Полімерна теплоізоляція: популярні матеріали

Ринок нині відрізняється великою різноманітністю. Він надає кожному майстру широкі можливості для того, щоб витрачати менше коштів на опалення житла та поліпшити якість перебування в ньому. Серед усього різноманіття значно виділяється полімерна теплоізоляція, як володіє легкістю, вражаючою міцністю і малою теплопровідністю.

Призначенням будь-якого теплоізоляційного матеріалу є підвищення характеристик енергоефективності. Цього можна досягти, запобігаючи втрати тепла з ізолюються обсягу в холодну пору року, і проникнення теплих мас ззовні в теплу пору. Основою виготовлення матеріалів для теплоізоляції є властивість молекул рухатися з мінімальною швидкістю в нерухомому і сухому повітрі, оскільки саме від швидкості руху молекул і залежить здатність передачі тепла. Розберемося, чому полімерна теплоізоляція є одним з найбільш ефективних видів енергозберігаючих ізоляцій.

Види і способи отримання теплоізоляційних полімерів

Основою для даного виду теплоізоляційних матеріалів є органічні полімери, які нерідко іменуються як газонаповнені пластмаси. Така термоізоляція в основному застосовується в промисловості, в будівельній галузі, а також при виробництві побутових приладів і обладнання. У сфері виробництва промислового устаткування застосовується полімерна ізоляція трубопроводів з використанням полістиролу, пінополіуретану і пінопласту – продуктів на основі полімерів.

Існує класифікація, згідно з якою полімерні матеріали поділяють на кілька груп, кожна з яких відрізняється будовою структури:

  • пінопласти, у яких осередки замкнуті і ніяк не пов’язані між собою;
  • поропласти, що мають як пов’язані осередки, так і замкнуті;
  • сотопласти, що виділяються наявністю тільки регулярно повторюваних порожнин.

Полімери, використовувані для отримання теплоізоляції, необхідно наповнити газом або, по-іншому, спінити. Для цього виведено два основних способи спінювання – фізичний і хімічний. Для першого способу розчинити газ в середовищі полімеру при підвищених тиску і температурі. Після того, як ці параметри будуть знижені, газ почне посилено розширюватися, при цьому відбудеться процес спінювання полімерної речовини. Як газу для наповнення найбільш часто виступає азот.

Хімічний метод має на увазі введення в речовина газообразователя, з яким можна провести деякі маніпуляції. Можна або нагріти суміш, через що газообразователь почне розкладання, або використовувати такий образователь, що вступає в реакцію з полімером, внаслідок чого відбудеться виділення продуктів газу, які і допоможуть досягти ефекту спінювання.

Популярні різновиди полімерних утеплювачів

Широке поширення серед теплоізоляційних матеріалів отримали пінопласти декількох різновидів, які відрізняються вмістом закритих осередків, а також сотопласти. Далі йде опис поширених видів полімерних матеріалів з їх короткою характеристикою.

пінополістирол

Пінополістирол, як і інші пінопласти, до яких він відноситься, містить структуру із замкнутими осередками. Осередки ці заповнені газом або повітрям. Для виробництва пінополістиролу використовують суспензійний полістирол, а для спінювання можуть застосовувати порофору. Основні напрямки застосування – виробництво покрівлі, побутової техніки, а також для влаштування перекриттів і утеплення в будівлях.

Пінополістирол випускається плитами, які були отримані без застосування преса (марки ПС-С і ПСБ), а також у вигляді фасонних виробів (ПС-1, ПС-4, ПС-6). Серед відмінних якостей матеріалу можна відзначити хорошу здатність до склеювання з іншими матеріалами, а також низьку схильність до гниття. Матеріал має густину 20-40 кг / м3 і теплопровідністю до 0,04 Вт / (м-К). Водопоглинання – не менше 5% за 24 години.

