Osnovni materijal za EPS je stiren. Kemičari su prepoznali svojstva polimerizacije ovog niskomolekularnog (monomernog) nezasićenog vodika već u 19. stoljeću i počeli su proizvoditi polistiren - tj. Polimerizirani stiren - u laboratorijskim uvjetima. Dvadesetih godina dvadesetog stoljeća njemački je kemičar i dobitnik Nobelove nagrade Herrmann Staudinger svojim istraživanjem polimerne kemije postavio temelje industrijskoj proizvodnji polistirena.
Industrijska proizvodnja ekspandiranog polistirena
IG Farben u Ludwigshafenu proizvodi ekspandirani polistiren u velikim količinama od 1931. godine. Od 1949. godine BASF je preuzeo ovu podjelu kao nasljednik IG Farbena. Njemački patent za stiropor dodijeljen je BASF-u 1950. Američka kemijska tvrtka Dow Chemical donijela je na tržište patentirani paralelni razvoj pod robnom markom Stiropor.
Polistiren - standardna plastika
Polistiren je standardna plastika koja se može koristiti na razne načine; u globalnoj je proizvodnji na četvrtom mjestu nakon polietilena, polipropilena i polivinil klorida (PVC). Proizvodi od polistirena koriste se, na primjer, kao ambalažni materijal koji apsorbira udarce, kao izolacijski materijal za električne instalacije, za proizvodnju tehničkih folija i za toplinsku izolaciju.
Polistiren kao toplinska izolacija: EPS i XPS
Polistiren se koristi kao toplinski izolacijski materijal bilo kao EPS (ekspandirani polistiren) ili XPS (ekstrudirani polistiren). Oba izolacijska materijala izrađena su od ekstrudiranog polistirenskog granulata. Za proizvodnju EPS-a polistirenske kugle se dodatno proširuju, što pomaže u optimizaciji svojstava toplinske izolacije i ostalih fizikalnih svojstava materijala. EPS i XPS su identični u pogledu svojih izolacijskih karakteristika. Zbog svoje čvrsto zatvorene stanične strukture, XPS, koji je dostupan samo u krutom obliku lima, posebno je otporan na pritisak i neosjetljiv na vlagu, posebno u usporedbi s EPS-om. S druge strane, EPS je svestraniji. Na primjer, EPS je dostupan i kao granulat za rasute i puhane izolacije, kao i u elastičnim svojstvima.
EPS kao toplinski izolacijski materijal: Izvrsne izvedbe toplinske izolacije i fleksibilna uporaba
Poput XPS i PUR / PIR, EPS je etablirani sintetički izolacijski materijal. Njegov tržišni udio u Njemačkoj iznosi oko 30%. Zajedno s mineralnom vunom (kamena i staklena vuna), EPS je jedan od najpopularnijih izolacijskih materijala na njemačkom tržištu građevinskih materijala. Tome doprinose visoke performanse toplinske izolacije, vrlo fleksibilne mogućnosti primjene, jednostavna obrada i vrlo pristupačna cijena ovog izolacijskog materijala. EPS se može koristiti za praktički sve vrste izolacija. Međutim, svojstva zaštite od zvuka i topline EPS-a su ograničena.
Tablica 1: Osobine EPS-a na prvi pogled
| Toplinska vodljivost | 0,035 - 0,045 W / mK |
|---|---|
| Razred građevinskog materijala | Staro: B1, B2 (teško ili normalno zapaljivo), novo: E (normalno zapaljivo bez zaštite od plamena) |
| minimalna debljina izolacije prema EnEV 2014 | 14 cm |
| Nasipna gustoća | 15 - 30 kg / m3 |
| Cijena po m2 | 5 - 20 EURA |
Od kojih sirovina je izrađen EPS?
Sirovine za EPS su ili sirova nafta ili prirodni plin, od kojih se prvo destilacijom proizvodi stiren, a zatim polimerizira. EPS je sintetički izolacijski materijal na organskoj osnovi. Sastoji se od 2% polistirena i 98% zraka. Kao dodaci koriste se potisna sredstva (pentan) i usporivači gorenja (isključivo heksabromociklododekan, HBCD).
Kako se proizvodi EPS?
