări și rozătoare. Problema deteriorării structurilor din spumă de polistiren de către rozătoare a făcut obiectul a numeroase studii. Pe baza rezultatelor testelor de spumă de polistiren efectuate pe șobolani gri, șoareci de casă și șoareci volei, s-au stabilit următoarele:

1. Polistirenul expandat, ca material format din hidrocarburi, nu conține substanțe nutritive și nu este un teren de reproducere pentru rozătoare (și alte organisme vii).
2. În condiții obligatorii, rozătoarele acționează asupra extrudării și a spumei polistiren granulare, precum și asupra oricărui alt material, în cazurile în care este un obstacol (obstacol) pentru accesul la alimente și apă sau pentru satisfacerea altor nevoi fiziologice ale animalului.
3. În condiții de liberă alegere, rozătoarele afectează polistirenul expandat într-o măsură mai mică decât în ​​condiții de constrângere și numai dacă au nevoie de material de așternut sau este necesar să se macine incisivii.
4. Dacă există o alegere a materialului de cuibărit (pânză, hârtie), polistirenul expandat atrage rozătoarele în ultimul rând.

Rezultatele experimentelor cu șobolani și șoareci au arătat, de asemenea, dependență de modificarea polistirenului expandat, în special, polistirenul extrudat extrudat este deteriorat de rozătoare într-o măsură mai mică.

Durabilitate

Una dintre modalitățile de a determina durabilitatea spumei de polistiren este prin alternarea încălzirii la +40 ° C, răcirea la -40 ° C și menținerea în apă. Se presupune că fiecare astfel de ciclu este egal cu 1 an condiționat de funcționare. Se susține că durabilitatea produselor din polistiren expandat conform acestei metode de testare este de cel puțin 60 de ani [31], 80 de ani [32].

Rezistent la solvenți

Polistirenul expandat nu este foarte rezistent la solvenți. Se dizolvă ușor în stirenul original, hidrocarburi aromatice (benzen, toluen, xilen), hidrocarburi clorurate (1,2-dicloretan, tetraclorură de carbon), esteri, acetonă și disulfură de carbon. În același timp, este insolubil în alcooli, hidrocarburi alifatice și eteri.

pro

Vreau să văd totul!

Vreau să văd totul!

Domeniul principal de aplicare a polistirenului expandat este construcția. Este ușor și ușor de utilizat, reduce semnificativ costul și accelerează lucrările de construcție.Este utilizat în toate etapele lucrărilor de construcție:

• izolarea fundațiilor;
• ridicarea pereților monolitici cu cofraj fix;
• producerea și instalarea de panouri de perete izolatoare de zgomot;
• izolarea pereților, podelelor, tavanelor și podelelor de mansardă;
• productia de panouri si elemente decorative pentru pardoseala.

Până de curând, utilizarea limitată a plăcilor și panourilor din polistiren expandat se datora posibilității de incendiu a acestuia. Astăzi GOST 15588-2014 obligă producătorii să utilizeze impregnări și aditivi ignifugi în produse.

Tratate cu compuși ignifugi speciali, materialele de construcție fabricate din polistiren expandat nu sunt mai periculoase decât tapetul utilizat astăzi.

Biocide - ce este și instrucțiuni de utilizare

Separat despre toxicitate

Oamenii de știință din multe țări care au studiat elementul constitutiv părinte, stirenul, au ajuns la concluzia că nu există nicio bază pentru clasificarea materialului ca fiind mutagen, cancerigen sau care posedă toxicitate asupra funcției de reproducere.

Stirenul este un lichid incolor, insolubil în apă, dar dizolvă cu ușurință alți polimeri. Inhalarea vaporilor săi este periculoasă pentru sănătatea umană.

În același timp, se găsește în cafea, brânzeturi, scorțișoară și chiar și căpșuni. Cu alte cuvinte, o concentrație mică de stiren în produse nu poate afecta bunăstarea umană, iar utilizarea polistirenului expandat ca material de construcție este absolut sigură.

Despre rozătoare și insecte

Polistirenul spumat format din hidrocarburi nu prezintă niciun interes ca teren de reproducere pentru rozătoare și alte organisme, dar în el pot locui insecte, rozătoare și păsări.

Prin urmare, este necesar să se prevadă o astfel de posibilitate atunci când se utilizează izolația și se exclude penetrarea sau se tratează cu compuși speciali.

