Пенопласт

Пожароопасность пенополистирола

Пожароопасность необработанного пенополистирола

Немодифицированный пенополистирол (класс горючести Г4) — легковоспламеняющийся материал, воспламенение которого может произойти от пламени спичек, паяльной лампы, от искр автогенной сварки. Пенополистирол не воспламеняется от прокаленного железного провода, горящей сигареты и от искр, возникающих при точке стали. Пенополистирол 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 (класс горючести Г4) в короткое время развивается температура 1200 °C, при использовании специальных добавок (антипирены) температура горения может быть снижена согласно классу горения (класс горючести Г3). Горение пенополистирола проходит с образованием токсичного дыма различной степени и интенсивности в зависимости от примесей, добавленных к пенополистиролу для снижения дымообразования. Дымовыделение токсичных веществ в 36 раз больше по объёму чем у древесины.

Горение обычного пенополистирола (класс горючести Г4) сопровождается образованием токсичных продуктов: циановодорода, бромоводорода и т. д..

По указанным причинам изделия из необработанного пенополистирола (класс горючести Г4) не имеют сертификатов допуска для применения в строительных работах.

Производители используют модифицированный специальными добавками (антипиренами) пенополистирол, благодаря которым материал имеет различные классы по воспламенению, горючести и дымообразованию.

Таким образом, при корректном монтаже, в соответствии с ГОСТ 15588-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия», пенополистирол не представляет угрозы для пожаробезопасности зданий. Технология «мокрого фасада» (WDVS, EIFS, ETICS), которая подразумевает применение пенополистирола в качестве утеплителя в ограждающей конструкции, находит большое применение в строительстве.

Модифицированный пенополистирол для пожарной безопасности

Для снижения пожароопасности пенополистирола при его получении к нему добавляют антипирены. Полученный материал называется самозатухающим пенополистиролом (класс горючести Г3) и обозначается у ряда российских производителей дополнительной буквой «С» в конце (например — ПСБ-С).

01.05.2009 вступил в действие новый федеральный закон ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Изменилась методика по определению группы горючести горючих строительных материалов. А именно, в статье 13, пункт 6 появилось требование, исключающее образование капель расплава в материалах с группой Г1-Г2

Учитывая то, что температура плавления полистирола около 220°C, то все утеплители на основе этого полимера (в том числе экструдированный пенополистирол) с 01.05.2009 будут классифицированы группой горючести не выше Г3.

До вступления ФЗ 123 в силу, группа горючести марок с добавлением антипиренов характеризовалась как Г1.

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

Утилизация и переработка

Переработка полистирола экономически выгодна. Чтобы утилизировать полимер без вреда для окружающей среды, потребуются капиталовложения. Обработка отходов приносит прибыль. При современном объеме бытового и промышленного полимерного мусора переработка полистирола может вестись непрерывно. Сырье будет всегда.

Куда сдать?

В нашей стране вся надежда на объявления в интернете. Прием пенопласта затратен, нужны большие складские помещения. Частный бизнес создает предприятия по измельчению и брикетированию полистирольных полимеров.

Утилизация в домашних условиях

Способы давно известны. Из упаковок делают оригинальный декор, елочные игрушки, сувениры. Крошку можно применять вместо наполнителей бетона. Можно делать саловые дорожки, мостить зоны отдыха. Пенопласт растворяется в лимонной кислоте, получается клеевой состав.

Рециклинг – лучший способ утилизации отходов полистирола

Процесс предусматривает две энергозатратных операции переработки измельченных полимеров:

агломерация – комкование крошки в шары;

экструзия – размягчение агломератов с последущей формовкой готовых изделий или гранул.

При повторном использовании пластика снижается нагрузка на экосистему, улучшается финасовое благополучие.

Термический способ переработки отходов полистирола

Методы воздействия на отходы разделяются по температуре переработки полистирола. Сначала происходит окисление, при дальнейшем нагреве – разложение, затем восстановление химических связей в молекулах с образованием новых веществ. Эти процессы могут происходить одновременно. В результате химических реакций происходит:

обезвреживание отходов, вредные фракции улетучиваются;

уменьшение объема, вспененный пенопласт уменьшается в десятки раз;

получаются новые органические вещества, которые используются как разбавители, пластификаторы.

Термообработка разделяется по циклам:

жидкофазное окисление предусматривает фазовые превращения полимеров;

• гетерогенный катализ – способ синтеза новых материалов;
• газификация – выделение летучих горючих фракций, используемых в теплотехнических установках для обогрева перерабатывающих комплексов;
• пиролиз – нагрев органических соединений без доступа воздуха, рвутся молекулярные связи, отделяются радикалы, гидроксильные группы, получаются маслянистные углеводороды;
• плазменный и огневой методы – сжигание полимеров с большим выделением тепла.

