Вспененный полиэтилен для утепления, как применять, особенности

Вспененный полиэтилен — уникальный тепло- шумо- и влагоизолятор, который сегодня пользуется завидной популярностью. Простое до гениальности сочетание полиэтилена и воздуха, в конечном итоге, дает экономию тепла в 70%, если говорить о строительстве, хотя этим его область применения далеко не ограничивается.<.p>

Именно этот материал успешно сочетает в себе невысокую стоимость и огромную эффективность. При этом без ущерба для здоровья и жизни человека. Эти же характеристики расширили сферу применения вспененного полиэтилена от строительства, машиностроения, медицины, обувной и кожгалантерейной промышленности до упаковки.

Виды по способу производства

Для простоты объяснения пенополиэтилен по способу производства разделяют на «сшитый» и «несшитый», хотя применяемые технологии для каждого вида могут иметь отличия. Главное отличие между полученными материалами заключается в том, что при производстве молекулярная структура «несшитого» пенополиэтилена не меняется в отличие от «сшитого», хотя оба материала называются вспененными.

Каждый из полученных видов материала обладает рядом отличительных особенностей и, как следствие, немного разной областью применения. Под технологией «сшивки» подразумевается процесс образования поперечных связей звеньев молекул в трехмерную область с широкими ячейками.

Литература

• Батраков А. Н., Амплеева И. А., «Сшитые и несшитые пены, их сходство и различие», Промышленное и Гражданское Строительство 9/2005, Издательство «ПГС», ISSN 0869-7019
• Прижижецкий С. И., Самсоненко А. В. «Новый стандарт проектирования тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.», Промышленное и Гражданское Строительство 12/2008, Издательство «ПГС», ISSN 0869-7019
• И. В. Кулешов, Р. В. Торнер, «Теплоизоляция из вспененных полимеров», Москва Стройиздат 1987г — 144 с.
• А. И. Ларионов, Г. Н. Матюхина, К. А. Чернова, «Пенополиэтилен, его свойства и применение», Ленинградский дом научно-технической пропаганды, г. Ленинград, 1973г, — 16 с

«Несшитый» пенополиэтилен (НПЭ)

Получают его, используя физический газообразователь, экструзионным методом, или попросту говоря — методом вспенивания полимерного материала газовой смесью, заменяемой впоследствии обычным воздухом.

Его производство относится к одному из самых экологически чистых за счет того, что запрещенный во всех европейских странах и в большинстве отечественных экологических организаций газ фреон был успешно заменен на бутан, пропан-бутан и изобутан. Хотя, справедливости ради, нужно сказать, что именно фреон за счет своей высокой теплоты испарения подходит для этого производства идеально, но ради здоровья от этого приходится отказываться.

В результате получается полупрозрачный крупнопористый материал. Но его прочность на разрыв уступает «сшитому» пенополиэтилену. Так получается за счет того, что между молекулами полимера нет прочной связи. Этот показатель и определяет область применения НПЭ.

«Сшитый» пенополиэтилен (ППЭ)

Существует два типа данного материала в зависимости от используемой технологии:

1. химически «сшитый»;
2. физически «сшитый».

Оба типа вспениваются в печи, но способ образования устойчивых внутренних связей на молекулярном уровне разный. При так называемом химическом «сшивании» используется химический реагент, а при физическом — импульсно-лучевой ускоритель, упорядочивающий за счет потока электронов молекулярную структуру материала.

В результате в обоих случаях получается материал с довольно мелкими, закрытыми ячейками, который отличает отличная устойчивость к нагрузкам.

Сравнительные характеристики

Основные характеристики	«Сшитый» пенополиэтилен	«Насшитый» пенополиэтилен
Толщина, мм	от 0.5 до 15	от 0.5 до 20
Плотность, кг/м3	33(± 5)	25(± 5)
Рабочая температура, °С	от -60 до +105	от -60 до +75
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м•°С)	0.031	0.045-0.055
Коэффициент теплопоглощения, Вт/(м•°С)	0,34	—
Паропроницаемость, мг/(м.ч.Па)	0.001 — 0.0015	0.003
Индекс снижения ударного шума, дБ, не менее	18	—
Прочность при сжатии при 25% линейной деформации, МПа	0,035
Водопоглощение по объему при полном погружении 96 ч, %	>1

Общий недостаток — при отсутствии огнегасящих добавок (антипирентов) обладают горючестью.

