Пенопласт состав и свойства: Особенности и свойства пенополистирола – статьи в интернет-магазине Материк

Состав, свойства и применение пенополистирола

Пенополистирол широко применяется в строительстве в качестве универсального утеплителя. Представляет собой газонаполненный материал, получаемый из полистирола и его производных, а также из сополимеров стирола. Благодаря своей структуре пенополистирол чрезвычайно лёгкий и недорогой материал, обладающий уникальными теплоизоляционными свойствами.

Состав пенополистирола

Содержание статьи

• 1 Состав пенополистирола
• 2 Технология получения материала
• 3 Свойства
• 4 Характеристики
  • 4.1 Крайне низкая теплопроводность
  • 4.2 Практически, абсолютная водонепроницаемость
  • 4.3 Прочность
  • 4.4 Химические свойства
  • 4.5 Звукоизоляция
  • 4.6 Биологические свойства
  • 4.7 Огнестойкость
• 5 Виды производимого пенополистирола
• 6 Хорошее применение
• 7 Критерии выбора
• 8 Видео

При вакуумном способе получения, газа в продукте вообще не будет. Вместо первого компонента, в зависимости от необходимости, могут использоваться другие полимеры. Например:

• Полимонохлорстирол;
• Полидихлорстирол;
• Сополимеры стирола с прочими одномерными (например, акрилонитритом).

Технология получения материала

Технология получения пенополистирола

Требует наличия на стадии изготовления разнообразных вспенивающих веществ для заполнения массы полимерного вещества газами. Это могут быть лёгкие для кипения углеводороды (такие, как петролейный эфир, изопентан, пентан или обычный дихлометан) или специальные вещества, которые образуют газ (аммоний нитрат, диаминобензол, азобисизобутиронитрил).

Помимо всего перечисленного, дополнительными компонентами получаемого изделия могут становиться разнообразные вещества, которые так или иначе улучшают его характеристики:

• Антипирены — объект статьи сам по себе не обладает высокой жароустойчивостью, а это значит, что в отдельных случаях эту жароустойчивость необходимо повышать при помощи добавления в полистирол веществ, которые обеспечивают достаточную огнезащиту;
• Пластификаторы — для уменьшения ползучести смеси в процессе застывания и высыхания;
• Наполнители — для изменения характеристик материала в целом и заполнения гранул чем-то ещё;
• Красящие вещества — для придания готовому пенополистиролу определённых эстетических качеств.

Исходя из названия этого материала, можно сделать вывод о том, что этот объект получают из исходного сырья — полистирола. В обычном случае, расплавленную массу полимера наполняют газом при помощи вспенивания.

В дальнейшем, готовая смесь полимерного материала и газа нагревается паром. Благодаря этому, гранулы увеличиваются в объёме и распределяются равномерно по всему объёму смеси и спекаются друг с другом в одно целое. В результате полистирол резко набирает в объёме.

Схема цеха по производству пенополистирола

Для получения огромных объёмов необходимого материала, количество полимера относительно небольшое. Сам материал очень лёгкий и после формования готов к дальнейшей физической обработке и использованию.

Помимо описанного способа, существуют методы получения этого материала при помощи углекислого газа (в том случае, если необходим жаростойкий пенополистирол), или без какого либо газа вообще (гранулы в нём заполнены вакуумом).

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.

Характеристики

Стоит остановиться подробнее на каждой из характеристик пенополистирола.

Схема утепления фундамента

Крайне низкая теплопроводность

Благодаря тому, что воздух составляет подавляющий объём во всём готовом изделии, можно судить о хороших теплоизолирующих качествах пенополистирола(а значит такой материал будет замечательно сохранять тепло в помещениях, повысит эксплуатационные сроки трубопроводов, обеспечит высокую надёжность и понизит потери тепла на тепломагистралях, послужит хорошей изоляцией на стационарных холодильных установках, защитит товары на складских помещениях, служит хорошим упаковочным материалом).

В наше время, когда цены на энергоносители скачут вверх ежемесячно, стоит подумать именно про максимальную изоляцию помещений от разного рода потерь тепла.

