Вспененного полиэтилена применение

Вспененный полиэтилен: свойства, виды, применение

Материал, который НЕ проводит электричество, НЕ пропускает воду, НЕ выделяет вредную «химию», НЕ дает теплу покинуть пределы помещения.  Четыре частицы «не» описывают свойства одного из лучших теплоизоляторов современности — вспененного полиэтилена или пенополиэтилена (ППЭ). Для того чтобы получить материал, над ПВД (полиэтилен высокого давления) проводили массу опытов — его насыщали газами, подвергали диффузии, расплавляли, смешивали с присадками. Результат оправдал затраченные усилия, получился материал, удовлетворяющий множеству запросов.

Что такое вспененный полиэтилен, виды материала, технологии производства

Вспененный полиэтилен — это полимерный материал, получаемый введением углеводородной газовой смеси в структуру полиэтилена, в результате чего получается пористый, пластичный и прочный полимер с ячеистой структурой. Выпускается он в форме листов, жгутов и рулонов.

Весь производимый на сегодняшний момент вспененный полиэтилен делится на три вида:

1. Несшитый (НПЭ). Самый дешевый из линейки вспененного полиэтилена. Его выпуск Европа наладила еще в конце прошлого века. Расплавленную в экструдере полимерную массу насыщают газом, как правило, бутаном. При заливке в форму полиэтилен попадает в зону атмосферного давления, пузырьки газа пытаются выйти на поверхность, и, застывая, образуют ячеистую структуру. Несшитый пенополиэтилен — хороший теплоизолятор, но из-за малой плотности и рыхлой крупнопористой структуры изделия из него редко используют в строительстве. В основном материал идет на изготовление упаковки.
2. Сшитый химическим способом (ХППЭ). Оборудование для производства вспененного полиэтилена ХППЭ используется то же, что и для несшитого, но при этом в технологию вводят дополнительную обработку перекисью водорода. Это убирает все недостатки присущие несшитому полиэтилену — материал становится плотнее, ячейки меньше, полимер может восстанавливать свою первоначальную форму после деформации.
3. Сшитый физическим или радиационным способом (ФППЭ). Самый дорогой из вспенненых полиэтиленов. Сшивка молекул полимера происходит за счет потока электронов, испускаемых излучателем. Облучение образует поперечные связи, укрепляющие молекулярную сетку пенополиэтилена. На выходе получают эластичное мягкое полотно с гладкой поверхностью, способное выдерживать давление до 0,035МПа. У физически и химически сшитого ПЭ близкие характеристики, но ФППЭ быстрее восстанавливает форму после нагрузки и лучше прилегает к уплотняемым формам. Подложку для пола делают из вспененного полиэтилена, изготовленного радиационным способом.

Технические характеристики

Основные свойства и характеристики вспененного полиэтилена следующие:

• Плотность ППЭ зависит от способа его производства и составляет: для ФППЭ и ХППЭ — от 33 кг/м3 до 300-500 кг/м3. Несшитый ППЭ значительно легче. Согласно ТУ, его плотность должна быть не менее 20 кг/м3, но по факту, продается материал с плотностью 12-18 кг/м3.
• Температура применения (у разных производителей) колеблется в пределах ± 10 0С, но в среднем, границы его рабочих температур – от — 60 0С … + 750С. При отсутствии контакта с воздухом ФППЭ и ХППЭ могут кратковременно использоваться при температурах до +150 0С (несшитый до +100 0С). Если использовать ППЭ при температурах ниже — 60 0С, то материал становится хрупким, а его остаточная деформация увеличивается до 35-40%.
• У вспененного полиэтилена, как и у всех полимеров с закрытопористой структурой, низкий коэффициент теплопроводности, составляющий 0,03-0,38 Вт/м*К. Изоляция из вспененного полиэтилена по своим теплосберегающим характеристикам уступает только пенополиуретану.
• У сшитого и несшитого ППЭ разная паропроницаемость. Для несшитого — этот показатель находится в пределах 0,003 мг/м*ч*Па, для сшитого почти в три раза меньше — 0,001 мг/м*ч*Па.        