Общие положительные характеристики:

1. высокая влагостойкость;
2. устойчивость к воздействию агрессивных сред — кислоты, масла, щелочи и т.д.;
3. отличное взаимодействие с другими материалами;
4. простота монтажа;
5. малый вес;
6. полное отсутствие специфического запаха;
7. устойчивость к микробиологическому воздействию;
8. экологическая безопасность и малое количество отходов при производстве.

Однако технологии производства «сшитого» пенополиэтилена более сложны, поэтому он и обладает целым рядом преимуществ перед «несшитым»:

1. практически на 30% он имеет более плотную структуру, что ставит его в гораздо более выгодное положение в вопросах звукоизоляции;
2. за счет повышенной прочности и более высокой, нежели у НПЭ устойчивости к ультрафиолетовому излучению он имеет более долгий срок службы;
3. его теплопроводность на 20% ниже, чем у НПЭ;

1. более высокая микробиологическая стойкость материала;
2. устойчивость к температурным и механическим воздействиям;
3. невосприимчивость к органическим растворителям;
4. стойкость к вибрационному воздействию;
5. высокая прочность при деформации.

Тем не менее, у НПЭ есть неоспоримое преимущество — низкая цена, что зачастую приводит к большому соблазну продавцов искусственно завышать его характеристики, выдавая его за полноценный звукоизоляционный материал, применяемый в строительстве. Стоит заметить, что в наши дни можно встретить довольно оригинальное применение вспененного полиэтилена.

Вследствие того, что характеристики типов пенополиэтилена иногда очень существенно различаются, то целесообразнее будет рассмотреть их области применения отдельно.

Преимущества материала и его недостатки

Среди главных достоинств вспененного полиэтилена нужно выделить:

• Незначительный коэффициент тепловой проводимости. Он составляет порядка 0,035 Вт/(м·град);
• Вспененный полиэтилен обладает абсолютной химической инертностью;
• Хорошие характеристики амортизирования. Изделия с плотностью 25 – 33 кг/куб. м отлично подходят для упаковки, подложка для пола имеет значение на уровне 300 кг/куб. м, а прокладки для всевозможнейших систем отличаются показателем в пределах 300 – 500 кг/куб. м;
• ППЭ оснащен отличными диэлектрическими характеристиками. Это дает возможность использовать его в качестве надежной изоляции для сетей с высокочастотными кабелями;
• Утеплитель из вспененного полиэтилена наделен улучшенной биологической стойкостью, он не боится влаги, имеет разную толщину и незначительный вес. А стоимость его приобретения доступна каждому.

Но имеется у утеплителя из вспененного полиэтилена и ряд недостатков. Среди них:

• Эффективная тепловая изоляция возможна лишь при наличии перед слоем фольги хотя бы 2 – 3 см свободного пространства;
• При +100 градусах и более начинается активное плавление материала. Его задействование допустимо лишь на объектах с высоким уровнем удельной пожарной нагрузки.

Область применения «несшитого» пенополиэтилена (НПЭ)