Окремо можна згадати екструдований пінополістирол, який отримують шляхом переробки вторинної полімерної речовини через однорідний розплав, який згодом продавлюється через головку заданого перетину, в результаті чого виходить готовий виріб. При даному способі отримання структура полімерної речовини буде відрізнятися низькою пористістю, що гарантує як високі показники міцності, так і низькі показники водопоглинання. Ці переваги дозволяють застосовувати матеріал в сирих і холодних приміщеннях.

пенополівінілхлорід

Пенополівінілхлорід (ППВХ) – це матеріал, що також відноситься до пінопластам, який в залежності від виду отримання може бути жорстким, еластичним або напівеластичний. Жорсткі марки також, як і пінополістирол, можуть отримувати пресовим і безпресовим методами. Еластичні марки такого пінопласту виводять з додаванням спеціальних пластифікаторів.

Активно використовують ППВХ в якості теплоізоляційного матеріалу в будівництві. Матеріал славиться низькою горючістю і відноситься до групи важкозаймистих. Однак, якщо використовувати ППВХ при теплоізоляції, є ризик виникнення корозії поверхонь, що ізолюються, виконаних з металу. Щільність може коливатися в залежності від марки, максимальне значення у пінопласту ПХВ-2 – до 195 кг / м3. Водопоглинання знаходиться на рівні 4% за добу, а теплопровідність в середньому становить 0,035-0,06 Вт / (м-К).

пінополіуретан

Матеріал вважається найпопулярнішим серед всіх газонаповнених пластмас. Теплоізоляція – лише одне з безлічі напрямків використання матеріалу: жорсткі марки використовуються для звукоізоляції і для виготовлення елементів формоутворення, а м’які (поролон) – у багатьох галузях легкої і текстильної промисловості, аж до вставок при виробництві одягу.

При виробництві ППУ потрібно отримати реакцію двох компонентів – полиола і поліізоціонат, які дозволяють отримати мікрокапсульного структуру, наповнену вуглекислим газом.

Якщо в структурі ланцюга капсул короткі, значить пінопласт виходить м’яким з щільністю 5-40 кг / м3, довгі ланцюги характеризують твердий ППУ з щільністю 30-85 кг / м3, який і може служити для теплоізоляції приміщень. Показники теплопровідності ППУ в середньому нижче, ніж у інших пінопластів і складають 0,019-0,03 Вт / (м-К).

сотопласти

Сотопласти відмінно послужать як для тепло-, так і звукоізоляції приміщень і будівель. Вони виходять з гофрованих листів звичайного паперу або деревного шпону, які піддаються гарячого формуванню. Полімерна складова представлена ​​у вигляді просочення паперу або деревини резольного феноло-формальдегідів полімерами.

Осередки в структурі сотопластов складають правильні геометричні фігури, крім того, вони не замкнуті, на відміну від пінопластів. Розміри і форма цих осередків або, по-іншому, сот, впливає на фізичні і механічні властивості продукту. Іншим важливим фактором є тип основного матеріалу, з якого і утворюються стінки осередків: добре себе показують сотопласти на основі бавовняних тканин, широко застосовуються в сфері будівництва.

Щільність сотопластов коливається в межах 10-120 кг / м3, а їх теплопровідність становить від 0,057 до 0,083 Вт / (м-К). Цей матеріал добре працює на стиск і має високий показник модуля пружності при зсуві і крученні. Однак, не рекомендується їх застосування в умовах підвищеної вологості: якщо цей показник перевищує 90%, то міцність сотопластов падає з плином часу.

висновок

Підводячи підсумок хочеться відзначити, що виготовлення ізоляційних матеріалів на основі полімерних речовин є відносно молодим напрямком. Нарощування обсягів виробництва відбулося лише в останні 10-15 років. І в цілому на сьогоднішній день полімерна теплоізоляція є вкрай перспективним напрямком.

Однак, незважаючи на те, що застосуванням полімерних матеріалів дозволяє знизити витрати на утеплення приблизно на третину, рівень їх застосування тримається на низькому рівні через низький рівень культури в сфері будівництва і бажання заощадити на проектах навіть на шкоду якості.

Ссылка на основную публикацию