Изделия из пенополиэтилена и область их применения

• Фольгированный пенополиэтилен — продается в рулонах шириной 1,0-1,2 метра. Представляет собой утеплитель из химически сшитого вспененного полиэтилена, покрытого полированной алюминиевой фольгой. Применяется для теплоизоляции стен, промышленного оборудования, инженерных систем. Самые популярные из модификаций: «А» (фольга с одной стороны), «В» (двухстороннее фольгирование), «С» (одна сторона — фольга, на другой — клеевое покрытие), «ALP» (одностороннее фольгирование с защитной пленкой), «Пенофол» (вспененный полиэтилен с перфорированным покрытием из фольги).

• Скорлупы для труб представляют собой трубные оболочки с четко выдержанным внутренним диаметром. Могут выпускаться с готовым технологическим разрезом по всей длине (для смонтированных труб) или без разреза. Оболочки для труб, проходящих на открытом воздухе, изготавливают в защитном полимерном покрытии. Используются в качестве теплоизоляции инженерных систем ГВС и систем кондиционирования. Выпускаются с наружным диаметром 6-114 мм, толщиной вспененного полиэтилена 6-25 мм.

• Компенсационные маты — используют в качестве амортизирующей теплоизоляции в местах поворотов трубопроводов ГВС, для тепло- и шумоизоляции стен, перегородок, полов. Получают маты путем склеивания полотнищ вспененного полиэтилена. Процесс происходит при высоких температурах, поэтому тело демпфирующего мата представляет собой неразрывную структуру, устойчивую к внешним повреждениям. Маты компенсационные из вспененного полиэтилена поставляются листами, стандартный размер — 1х2 м, толщина от 10 до 100 мм.

• Жгуты — цилиндрический уплотнитель из вспененного полиэтилена, выпускаются изделия с наружным диаметром Ø 6-120 мм. 1. Жгуты Ø 6-12 мм закладывают в температурные швы бетонных полов. Ø 12-20 мм уплотняют зазоры между стеной и коробками дверей или окон. Ну а самыми большими в сортаменте жгутами Ø 20-60 мм заполняют стыки в стенах панельных домов.

• Подложка — изготавливается из физически и химического сшитого ППЭ. Выпускается в рулонах шириной до 3 метров и толщиной 2-5 мм. Подложка из вспененного полиэтилена используется в качестве подкладочного слоя между стяжкой и ламинатом.

• Упаковочный пенополиэтилен. На упаковку идет, как правило, несшитый пенополиэтилен в виде рулонов и пакетов разного размера и толщины (0,5-20 мм). Но встречается и тара, изготовленная под заказ — различные вкладыши, защитные уголки. Пакеты из вспененного пенополиэтилена — наиболее популярный тип упаковки. Они не пропускают воду, прочны, амортизируют удары и снижают вибрацию груза во время перевозок. Чтобы сделать пакет более прочным и улучшить его теплоизолирующие свойства, сверху его покрывают металлизированной пенопропиленовой или обычной пленкой, капроном, крафтбумагой. Упаковочный материал из вспененного полиэтилена используется для перевозки электротехники, мебели, посуды, обуви. 

Преимущества и недостатки 

О плюсах материала:

• Как и у всех вспененных полимеров, у ППЭ низкий коэффициент теплопроводности — 0,035 Вт/(м·град).
• У материала неплохие амортизирующие свойства. Из вспененного полиэтилена делают: упаковку (плотность 25-33 кг/м3), подложку для пола (плотность 300 кг/м3), прокладки для оборудования (300-500 кг/м3).
• Вспененный полиэтилен обладает диэлектрическими свойствами, поэтому из самозатухающего ППЭ делают электрическую изоляцию высокочастотных кабелей. Диэлектрическая проницаемость ППЭ находится в пределах 1,4…1,5 (вода — 81, вакуум — 1).
• ППЭ — инертный материал, не вступающий в химические реакции.
• А еще это легкий и непромокаемый материал, его не едят насекомые и мыши. И самое главное — он недорогой.

Есть у него и недостатки:

• Фольгированный ППЭ будет работать как теплоизоляция только если перед слоем фольги будет хотя бы 2-3 см воздушной прослойки.
• Выше 100 0С материал начинает плавиться, а затем и гореть. Использовать его можно только в помещениях с высокой удельной пожарной нагрузкой.

Безопасность вспененного полиэтилена

Полиэтилен — один из самых стабильных соединений на планете.  Из гранул полиэтилена, что идут на изготовление теплоизоляции, делают канистры и бутылки для воды, упаковку для пищевых продуктов, трубы водопровода.