Если посмотреть на подавляющее большинство зданий в городах СНГ в тепловизор зимой, то можно увидеть, как потоки тепла покидают квартиры через стены наружу. С теплоизоляцией из субъекта статьи картина резко меняется. На смену ярко-красным и жёлтым пятнам(горячий, высокий уровень потерь тепла) приходят оттенки синего (потерь тепла почти не наблюдается) и фиолетового.

Стоит ли объяснять, что на обогрев такого помещения понадобиться куда как меньше энергии и тепла? И всё это, благодаря покрытию толщиной в 12 сантиметров. Вот насколько низка теплопроводность этого материала!

Практически, абсолютная водонепроницаемость

Готовое изделие почти не впитывает воду, совсем не разбухает, слабо подвержено процессу капиллярной диффузии (объект статьи не гигроскопичен и будет хорошей изоляцией от осадков, выпадения росы, высокой влажности).

Готовое изделие почти не впитывает воду

Так, например, известно, что объект совсем не гигроскопичен. Он не впитывает воду, даже будучи полностью погруженным в неё. Единственное явление проникновения воды в отдельные микроскопические гранулы материала. Но такое проникновение нельзя назвать значительным.

Даже при погружении в воду, объём поглощенной воды не будет превышать 3% от всего веса плиты. И даже в таком состоянии все прочие свойства материала не пострадают и останутся неизменными. Иначе говоря, изделие можно спокойно эксплуатировать в условиях с любой влажностью.

В то же время защита от проникновения водяного пара тоже радует. Скорость проникновения водяного пара в плиту составит не больше, чем 1% от самой скорости движения в воздушном пространстве вокруг пенополистирольной плиты. В то же самое время стоит отметить, что водяной пар и жидкая вода легко выходят из этого материала обратно.

Если соблюдать требования по эксплуатации, то можно использовать плиты для утепления цокольных этажей и подвальных стен. Там вещество изолятора будет находиться в постоянном контакте с грунтом, но на его свойствах это не отразится.

Прочность

Специалисты отмечают высокую прочность готового изделия и на изгиб и на сжатие. В зависимости от технологии изготовления, упругая зона деформирования пенополистирола может включать в себя 10% от всего объёма плиты. Если использовать в качестве исходного сырья не полистирол, а другие полимеры, то упругость материала можно повысить или снизить. Прочность готового изделия на сжатие, может составлять до 25 т на метр квадратный. Фактически, эта прочность недостижима для многих других материалов, которые имеют сходное с пенополистиролом применение.

Химические свойства

Говоря о химических свойствах, стоит упомянуть тот факт, что пенопласт чрезвычайно устойчив к подавляющему большинству химических веществ. Именно благодаря этому этот изолятор универсален и может эксплуатироваться в разнообразных средах.

В нормативных документах указана подробная сводка по устойчивости к распространённым веществам:

• Раствор соли (или морская вода) — полностью устойчив;
• Мыла и растворённые в воде смачивающие вещества — наблюдается стабильная устойчивость;
• Отбеливатели — устойчив;
• Разведённые в воде кислоты — устойчив;
• Серная кислота — быстро растворяется;
• Распространённые щелочные металлы — устойчив;
• Органические растворители — не устойчив;
• Насыщенные алифатические углеводороды, медицинский бензин — не устойчив;
• Углеводородные энергоносители — не устойчив;
• Спирты — условно устойчив.

При использовании лакокрасочных материалов, необходимо учитывать возможную вероятность нарушения структуры пенополистирола.

Звукоизоляция

Акустические свойства материала сильно зависят от одного фактора способности материала к преобразованию энергии звуковой волны в тепло. И именно здесь как нельзя кстати оказываются высокие теплоизоляционные свойства субъекта статьи. Речь идёт о ячеистой структуре пенополистирола.

Для полной звукоизоляции помещения необходима пенополистирольная плита толщиной в два или три сантиметра. В дальнейшем, чем выше толщина плиты, тем выше соответствующие свойства.

Также стоит отметить, что свойства самого пенополистирола могут быть улучшены, если создавать объект с высоким содержанием открытых пор и гранул воздуха.

Биологические свойства

Говоря о биологической устойчивости субъекта статьи, стоит вспомнить о том, что он не представляет никакого интереса ни для микроорганизмов, ни для каких либо еще насекомых или животных. Он не создаёт для них благоприятную среду, не пригоден в еду ни одному живому существу, не подходит для грибков и плесени. Пенополистирол биологически нейтрален и устойчив.

