Основният материал за EPS е стирен. Химиците признаха полимеризационните свойства на този нискомолекулен (мономерен) ненаситен водород още през 19 век и започнаха да произвеждат полистирол - т.е. полимеризиран стирен - в лабораторни условия. През 20-те години на миналия век германският химик и носител на Нобелова награда Херман Щаудингер поставя основите на индустриалното производство на полистирол чрез своите изследвания върху полимерната химия.
Промишлено производство на експандиран полистирол
IG Farben в Лудвигсхафен произвежда експандиран полистирол в големи мащаби от 1931 година. От 1949 г. BASF пое това подразделение като наследник на IG Farben. Германският патент за стиропор е предоставен на BASF през 1950 г. Американската химическа група Dow Chemical представи на пазара патентована паралелна разработка под марката Styrofoam.
Полистирол - стандартна пластмаса
Полистиролът е стандартна пластмаса, която може да се използва по различни начини; в световното производство се нарежда на четвърто място след полиетилен, полипропилен и поливинилхлорид (PVC). Полистироловите продукти се използват, например, като абсорбиращ шок материал, като изолационен материал за електрически инсталации, за производство на технически фолиа и за топлоизолация.
Полистиролът като топлоизолация: EPS и XPS
Като топлоизолационен материал, полистиролът се използва или като EPS (експандиран полистирол) или XPS (екструдиран полистирол). И двата изолационни материала са направени от екструдиран полистиролов гранулат. За производството на EPS полистироловите топки също се разширяват, което помага да се оптимизират топлоизолационните свойства и други физични свойства на материала. EPS и XPS са еднакви по своите изолационни характеристики. Поради силно затворената си клетъчна структура, XPS, който се предлага само в твърда листова форма, е особено устойчив на натиск и нечувствителен към влага, особено в сравнение с EPS. EPS, от друга страна, е по-гъвкав. Например EPS се предлага и като гранулат за насипна изолация и вдухвана изолация, както и с еластични качества.
EPS като топлоизолационен материал: Отлични топлоизолационни характеристики и гъвкаво използване
Подобно на XPS и PUR / PIR, EPS е утвърден синтетичен изолационен материал. Пазарният му дял в Германия е около 30%. Заедно с минералната вата (каменна и стъклена вата) EPS е един от най-популярните изолационни материали на германския пазар на строителни материали. Високите показатели на топлоизолация, много гъвкавите възможности за нанасяне, простата обработка и много достъпната цена на този изолационен материал допринасят за това. EPS може да се използва практически за всички видове изолация. Въпреки това, звуковите и топлозащитните свойства на EPS са ограничени.
Таблица 1: Свойства на EPS с един поглед
Топлопроводимост | 0,035 - 0,045 W / mK |
---|---|
Клас строителни материали | Стари: B1, B2 (трудно или нормално запалими), нови: E (нормално запалими без защита от пламък) |
минимална дебелина на изолацията съгласно EnEV 2014 | 14 см |
Насипна плътност | 15 - 30 кг / м3 |
Цена на м2 | 5 - 20 EUR |
От какви суровини е направен EPS?
Суровините за EPS са или суров нефт, или природен газ, от който стиренът първо се получава чрез дестилация и след това се полимеризира. EPS е синтетичен изолационен материал на органична основа. Състои се от 2% полистирол и 98% въздух. Като добавки се използват пропеланти (пентан) и забавители на горенето (изключително хексабромоциклододекан, HBCD).
Как се произвежда EPS?
За производството на EPS полистироловият гранулат се разширява предварително при температури от 90 ° C с помощта на пара и с помощта на разпенващия агент пентан, сферите от полистирол се разширяват с 20 до 50 пъти първоначалния си размер. След това експандираните пенопласти се разпенват или пресоват под термично въздействие, за да образуват листове, блокове или EPS формовани части. Физическите свойства на изолационните елементи от EPS могат да се влияят и контролират от продължителността, температурата и други производствени параметри. Структурата на частиците на полистироловия гранулат се запазва по време на производството на изолационните елементи, експандираните полистиролови топки са здраво заварени.
Как изолационните елементи EPS излизат на пазара?
Изолационните елементи EPS се предлагат на пазара под формата на твърди панели от твърда пяна или блокове, елементи с форма на EPS - например изолационни клинове - като еластични, подвижни листове или като гранули от експандиран полистирол. Наличните в търговската мрежа EPS панели са с дебелина между 20 и 200 мм. По-дебелите панели не само осигуряват по-ефективна топлоизолация, но също така увеличават якостта на натиск и общата механична стабилност на изолацията.
EPS - изключително евтин изолационен материал
С цена от 5 до 20 евро на м2, EPS е един от най-евтините изолационни материали на пазара и дава възможност за много икономична топлоизолация. За сравнение: минералната вата струва между 10 и 20 евро на м2, цената на квадратен метър XPS изолация е между 18 и 30 евро.