Distrugerea polistirenului expandat

Distrugere la temperaturi ridicate

Faza de distrugere a temperaturii ridicate a polistirenului expandat a fost bine studiată. Începe la o temperatură de +160 ° C. Pe măsură ce temperatura crește la +200 ° C, începe faza de distrugere termică oxidativă. Peste +260 ° C, predomină procesele de distrugere termică și depolimerizare. Datorită faptului că căldura polimerizării polistirenului și poli - "" α "" - metilstirenului este una dintre cele mai scăzute dintre toți polimerii, depolimerizarea la monomerul inițial, stirenul, predomină în procesele de distrugere a acestora [33].

Spuma de polistiren modificată cu aditivi speciali diferă în ceea ce privește gradul de distrugere la temperaturi ridicate în funcție de clasa de certificare. Spuma de polistiren modificată, certificată conform clasei G1, nu se degradează cu mai mult de 65% atunci când este expusă la temperaturi ridicate. Clasele de spumă de polistiren modificat sunt date în tabelul din secțiunea privind rezistența la foc.

Distrugere la temperatură scăzută

Stilul acestei secțiuni este neenciclopedic sau încalcă normele limbii ruse. Secțiunea ar trebui corectată în conformitate cu regulile stilistice de pe Wikipedia.

Polistirenul spumat, ca și alte hidrocarburi, este capabil de autooxidare în aer pentru a forma peroxizi. Reacția este însoțită de depolimerizare. Viteza de reacție este determinată de difuzia moleculelor de oxigen. Datorită suprafeței dezvoltate semnificativ a polistirenului expandat, acesta se oxidează mai repede decât polistirenul într-un bloc [34]. Pentru polistiren sub formă de produse dense, factorul de temperatură este începutul regulator al distrugerii. La temperaturi mai scăzute, distrugerea sa este teoretic posibilă în conformitate cu legile termodinamicii proceselor de polimerizare, dar datorită permeabilității extrem de scăzute a gazelor din polistiren, presiunea parțială a monomerului se poate modifica doar pe suprafața exterioară a produsului.În consecință, sub Tpred = 310 ° C, depolimerizarea polistirenului are loc numai de la suprafața produsului și poate fi neglijată în scopuri practice.

Doctor în chimie, profesor al Departamentului de prelucrare a materialelor plastice al Universității de Tehnologie Chimică din Rusia numit după V.I. Mendeleeva L.M. Kerber privind separarea stirenului de polistirenul expandat modern:

„În condiții normale de funcționare, stirenul nu se va oxida niciodată. Se oxidează la temperaturi mult mai ridicate. Depolimerizarea stirenului poate continua într-adevăr la temperaturi de peste 320 grade, dar este imposibil să vorbim serios despre eliberarea stirenului în timpul funcționării blocurilor de polistiren expandat în intervalul de temperatură de la minus 40 la plus 7 ° C. În literatura științifică există dovezi că oxidarea stirenului la temperaturi de până la +11 ° C practic nu are loc. "

Experții afirmă, de asemenea, că nu a fost observată o scădere a rezistenței la impact a materialului la 65 ° C pe un interval de 5000 de ore, iar o scădere a rezistenței la impact la 20 ° C nu a fost observată în decurs de 10 ani.

Natura toxică a stirenului și capacitatea polistirenului expandat de a elibera stirenul sunt considerate de experții europeni nedovedite. Experții, atât în ​​industria construcțiilor, cât și în industria chimică, fie neagă însăși posibilitatea oxidării polistirenului expandat în condiții normale, fie indică absența precedentelor, fie se referă la lipsa lor de informații cu privire la această problemă.

În plus, chiar pericolul stirenului este inițial exagerat. Conform studiilor științifice la scară largă efectuate în 2010 în legătură cu adoptarea procedurii obligatorii de reînregistrare a substanțelor chimice în Agenția Europeană pentru Produse Chimice în conformitate cu regulamentul REACH, au fost luate următoarele concluzii:

• mutagenitate - nici o bază pentru clasificare;
• carcinogenitate - nu există o bază pentru clasificare;
• toxicitate asupra funcției de reproducere - fără bază de clasificare.

Mai mult, rețineți că stirenul se găsește în mod natural în cafea, scorțișoară, căpșuni și brânzeturi.

Astfel, principalele temeri asociate cu toxicitatea specială a stirenului, presupus a fi eliberat atunci când se utilizează polistiren expandat, nu sunt confirmate [33].

Unde se folosește spuma de polistiren extrudat?

Această caracteristică vă permite să utilizați spumă de polistiren ca încălzitor:

1. Beciuri;
2. Părțile subsolului clădirii;
3. Părți subterane ale clădirilor și structurilor;
4. Drumuri de la înghețarea solului;
5. Piste;
6. Izolarea acoperișului;
7. Fabricarea panourilor sandwich;

Spumă de polistiren extrudat ca izolație, produsă sub formă de plăci.