Продукты переработки отходов полистирола

Из вторсырья получают вторичные гранулы сразу нескольких разновидностей полистирола. При рециклинге разделить вторсырье по сортовым признакам нереально. На рынке вторичных ресурсов предлагают два вида ВГ:

1. Полистирол общего назначения, это прозрачное или цветное сырье для литьевых установок, экструдеров, выпускающих жесткие, но хрупкие полимерные изделия. Пластик не пластичен, не рассчитан на большие ударные нагрузки.
2. Ударопрочный полистирол белого цвета, непрозрачный. Материал сохраняет прочность в большом температурном диапазоне: от +60°С до30 °С.

Советуем почитать: Что такое полимерные отходы, способы их утилизации и переработки

Применение регранулята обосновано его свойствами:

устойчивость к ультрафиолету, не разрушается на открытом воздухе;

пластичность, используется для выпуска элементов заграждений, садового инвентаря, ручек, мебели;

низкая теплопроводность, это хороший утеплитель, из него делают средний слой в сэндвич-панелях;

шумопоглощающие характеристики, подходит для изготовления звукоизоляционных плит.

Пенополиуретан

И последний интересующий нас теплоизолятор – это пенополиуретан или ППУ. Утепление пенополиуретаном можно осуществлять на следующих конструкциях:

• ангары;
• кровля;
• мансарда;
• стены;
• перекрытия;
• цоколь;
• фундамент.

Это отдельная группа газонаполненных пластмасс на основе полиуретанов, на 85-90 % состоящих из инертной газовой фазы. ППУ может быть жестким или эластичным (поролон), это зависит от вида исходного полиуретана.

Преимущества утепления ППУ

Пенополиуретан – это современный широко распространенный теплоизолятор, который можно наносить практически на любые поверхности: бетон, дерево, камень, кирпич, металл, пластик и др. Отличительной особенностью является бесшовность нанесения. Относится к классу слабогорючих материалов – Г1 по ГОСТ 30244, В2 по ГОСТ 30402. Имеет высокую механическую прочность и химическую устойчивость к агрессивным средам. Срок службы данного теплоизолятора от 25 до 50 лет. Самый теплый утеплитель!

Полимеры, пригодные для вспенивания, и вспениватели

Большинство известных полимеров вполне можно наполнять газами, получая пенопласт. При этом крупнотоннажные пенопласты промышленность производит в основном на основе полистирола (вспененный полистирол, ПСВ), полиэтилена (вспененный ПЭ), поливинилхлорида (пеноПВХ), полиуретанов (ППУ), полипропилена (вспененный ПП). Реже используются полиреактивные, как и ППУ, материал, например эпоксидные, карбамидные, фенольные смолы, а также кремнийорганические полимеры.

Главным образом, при вспенивании в промышленности применяются следующие газообразователи: имеющие в составе азот (азосоединения, нитросоединения, карбонат аммония и т.п.) и легкокипящие жидкости — изопентан, разновидности фреона, метиленхлорид.

Свойства

Изделие обладает рядом физических химических и биологических свойств. Если говорить о механических особенностях, то можно судить о значительной прочности на воздействие краткосрочных нагрузок и нагрузок средней длительности. Такой объект в международных классификациях характеризуется как жесткий пенопласт (ДИН 7726). В соответствии с таблицами, этот материал может выдержать десятипроцентное сжатие в объёме. Но, в нормативных документах отмечается, что после такого сжатия, изделие уже не восстановит свою первоначальную форму.

Отдельными физическими свойствами, являются теплоизолирующие свойства пенополистирола, его водонепроницаемость (однако, не стоит забывать про диффузию водяного пара) и регулируемую (в зависимости от условий и качества изготовления) пластичность.

Утепление пола пенополистиролом

В сравнении с другими материалами в определённых документах приводятся значения необходимой толщины покрытия из других материалов, что бы соответствовать толщине изоляции из пенополистирола всего в 12 сантиметров. При одном взгляде на эти цифры, всё становится понятно.

Шкала толщины материалов при одинаковой теплопроводности

По действующим российским строительным нормам толщина стен, одинаково препятствующих теплопотерям в здании, должна быть примерно:

• Железобетон — 4 м 20 см;
• Кирпич — 2 м 10 см;
• Керамзитобетон — 90 см;
• Дерево — 45 см;
• Минеральная вата — 18 см;
• Пенополистирол — 12 см.

Эти показатели весьма впечатляют. На сегодняшний день, есть совсем немного причин для того, чтобы отказываться от теплоизоляции из субъекта статьи.

