Экструдированный пенополистирол технические характеристики

В этом разделе мы будем собирать всю техническую информацию, чтобы лучше понять, как применять экструдированный пенополистирол. Технические характеристики внесут существенную ясность. Сначала мы ответим на вопросы, касающиеся основных показателей, а по мере поступления информации по опыту использования тех или иных марок будем добавлять детали и нюансы. Также можно познакомиться с характеристиками похожего материала — Пенополистирол технические характеристики. Это аналогичный, похожий по типу утеплитель, но имеющий другую технологическую схему производства и структуру.

Что влияет на теплопроводность экструдированного пенополистирола?

Для любого утеплителя плотность напрямую влияет на теплопроводность. Экструдированный пенополистирол также не является исключением. Плотность отражает содержание воздуха в материалах, и чем она выше, тем ниже коэффициент теплопроводности. В случае полистирола повышение плотности с 10 до 35 кг/куб. м понижает его теплопроводность с 0,044 до 0,032 Вт/м*К.

Чтобы облегчить расчёты при проектировании, некоторые производители теплоизоляции дополнительно вводят графит в экструзионный пенополистирол. Теплопроводность пенополистирола разной плотности при этом выравнивается до единого показателя в 0,032. Именно поэтому, когда потребитель покупает материал, ему нет необходимости уточнять теплопроводность экструдированного пенополистирола различной плотности.

Почему размеры экструдированного пенополистирола разные?

Размеры экструдированного пенополистирола могут различаться у разных производителей. Кроме того, существуют специфические виды плит, имеющих специальное назначение. Посмотрим какие варианты габаритов предлагает один из поставщиков, к примеру Пеноплэкс (другие примеры для сравнения лучше посмотреть в разделе Экструзионный пенополистирол). Он выпускает экструдированный пенополистирол, размеры листа которого в основном равны 1200х600 мм. Но бывают и исключения.

Так, плиты для дорожных работ и кровли производят размером 600х2400 мм. Для таких конструкций принципиальна минимизация стыков, поэтому нужен как можно более габаритный пенополистирол экструдированный. Характеристики и толщина плит так же имеют специфику, к примеру последняя варьируется от 20 до 150 мм. Мощные блоки для дорожного строительства делают размером 600х3000 мм и толщиной до 1 м. Для трубопроводов предусмотрен утеплитель из отдельных сегментов округлой формы длиной 2400 мм и диаметром от 60 до 1430 мм.

Какая у ЭПП горючесть?

Так ставить вопрос не совсем корректно, потому что бывает разный по огнестойкости экструдированный пенополистирол. Горючесть плит ЭПП, например, ещё недавно относили к классу Г1 (слабо горючий), но затем, несмотря на то, что антипирены значительно повысили стойкость к огню, ГОСТы были пересмотрены и ЭПП отнесён к классам Г3 (нормально горючий) и Г4 (сильно горючий). И как утверждают производители, при горении ЭПП, как и дерево, выделяет только угарный и углекислый газы.

Тем не менее любой экструзионный пенополистирол, технические характеристики при этом не важны, имеет ограничение на использование — температура, превышающая 75^оС не должна достигать плит. Поэтому эта теплоизоляция не может применяться для утепления бань, саун и других нагреваемых помещений, горячих трубопроводов, промышленного оборудования и пр. Для кровель предусмотрен утеплитель повышенной огнестойкости. Подробнее об огнестойкости отдельных марок читайте на странице Экструдированный пенополистирол.

Какой плотности ЭПП лучше выбрать?

Выбор зависит от того, для каких целей вы приобретаете экструдированный пенополистирол. Плотность влияет на теплопроводность, и чтобы не ошибиться, лучше ориентироваться на функциональное назначение той или иной марки. Никакой дополнительной ценности утеплитель с большим весом не несёт, только увеличивает нагрузку на несущую конструкцию.

Долго ли прослужит ЭПП?