Izolarea clădirilor, subsolurilor și a altor structuri cu spumă de polistiren extrudat tekhnonikol se efectuează în principal din partea exterioară a clădirii.

Nu se recomandă izolarea din interiorul clădirilor și structurilor, din mai multe motive:

1. Punctul de rouă este mutat în interiorul camerei. Acest lucru va duce la condens și formarea mucegaiului.
2. Plăci din polistiren expandat, material foarte inflamabil. Pentru a reduce proprietățile combustibile, acestea sunt tratate cu substanțe speciale, ignifuge. Antiperenele - (din grecesc anti-rezistență și ru - foc), reduc capacitatea de a arde. Dar, în același timp, sunt compuși chimici toxici care sunt emiși în mod constant pe toată durata de viață a spumei de polistiren extrudat.

Pericol de incendiu al polistirenului expandat

Pericol de incendiu al spumei de polistiren netratate

Spuma de polistiren nemodificat (clasa de inflamabilitate G4) este un material inflamabil, a cărui aprindere poate apărea din flacăra chibriturilor, o torță, din scântei de sudură autogene. Polistirenul expandat nu se aprinde dintr-un fir de fier calcinat, o țigară aprinsă și scântei generate în punctul de oțel [35]. Polistirenul expandat se referă la materialele sintetice care se caracterizează prin inflamabilitate crescută.Este capabil să stocheze energia de la o sursă externă de căldură în straturile de suprafață, răspândind focul și inițierea intensificării focului [36].

Punctul de aprindere al polistirenului expandat variază de la 210 ° C la 440 ° C, în funcție de aditivii folosiți de producători [37] [38]. Temperatura de aprindere a unei modificări specifice a spumei de polistiren este determinată în conformitate cu clasa de certificare.

Când polistirenul expandat convențional (clasa de inflamabilitate G4) se aprinde, se dezvoltă o temperatură de 1200 ° C într-un timp scurt [35]; atunci când se utilizează aditivi speciali (ignifugi), temperatura de ardere poate fi redusă în funcție de clasa de combustie (clasa de inflamabilitate G3) ). Arderea polistirenului expandat are loc cu formarea fumului toxic de diferite grade și intensitate, în funcție de impuritățile adăugate polistirenului expandat pentru a reduce generarea de fum. Emisia de fum a substanțelor toxice este de 36 de ori mai mare ca volum decât cea a lemnului.

Arderea polistirenului expandat obișnuit (clasa de inflamabilitate G4) este însoțită de formarea de produse toxice: cianură de hidrogen, bromură de hidrogen etc. [39] [40].

Din aceste motive, produsele din spumă de polistiren netratată (clasa de inflamabilitate G4) nu au certificate de omologare pentru a fi utilizate în lucrări de construcții.

Producătorii folosesc polistiren expandat modificat de aditivi speciali (ignifugi), datorită cărora materialul are diferite clase de aprindere, combustibilitate și generare de fum.

Astfel, cu instalarea corectă, în conformitate cu GOST 15588-2014 „Plăci termoizolante din polistiren spumant. Condiții tehnice ", polistirenul expandat nu reprezintă o amenințare pentru siguranța la incendiu a clădirilor. Tehnologia „fațadei umede” (WDVS, EIFS, ETICS), care implică utilizarea polistirenului expandat ca izolație în anvelopa clădirii, este utilizată pe scară largă în construcții.

Spumă de polistiren modificată pentru siguranță la incendiu

Pentru a reduce pericolul de incendiu al polistirenului expandat, atunci când acesta este primit, i se adaugă substanțe ignifuge. Materialul rezultat se numește spumă de polistiren auto-stingibil (clasa de inflamabilitate G3) și este indicat de un număr de producători ruși cu o literă suplimentară „C” la sfârșit (de exemplu, PSB-S) [41].

La 01.01.2009, a intrat în vigoare o nouă lege federală FZ-123 „Reglementări tehnice privind cerințele de siguranță la incendiu”. S-a schimbat metodologia pentru determinarea grupului de inflamabilitate a materialelor de construcție combustibile. Și anume, la articolul 13, paragraful 6, a apărut o cerință care exclude formarea de picături de topitură în materiale cu un grup G1-G2 [42]

Având în vedere că punctul de topire al polistirenului este de aproximativ 220 ° C, atunci toate încălzitoarele pe bază de acest polimer (inclusiv spuma de polistiren extrudat) din 01.05.2009 vor fi clasificate cu un grup de inflamabilitate nu mai mare de G3.