ETICS и композитни строителни материали
EPS е класически материал за композитни изолационни материали и за топлоизолационни композитни системи (ETICS). Композитните изолационни материали на базата на EPS се произвеждат под формата на покрити панели или листове. Това включва също така наречените EPS предпазни листове за особено здрава топлоизолация с EPS, които се използват например за изолация на покрива.
Производител на EPS изолационни елементи
Изолационните елементи EPS се произвеждат от множество производители на строителни материали в Германия и Европа. Добре известни производители са лидерът на пазара BASF ("Styropor", "Neopor" и др.), Austrotherm, Dow Chemical, Isobouw и Isover. ETICS, базирани на EPS, идват например от Austrotherm, Brillux и Isover, но се предлагат и от много други доставчици на строителна техника.
Какви са физичните свойства на EPS?
Топлопроводимостта (? - Ламбда) на EPS е между 0,035 - 0,045 W / mK (вата на метър х Келвин). Той е до голяма степен идентичен с изолационните характеристики на минералната вата и XPS и е надвишен само с PUR / PIR, чиято топлопроводимост е само 0,02 до 0,025 W / mK. Както при другите пластмаси за топлоизолация (XPS, PUR / PIR), отличните изолационни свойства са резултат от затворената клетъчна структура на материала, което води до висока термична устойчивост дори при ниска дебелина.
Ограничени възможности за топло и звукоизолация
Подобно на XPS, EPS има само много ограничени възможности за топло и звукоизолация - следователно не е първият избор за сгради, които имат високи изисквания и в това отношение. Въпреки това, добрата звукова и топлинна защита може да се постигне чрез композитни строителни материали и ETICS на базата на EPS.
Колко отворен за дифузия е EPS?
EPS е фундаментално паропропусклив изолационен материал, неговата устойчивост на дифузия на водна пара е между 20 и 100? и следователно също е по-ниска от, например, при XPS с 80 до 200? Тук се произвежда EPS изолация с различни свойства на материала. Версиите, които са силно пропускливи за дифузия, са подходящи и за вътрешна изолация на външни стени, което поставя особено високи изисквания към капилярната активност на изолационния материал. Например панелите от калциев силикат са предпочитан материал за обновяване на стари сгради поради тяхната отвореност за дифузия и капилярна активност, за да се постигне устойчиво регулиране на влагата в сградата. Вашата устойчивост на дифузия на водна пара е 5 до 20? - EPS определено може да се „състезава“ тук в горната част.
Ограничена противопожарна защита
Експандираният полистирол е запалим материал. Топи се при температури малко над 100 ° C и се разлага от около 300 ° C. При изгаряне на капките EPS се получават стирен с точка на възпламеняване 31 ° C и пентан, който се запалва при температури до -50 ° C. В случай на пожар изолацията от EPS може да действа като ускорител на пожара, но добавянето на огнезащитен HBCD има положителен ефект върху поведението на EPS при пожар. EPS изгаря с много дим и отделя токсични газове. В дългосрочен план е устойчив на температура до около 85 ° C. Огнеупорни покрития и композитни изолационни материали на базата на EPS могат да се използват за оптимизиране на противопожарните свойства на сгради, изолирани с EPS.
Таблица 2: EPS и други топлоизолационни материали в сравнение
Изолационни материали | Топлопроводимост (W / mK) | Минимална дебелина на изолацията според EnEV (cm) | Разходи на м2 (евро) |
---|---|---|---|
EPS / стиропор | 0,035-0,045 | 14-ти | 5 - 20 EUR |
XPS | 0,035-0,045 | 14-ти | 18-30 EUR |
PUR / PIR | 0,02-0,025 | 10 | 10-20 EUR |
Каменна вълна (27,50 евро на Amazon *) | 0,035-0,040 | 14-ти | 10-20 EUR |
Калциево-силикатни плоскости | 0,065 | 20-ти | 80 EUR |
DIN стандарти, класове строителни материали, EnEV
Стандартът на ЕС DIN EN-13501-1 приписва EPS на строителни материали клас E - обикновено запалими без специална защита от пламък. Съгласно стария национален стандарт DIN 4102-1, той принадлежи към клас строителни материали B1 (забавители на горенето) с добавяне на забавители на горенето и към клас строителни материали B2 (обикновено запалими) без защита от пламък. EPS изолацията с минимална дебелина на изолацията 14 см отговаря на изискванията на Наредбата за енергоспестяване (EnEV) 2014. По този начин EPS, като XPS и минералната вата, постигат U-стойност (коефициент на топлопреминаване) от 0,24 W / (m²K), определена от EnEV.
съвети и трикове
EPS изолационните елементи са изработени от експандиран полистирол. Те имат отлични топлоизолационни свойства, влагоустойчиви са и еластични. Като гранулат EPS е подходящ и за насипни и вдуваеми изолации.
Области на приложение за топлоизолация с EPS
EPS може да се използва изключително гъвкаво и покрива почти цялата гама от различни видове изолация. Областите на приложение на EPS за топлоизолация са например:
- Изолация на сърцевината и изолация на кухини: EPS се използва тук като гранули и под формата на насипна или издута изолация.