Za proizvodnju EPS-a polistirenski granulat se unaprijed ekspandira na temperaturi od 90 ° C s parom, a uz potporu puhalice pentana, polistirenske se kugle šire od 20 do 50 puta više od svoje izvorne veličine. Nakon toga se ekspandirane pjenaste kuglice pjenušavaju ili prešaju pod toplinskim djelovanjem kako bi se oblikovali listovi, blokovi ili dijelovi oblikovani EPS-om. Trajanje, temperatura i drugi proizvodni parametri mogu utjecati na fizička svojstva izolacijskih elemenata od EPS-a i kontrolirati ih. Struktura čestica polistirenskog granulata zadržava se tijekom proizvodnje izolacijskih elemenata, kuglice od ekspandiranog polistirena čvrsto su zavarene.
Kako EPS izolacijski elementi dolaze na tržište?
EPS izolacijski elementi na tržištu se pojavljuju u obliku krutih krutog pjenastog panela ili bloka, elementi u obliku EPS-a - na primjer izolacijski klinovi - kao elastični limovi koji se motaju ili kao granulirani ekspandirani polistiren. Komercijalno dostupni EPS paneli imaju debljinu između 20 i 200 mm. Deblje ploče ne samo da pružaju učinkovitiju toplinsku izolaciju, već također povećavaju tlačnu čvrstoću i opću mehaničku stabilnost izolacije.
EPS - izuzetno jeftin izolacijski materijal
S cijenom od 5 do 20 eura po m2, EPS je jedan od najjeftinijih izolacijskih materijala na tržištu i omogućuje vrlo ekonomičnu toplinsku izolaciju. Za usporedbu: mineralna vuna košta između 10 i 20 eura po m2, cijena kvadrata XPS izolacije je između 18 i 30 eura.
ETICS i kompozitni građevinski materijali
EPS je klasičan materijal za kompozitne izolacijske materijale i za kompozitne sustave toplinske izolacije (ETICS). Kompozitni izolacijski materijali na bazi EPS-a proizvode se u obliku presvučenih ploča ili limova. To također uključuje takozvane EPS sigurnosne listove za posebno robusnu toplinsku izolaciju s EPS-om, koji se koriste, na primjer, za izolaciju krova.
Proizvođač izolacijskih elemenata od EPS-a
EPS izolacijske elemente proizvode brojni proizvođači građevinskog materijala u Njemačkoj i Europi. Poznati proizvođači su tržišni lider BASF ("Styropor", "Neopor" itd.), Austrotherm, Dow Chemical, Isobouw i Isover. ETICS bazirani na EPS-u dolaze iz Austrotherma, Brilluxa i Isovera, na primjer, ali nude ih i brojni drugi dobavljači građevinske opreme.
Koja su fizikalna svojstva EPS-a?
Toplinska vodljivost (? - Lambda) EPS-a je između 0,035 - 0,045 W / mK (vati po metru x Kelvina). Uglavnom je identičan izolacijskim svojstvima mineralne vune i XPS-a, a premašuje ga samo PUR / PIR, čija toplinska vodljivost iznosi samo 0,02 do 0,025 W / mK. Kao i kod ostalih plastičnih masa za toplinsku izolaciju (XPS, PUR / PIR), izvrsna izolacijska svojstva proizlaze iz zatvorene ćelijske strukture materijala, što rezultira visokom toplinskom otpornošću čak i pri malim debljinama.
Ograničene mogućnosti toplinske i zvučne izolacije
Baš kao i XPS, EPS ima vrlo ograničene mogućnosti toplinske i zvučne izolacije - stoga nije prvi izbor za zgrade koje i u tom pogledu imaju visoke zahtjeve. Međutim, dobra zaštita od zvuka i topline može se postići kompozitnim građevinskim materijalima i ETICS-om na bazi EPS-a.
Koliko je EPS otvoren za difuziju?
EPS je u osnovi paropropusni izolacijski materijal, otpor difuzije vodene pare mu je između 20 i 100? te je prema tome i niža nego, na primjer, kod XPS-a s 80 do 200? Ovdje se proizvodi EPS izolacija s različitim svojstvima materijala. Izvedbe koje su visoko propusne za difuziju također su prikladne za unutarnju izolaciju vanjskih zidova, što postavlja posebno visoke zahtjeve na kapilarnu aktivnost izolacijskog materijala. Na primjer, ploče od kalcijevog silikata poželjni su materijal za obnovu starih zgrada zbog njihove otvorenosti za difuziju i kapilarne aktivnosti, kako bi se postigla održiva regulacija vlage u zgradi. Vaš otpor difuzije vodene pare je 5 do 20? - EPS se definitivno može "natjecati" ovdje u gornjem području.