На бытовом уровне, если использовать его в диапазоне рабочих температур, вспененный полиэтилен безвреден. Опасность ППЭ представляет при нагревании свыше 110-120 0С.

При горении он выделяет уксусную кислоту, формальдегид, оксид углерода.

Период распада материала около 200 лет. Это, с одной стороны, делает его одним из самых долговечных материалов (что хорошо). Но с другой стороны полиэтилен, как и пластик — настоящее бедствие для земной экологии, так как скапливается большое количество отходов вспененного полиэтилена.

Основные бренды на современном рынке

Производители отечественного вспененного полиэтилена: Тепофол, Вилатерм, Изолон,  Energoflex (ROLS ISOMARKET), Thermaflex, Полифом, Пенофол, Порилекс.

Европейские и американские производители вспененного полиэтилена: DOW, Sealed Air, Pactiv, TROCELLEN, EPE Corporation Group, Alveo.

Каждый год в мире изготавливается до 185 тысяч тонн вспененного пенополиэтилена. Это немало. Несмотря на то, что этот рынок считается сравнительно молодым, темпы выпуска ППЭ уже обогнали в скорости производство пленки —крупнейшего сегмента полиэтилена ПВД. Ожидается, что рост потребления этого теплоизолятора будет расти и дальше за счет вытеснения более дорогих заменителей и применения вспененного полиэтилена в областях, где он ранее не использовался — в электротехнике, туристическом снаряжении и др.

Применение вспененного полиэтилена с фольгой - характеристики

Изоляция из вспененного полиэтилена (пенофол) относится к многослойным специализированным материалам отражающего типа, которые производятся, используя вспененный полиэтилен с фольгой (полированной).

Вспененный полиэтилен с фольгой

В качестве основы для создания такой изоляции используется полиэтиленовая пена с различными показателями плотности, толщины и даже структуры (строго по ГОСТ).

Фольгированный алюминий специально полируется до так называемого «коэффициента отражения» в 97%, и затем наносится способом тепловой сварки на одну или же две стороны материала.

Данный утеплитель еще иногда называют «Пенофол», хотя маты из вспененного полиэтилена это лишь метод изоляции, тогда как «Пенофол» это наименование конкретного продукта на основе вспененного полиэтилена с фольгой. Мы также рекомендуем выполнить наружное утепление фундамента деревянного дома.

1 Технические характеристики

Материалы из вспененного полиэтилена имеют достаточно внушающие технические, в том числе и компенсационные, характеристики. Наиболее важные для ознакомления из них следующие:

• Оптимальные температурный диапазон работы от -40 и до +120 градусов по Цельсию;
• Коэффициент по параметру теплопроводности — 0,037 – 0,038 Вт/м*К;
• Коэффициент шумопоглощения — дБ(А) 32;
• Предел сопротивляемости на сжатие составляет не меньше, чем 0,035 МПа;
• Группа пожарной безопасности «Г1»;
• Внешний вид: исключительно белый;
• Толщина рулонов материала: от 2 до 10 миллиметров;
• Размеры рулонов материала: стандартно 1 метр ширина и 50 метров длина как у пароизоляции Изоспан В.

к меню ↑

1.1 Виды материала

Фольгированный утеплитель на основе вспененного полиэтилена имеет несколько различных типов, которые систематизируются буквенной маркировкой.

Сам фольгированный утеплитель делится на следующие типы:

• Тип «А». Продукт имеет специальное алюминиевое покрытие по одной стороне. Применяется чаще всего с другими видами утеплителей, чаще всего с пенопластом или же стиродуром;
• Листовой тип «В». Данный продукт имеет алюминиевое покрытие с двух сторон. Применение исключительно автономное (по стандартам ГОСТ);
• Тип «С». По одну сторону продукт данного типа имеет специальный алюминиевый слой, а по другую — непосредственно сам пенополиэтилен с имеющимся на нем влагостойкой контактной клеящей смесью. Применение продукта возможно без задействования дополнительных инструментов монтажа;
• Тип «ALP» с пеной для утепления стен. На поверхности из алюминия по одну сторону материала нанесена полиэтиленовая пленка, что делает данный продукт, исходя из стандартов «ГОСТ», ламинированным. Продукт применяется в сельском хозяйстве и, в более редких случаях, для слабоагрессивных сред;
• Листовой тип «R и M». Компенсационные материалы этого типа имеют специальную рельефную поверхность и обладают фольгированным покрытием лишь на одной стороне;
• Тип «Супер NET». Используется для изоляции сетей. Таких, как трубопроводы, различной протяженности теплотрассы и воздухоотводы;
• Листовой тип «Пенофол AIR» с пароизоляцией Изоспан В. Компенсационные изделия этого типа имеют такие технические характеристики, которые позволяют применять данную изоляцию для создания воздухоотводящих элементов (по стандартам ГОСТ).