Также следует отметить, что изделие совершенно не токсично ни для человека ни для прочих живых организмов. По крайней мере, на протяжении многих лет использования этого вещества в качестве упаковочного, никаких происшествий, отравлений или ранений не было отмечено. Из этого вещества делают упаковки для пищевых продуктов.

Огнестойкость

Пенополистирол устойчив к пожарам. Его температура горения в два раза превышает аналогичную у бумаги, и в 1.8 раза превышает температуру самовоспламенения необработанной древесины.

Пенополистирол горит, как и многие другие материалы, но сам по себе горение не поддерживает. Если открытого огня не будет, то пенополистирол потухнет через несколько секунд.

Также, отмечается высокая долговечность материала (не разлагается под действием окружающей среды, срок годности в нормальных условиях почти неограничен.

Виды производимого пенополистирола

Применение пенополистирола возможно разнообразными методами. Однако, свойства объекта говорят сами за себя.

Хорошее применение

• Теплоизоляция;
• Гидроизоляция и влагоизоляция.
• Звукоизоляция.

Критерии выбора

Наиболее интересным является употребление в строительстве. Однако, применение материала именно в этой области мало изучено. Существует ряд критики именно по этому вопросу. Однако, с развитием технологии каркасного строительства, изделие активно используется на малых и крупных строительных предприятиях.

Пенополистирол в строительстве

Уже исходя из вышеописанного технического процесса, можно сделать вывод о том, что этот компонент будет чрезвычайно лёгким и недорогим, и может широко применяться в строительном производстве в качестве универсального утеплителя для стен или упаковочного материала.

Как и любой другой строительный материал, пенополистирол подвергался многочисленным проверкам и исследованиям. Благодаря этим исследованиям, свойства пенополистирола уже полностью изучены. Пенополистирол — объект, которым пользуются в строительстве на протяжении длительного периода времени.

Выбор конкретной марки пенополистирола должен зависеть от условий эксплуатации изделия.

 

Видео

Свойства | Пенолидер

Пенопласт (пенополистирол)  — это тепло- и звукоизоляционный материал белого цвета, на 98% состоящий из воздуха, заключенного в миллиарды микроскопических тонкостенных клеток из вспененного полистирола.

Достоинства пенопласта (пенополистирола):

• Пенопласт обладает отличными теплоизолирующими свойствами, которые не изменяются при повышении или снижении температуры окружающей среды, влажности воздуха;
• Пенопласт является нетоксичным, биологически безопасным для человека и животных материалом, который кроме своего основного применения в строительстве, часто используется в качестве упаковки продуктов питания;
• Продукты сгорания пенопласта не более токсичны, чем продукты сгорания древесины. К тому же, в настоящее время в качестве сырья для пенопласта применяется самозатухающий пенополистирол, в результате чего пенопласт не поддерживает горения и при исчезновении источника повышенной температуры затухает;
• Пенопласт — это чрезвычайно легкий материал, 98% его объема составляет воздух, благодаря чему довольно удобен и прост при монтаже, укладке и креплении;
• Пенопласт не вступает во взаимодействие с соединениями, входящими в состав цемента, асфальта, гипса, рубероида, не подвержен воздействию влаги, извести. Кроме того, он практически инертен по отношению к аммиаку, слабым минеральным и органическим кислотам;
• Пенопласт не подвержен воздействию микроорганизмами и не создает благоприятной среды для развития водорослей и грибов;
• Легкость обработки при помощи любых подсобных инструментов, в том числе пилы, ножа и т.п., возможность склеивания с различными строительными материалами.

По показателям физико-механических свойств плиты пенопласта должны соответствовать нормам, изложенным в ГОСТ 15588-86.

Наименование показателя	Норма для плит первой категории качества
	М-15	М-25	М-35	М-50
Плотность, кг/м3	до 15	от 15,1 до 25	от 25,1 до 35	от 35,1 до 50
Прочность на сжатие при 10 % линейной деформации, МПа, не менее	0,04	0,08	0,14	0,16
Предел прочности при изгибе, МПа, не менее	0,06	0,16	0,20	0,30
Теплопроводность в сухом состоянии при (25±5)°С, Вт/(м•К), не более	0,043	0,041	0,038	0,041
Время самостоятельного горения плит типа ПСБ-С, с, не более	12
Влажность, %, не более	12
Водопоглощение за 24 ч, % по объему, не более	4,0	3,0	2,0	2,0

Структура, свойства, подготовка, использование и часто задаваемые вопросы

Перейти к содержимому

Что такое полистирол?