Ograničena zaštita od požara
Ekspandirani polistiren je zapaljiv materijal. Topi se na temperaturama od nešto više od 100 ° C i raspada se s oko 300 ° C. Kad se EPS kapljice izgaraju, stvaraju se stiren s plamištem od 31 ° C i pentan koji se zapali na temperaturama do -50 ° C. U slučaju požara izolacija od EPS-a može djelovati kao akcelerator požara, ali dodatak vatrostalnog sredstva HBCD pozitivno utječe na ponašanje požara EPS-a. EPS gori s puno dima i oslobađa otrovne plinove. Dugoročno je otporan na temperaturu do oko 85 ° C. Svojstva zaštite od požara zgrada izoliranih EPS-om mogu se optimizirati vatrootpornim premazima i kompozitnim izolacijskim materijalima na bazi EPS-a.
Tablica 2: EPS i drugi termoizolacijski materijali u usporedbi
| Izolacijski materijali | Toplinska vodljivost (W / mK) | Minimalna debljina izolacije prema EnEV (cm) | Troškovi po m2 (eura) |
|---|---|---|---|
| EPS / stiropor | 0,035-0,045 | 14. | 5 - 20 EURA |
| XPS | 0,035-0,045 | 14. | 18-30 EUR |
| PUR / PIR | 0,02-0,025 | 10 | 10-20 EUR |
| Kamena vuna (27,50 € na Amazonu *) | 0,035-0,040 | 14. | 10-20 EUR |
| Ploče od kalcijevog silikata | 0,065 | 20-og | 80 EUR |
DIN standardi, razredi građevinskog materijala, EnEV
EU standard DIN EN-13501-1 dodjeljuje EPS građevinskom materijalu klase E - normalno zapaljiv bez posebne zaštite od plamena. Prema starom nacionalnom standardu DIN 4102-1, spada u razred građevinskih materijala B1 (usporivač plamena) s dodatkom usporivača plamena i u razred građevinskih materijala B2 (normalno zapaljiv) bez zaštite od plamena. EPS izolacija s minimalnom debljinom izolacije od 14 cm odgovara zahtjevima Pravilnika o uštedi energije (EnEV) 2014. EPS, poput XPS-a i mineralne vune, tako postižu U vrijednost (koeficijent prijenosa topline) od 0,24 W / (m²K) navedenu u EnEV.
savjeti i trikovi
EPS izolacijski elementi izrađeni su od ekspandiranog polistirena. Imaju izvrsna svojstva toplinske izolacije, otporni su na vlagu i elastični. Kao granulat, EPS je također pogodan za rasute i puhane izolacije.
Područja primjene za toplinsku izolaciju s EPS-om
EPS se može koristiti vrlo fleksibilno i pokriva gotovo čitav niz različitih vrsta izolacija. Područja primjene EPS-a za toplinsku izolaciju su, na primjer:
- Izolacija jezgre i izolacija šupljina: EPS se ovdje koristi kao granule i u obliku rasute ili puhane izolacije.
- Izolacija krova: Izolacija krova s EPS-om moguća je u svim oblicima i varijantama - izolacijski materijal pogodan je za dvoslojne krovove kao i za izolaciju ravnih krovova. Obično su EPS paneli za izolaciju krova opremljeni bitumenskom folijom (26,99 € na Amazonu *) ili nekom drugom zaštitom od mehaničkih opterećenja i vremenskih utjecaja. Za izolaciju ravnog krova koriste se EPS krute pjenaste ploče s stupnjevitim šavom ili bez njih ili EPS listovi koji se motaju. Izuzetno velike izolacijske ploče EPS sa i bez rabata koriste se za izolaciju iznad splavara. Izolacija između rogova često se vrši fleksibilnim izolacijskim elementima od EPS-a. Izolacija ispod raftera EPS-a obično je laminirana građevinskim pločama.
- Izolacija fasade: S izolacijom fasade velike površine, EPS omogućuje ekonomičnu i učinkovitu toplinsku izolaciju. Izolacijski materijal također je prikladan za unutarnju izolaciju vanjskih zidova i stražnje ventilirane zavjese.
- Izolacija udarnog zvuka: Zbog svoje elastičnosti, EPS krute pjenaste ploče idealne su za izolaciju udarnog zvuka; u tu svrhu postoje posebne ploče izrađene u elastičnim kvalitetama.