Полиэтиленовый утеплить с фольгой

По стандартам «ГОСТ» существует не только непосредственно сам утеплитель, но еще и жгут из вспененного полиэтилена, а также и подложка из вспененного полиэтилена. к меню ↑

1.2 Область применения

Технические характеристики данного материала позволяют использовать его в самых различных областях. Возможна даже звукоизоляция вспененным полиэтиленом. Радуют и его компенсационные свойства. В целом, данный материал применяется для следующих областей:

• Утепление по внутренней и наружной стороне стен различных построек, чердаков, различных подвалов и даже мансардов;
• Водоизоляция и пароизоляция бань и саун, а так же, в более редких случаях, душевых кабинок;
• Изоляция кровли и так называемых «теплых полов»;
• Изоляция трубопроводов и технических расширительных баков;
• Теплоотражение как домашних, так и промышленных радиаторов (утеплитель Пенофлекс);
• Шумоизоляция и утепление сложных вентиляционных систем, а так же систем кондиционирования и канализации.

к меню ↑

1.3 Преимущества и недостатки

Характеристики у вспененного полиэтилена с фольгой достаточно высоки, поэтому, опираясь на них, а так же на особенности производства данного материала, следует подчеркнуть наиболее серьезные преимущества описываемого изделия:

• Сертификация и стандарты ГОСТ. Материал, кроме того, имеет специальное заключение из эпидемиологической инстанции о своей безопасности;
• Устойчивость к грызунам. Питаться данным материалом не сможет ни одно существо;
• Удобство в транспортировке. Учитывая то, что утеплитель производится с тонкими слоями, его предельно просто сворачивать в компактный вид и затем переносить в руках или же складывать в багажник машины;
• Абсолютная пожарная безопасность. Материал может загореться лишь при предельно высоких температурах, редко наблюдаемых в бытовых условиях;
• Легкость в монтаже. Установить продукт так, как необходимо, можно без применения специальной строительной одежды и соответствующих инструментов. Обойтись можно обычными гвоздями, скотчем и канцелярским степлером;
• Прекрасная звукоизоляция и утеплитель для стен снаружи одновременно. Данный продукт, при установке его поверх каркаса определенной конструкции, способен защитить помещение от акустических и структурных шумов окружающего мира;
• При применении вспененного полиэтилена не нужно дополнительно устанавливать пароизоляционные материалы, так как данный продукт изначально обладает небольшой паропроницаемостью;
• Вспененный полиэтилен предельно тонкий, особенно в сравнении с ближайшими аналогами, но по качеству им при своей тонкости он не уступает. Обычный слой 4 миллиметров данного материала по качеству и эффективности равен 8 – 8,5 сантиметрам минеральной ваты или 3 сантиметрам пенополистирола.

Вспененный покрытый фольгой утеплитель

Однако, любой материал в целом, и любые утеплители в частности обладают помимо своих преимуществ еще и определенными недостатками. Среди недостатков вспененного полиэтилена с фольгой следует отметить такие «промахи», как:

• Мягкость. Полиэтилен не обладает необходимой для такого рода материалов жесткостью, поэтому он и не подходит для отделочных штукатурных работ или для отделки обоев. Всего немного давления на материал — и он прогибается;
• Изоляция крепится с трудом, исключение является лишь тип «С». Увы, но для установки такого утеплителя нужно дополнительно применять различные клеящие смеси. Пытаться прибить утеплитель неприемлемо, так как из-за этого ухудшится показатели теплоизоляционной эффективности;
• Насколько бы универсальным и эффективным этот утеплитель не был, но применяют его для теплоизоляции внешних стен построек лишь в качестве дополнительного слоя, с целью отражать поступающую тепловую энергию и защищать стены постройки от влажности.