Полистирол – Структура:

Полистирол – это тип пластика, изготовленный из мономера стирола. Он часто используется в пищевой упаковке, а также является распространенным компонентом изоляции из пенополистирола. Полистирол можно перерабатывать, но он не биоразлагаем.

Заполните форму для экспертного академического руководства!

Класс
— Класс 6Класс 7Класс 8Класс 9Класс 10Класс 11Класс 12

Целевой экзамен
JEENEETCBSE

+91

Предпочтительный временной интервал для звонка 0pm

Укажите, что вас интересует
Занятия в прямом эфиреЗанятия в записиТест SeriesSelf Learning

Language
— EnglishHindiMarathiTamilTeluguMalayalam

Подтвердите OTP-код (обязательно)

Я согласен с условиями и политикой конфиденциальности.

Структура полистирола

• Полистирол представляет собой синтетический полимер, изготовленный из мономера стирола. Это аморфный термопласт, растворимый в органических растворителях. Полистирол представляет собой белое твердое вещество без запаха и вкуса. Он нетоксичен и нерастворим в воде.
• Полистирол – универсальный полимер. Его можно использовать для изготовления как жестких, так и гибких изделий. Он часто используется для изготовления упаковочных материалов, таких как чашки, тарелки и контейнеры для пищевых продуктов. Он также используется для изготовления таких продуктов, как игрушки и изоляция.

Свойства полистирола

Полистирол представляет собой термореактивный пластик, изготовленный из мономера стирола. Это бесцветный, твердый и хрупкий материал. Это изолятор и имеет низкую теплопроводность. Он также является плохим проводником электричества. Полистирол не подвергается биологическому разложению и устойчив к большинству растворителей.

Получение полистирола из бензола

• Бензол сначала очищают перегонкой. Затем его смешивают со стирольным мономером в присутствии катализатора. 9Затем смесь 0040
• нагревают, чтобы вызвать полимеризацию мономеров.
• Затем полимеризованный продукт собирают и очищают.

Использование пенополистирола

• Пенополистирол — это легкий и недорогой пластик, который используется для изготовления чашек, тарелок и других предметов общественного питания.
• Также используется в качестве изоляции в зданиях и для упаковочных материалов.
• Пенополистирол можно перерабатывать, но чаще всего нет.
• Пенополистирол — это универсальный легкий продукт, который можно использовать по-разному. Он часто используется в качестве упаковочного материала для защиты хрупких предметов во время транспортировки. Пенополистирол также используется в качестве изоляции в зданиях и в качестве наполнителя в таких изделиях, как подушки и матрасы.
• Одним из самых больших преимуществ пенополистирола является его способность защищать объекты от повреждений. Пена очень мягкая и может принимать форму объекта, который она защищает. Пена также очень легкая, что облегчает ее транспортировку.
• Пенополистирол также является хорошим изолятором. С его помощью можно сохранять тепло зимой и прохладу летом. Пену также можно использовать для изоляции труб и электропроводки.
• Пенополистирол также является хорошим наполнителем. Его можно использовать для заполнения пробелов в таких изделиях, как подушки и матрасы. Это помогает сделать продукты более удобными в использовании.

Пищевая упаковка и вопрос безопасности полистирола

• Полистирол представляет собой синтетический полимер, изготовленный из мономера стирола. Это белый, без запаха и инертный пластик, легкий и термостойкий. Полистирол используется в различных областях, включая упаковку для пищевых продуктов.
• Безопасность полистирола для упаковки пищевых продуктов была поставлена ​​под сомнение по ряду причин. Некоторые люди считают, что полистирол может выделять стирол в пищу, что может быть вредным. Однако нет никаких доказательств того, что стирол представляет опасность для здоровья в тех же количествах, что и в пищевой упаковке. Фактически, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов определило, что полистирол безопасен для контакта с пищевыми продуктами.
• Несмотря на безопасность полистирола, некоторые люди предпочитают избегать его из-за опасений относительно его потенциального воздействия на здоровье. Если вас беспокоит безопасность полистирола, существует ряд альтернативных материалов для упаковки пищевых продуктов, включая бумагу, картон и стекло.