Срок службы экструдированного пенополистирола значительно выше, чем у пенопласта, и составляет порядка 80-100 лет. Для сильно нагружаемых конструкций некоторые производители указывают срок службы в 50 лет, против 10 у пенопласта.

Какие недостатки есть у ЭПП?

Как и любой материал недостатки так же имеет и пенополистирол экструдированный. Характеристики его сейчас очень разнообразные, соответственно различаются свойства и возможности, но для всех марок можно выделить общие слабые места:

• разрушается при соприкосновении со сложными углеводородами, такими как растворители, так же от материалов на растворителях, любых мастик на растворителях, соприкосновение с жидкими составами на растворителях губительно для него;
• горючесть, которая немного компенсируется способностью самозатухания;
• низкая стойкость к ультрафиолетовым лучам, т. е. утеплитель не стоит использовать в открытом виде;
• применение при температуре не выше 75^оС.

Понравился материал статьи? Расскажите о нём:

Похожие статьи и вопросы

Пенополистирол технические характеристики
Правильно выбрать пенополистирол и получить от него максимальную энергоэффективность поможет информация о технических параметрах. Коэффициенты теплопроводности и диапазон показателей плотности, что такое самозатухающий пенополистирол и насколько он безопасен, какие дома можно утеплять с помощью ПСБ, а какие нельзя Читать далее

Все статьи этой тематики

что это такое, от чего зависит?

Пенополистирол (ППС) – популярный утеплитель. Изготавливается материал методом экструзии, что обеспечивает ему высокие эксплуатационные качества. Главное преимущество – низкая теплопроводность, что позволяет сохранить тепло внутри помещения, оптимизируя расходы на отопление.

К важным достоинствам данного материала относятся также:

• Высокая прочность.
• Простота обработки.
• Легкость монтажа.
• Малый вес.
• Гидроизоляционные свойства.
• Экологичность.
• Долговечность.
• Приемлемая стоимость.

Пенополистирол подходит для утепления фасада малоэтажных зданий из кирпича, шлакоблока, жб плит и пр. Коэффициент теплопроводности пенополистирола – это объем  перенесенной тепловой энергии от теплого участка строительной конструкции к холодному, и чем она меньше, тем хорошо сохраняет тепло внутри помещения.

Содержание:

• 1 От чего зависит теплопроводность ппс, сравнение с пенопластом
• 2 Коэффициент теплопроводности и толщина плиты
• 3 Выбор утеплителя, теплотехнический расчет
• 4 Влияние различных факторов на теплопроводность  ППС

От чего зависит теплопроводность ппс, сравнение с пенопластом

Экструдированный пенополистирол – материал с низкой теплопроводностью, что обусловлено его пористой структурой, способствующей сохранению тепловой энергии. Технология производства основана на смешивание гранул при высокой температуре, с последующей прессовкой, за счет чего получается довольно плотный материал с закрытой пористой структурой и мелкими гранулами. При этом теплопроводность пенополистирола, изготовленного экструзивным методом, составляет 00,028–0,034 Вт/(м·K). Этот показатель существенно ниже, чем у других утеплителей.

В целом показатель теплопроводности зависит от плотности материала. По сравнению с коэффициентом теплопроводности пенополаста, у пенополистирола он ниже. При этом его плотность существенно выше (100 кг/м3), чем у пенопласта (30 кг/м3). Обусловлено это и тем, что ячейки пенопласта заполнены газом, а у ппс – воздухом, который не испаряется, соответственно сохраняет внутри себя тепловую энергию независимо от климатических условий.

Низкая теплопроводность связана также с его строением. В нем малый объем твердого вещества, менее трех процентов. Размеры ячеек варьируются от 0,1 до 0,2 мм, соответственно меньше и размеры гранул. А чем они мельче и равномернее, тем выше качественные показатели материала.

Это связано с технологией производства, в случае с пенопластом она основана на соединение гранул за счет теплового расширения (исходное сырье обрабатывается сухим паром). В результате получается материал с неоднородными ячейками и крупными гранулами, которые скреплены между собой не очень сильно.