к меню ↑

2 Советы по укладке

Всего три совета по укладке вспененного полиэтилена помогут значительно сократить время на проведение такого рода работ без необходимых знаний.

1. Следует отражающий слой изоляции укладывать на ту сторону, где находится тепловой источник;
2. Для предельно возможного эффекта отражения следует оставить так называемое «воздушное пространство» размером в 1,2 – 2 сантиметра по обе стороны изолятора;
3. Все монтажные швы необходимо проклеивать строительным алюминиевым скотчем, чтобы достичь максимально возможной герметичности и гидроизоляции.

В целом, учитывая характеристики данного изоляционного материала можно со смелостью утверждать, что он отвечает вызову и требованиям современных теплоизоляционных материалов.

Данный материал позволит эффективно защитить свой дом от холода, влажности и различных достающих посторонних шумов.

Вспененная полиэтиленовая изоляция с фольгой

При этом как расход самой изоляции, так и потеря пространства в помещении, где он находится, будет сводиться к абсолютному минимуму, что не может не радовать. Кроме того, вспененный полиэтилен отличается еще и сравнительно небольшой ценой при серьезном техническом потенциале этого теплоизоляционного материала. к меню ↑

2.1 Процесс монтажа вспененной отражающей теплоизоляции (видео)

Вспененный полиэтилен: характеристики, применение

Вспененный полиэтилен в широком доступе появился относительно недавно, его открытая история применения насчитывает не более полутора десятков лет, хотя в промышленности, особенно западной, пенополиэтилен используется в производственных и строительных технологиях без малого полвека.

Что собой представляет вспененный полиэтилен

Полиэтилен хорошо известен своей уникальной стойкостью к всевозможным органическим и минеральным агрессивным веществам, механической нагрузке, ударным, гнущим и крутящим усилиям. Полиэтиленовая пленка, трубы, прессованные из полиэтилена изделия, казалось бы, могут прослужить целую вечность.

Вспененный полиэтилен после обработки газом в экструдере не просто насыщается пузырьками, он меняет свою механическую структуру, из сложного многослойного монолита получается пространственная пузырьковая матрица, 96-98% объема которой приходится на газ.

Не теряя способности противостоять агрессивным соединениям и патогенной микрофлоре, вспененный полиэтилен приобретает новые свойства:

• Высокая пластичность, способность удлиняться под нагрузкой без разрыва;
• Прекрасная тепло и звукоизоляция;
• Минимальное водопоглощение.

Особое свойство вспененного полиэтилена

За последние несколько лет упаковка из вспененного тонколистового полиэтилена, мягкие тарные вкладыши фактически вытеснили гофрокартон, пузырчатую пленку, пенопластовые гранулы. Вспененная полиэтиленовая пленка идеально подходит в качестве упаковки.

Мало того, в Евросоюзе в пленочную упаковку из вспененного полиэтилена фасуют хлеб, овощи, фрукты, в общем, всю номенклатуру пищевых товаров и продуктов. Никому бы и в голову не пришло упаковывать продовольственные товары в пенополиэтилен, если бы материал не соответствовал самым жестким санитарно-гигиеническим требованиям.

Оставаясь надежным и качественным теплоизолятором, вспененный полиэтилен сохраняет способность пропускать водяные пары, поэтому овощи не гниют, а хлеб не плесневеет.

Уже за одно это качество полиэтиленовый утеплитель высоко ценится в строительстве и промышленном производстве, тогда как ближайший конкурент полиэтилена — вспененный полипропилен, обладая пористой структурой, для паров остается практически непроницаемым.

Чем еще ценно свойство пропускания паров? Везде, где существует перепад температур от нулевых и отрицательных до положительных, от +10оС и выше, на металлической поверхности выпадает конденсат. Поэтому для теплоцентралей, водопроводных труб идеальным решением считается защита теплоизоляционными трубками из вспененного полиэтилена.

По другим характеристикам и параметрам вспененный полистирол от полиэтилена отличается не столь существенно, пенополипропилен обладает большей прочностью, жесткостью, выдерживает большую контактную нагрузку и, по отзывам специалистов, лучше всего подходит для наружных работ по утеплению зданий. Все, что подлежит утеплению внутри жилого помещения, остается за пенополиэтиленом. Особенно, если вспомнить, что в технологии производства пенополистрола и пенопласта используются токсичные стирол и толуол.