Похожие материалы

Полистирол Структура | Всесторонний обзор

1 марта 2023 г. Сагар Хабиб

Быстрая навигация

Структура полистирола

Полистирол представляет собой термопластичный полимер, полученный из мономера стирола и естественно прозрачный. Он коммерчески доступен в двух формах, а именно: твердый пластик и жесткий пенопласт . Одной из отличительных особенностей полистирола является то, что он размягчается при нагревании, а его пленкам и листам можно придавать различные формы для использования в различных целях. Это один из крупнейших пластиковых товаров в мире, занимающий примерно 7% доли рынка термопластов.

В этой статье я подробно расскажу о структуре полистирола и о том, как она влияет на общие свойства полимера и другие аспекты.

Химическая структура и состав полистирола

Полистирол представляет собой линейный полимер, содержащий повторяющееся звено мономеров стирола, представляющее собой органическое соединение с молекулярной формулой C8H8. Полимеризация стирольных мономеров происходит посредством аддитивной полимеризации, при которой двойная связь, присутствующая в молекуле стирола, расщепляется, и полученные мономеры соединяются друг с другом ковалентными связями с образованием длинноцепочечного полимера.

Химический состав полистирола можно обозначить как [Ch3-CH(C6H5)]n, где n — количество повторяющихся звеньев. Повторяющееся звено полимера полистирола представляет собой стирольный мономер, который содержит винильную группу и бензольное кольцо. Бензольное кольцо представляет собой шестичленное углеродное кольцо с чередующимися одинарными и двойными связями, а винильная группа состоит из двух атомов углерода, связанных двойной связью и присоединенных к атому водорода.

Химическая структура полистирола придает ему уникальные физические и механические свойства , такие как прозрачность, жесткость и легкий вес. Молекулярная масса полистирола может варьироваться от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч, в зависимости от производственного процесса.

Существуют различные методы производства полистирола, такие как суспензионная полимеризация, эмульсионная полимеризация и массовая полимеризация. Эти методы различаются способом диспергирования мономеров стирола в реакционной среде и условиями, в которых протекает процесс полимеризации. Выбор метода производства может повлиять на механические и физические свойства полистирольного изделия.

Молекулярная масса полистирола

Молекулярная масса полистирола зависит от количества мономеров стирола, подвергшихся полимеризации. Полистирол может иметь различную молекулярную массу от нескольких тысяч до миллионов дальтон. Молекулярную массу полистирола можно определить с помощью нескольких методов, таких как гель-проникающая хроматография (ГПХ) и масс-спектрометрия.

Молекулярная масса полистирола является решающим фактором, влияющим на его свойства. Полистирол с высокой молекулярной массой проявляет повышенную жесткость и более высокую температуру плавления 90×101 по сравнению с полистиролом с низкой молекулярной массой. Более того, с увеличением молекулярной массы полистирола увеличивается и его вязкость, что приводит к трудностям в переработке.

Как структура полистирола влияет на его переработку

Структура полистирола является решающим фактором, определяющим его технологические свойства. Молекулярная масса полимера является одним из основных факторов, влияющих на переработку. Более высокая молекулярная масса приводит к повышенной вязкости, что может создавать проблемы во время обработки, особенно в процессах плавления, таких как 9.0101 литье под давлением

и экструзия .

Более высокая вязкость может привести к снижению скорости обработки и увеличению потребления энергии. Поэтому важно учитывать молекулярную массу полистирола при переработке, чтобы избежать трудностей и обеспечить эффективное производство.

Жесткость полистирола — еще одна структурная особенность, которая может повлиять на его обработку. Его относительно негибкая структура делает его более хрупким, что может вызвать проблемы при обработке, такие как растрескивание и разрушение. Чтобы смягчить эту проблему, в качестве добавок для повышения гибкости могут быть добавлены пластификаторы.

Метод, используемый для производства полистирола, может оказать заметное влияние на его технологические свойства. Метод производства может повлиять на распределение молекулярной массы, что, в свою очередь, может повлиять на свойства материала.