Строительные блоки на основе полистирола Альфапор

Основные их преимущества:

• низкое водопоглощение (не более 2% от объема), что исключает проседание грунтов и увеличивает срок эксплуатации дорожного полотна;
• долговечность, достигающая 100 лет;
• низкий класс пожарной опасности;
• экологическая чистота за счет воздуха, составляющего 98% объема материала;
• удобство монтажа, в результате чего снижаются сроки и затраты при ведении строительных работ;
• высокие звукоизоляционные свойства, за счет которых снижается шумность в зданиях и сооружениях;
• легковесность (25—30 кг/1 м3), в результате чего облегчается перевозка материала, его перемещение обходится без применения тяжелых машин;
• прочность, позволяющая материалу не деформироваться и долго выдерживать высокие равномерные нагрузки.

Но все же основным преимуществом полистирола по сравнению с другими теплоизоляционными материалами является его конкурентная цена.

Узнать цену

«Позитивные» качества пенопласта!..

В пользу данного материала говорит ряд его свойств. А именно…

Свойства пенопласта, как утеплителя!

Теплоизоляция. Это свойство пенопласта как утеплителя обусловлено «воздухонаполненной» средой материала, так как воздух уже хороший теплоизолятор, а «заключенный» в пористых ячейках, не способен к конвективному теплообмену. Результат — низкая теплопроводность материала, что определяет их высокие теплоизоляционные качества. Ближайший конкурент пенопласта в сфере теплоизоляции — минеральная вата, но у пенопласта есть преимущества в простоте обработки и монтажа.

Теплоизоляция пенопластом

Чем ниже плотность пенопласта, тем выше его теплоизоляционные качества. Слой пенопласта низкой плотности в 10 см по теплоизоляционным качествам эквивалентен 40-см стене из сосны, 60-см стене из газобетона, 1м керамзитобетона или 4 м бетона. Это весомый аргумент в пользу использования пенопласта как утеплителя.

«Лояльная» совместимость пенополистирола с другими строительными материалами, что позволяет использовать оштукатуривание, утепленных пенополистиролом стен, различными видами штукатурных смесей. Также пенопласт не оказывает агрессивного воздействия на другие материалы.

Жизнестойкость материала в биологически активных средах, невосприимчивость к гниению, действию грибков, бактерий. Но!.. Пенопласт может прийтись по вкусу грызунам.

Защитите пенопласт от грызунов

Большой срок эксплуатации в критически-переменчивых условиях до 20 лет, в нормальных климатических средах — более 50 лет сохранения своих свойств пенопласта как утеплителя.

Пожароустойчивость полистирола обеспечивается добавлением в состав его сырья специальных ингредиентов — антипиренов, которые препятствуют активному горению материала.

Хорошие звукоизоляционные качества пенопласта в сфере акустики определяются плотностью пенопласта, а также видом пористости материала. Поговорим о звукопоглощающих свойствах и о звукоотражающих свойствах материалов.

Закрытая пористость большинства пенопластов (пенополистирольных, поливинилхлоридных, экструзионного полиэтилена) способствует качественному поглощению звука в диапазоне от 1600 до 2000 Гц (например, шум вентилятора), но в тоже время они хорошо отражают звук в широком диапазоне. Это определяет их применение в качестве звукоизоляционных материалов.

Поролон полиуретановый

Открытая пористость присутствует у таких пенопластов, как поролон полиуретановый. Такая структура определяет отличное звукопоглощение материала во всем звуковом диапазоне, и фактически полное отсутствие отражающего эффекта у материала. Это определяет применимость такого материала для организации отличной акустики в помещении, звуковых колонках и пр.

Пенопласт способен сохранять свою форму и размеры в диапазоне температур от -60 ОС до +95 ОС., и, не смотря на свою малую плотность, выдерживать довольно большие механические нагрузки.

Плюсы и минусы

У пенопласта есть как сильные стороны, так и слабые. Плюсы очевидны:

• низкая теплопроводность — 0,037-0,041 Вт/(м·K), сравнимая с минеральной ватой, что позволяет эффективно утеплять конструкции здания из кирпича, бетона, керамзитобетона, газосиликатных блоков и т.д.;
• способность сохранять эксплуатационные свойства в большом диапазоне температур: от -50oС до +75oС (если отсутствует контакт с открытым пламенем, начинает разрушаться при +160oС);
• низкая стоимость — относится к бюджетному виду материалов;
• простой монтаж — нет необходимости монтировать обрешетку, так как фиксируется клеевым способом;
• не требует опыта работы и специальных инструментов при проведении термоизоляции;
• малый удельный вес — не создает нагрузку на конструктивные элементы здания;
• не служит базой для размножения плесени и грибка;
• проявляет инертность к компонентам цементно-песчаного раствора, гипсу, слабым кислотам.