Înainte de intrarea în vigoare a Legii federale 123, grupul de mărci de inflamabilitate cu adăugarea de substanțe ignifuge era caracterizat drept G1.

O scădere a combustibilității polistirenului expandat în cele mai multe cazuri se realizează prin înlocuirea gazului combustibil pentru „umflarea” granulelor cu dioxid de carbon [43].

Zona de aplicare

Polistirenul expandat este folosit ca izolație termică și uneori sub formă de decor de fațadă. Izolarea termică a clădirilor, supusă standardelor sanitare și a clădirilor, se efectuează în exterior.

Important! Materialul nu trebuie utilizat în fațade ventilate și sisteme de structuri din lemn. Puteți izola mansardele, podelele, acoperișurile plate fără restricții. În timpul instalării, trebuie să respectați toate cerințele SNiP.

Se utilizează un produs fără presă cu izolație fundații, balcoane, apartamente, acoperișuri fără mansarde, acoperișuri, autoturisme, în izolarea hidro și termică a utilităților și parcărilor subterane. Potrivit pentru protejarea solului de îngheț, la scurgere, construirea de piscine și terenuri de sport.

Vă recomandăm: Ce este armarea clădirii, la ce se folosește și unde se folosește? Producție, caracteristici, tipuri și criterii de selecție

Se aplică material de presă ca izolație termică și fonică pentru frigidere, termos, caroserii și vagoane, în construcția de nave pentru a reduce greutatea navei, în fabricarea produselor pentru industria radio și electrică, precum și în alte ramuri ale ingineriei radio.

Polistirenul extrudat este cel mai frecvent utilizat ca izolație termică pentru clădiri... Se folosesc la construcția pereților despărțitori, la amenajarea pereților în încăperi cu umiditate ridicată, la izolarea acoperișurilor, fațadelor, pardoselilor, fundațiilor etc.

Se folosește material de extrudare în fabricarea veselelor și ambalajelor de unică folosință.

Note (editați)