Тем более что современная химия давно освоила выпуск модифицированного варианта вспененного полиэтилена, который, лишь немногим уступая пенополистиролу по прочности, обладает на 20-30% более высокими теплоизолирующими характеристиками.

Два варианта вспененного полиэтилена, характеристики материала

Для производственных и строительных целей выпускают два сорта пеноматериала — сшитый – «СПЭ», «ППЭ», и несшитый, обозначаемый чаще всего как «НПЭ». Основное отличие заключается в технологии производства, как следствие, появляется небольшая разница в технических характеристиках. Характеристики вспененного полиэтилена в зависимости от способа производства приведены ниже:

• Плотность СПЭ составляет 33 кг/м3, для НПЭ – стандарт составляет 25 кг/м3;
• Паропроницаемость для СПЭ находится в пределах 0,0012 мг/м*ч*Па, для несшитого эта величина составляет не менее 0,0003 мг/м*ч*Па;
• Статическая прочность на распределенное сжатие составляет 0,035 МПа и 0,011Мпа, для сшитого и несшитого материала соответственно.

Кроме того, у СПЭ выше диэлектрическая проницаемость, на 40% больше диапазон рабочих температур. Сшитый полиэтилен легко выдерживает температуру кипящей воды, тогда как несшитый плавится уже при 85оС.

Отличия заметны даже для неискушенного строителя. Несшитые марки пенополиэтилена в два-три раза лучше пропускают водяной пар, поэтому пищевую упаковку делают именно из такого сорта материала. Легкая сминаемость обеспечивает отличное поглощение ударов и встряски, примерно на уровне вспененного пенополиуретана. Даже если попытаться умышленно порвать тонкий НПЭ, сделать это будет крайне сложно, материал будет тянуться, словно каучуковый слой.

Сшитый ППЭ по характеристикам ближе к вспененному ПВХ пластику, его плотность и механическая прочность выше, чем у несшитого. Соответственно, материал можно использовать в качестве подкладочного даже при высокой механической нагрузке.

Свойства и характеристики сшитых-несшитых ПЭ

Отличия в технологии производства заключаются в том, что несшитый пенополиэтилен в процессе вспенивания смесью газов никаким другим способам обработки не подвергается. Залитая в форму вспененная масса застывает под давлением, и все. В результате быстрого и равномерного охлаждения вспененный полиэтилен, фото, превращается в насыщенную мельчайшими пузырьками массу, достаточно мягкую и податливую.

Определенное количество газовых пор в НПЭ соединены между собой, что и объясняет способность проводить пар. Причиной высокой пластичности является структура молекулы полиэтилена, это длинные молекулы из отдельных «кусочков» этилена, боковых связей нет, поэтому материал ведет себя подобно природному каучуку.

В сшитом ППЭ специальной обработкой добиваются эффекта «вулканизации», появляются боковые связи, и вспененный полиэтилен становится похожим на современную резину.

Используются два способа обработки:

• Добавление в состав газовых агентов катализаторов;
• Обработка расплавленной и газонасыщенной матрицы жестким электромагнитным излучением.

Оба способа являются абсолютно безвредными, поэтому сшитый ППЭ отличается от НПЭ только механическими и теплотехническими характеристиками. Гораздо более важным фактором считается правильный выбор газового агента, которым насыщают полиэтиленовый расплав.

Не все так просто со вспененным полиэтиленом

Безопасность вспененного материала и его соответствие санитарно-гигиеническим нормам в значительной степени зависит от правильного выбора газообразующего агента. Для производства возможно использование нескольких видов газа:

• Воздушно-озоновая смесь, самая дешевая, безопасная и простая в подготовке к использованию, но и одновременно самая неэффективная. Степень расширения воздуха невелика, да и размер пор отличается друг от друга. Применяется для вспенивания несшитых полиэтиленов;
• Смесь газов пропана и бутана дает пенополиэтилен среднего качества, можно использовать для производства обоих типов ППЭ. Из недостатков – высокая горючесть материала;
• Наиболее высокое качество пор обеспечивают фреоны. Холодильные агенты используются в производстве пенополиэтиленов с момента их изобретения.