Минусы также есть, но на них потребители мало обращают внимания. Среди недостатков:

горючесть — класс Г3 (нормально горючие). Здесь необходимо уточнение: производители утверждают, что утеплитель самозатухающий из-за специальных добавок — антипиренов, о чем говорит маркировка буквой «С» (см. фото выше). Однако такое свойство во время опытов демонстрирует только продукция известных брендов: «Nova Chemicals», «BASF», «Polimeri Europa» и «Styrochem». Российские производители также вводят в состав антипирены, но эффекта самозатухания не получают: продукция прекрасно горит;

Горят пенопласт с облицовкой.

• выделение ядовитых веществ во время горения (синильная кислота, фосген, бромистый водород и др.) в результате чего человек во время пожара быстро теряет сознание и погибает;
• переход в текучую фазу в процессе горения — растекается по полу, увеличивая площадь пожара;
• выделение вредного для здоровья стирола при повышении температуры свыше +30oС;

• малый срок эксплуатации — 5-7 лет, в течение которых сохраняются первоначальные значения теплопроводности, хотя производители утверждают обратное, говоря о 30 годах и более. Лабораторные испытания, в ходе которых из стены извлекли плиту пенопласта, прослужившую 9 лет, показали, что из-за деструктивных процессов (появления раковин, полостей, увеличения плотности и уменьшения объема) коэффициент теплопроводности увеличился практически в 8 раз;
• усиливает (резонирует) внутриквартирные шумы. Здесь также нужны пояснения, так как на просторах интернета, в том числе и в Википедии, утверждается, что пенопласт имеет хорошие звукоизоляционные свойства. Но это миф. Утеплитель имеет закрытую ячеистую структуру и легкий вес. Поэтому не может отражать звуковые волны — нет массы и поглощать шумы — материал не пропускает воздух. Наоборот, высокая жесткость плиты и малая масса ведут к возникновению резонанса в районе 500 Гц, т.е. в самом центре бытовых шумов;
• неустойчивость к большинству растворителей красок — мгновенно плавится;
• интенсивно стареет под ультрафиолетовым излучением (солнечными лучами), о чем усиленно замалчивается производителями и продавцами;
• отсутствие паропроницаемости, хотя во всех справочниках приводятся цифровые значения, опровергающие данное утверждение. Проблема решается или правильным выбором толщины материала, что требует сложных расчетов, или устройством вентилируемого фасада и кровли;
• низкая механическая прочность — легко повреждается в процессе транспортировки, монтажа и эксплуатации.

Пенопласт пострадал от падения ветки.

Особо следует выделить взаимоотношение утеплителя с мышами — если они в доме завелись, то в первую очередь вред будет нанесен пенопласту.

Мыши постарались.

Что лучше — пенопласт или пенополистирол

Среди специалистов и домашних мастеров часто возникают споры, что лучше использовать для утепления: пенопласт или пенополистирол. Продвинутые посетители портала скажут, что это одно и то же. И будут правы. Ведь, с точки зрения химика, пенополистирол (он же стиропор) является не только классическим представителем пенопластов, но и основателем класса вспененных пластических масс.

На бытовом уровне не все так однозначно, так как пенополистирол связывают с такими материалами как «Пеноплэкс», «Технониколь», «Styrofoam», URSA, которые по структуре почти неотличимы от пенопласта, но производятся из экструдированного пенополистирола. Разобраться, где пенопластовый утеплитель, а где экструдированный пенополистирол просто: первый всегда белый, второй — цветной (окрашенный). При этом каждый производитель использует свой колер: «Технониколь» (желтый), «Пеноплэкс» (оранжевый), «Styrofoam» (голубой) и т.д.

Если касаться их эксплуатационных характеристик, то различия есть, но незначительные:

• у пенопласта выше показатель теплопроводности, что требует более толстого слоя теплоизоляции. А это потеря полезной площади помещения при утеплении изнутри;
• у экструдированного пенополистирола выше прочность и жесткость;
• пенопласт стоит намного дешевле (примерно 2 000 руб./м3 против 4 500 руб./м3).

Виды вспененного полистирола и их отличия

Существует два основных вида вспененного полистирола: блочный и экструзионный. Нужно заметить, что более современным и усовершенствованным является именно экструзионный вспененный полистирол. Он является не только хорошим утеплителем, но и экологически чистым материалом. Производство вспененного полистирола (экструзионного) происходит следующим образом: под действием давления и высокой температуры все компоненты пропускаются через специализированное оборудования, формируя плиты и блоки. Как уже было сказано выше, в их состав входит только воздух и полистирол, поэтому можно сразу же исключить токсическое действие на организм человека химическими соединениями, которые иногда присутствуют в других утеплителях.