Именно поэтому пенопласт существенно отстает по прочности, соответственно и может пропускать тепло. Хотя за последние годы производители предлагают пенопласт, изготовленный экструзивным методом, который по показателям плотности (30, 50 кг/м3) и теплопроводности (около 0,002 Вт/(м·K)) мало отстает от ППС.

В целом показатель теплопроводности пенополистирола хоть и незначительно, но может варьироваться, в зависимости от марки материала, которая определяется технологией изготовления:

• Беспрессовый.
• Прессовый.
• Экструзионный.
• Автоклавный.
• Автоклавно-экструзионный.

Каждый вид отличается плотностью, при этом самая низкая теплопроводность у пенополистирола, удельный вес которого составляет около 30 кг/м3, но в среднем данный показатель варьируется в пределах 0,031 — 0,035 Вт/м·К.

Коэффициент теплопроводности и толщина плиты

Производители предлагают ППС плиты толщиной 10–200 мм. Но данный показатель мало влияет на коэффициент теплопроводности. Для листов толщиной до 30 мм этот показатель составляет до 0,035 Вт/(м·K), применяются для теплоизоляции межкомнатных перегородок.

ППС толщиной до 100 мм обладает более низкой теплопроводностью 0,3–0,031 Вт/(м·K), используют их для изоляции фасадов, внутренних стен, чтобы сократить расходы на отопление. Образцы толщиной от 100 мм обладают теплопроводностью 0,31-0,32 Вт/(м·K), наиболее эффективно их использование в суровых климатических условиях для теплоизоляции фундамента.

Выбор утеплителя, теплотехнический расчет

Теплопроводность утеплителя является главным показателем при организации работ по теплоизоляции помещения. Чтобы достичь нужного эффекта осуществляется теплотехнический расчет, при этом обязательно учитывается назначение помещения, конструкция постройки, климатические условия региона и другие особенности.

Для утепления фундаментов, подвалов, полов и перекрытий используется пенополистирол теплопроводностью 0,033 – 0,038 Вт/м·К. Образцы с показателями 0,037 Вт/м·К применяются для утепления фасадов.

Влияние различных факторов на теплопроводность  ППС

Практика показывает, что в процессе эксплуатации величина теплопроводности может ухудшаться. Например, утеплитель теряет свою эффективность при длительном использовании в условиях высоких температур (максимально допустимый показатель составляет 80 градусов).

Изменение структуры, соответственно, ухудшение теплоизоляционных качеств наблюдается вследствие длительного воздействия прямых солнечных лучей. Поэтому после установки пенополистирола обязательно требуется отделка плит ППС с использованием штукатурки или сайдинга.

Но и последнее, не менее важное требование для обеспечения эффективной теплоизоляции с помощью ППС плит – это соблюдение всех технологических правил при их установке, иначе пенополистирол даже самой низкой теплопроводности не может обеспечивать желаемый результат.

Купить Изоляционная плита из полистирола | Materials Market

Изоляция из полистирола удивительно жесткая, несмотря на свой легкий состав. Изоляция из пенополистирола на 95-98% состоит из воздуха из-за тысяч воздушных карманов внутри материала. Пенополистирол и экструдированный пенополистирол – два самых популярных вида этого утеплителя.

Многие люди инвестируют в плиты из полистирола, чтобы улучшить тепловую оболочку своих домов. Любой вид наливного утепления работает по одному принципу, независимо от того, какой материал используется. Цель состоит в том, чтобы создать как можно больше воздушных карманов внутри материала. Чем больше воздуха вы сможете уловить внутри вашего материала, тем эффективнее ваш материал будет сопротивляться тепловому потоку.

