Вспененный пенополистирол

Пенополистирол - это газонаполненный материал, получаемый из полистирола или его производных. Основная технология получения пенополистирола связана с первоначальным заполнением гранул стирола газом, который растворяют в полимерной массе. В дальнейшем производится нагрев массы паром. В процессе этого происходит многократное увеличение исходных гранул в объем пока они не занимают всю блок-форму и не спекаются между собой. В обычном пенополистироле используются хорошо растворимый в стироле природный газ для заполнения гранул, в пожаростойких вариантах пенополистирола гранулы наполнены углекислым газом

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

     Для получения пенополистирола чаще всего применяется полистирол. Другим сырьём служат полимонохлорстирол, полидихлорстирол. В качестве вспенивающих агентов служат легкокипящие углеводороды (пентан, изопентан, петролейный эфир,дихлорметан) или газообразователи (диаминобензол, нитрат аммония, азобисизобутиронитрил). Кроме того, в состав пенополистирола входят антипирены, красители, пластификаторы и различные наполнители.

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

     Пенополистирол, представляет собой материал, состоящий из тонкоячеистых гранул, спекшихся между собой. Внутри гранул пенополистирола есть микропоры, между гранулами — пустоты. Механические свойства материала определяются его плотностью: чем она выше, тем выше прочность и ниже водопоглощение, гигроскопичность, паро- и воздухопроницаемость.

     Виды:

• Беспрессовый пенополистирол;
• Экструзионный (экструдированный) пенополистирол;
• Прессовый пенополистирол;
• Автоклавный пенополистирол;
• Автоклавно-экструзионный пенополистирол.

     Пенополистирол чаще всего используется как теплоизоляционный и конструкционный материал. Области его применения:  как утеплитель; в производстве тары и  упаковки; в строительстве зданий, для утепления фасадов и т.д.

     Несмотря на то, что пенополистирол не подвержен действию грибков, микроорганизмов и мхов, они способны образовывать на нём свои колонии

     В пенополистироле могут селиться насекомые, обустраивать гнёзда птицы и грызуны. Проблема повреждениям конструкций пенополистирола грызунами была предметом специальных исследований . По результатам произведенных тестов пенополистирола на серых крысах, домовых мышах и мышах-полевках установлено следующее:

 

1. Пенополистирол, как материал, состоящий из углеводородов, не является питательной средой для грызунов.

2. В принудительных условиях грызуны воздействуют на экструзионный и гранулированный пенополистирол равно, как и на всякий другой материал, в тех случаях, когда он является преградой (препятствием) для доступа к пище и воде или для удовлетворения других физиологических потребностей животного.

3. В условиях свободного выбора грызуны воздействуют на пенополистирол в меньшей степени, чем в условиях принуждения, и только в том случае, если им необходим подстилочный материал или существует потребность в стачивании резцов.

4. При наличии выбора гнездового материала (мешковина, бумага, пенополистирол), пенополистирол привлекает грызунов в последнюю очередь.

     Результаты экспериментов с крысами и мышами показали также зависимость от модификации пенополистирола, в частности экструзионный пенополистирол в сравнении с гранулированным пенополистиролом повреждается грызунами в гораздо меньшей степени.

     Немодифированный пенополистирол — легковоспламеняющийся материал. Он относится к синтетическим материалам, которые характеризуются повышенной горючестью. Он способен сохранять энергию от внешнего источника тепла в поверхностных слоях, распространяя огонь и инициируя усиление пожара.

     Температура воспламенения пенополистирола колеблется от 210 °C до 440 °C в зависимости от добавок, используемых производителями. Температура воспламенения конкретной модификации пенополистирола определяется согласно сертификационному классу.

     При воспламенении обычного пенополистирола в короткое время развивается температура 1200 °C, при использовании специальных добавок температура горения может быть снижена согласно классу горения. Горение пенополистирола проходит с образованием дыма различной степени токсичности в зависимости от примесей добавленных к пенополистиролу для снижения дымообразования.

     Горение обычного пенополистирола сопровождается образованием токсичных продуктов: циановодорода, фосгена, бромоводорода и т. д..

     По указанным причинам изделия из необработанного пенополистирола не имеют сертификатов допуска для применения в строительных работах. Производители используют модифированный пенополистирол, которые имеет различные классы по воспламенению, горючести и дымообразования.

     Для снижение пожароопасности пенополистирола при его получении к нему добавляют антипирены. Полученный материал называется самозатухающим пенополистиролом и обозначается у ряда российских производителей дополнительной буквой «С» в конце (например — ПСБ-С).

    Снижение горючести пенополистирола в большинстве случаев достигается заменой горючего газа для «надувания» гранул на углекислый газ.