Das Verfahren zur Herstellung von expandiertem Polystyrol wurde Ende der 20er Jahre des letzten Jahrhunderts patentiert und seitdem zahlreichen Modernisierungen unterzogen. Expandiertes Polystyrol, das sich durch geringe Wärmeleitfähigkeit und geringes Gewicht auszeichnet, hat in vielen Bereichen der Produktion, im Alltag und als Endbaumaterial die breiteste Anwendung gefunden.
Wie unterscheidet sich Polystyrolschaum von Polystyrol?
Expandiertes Polystyrol ist ein Produkt der Gasinjektion in eine Polystyrolmasse. Bei weiterem Erhitzen nimmt die Masse dieses Polymers erheblich zu und füllt die gesamte Form. Um das erforderliche Volumen zu erzeugen, kann ein anderes Gas verwendet werden, das von der Art des erzeugten Polystyrolschaums abhängt. Bei einfachen Heizgeräten mit Standardeigenschaften wird Luft verwendet, eingepumpt, um die Hohlräume in der Masse aus Polystyrol zu füllen, und Kohlendioxid wird verwendet, um bestimmten EPS-Typen Feuerbeständigkeit zu verleihen.
Bei der Herstellung dieses Polymers können verschiedene zusätzliche Komponenten in Form von Flammschutzmitteln, plastifizierenden Verbindungen und Farbstoffen beteiligt sein.
Der Beginn des technologischen Prozesses zur Gewinnung eines Wärmeisolators beginnt ab dem Moment, in dem die einzelnen Styrolkörnchen mit Gas gefüllt werden und sich diese Mischung anschließend in der Polymermasse auflöst. Diese Masse wird dann mit Hilfe von niedrig siedendem Flüssigkeitsdampf erhitzt. Infolgedessen nimmt die Größe von Styrolgranulat zu, sie füllen den Raum aus und sintern zu einem Ganzen. Infolgedessen bleibt es, das auf diese Weise erhaltene Material in Platten der erforderlichen Größe zu schneiden, und sie können im Bau verwendet werden.
Styropor wird normalerweise mit Polystyrol verwechselt, aber dies sind völlig unterschiedliche Materialien. Tatsache ist, dass expandiertes Polystyrol ein Extrusionsprodukt ist, das darin besteht, Polystyrolkörnchen zu schmelzen und diese Körnchen auf molekularer Ebene zu binden. Die Essenz des Herstellungsprozesses von Polystyrol besteht darin, Polystyrolgranulate als Ergebnis der Polymerverarbeitung mit trockenem Dampf miteinander zu kombinieren.
Technologische Methoden und Form der Freisetzung
Es ist üblich, drei Arten von expandiertem Polystyrol mit ihren einzigartigen Eigenschaften zu unterscheiden, die auf das Verfahren zur Herstellung einer bestimmten Isolierung zurückzuführen sind.
Das erste ist ein Polymer, das durch das Nichtpressverfahren hergestellt wird. Die Struktur eines solchen Materials ist voll von Poren und Granulaten mit einer Größe von 5 mm - 10 mm. Diese Art der Isolierung weist eine hohe Feuchtigkeitsaufnahme auf. Das Material der Marken wird zum Verkauf angeboten: C-15, C-25 und so weiter. Die in der Kennzeichnung des Materials angegebene Zahl gibt seine Dichte an.
Expandiertes Polystyrol, das durch Herstellung unter Druck erhalten wird, ist ein Material mit hermetisch versiegelten inneren Poren. Aufgrund dessen weist ein solcher gepresster Wärmeisolator gute Wärmeisolationseigenschaften, hohe Dichte und mechanische Festigkeit auf. Die Marke ist mit den Buchstaben PS gekennzeichnet.
Extrudierter Polystyrolschaum ist der dritte Typ dieses Polymers. Mit der Bezeichnung EPPS ähnelt es strukturell gepressten Materialien, seine Poren sind jedoch deutlich kleiner und überschreiten 0,2 mm nicht. Diese Isolierung wird am häufigsten im Bauwesen verwendet. Das Material hat eine unterschiedliche Dichte, die auf der Verpackung angegeben ist, z. B. EPS 25, EPS 30 usw.