Изоляция из вспененного полистирола

По сравнению с другими жесткими изоляционными материалами пенополистирольная изоляционная плита (также известная как пенополистирол), без сомнения, является наиболее рентабельной. Это связано с тем, что он менее плотный и дешевле, чем XPS, поскольку он менее термически эффективен. В отличие от XPS, EPS не является изоляционной плитой с закрытыми порами (хотя и имеет структуру с закрытыми порами), что означает, что он позволяет водяному пару/влаге проникать с течением времени.

Несмотря на то, что пенополистирол уступает теплоизоляционным материалам более премиальных брендов, пенополистирол демонстрирует стабильные тепловые характеристики в широком диапазоне применений в области изоляции зданий, таких как полы, стены и чердаки. Эти плиты являются идеальным выбором для соответствия действующим строительным нормам и требованиям коэффициента теплопередачи практически без усилий. Они обладают не только высокой несущей способностью, но и влагостойкостью, невосприимчивостью к бактериям, плесени и грибкам.

Изоляция из пенополистирола в основном используется в качестве изоляции полов и в системах наружной изоляции стен. Большинство людей вкладывают средства в изоляционные плиты Jablite, когда хотят уменьшить количество тепла, которое они теряют через половые доски или напольную плитку. Изоляция из пенополистирола доступна в диапазоне толщин от 25 мм до 100 мм, что делает ее подходящей для целого ряда изоляционных проектов.

Изоляция из экструдированного полистирола

Изоляция из экструдированного полистирола (часто называемая XPS) изготавливается, как следует из названия, посредством процесса экструзии. Kingspan является основным производителем этого утеплителя в Великобритании. Изоляция из экструдированного полистирола (XPS) производится методом экструзии.

Результатом этого процесса является структура с закрытыми ячейками, обеспечивающая гладкую и плотную кожу с обеих сторон. Структура экструдированного полистирола (XPS) с закрытыми порами препятствует проникновению воды, что обеспечивает долговечность и долговечность.

Плиты Kingspan GreenGuard имеют коэффициент теплопроводности 0,034 Вт/мК. Таким образом, пенополистирол несколько более эффективен в качестве теплоизолятора, чем пенополистирол. Это жестко, когда речь идет об изоляции, но щадяще, когда речь идет об окружающей среде, поскольку вспенивающий агент, используемый для его производства, имеет нулевой ODP (потенциал разрушения озонового слоя) и незначительное воздействие на глобальное потепление.

Изоляция GreenGuard обладает высокими эксплуатационными характеристиками благодаря своей универсальности и может применяться как в жилых, так и в коммерческих помещениях. Пенопласт Kingspan GreenGuard XPS можно укладывать на инверсионных крышах, в подвалах, на автостоянках и даже под промышленными холодными полами.

Пенопластовые плиты GreenGuard имеют прочность на сжатие 300 кПа, что означает, что эти плиты не теряют своих термических свойств при воздействии давления. У нас в наличии широкий ассортимент экструдированного пенополистирола толщиной от 30 мм до 120 мм.

Изоляция из полистирола Прочность на сжатие

Цифры в названиях каждой плиты из пенополистирола относятся к прочности на сжатие. Серия EPS70 имеет характеристики сжатия 70 килопаскалей (кПа). При покупке пенополистирольного утеплителя важно подумать о прочности на сжатие. Чем выше прочность материала на сжатие, тем более он устойчив к нагрузкам.

Внешнее давление, такое как удары и вибрация, не повлияет на долговечность плит EPS, которые обладают высокой прочностью на сжатие.

Как и EPS, плиты из пенополистирола XPS имеют номера в названии. Вся продукция XPS в нашем ассортименте имеет прочность на сжатие 300 кПа. Они намного лучше подходят для коммерческих помещений, чем EPS. Мы рекомендуем утепление экструдированным полистиролом для людей, которые хотят утеплить тяжелые полы и крыши.