1. Этот вид не может похвастать широким спектром применения непосредственно в строительстве. Однако его свойства делают его совершенно незаменимым в упаковке продуктов, что говорит об отсутствии токсичности.
2. Несмотря на то, что из-за заполненных воздухом ячеек использование НПЭ при точечной нагрузке чревато разрывами, его широко используют для упаковки любой электронной техники, изделий из стекла, упаковки мебели, посуды и так далее.
3. Как упаковочный материал НПЭ очень удобен. Он хорошо гасит даже многократные ударные нагрузки. При этом он совершенно не портится. Это является ценнейшим качеством при транспортировке всевозможных предметов. Используют его и как прокладочный материал, и как оберточный. Он быстро заменил гофрокартон и воздушно-пузырьковую пленку, занимая на сегодняшний день 90% рынка упаковки.
4. Еще одним его преимуществом является то, что благодаря его мелкопузырьковой структуре и мягкости, он способен вбирать некоторый технический мусор, оседающий на поверхность материала при погрузочно-разгрузочных работах, исключая последующую возможность контакта мусора с поверхностью;
5. НПЭ используют даже в качестве изоляции от воды, пара, конденсата и структурного шума. Но, надо заметить, что это только в тех случаях, где нет мощных несущих нагрузок и высоких температур;
6. Также при низких качественных требованиях его используют в машиностроении и даже строительстве как теплоизоляционный материал;
7. Его используют как отражающую изоляцию для сохранения тепла в доме и, как следствие, снижение энергозатрат;
8. Его используют как подложку под ламинированный паркет для выравнивания поверхности;
9. Выпускается НПЭ в разных толщинах (см. таблицу) и разных форматах — в рулонах, листах, в виде пенополиэтиленовой сетки. Существует также фольгированный и ламинированный НПЭ. Поэтому есть выбор в зависимости от поставленной задачи;
10. Его дешевизна позволяет использовать его для выпуска одноразовых изделий.

В странах ЕС область его применения жестко ограничена только упаковкой.

Сферы применения сшитого вспененного полиэтилена

Материал широко применяется в различных жизненных сферах: строительство, спорт, туризм, медицина, машиностроение, при производстве детских игрушек, автомобильных заводах, предметы домашнего обихода, санитарные технические изделия. Имеет усиленную прочность, теплостойкость, высокий уровень жесткости.

Строительство

1. Применяется для систем отопления и водоснабжения, обладает хорошей изоляцией тепла, воды, пара и шума. Стойко переносит воздействие высоких температур от -60 0 до +110 0 С, начинает плавиться при t 0 115-130 градусов С.
2. Используют для утепления потолков, полов, перекрытий между этажами. В качестве отражающей изоляции тепла системы отопления.
3. Материал прост в монтаже, выступает как качественный, современный изоляционный от звука слой в устройстве «плавающий пол».
4. Изоляция от влаги, воды для фундаментов, перегородок. Обустройство подвальный, складских, гаражных помещений, балконов и лоджий. Изоляция электрических кабелей.
5. Защита для систем коммунальных магистралей и инженерных сооружений.

Медицина

1. Широко применяется в изготовлении ортопедических медицинских изделий. Стельки для специализированной обуви изготовленные из сшитого вспененного полиэтилена.
2. При производстве протезов внутренних органов.
3. Эластичные элементы, которые применяют в медицине и мед оборудовании.

Упаковка

1. Тара разного рода — емкости, сосуды, канистры, бутыли, цистерны.
2. Различные вкладыши для предупреждения деформации товара. Проложенный материал для сохранности и транспортировки продуктов и промышленных товаров.

Спорт и туризм

1. Боксерские груши, перчатки, щитки, шлемы.
2. Приспособления, которые не тонут в воде и выступают в виде ограждения либо разметки. Доски для плаванья, спасательные и жилеты страховки.
3. Коврики и маты для занятий туризмом, йогой, фитнесом и прочих спортивных сфер.

Машиностроение

1. Материал служит для установки отражателя тепла. В качестве монтажной ленты, уплотнителя, защита элементов при виброизоляции.
2. Изоляция шума и тепла изотермических шкафов кондиционеров и холодильников.

Автомобилестроение

1. Обшивка большей части запчастей автосалона, для изоляции тепла и шума. Различные уплотнители, прокладки.
2. Буферные прокладки для узлов автомобиля и его частей.

В результате все типы пенополиэтилена являются упругими и эластичными материалами, которые имеют структуру закрытых пор, выпускаются в рулонах, листах или в готовом изделии. Обладают высокими свойствами стойкости к влаге и агрессивной среде – щелочи, кислоты, масла, нефтепродуктов. Простой монтаж в любых конструкциях, обладает экологической безопасностью при применении. К основным недостаткам можно отнести плохую стойкость к прямым попаданиям солнечных лучей и легкость воспламенения. При выборе необходимо знать имеет ли материал нужные для вашего случая технические характеристики. Какие цели вы преследуете? Для исключения лишних затрат и покупки дешевого ненужного материала.