Es sind auch ausländische Isolationsarten für Autoklaven und Autoklavenextrusionen bekannt. Aufgrund ihrer sehr teuren Produktion werden sie selten im Hausbau eingesetzt.
Die Abmessungen einer Folie aus diesem Material, deren Dicke etwa 20 mm, 50 mm, 100 mm sowie 30 und 40 mm beträgt, betragen 1000 x 1000, 1000 x 1200, 2000 x 1000 und 2000 x 1200 Millimeter. Basierend auf diesen Indikatoren kann der Verbraucher einen Block von EPS-Platten sowohl zur Isolierung ziemlich großer Oberflächen, beispielsweise als Substrat für ein Laminat für einen warmen Boden, als auch für relativ kleine zu isolierende Bereiche wählen.
Eigenschaften von expandiertem Polystyrol
Die Dichte und andere technische Parameter dieses Materials sind auf die Technologie seiner Herstellung zurückzuführen.
Unter ihnen ist in erster Linie seine Wärmeleitfähigkeit, dank derer expandiertes Polystyrol ein so beliebtes Isoliermaterial ist. Das Vorhandensein von Gasblasen in seiner Struktur dient als Faktor für die Erhaltung des Mikroklimas in Innenräumen. Der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient dieses Materials beträgt 0,028 - 0,034 W / (m. K). Die Wärmeleitfähigkeit dieser Isolierung ist umso höher, je höher ihre Dichte ist.
Eine weitere nützliche Eigenschaft von PPS ist seine Dampfdurchlässigkeit, deren Indikator für seine verschiedenen Marken zwischen 0,019 und 0,015 mg / m · h · Pa liegt. Dieser Parameter ist höher als Null, da die Isolierplatten geschnitten sind und daher Luft durch die Schnitte in die Materialdicke eindringen kann.
Die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von expandiertem Polystyrol ist praktisch Null, das heißt, es lässt keine Feuchtigkeit durch. Wenn ein PBS-Fragment in Wasser getaucht wird, nimmt es im Gegensatz zu PBS, das bis zu 4% Wasser aufnehmen kann, nicht mehr als 0,4% Feuchtigkeit auf. Daher ist das Material beständig gegen feuchte Umgebungen.
Die Festigkeit dieses Materials von 0,4 bis 1 kg / cm² beruht auf der Stärke der Bindungen zwischen einzelnen Polymergranulaten.
Dieses Material ist auch chemisch beständig gegen Zement, Mineraldünger, Seife, Soda und andere Verbindungen, kann jedoch durch die Einwirkung von Lösungsmitteln wie Testbenzin oder Terpentin beschädigt werden.
Dieses Polymer ist jedoch gegenüber Sonnenlicht und Verbrennung äußerst instabil. Unter dem Einfluss ultravioletter Strahlung verliert expandiertes Polystyrol seine Elastizität und mechanische Festigkeit und kollabiert schließlich vollständig. Unter dem Einfluss einer Flamme brennt es unter Freisetzung von scharfem Rauch schnell aus.
In Bezug auf die Schallabsorption kann diese Isolierung Aufprallgeräusche nur dann löschen, wenn sie in einer dicken Schicht verlegt ist, und sie kann Wellengeräusche nicht löschen.
Der Indikator für die ökologische Reinheit des PPP sowie seine biologische Stabilität ist sehr unbedeutend. Das Material beeinflusst den Zustand der Umwelt nur dann nicht, wenn es mit einer Schutzbeschichtung versehen ist, und setzt bei der Verbrennung viele schädliche flüchtige Verbindungen wie Methanol, Benzol oder Toluol frei. Pilze und Schimmel wachsen nicht darin, aber Insekten und Nagetiere können sich ansiedeln. Mäuse und Ratten können ihre Häuser in der Dicke der expandierten Polystyrolplatten schaffen und durch Passagen nagen, insbesondere wenn die Diele mit ihnen bedeckt ist.
Im Allgemeinen ist dieses Polymer während des Betriebs sehr langlebig und zuverlässig. Das Vorhandensein einer hochwertigen Verkleidung zum Schutz vor verschiedenen nachteiligen Faktoren und die korrekte, technisch kompetente Installation dieses Materials ist der Schlüssel zu seiner langen Lebensdauer, die mehr als 30 Jahre dauern kann.
