Особенности негорючего пенополистирола

Вспененные полимеры применяются на практике в разных направлениях уже несколько десятилетий. В последние годы самым популярным газонаполненным материалом стал негорючий пенопласт, который используют для утепления домов.

Доступная для большинства населения цена, надежные эксплуатационные качества, простота монтажа термостойкого пенополистирола позволили ему значительно потеснить на рынке изолирующих материалов остальную продукцию.

Способ получения

На сайтах компаний-поставщиков часто присутствуют близкие названия: пенополистирол (иногда экструдированный), пенопласт, пеноплекс, пенополиуретан и некоторые другие. Полезно понять — о чем идет речь в каждом случае.

Пенопластами называют класс полимеров (пластмасс), в которых между цепями органической матрицы содержатся ячейки с воздухом. Если микрополости соединены друг с другом, продукт называют поропластом.

Пенопласты получают смешиванием больших молекул полимера или средних молекул олигомера с твердыми газообразователями, легкокипящими жидкостями или инертным газом.

Существуют технологии, в которых газ образуется при химической реакции органического сырья. Форму вспененному продукту придают охлаждением или специальными приемами отверждения.

Пенополистирол – это результат вспенивания суспензии стирола пентаном или изопентаном. Первичный продукт имеет форму гранул. После нагревания гранулированные частицы вспениваются, затем спекаются.

Существует модификация пенополистирола, получаемая полимеризацией мономера. Образовавшийся полимер смешивают с добавками, образующими поры. Полученную смесь пропускают через экструдер.

В результате образуется вспененный полимер стирола с высокой плотностью. Экструдированный пенополистирол, часто называемый пеноплексом. Это продукт с хорошей теплоизолирующей способностью. Он может использоваться для утепления домов даже на Крайнем Севере.

Среди вспененных продуктов большой популярностью пользуется пенополиуретан, который известен также как поролон. Его получают вспениванием жидкой реакционной смеси мономеров с добавками кремнийорганических компонентов, пенообразователей (воды или фреона), веществ большой поверхностной активности.

Варьированием условий проведения процесса можно получать полимеры различной жесткости. Они обладают условно негорючими свойствами. Вспененные полиуретановые продукты с усиленной матрицей используют как утеплители.

Воспламенение и выделение дыма

Производители называют многие вспененные полимеры негорючими. Строго говоря, органические вещества могут становиться полностью негорючими только при условии обволакивания каждой структурной единицы молекулы антипиреновыми добавками. Такая степень насыщения антипиренами имеет место только у избранных модифицированных материалов.

Класс горючести обычного пенополистирола максимально высокий, четвертый. Вспененный полимер может воспламеняться при температуре 210 °C. Некоторые условно негорючие виды пластмасс, содержащие большое количество добавок, выдерживают температуру 440 °C, а затем загораются.

После начала горения температура очень быстро достигает 1200 °C. Процесс сопровождается выделением большого количества дыма. Это обусловлено высокой массовой долей углерода в продукте.

Существуют способы уменьшения дымообразования посредством прибавления к исходной реакционной смеси дымопоглощающих компонентов. Изменение технологии может повышать негорючие свойства.

Сокращение объема дыма уменьшает опасность только в некоторой мере. Горение обычного вспененного полистирола сопровождается выделением вредных веществ:

• исходных мономеров;
• паров вспенивателя;
• продуктов их термического окисления.

Уменьшить риск воспламенения, последующего горения можно модификацией технологии, которая заключается в добавлении антипиреновых веществ. Параллельно используется другой метод снижения пожарной опасности, увеличение негорючих качеств пенополистирола.

Для вспенивания используют не легколетучие растворители типа пентана, и углекислый газ, который не горит сам и не поддерживает горение прилежащих веществ. Полученный продукт принято называть самозатухающим. Он относится к классу горючести, обозначаемому как Г3. Следовательно, негорючим продукт называть нельзя.

Класс горючести

Производство термостойкого пенополистирола более затратное, продукция стоит дороже. Чем совершеннее модифицированная технология, тем ниже горючесть получаемого пенополистирола. Все характеристики негорючего материала обязательно указывают в сертификате.

Некоторые поставщики пенополистирола заявляют об исключительных показателях термоустойчивости, принадлежности вспененного полимера к классам горючести Г1 или Г2. Это спорная информация, часто основанная на устаревшей методике определения горючести.

Согласно ужесточенным государственным требованиям, к первым двум классам горючести может относиться только продукция, не образующая разбрызгивающихся капель. Пенополистирол, который называют негорючим, такими свойствами не обладает.

Часто поставщики показывают видеозаписи, изображающие поджигание подвешенного в воздухе образца негорючего утеплителя. В таком положении капли пенополистирола падают вниз, действительно, не разбрызгиваются.

Совершенно другая картина будет наблюдаться при поджигании образца, лежащего на негорючей подложке. Такие кадры показывают не часто, потому что отлетающие в разные стороны из очага искры приводят к возгоранию в конечном итоге всего образца пенополистирола. Негорючие свойства видеозаписью не подтверждаются.

Возможно, отдельные производители модифицируют технологию получения пенополистирола, насыщения его антипиренами до уровня негорючести класса Г2. Это отображается в маркировке продукта, технических рекомендациях по эксплуатации. Стоит помнить о том, что полностью негорючий пенополистирол современные методы получить не позволяют.

Полиуретан

Ближайший сосед по рейтингу утеплителей – пенополиуретан, сделан из разных мономеров: изоцианата и многоатомного спирта.

В отличие от негорючего полимеризованного стирола полиуретан содержит азот. Теоретически этот факт позволяет говорить о его большей термостабильности. При соединении мономеров под действием воды выделяется углекислый газ. Он обладает абсолютно негорючими свойствами.

Объем газа в жестких видах пенополиуретана достигает 90%. Материал очень легкий, значительно в большей мере термостойкий, чем пенопласт.

Негорючие свойства усиливаются при добавлении в спиртовую составляющую антипиренов. В настоящее время этот компонент является обязательным при производстве утеплителей. Информации о принадлежности продукции из вспененного полиуретана к классу Г2, тем более к Г3, можно верить.

Применение

Утепление зданий вспененными полимерами – хорошее экономическое решение вопросов энергосбережения. Монтаж наружного слоя полимера значительно сокращает потери тепла.

В нашей стране это актуально практически во всех регионах. Особую популярность материалы завоевали в зонах сурового климата. Покупая продукцию нужно тщательно изучить сертификаты, обратить внимание на указания относительно месторасположения утеплителя.

Некоторые материалы предназначены для монтажа только на цоколе и фундаменте. Следует выяснить возможные атмосферные, механические нагрузки; рекомендуемую методику монтажа.

Анализируя информацию обо всех видах пенополистирола, других вспененных полимерах, можно сделать правильный выбор, обеспечить максимальную безопасность.