- Изолация на покрива: Изолацията на покрива с EPS е възможна във всички форми и варианти - изолационният материал е подходящ както за скатни покриви, така и за изолация на плоски покриви. Обикновено панелите EPS за изолация на покрива са снабдени с битумна ламарина (26,99 евро на Amazon *) или някаква друга защита срещу механични натоварвания и атмосферни влияния. За изолацията на плоския покрив се използват или EPS твърди дунапренени панели с и без фалц или подвижни EPS листове. Изключително големи EPS изолационни плоскости със и без фалц се използват за изолация над гредите. Изолацията между гредите често се извършва с гъвкави EPS изолационни елементи. Изолацията под под греди EPS обикновено е ламинирана със строителни дъски.
- Фасадна изолация: С широкомащабна фасадна изолация EPS позволява както икономична, така и ефективна топлоизолация. Изолационният материал е подходящ и за вътрешна изолация на външни стени и завеси със задна вентилация.
- Ударна шумоизолация: Поради своята устойчивост EPS твърдите пенопластови панели са идеално подходящи за изолация на ударен звук, за това има специални панели, изработени с еластични качества.
- Изолация на пода и тавана: Предлагат се и специални панели за изолация на пода с EPS, които са подходящи и за вътрешната изолация на тавани.
- Периметрова изолация: Благодарение на своята устойчивост и устойчивост на влага, EPS може да се използва и за периметрова изолация. XPS обаче е предпочитаният материал, особено при много тежки товари.
- Вътрешна топлоизолация.
- Композитни изолационни материали и ETICS.
Предимства на топлоизолацията с EPS
Предимствата на топлоизолацията с EPS са:
- Отлични характеристики на топлоизолация.
- Висока икономическа ефективност благодарение на ниската дебелина на изолацията.
- Устойчивост, влагоустойчивост и устойчивост на атмосферни влияния.
- Дифузионна отвореност и капилярна активност: EPS е дифузионно отворен и капилярно активен материал, със съответните качества е подходящ и за обновяване на стари сгради и / или вътрешна изолация на външни стени.
- Ниско тегло: Благодарение на ниската си насипна плътност, изолацията EPS е много подходяща и за чувствителни към тегло строителни зони - например за изолация на скатен покрив. По време на строителния процес, ниското тегло позволява безпроблемна работа.
Недостатъци на топлоизолацията EPS
Недостатъците на топлоизолацията EPS са
- Производство на базата на суров нефт и природен газ: EPS, подобно на други пластмаси, използвани за топлоизолация, има неблагоприятен енергиен баланс. Също така се прави от ограничени суровини.
- Много ограничени топло- и звукоизолационни свойства.
- Запалимост: Без добавяне на забавители на горенето, EPS обикновено е запалим. В случай на пожар той отделя токсични емисии.
Как се обработва EPS?
EPS може да се реже, пробива, реже или смила с обичайните дървени инструменти. Освен това за обработка на EPS може да се използва и така нареченото горещо рязане на тел (термично рязане) със специално режещо устройство - едно от предимствата на тази форма на обработка е, че се избягват потенциално вредни фини прахове. EPS изолационните елементи обикновено се прикрепват с помощта на цялостно залепване или дюбели. В контекста на ETICS, EPS изолацията може да бъде прикрепена и с помощта на релсова система.
Демонтаж, рециклиране, обезвреждане
При изолираната EPS изолация усилията за демонтиране са ниски, а залепените EPS панели и изолационни елементи обаче са високи. За чисти отпадъци от EPS е теоретично възможно да се рециклират като насипна изолация или вдлъбнати материали в бетонна конструкция, но това не играе роля на практика поради икономическите разходи. EPS се изхвърля правилно чрез контролирано изгаряне на отпадъци или на сметището на строителни материали.
Наредби за безопасност и защита на здравето
Полистироловите изолационни материали първоначално отделят стирен, който е вреден за здравето и следователно трябва да се използва само след минимално време за съхранение от четири седмици. Според това инсталираната EPS изолация е безвредна за здравето. Огнезащитният HBCD има токсични и биоакумулиращи (натрупващи се в организма) свойства, които са особено важни при производството и обезвреждането на EPS. При обработката на EPS може да има замърсяване от фин прах и стирен (от материал, който не е бил съхраняван достатъчно дълго или от горещо рязане). Поради това, когато редовно се занимавате с EPS, съответните правила за безопасност на труда - носенето на дихателна маска и евентуално специални ръкавици - трябва да бъдат стриктно спазвани.
съвети и трикове
EPS е много гъвкав и е подходящ за почти всички видове изолация. Материалът позволява ефективна, както и икономична топлоизолация. Недостатъците произтичат предимно от много ограничените топло- и звукоизолационни свойства, които обаче могат да бъдат оптимизирани с покрития и композитни изолационни материали.