1. Kabanov V.A. și alții.
   vol. 2 L - Fibre de polinoză // Enciclopedia polimerilor. - M.: Enciclopedia sovietică, 1974. - 1032 p. - 35.000 de exemplare
2. Brevetul francez nr. 668142 (Chem. Abs. 24, 1477, 1930).
3. Brevetul german nr. 644102 (Chem. Abs, 31, 5483, 1937)
4. Berlin A. An. Bazele producției de materiale plastice umplute cu gaz și elastomeri. - M.: Goskhimizdat, 1956.
5. Chukhlanov V. Yu., Panov Yu. T., Sinyavin A. V., Ermolaeva E. V. Materiale plastice umplute cu gaz. Tutorial. - Vladimir: Editura Universității de Stat Vladimir, 2007.
6. Kerzhkovskaya EM Proprietăți și aplicarea spumei PS-B. - L: LDNTP, 1960.
7. Andrianov RA Calități noi de polistiren expandat. Industria materialelor de construcție din Moscova. - Numărul nr. 11. - M.: Glavmospromstroimaterialy, 1962.
8. Brevetul Republicii Federale Germania nr. 92606 din 04/07/1955.
9. Discuție și acțiuni posibile cu privire la interzicerea utilizării containerelor alimentare din polistiren expandat (EPS) (Ediția studiului) // 18 decembrie 2012.
10. INSTRUMENTE DE POLITICĂ PENTRU REDUCEREA IMPACTULUI DE O SINGURĂ UTILIZARE, PORTULUI SACURI DIN PLASTIC ȘI AMBALAREA ALIMENTARILOR EPS // Raport final 2 iunie 2008
11. Nguyen L. O evaluare a politicilor privind interzicerea produselor alimentare din polistiren.// San Jose State University 10.01 / 2012
12. S8619 interzice unităților alimentare să folosească recipiente de unică folosință de unică folosință din spumă de polistiren expandat începând cu 01.01.15.
13. GOST 15588-2014 „Plăci termoizolante din polistiren. Condiții tehnice ". Intrat în vigoare la 01.07.2015
14. GOST R 53786-2010 „Sisteme de fațadă termoizolante compozite cu straturi exterioare de tencuială. Termeni și definiții"
15. GOST R 53785-2010 „Sisteme de fațadă termoizolante compozite cu straturi exterioare de tencuială. Clasificare"
16. SCRISOARE a Comitetului de stat pentru construcții al Federației Ruse N 9-18 / 294, GUGPS al Ministerului Afacerilor Interne al Federației Ruse N 20 / 2.2 / 1756 din 18.06.1999 "PRIVIND ISOLAREA PERETELOR EXTERIORI A CLĂDIRILOR"
17. Scrisoare de la FGBU VNIIPO EMERCOM din Rusia din data de 07.08.2014 nr. 3550-13-2-02
18. REGULAMENTE TEHNICE DE DREPT FEDERAL PRIVIND CERINȚELE DE SIGURANȚĂ LA INCENDII din 22.07.2008 nr. 123-FZ
19. Björvika
20. Mobilier de designer din polistiren - constructiv și accesibil
21. Roboți din polistiren
22. Pavlov V.A. Polistiren expandat. - M.: „Chimie”, 1973.
23. Khrenov A.E. Migrația impurităților dăunătoare din materiale polimerice în timpul construcției de structuri subterane și stabilirea comunicațiilor. - Nr. 7. - 2005.
24. Egorova EI, Koptenarmusov VB Fundamentele tehnologiei materialelor plastice din polistiren. - Sankt Petersburg: Himizdat, 2005.
25. Tabelul densității, conductivității termice și permeabilității la vapori a diferitelor materiale
26. Tabelul densității, conductivității termice și permeabilității la vapori a diferitelor materiale: Repararea și mobilarea unui apartament, construirea unei case - răspunsurile mele la întrebări
27. Semenov SA Distrugerea și protecția materialelor polimerice în timpul funcționării sub influența microorganismelor // Disertație pentru gradul de doctor în științe tehnice, Academia Rusă de Științe Institutul de Fizică Chimică. N. N. Semenova. - M., 2001.
28. Atiq N. Biodegradabilitatea materialelor sintetice din polistiren și polistiren din izolate fungice // Departamentul de microbiologie Universitatea Quaid-i-Azam, Islamabad, 2011.
29. Naima Atiq T., Ahmed S., Ali M., Andleeb S., Ahmad B., Geoffery R. Izolarea și identificarea bacteriilor biodegradabile din polistiren din sol. // Jurnalul African de Microbiologie Cercetare Vol. 4 (14), pp. 1537-1541, 18 iulie, 2010.
30. Richardson N. Beurteilung von mikrobiell befallenen Materialien aus der Trittschalldämmung // AGÖF Kongress Reader septembrie 2010.
31. Hed G. Estimări ale duratei de viață a componentelor clădirii. München: Hanser. Raport TR28: 1999. Gävle, Suedia: Royal Institute of Technology, Centre for Built Environment, Stockholm, 1999. - P. 46.
32. Raport de încercare nr. 225 din 25.12.2001. NIISF RAASN. Laborator de testare pentru măsurători termofizice și acustice)
33. ↑ 12
    Polistiren expandat - Proprietăți. 4108.ru. Adus la 10 aprilie 2016.
34. Emmanuel NM, Buchachenko AL Fizica chimică a îmbătrânirii și stabilizarea polimerilor. - M.: Nauka, 1982.
35. ↑ 12
    OCT 301-05-202-92E „Polistiren expandabil. Condiții tehnice. Standard industrial "
36. Guyumdzhyan P.P., Kokanin S.V., Piskunov A.A. Despre pericolul de incendiu al spumei de polistiren pentru construcții // Pozharovzryvoopasnost. - T. 20, nr. 8. - 2011.
37. Proces-verbal nr. 255 din 28.08.2007 pentru controlul identificării materialului din polistiren expandat PSB-S 25 FGU VNIIPO EMERCOM din Rusia
38. Kodolov V.I. Inflamabilitatea și rezistența la foc a materialelor polimerice. M., Chimie, 1976.
39. Toxicitatea produselor de ardere ale polimerilor sintetici. Informații privind sondajul. Seria: materiale plastice polimerizate. - NIITEKHIM, 1978.
40. Toxicitatea produselor volatile din cauza expunerii termice la materialele plastice în timpul prelucrării. Seria: materiale plastice polimerizate. - NIITEKHIM, 1978.
41. Evtumyan A.S., Molchadovsky OI Pericol de incendiu al materialelor termoizolante din polistiren expandat. Siguranța privind incendiile. - 2006. - Nr. 6.
42. Legea federală din 22.07.2008 N 123-FZ (modificată la 03.07.2016) „Reglementări tehnice privind cerințele de siguranță la incendiu” (rusă) // Wikipedia. - 12.03.2017.
43. Cerințe de bază privind siguranța la incendiu - Sisteme de izolare termică