Плотность, прочность, температура плавления, теплопроводность

О полистироле

Полистирол, сокращенно PS, представляет собой синтетический ароматический углеводородный полимер, изготовленный из мономера, известного как стирол, который получают из бензола и этилена, нефтепродуктов. Полистирол может быть твердым или вспененным. Полистирол общего назначения прозрачен, тверд и довольно хрупок. Полистирол представляет собой бесцветный прозрачный термопласт, который обычно используется для изготовления изоляции из пенопласта или картона, а также типа насыпной изоляции, состоящей из небольших шариков полистирола. Пенополистирол 95-98% воздуха. Пенополистирольные пенопласты являются хорошими теплоизоляторами и поэтому часто используются в качестве строительных изоляционных материалов, например, в изоляционных бетонных опалубках и конструкционных теплоизоляционных панельных строительных системах. Вспененный (EPS) и экструдированный полистирол (XPS) изготавливаются из полистирола, но EPS состоит из маленьких пластиковых шариков, которые сплавляются вместе, а XPS начинается как расплавленный материал, который выдавливается из формы в листы. XPS чаще всего используется в качестве пенопластовой изоляции.

Резюме

Плотность полистирола

Типичные плотности различных веществ даны при атмосферном давлении. Плотность  определяется как  масса на единицу объема . Это интенсивное свойство , которое математически определяется как масса, деленная на объем: ρ = m/V

Другими словами, плотность (ρ) вещества равна общей массе (m) этого вещества, деленной на общий объем (V), занимаемый этим веществом. Стандартная единица СИ составляет килограммов на кубический метр ( кг/м ³ ). Стандартная английская единица измерения – 90 048 фунтов массы на кубический фут 9.0049  ( фунтов/фут ³ ).

Плотность полистирола 1050 кг/м ³ .

Пример: Плотность

Рассчитайте высоту куба из полистирола, который весит одну метрическую тонну.

Решение:

Плотность определяется как масса на единицу объема . Математически он определяется как масса, деленная на объем: ρ = m/V

Так как объем куба равен третьей степени его сторон (V = a ³ ), высоту этого куба можно вычислить:

Тогда высота этого куба равна a = 0,984 м .

Плотность материалов

Механические свойства полистирола

Прочность полистирола

В механике материалов прочность материала без разрушения или пластической деформации представляет собой его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Сопротивление материалов в основном рассматривает взаимосвязь между внешние нагрузки , приложенные к материалу, и результирующая деформация или изменение размеров материала. При проектировании конструкций и машин важно учитывать эти факторы, чтобы выбранный материал имел достаточную прочность, чтобы противостоять приложенным нагрузкам или силам и сохранять свою первоначальную форму.

Прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Для напряжения растяжения способность материала или конструкции выдерживать нагрузки, имеющие тенденцию к удлинению, известна как предел прочности при растяжении (UTS). Предел текучести или предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, тогда как предел текучести — это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. В случае растягивающего напряжения однородного стержня (кривая напряжения-деформации) Закон Гука описывает поведение стержня в упругой области. Модуль упругости Юнга представляет собой модуль упругости для напряжения растяжения и сжатия в режиме линейной упругости одноосной деформации и обычно оценивается испытаниями на растяжение.

См. также: Прочность материалов

Предел прочности при растяжении полистирола

Предел прочности при растяжении полистирола 48 МПа.

Предел текучести полистирола

Предел текучести полистирола     не применимо.

Модуль упругости полистирола

Модуль упругости Юнга полистирола составляет 3,4 ГПа.

Твердость полистирола

В материаловедении твердость  – это способность выдерживать  поверхностные вдавливания ( локализованная пластическая деформация ) и  царапание . Тест на твердость по Бринеллю  – один из тестов на твердость с вдавливанием, разработанный для определения твердости. В тестах Бринелля жесткий,  9Сферический индентор 0048 вдавливается под определенной нагрузкой в ​​поверхность испытуемого металла.

Число твердости по Бринеллю (HB) представляет собой нагрузку, деленную на площадь поверхности вмятины. Диаметр вдавления измеряют с помощью микроскопа с наложенной шкалой. Число твердости по Бринеллю вычисляется по уравнению:

Твердость полистирола по Бринеллю составляет примерно 50 BHN (в пересчете).