- Izolacija poda i stropa: Na raspolaganju su i posebne ploče za izolaciju poda EPS-om, koje su također prikladne za unutarnju izolaciju stropova.
- Obodna izolacija: Zahvaljujući svojoj elastičnosti i otpornosti na vlagu, EPS se može koristiti i za obodnu izolaciju. Međutim, XPS je preferirani materijal, posebno za vrlo velika opterećenja.
- Unutarnja toplinska izolacija.
- Kompozitni izolacijski materijali i ETICS.
Prednosti toplinske izolacije s EPS-om
Prednosti toplinske izolacije s EPS-om su:
- Izvrsne izvedbe toplinske izolacije.
- Visoka ekonomska učinkovitost zahvaljujući malim debljinama izolacije.
- Otpornost, otpornost na vlagu i vremenske uvjete.
- Difuzijska otvorenost i kapilarna aktivnost: EPS je difuzijski otvoren i kapilarno aktivan materijal, u odgovarajućim svojstvima također je pogodan za obnovu starih zgrada i / ili unutarnju izolaciju vanjskih zidova.
- Mala težina: Zahvaljujući maloj nasipnoj gustoći, EPS izolacija je također vrlo pogodna za građevinska područja osjetljiva na težinu - na primjer za izolaciju kosog krova. Tijekom postupka gradnje, mala težina omogućuje jednostavno upravljanje.
Mane toplinske izolacije EPS-a
Mane EPS toplinske izolacije su
- Proizvodnja na bazi sirove nafte i prirodnog plina: EPS, kao i ostala plastika koja se koristi za toplinsku izolaciju, ima nepovoljnu energetsku bilancu. Osim toga, izrađuje se od samo ograničenih sirovina.
- Vrlo ograničena svojstva toplinske i zvučne izolacije.
- Zapaljivost: Bez dodatka usporivača plamena, EPS je normalno zapaljiv. U slučaju požara oslobađa otrovne emisije.
Kako se obrađuje EPS?
EPS se može rezati, bušiti, pilati ili glodati uobičajenim drvenim alatima. Uz to se za obradu EPS-a može koristiti i takozvani vrući rez žice (termički rez) s posebnim uređajem za rezanje - jedna od prednosti ovog oblika obrade je što se izbjegava potencijalno štetna sitna prašina. EPS izolacijski elementi obično se pričvršćuju ljepljenjem na cijelu površinu ili tiplama. U kontekstu ETICS-a, izolacija od EPS-a također se može pričvrstiti pomoću tračničkog sustava.
Demontaža, recikliranje, odlaganje
S izolacijom od izoliranog EPS-a, napor demontaže je nizak, ali su zalijepljeni EPS paneli i izolacijski elementi visoki. Za čisti EPS otpad, teoretski je moguće reciklirati ga kao rasuti izolacijski materijal ili udubljeni materijal u betonskoj konstrukciji, ali u praksi ne igra ulogu zbog ekonomskih izdataka. EPS se pravilno odlaže kontroliranim spaljivanjem otpada ili na odlagalištu građevinskog materijala.
Propisi o zdravstvenoj sigurnosti i zaštiti
Polistirenski izolacijski materijali u početku emitiraju stiren koji je štetan po zdravlje i stoga bi se trebao koristiti tek nakon minimalnog vremena čuvanja od četiri tjedna. Prema tome, ugrađena izolacija od EPS-a neškodljiva je za zdravlje. Usporivač gorenja HBCD ima toksična i bioakumulativna svojstva (koja se nakupljaju u organizmu), ali ona su posebno bitna u proizvodnji i odlaganju EPS-a. Prilikom obrade EPS-a može doći do izlaganja finoj prašini i stirenu (od materijala koji nije bio dovoljno dugo uskladišten ili od vrućeg rezanja). Zbog toga se redovito moraju postupati u skladu s odgovarajućim propisima o zaštiti na radu - nošenjem maske za disanje i eventualno posebnih rukavica.
savjeti i trikovi
EPS je vrlo svestran i pogodan je za gotovo sve vrste izolacija. Materijal omogućuje učinkovitu i ekonomičnu toplinsku izolaciju. Mane nastaju prvenstveno zbog vrlo ograničenih svojstava toplinske i zvučne izolacije, koje se međutim mogu optimizirati premazima i kompozitnim izolacijskim materijalima.