Vor- und Nachteile der Verwendung von PPP
Expandiertes Polystyrol weist wie jedes andere Material eine Reihe von positiven und negativen Merkmalen auf, die bei der Auswahl für die weitere Verwendung berücksichtigt werden sollten. Alle von ihnen hängen direkt von der Struktur einer bestimmten Qualität dieses Materials ab, die bei seiner Herstellung erhalten wird. Wie oben erwähnt, ist die wichtigste positive Eigenschaft dieses Wärmeisolators die geringe Wärmeleitfähigkeit, die es ermöglicht, jedes Gebäudeobjekt mit ausreichender Zuverlässigkeit und hohem Wirkungsgrad zu isolieren.
Neben der Beständigkeit des Materials gegenüber hohen positiven und niedrigen negativen Temperaturen ist ein wesentlicher Vorteil dieses Materials sein sehr geringes Gewicht. Es hält einer Erwärmung auf eine Temperatur von etwa 80 Grad problemlos stand und widersteht auch bei starkem Frost.
Das Erweichen und Aufbrechen der Struktur des Materials beginnt nur bei längerer Exposition gegenüber hohen Temperaturen über 90 Grad Celsius.
Leichte Platten eines solchen Wärmeisolators können leicht transportiert und installiert werden, ohne dass nach der Installation der Elemente der Gebäudestrukturen der Anlage eine erhebliche Belastung entsteht. Ohne Wasser durchzulassen oder zu absorbieren, bewahrt diese feuchtigkeitsbeständige Isolierung nicht nur das Mikroklima im Gebäude, sondern schützt auch die Wände vor den nachteiligen Auswirkungen der Luftfeuchtigkeit.
Expandiertes Polystyrol wurde auch von den Verbrauchern aufgrund seiner geringen Kosten sehr geschätzt, die deutlich unter dem Preis der meisten anderen Arten von Wärmeisolatoren auf dem modernen russischen Baustoffmarkt liegen.
Dank der Verwendung von PPP steigt die Energieeffizienz des von ihm isolierten Hauses erheblich und reduziert die Kosten für Heizung und Klimatisierung des Gebäudes nach der Installation dieser Isolierung um ein Vielfaches.
Die Nachteile eines Wärmeisolators aus Polystyrolschaum sind vor allem seine Entflammbarkeit und Umweltunsicherheit. Das Material beginnt bei Temperaturen ab 210 Grad Celsius aktiv zu brennen, obwohl einige seiner Qualitäten einer Erwärmung auf bis zu 440 Grad standhalten. Wenn PPP brennt, gelangen sehr gefährliche Substanzen in die Umwelt, die sowohl diese Umwelt als auch die mit diesem Material isolierten Bewohner des Hauses schädigen können.
Expandiertes Polystyrol ist gegenüber ultravioletter Strahlung und chemischen Lösungsmitteln instabil, unter deren Einfluss es sehr schnell beschädigt wird und seine wichtigsten technischen Eigenschaften verliert. Die Weichheit des Materials und seine Fähigkeit, Wärme zu speichern, zieht Schädlinge an, die ihre Häuser darin ausstatten. Der Schutz vor Insekten und Nagetieren erfordert die Verwendung spezieller Verbindungen, deren Kosten die Kosten für die Installation des Wärmeisolators und die Kosten für dessen Betrieb erheblich erhöhen.
Aufgrund der relativ geringen Dichte dieser Isolierung kann Dampf, der in seiner Struktur kondensiert, in sie eindringen. Bei Temperaturen bis zu null Grad und darunter gefriert ein solches Kondensat, wodurch die Struktur des Wärmeisolators beschädigt und die Wärmedämmwirkung für das gesamte Haus verringert wird.
Expandiertes Polystyrol selbst ist im Allgemeinen ein Material, das in der Lage ist, einen relativ hohen Wärmeschutzgrad einer Struktur zu gewährleisten, und muss ständig vor verschiedenen nachteiligen Faktoren geschützt werden.
Wenn ein solcher Schutz nicht im Voraus gewährleistet ist, wird die Isolierung, die schnell ihre positive Leistung verlor, den Eigentümern viele Probleme bereiten.
Informationen zum Isolieren des Bodens mit extrudiertem Polystyrolschaum finden Sie im nächsten Video.