См. также: Твердость материалов

Пример: Прочность

Предположим, пластиковый стержень изготовлен из полистирола. Этот пластиковый стержень имеет площадь поперечного сечения 1 см ² . Рассчитайте усилие на растяжение, необходимое для достижения предела прочности на растяжение для этого материала, которое составляет: UTS = 48 МПа.

Решение:

Напряжение (σ) можно приравнять к нагрузке на единицу площади или силе (F), приложенной к площади поперечного сечения (A) перпендикулярно силе, как:

, следовательно, сила растяжения, необходимая для достижения предела прочности при растяжении, равна:

F = UTS x A = 48 x 10 ⁶ x 0,0001 = 4 800 Н

Прочность материалов

3

7

Материалы

Твердость материалов

Термические свойства полистирола

Полистирол – температура плавления

Температура плавления полистирола 217 9 90.

Обратите внимание, что эти точки связаны со стандартным атмосферным давлением. В общем, плавление  является фазовым переходом  вещества из твердой фазы в жидкую. точка плавления вещества — это температура, при которой происходит это фазовое превращение. Точка плавления   также определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии. Для различных химических соединений и сплавов трудно определить температуру плавления, так как они обычно представляют собой смесь различных химических элементов.

Полистирол – теплопроводность

Теплопроводность полистирола 0,12 Вт/(м·К) .

Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , k (или λ), измеряемой в Вт/м·K . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье  применим ко всей материи, независимо от ее состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Теплопроводность большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры. Для паров это также зависит от давления. В общем:

Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно мы можем написать k = k (T) . Аналогичные определения связаны с теплопроводностями в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

Полистирол – Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость полистирола 1100 Дж/г K .

Удельная теплоемкость или удельная теплоемкость   – это свойство, связанное с  внутренней энергией  , которое очень важно в термодинамике. Интенсивные свойства c _v и c _p определены для чистых, простых сжимаемых веществ как частные производные от внутренняя энергия u(T, v) и энтальпия h(T, p) соответственно:

где индексы v v обозначают фиксированные при дифференцировании 4 и 900 примечание 4 и 900. Свойства c _v и c _p называются удельной теплоемкостью (или теплоемкостью ), поскольку при определенных особых условиях они связывают изменение температуры системы с количеством энергии, добавленной теплопередача. Их единицы СИ  Дж/кг K или Дж/моль K .

Пример: расчет теплопередачи

Теплопроводность определяется как количество тепла (в ваттах), передаваемое через квадратный участок материала заданной толщины (в метрах) из-за разницы температур. Чем ниже теплопроводность материала, тем выше его способность сопротивляться теплопередаче.

Рассчитайте скорость теплового потока  через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м ² ). Стена имеет толщину 15 см (L ₁ ) и изготовлена ​​из полистирола с теплопроводностью k ₁ = 0,12 Вт/м·К (плохой теплоизолятор). Предположим, что внутренняя и наружная температуры  составляют 22°C и -8°C, а коэффициенты конвекционной теплопередачи  на внутренней и внешней сторонах равны h ₁  = 10 Вт/м ² K и h ₂  = 30 Вт/м ² К соответственно. Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от окружающих и внутренних условий (ветер, влажность и т. д.).

Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту стену.

Решение:

Как уже было сказано, многие процессы теплопередачи включают составные системы и даже включают комбинацию проводимости и конвекции . С этими композитными системами часто удобно работать с  общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . U-фактор определяется выражением, аналогичным Закон охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с полным тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стенку и пренебрегая излучением, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как: /10 + 0,15/0,12 + 1/30) = 0,72 Вт/м ² K

Тепловой поток можно рассчитать следующим образом: q = 0,72 [Вт/м ² K] x 30 [K] = 21,69 Вт/м ²

Общие потери тепла через эту стену будет: q _потери   = q .