На сегодняшний день из-за повсеместного запрещения использования фреонов вспененные полиэтилены на их основе производятся только в Китае и некоторых странах Юго-Восточной Азии, Бразилии. Качество даже несшитого полиэтилена, изготовленного с использованием фреона, в разы выше, чем у пропан-бутановых пенополиэтиленов, не говоря уже о марках СПЭ. Поэтому подобные материалы охотно используются для теплоизоляции самых разных строительных объектов, от бань до теплоцентралей, в том числе как утеплитель для труб из вспененного полиэтилена.

Фреон при контакте с открытым огнем может выделять токсичные и ядовитые соединения, но при этом хорошо блокирует очаг возгорания, поэтому фреоновый пенополиэтилен используют вне жилых помещений. Материал на основе смеси ПБ воспламеняется очень легко и быстро, и остановить горение достаточно сложно, но при этом обладает наилучшими показателями цена-качество.

Чем вспененный полиэтилен отличается от винила и полиуретана

Серьезную конкуренцию пенополиэтилену составляет вспененный винил, лишь немногим уступающий ППЭ по основным показателям. Пластик из ПВХ и листовой вспененный ПВХ широко используется в качестве:

• Обшивочного изолирующего материала стен;
• Декоративной отделки стен, изготовления перегородок, обустройства интерьера;
• Облицовки для мебели, шкафов;
• Изготовления вентиляционных труб.

Пеновинил обладает высокой химической стойкостью, хорошей теплоизоляцией и стойкостью к ультрафиолету. Вспененный листовой ПВХ не может конкурировать с ППЭ в условиях сильной жары и мороза, в этом случае пенополиэтилен более предпочтителен.

Второй конкурент, пенополиуретан, вытесняет ППЭ из областей, где требуется высокая адгезия и повышенная прочность вспененной матрицы. Например, для паропроводов с высокой температурой теплоносителя теплоизоляция для труб из вспененного полиэтилена заменяется на полиуретановую.

Но при этом долговечность пенополиуретана на порядок ниже, чем у пенополиэтилена. Если, помимо высокой температуры, коммуникации подвергаются еще и механическим нагрузкам, например, из-за теплового расширения металла, в такой ситуации используются теплоизоляционные трубки из вспененного каучука.

Области применения вспененного полиэтилена

Наиболее важная область применения ППЭ относится к теплоизоляции помещений. Промышленность выпускает целый ряд листовых гибких материалов, толщиной от 5 до 15 мм, однослойных, двухслойных, с фольгированным покрытием и без него. Все они используются для отделки и теплоизоляции жилых помещений.

Вторым направлением использования остается тарный материал. Инертность и прочность вспененной матрицы позволяет изготавливать все виды тары, от овощных и рыбных ящиков до одноразовых лотков и упаковочной пленки.

Третье направление связано с использованием амортизирующих качеств ППЭ, вспененные листы считаются одним из лучших подкладочных материалов для сборки напольного покрытия.

Заключение

Вспененный полиэтилен в будущем может уверенно вытеснить все существующие марки пенополимеров, как это произошло с упаковочным материалом. Потребительский рынок все больше ориентируется на использование безопасных пластиков, а в этом вопросе равных полиэтилену практически нет. Тем более что химия с помощью новых добавок и катализаторов уже сегодня способна сделать ППЭ практически негорючим и термостойким.

Вспененный полиэтилен: виды, характеристики, свойства и особенности производства

Пенополиэтилен – группа упругих эластичных материалов с закрытой пористой структурой, относящиеся к классу газозаполненных поропластов.

В отличие от большинства других полимеров, имеющих узкопрофильное применение, вспененный полиэтилен универсален.

Сочетание тепло-, звуко- и гидроизолирующих свойств в сочетании с высокой химической стойкостью объясняют его применение в промышленном и бытовом секторе.

Сырьем для пенополиэтилена служит гранулированный полиэтилен ПВД и ПНД, в том числе вторичный – полученный путем переработки пленки и других отходов.

Этапы производства

Производственная линия для пенополиэтилена состоит из:

• экструдера;
• компрессора для подачи газа;
• линии охлаждения;
• упаковки.

В зависимости от вида конечного продукта, оборудование может называться пакетоделательным, трубосшивающим и т. д.

Дополнительно применяются летучие ножницы и вырубные прессы различных конструкций, формовочные машины.

В приемный бункер загружается гранула ПВД, ПНД или композиции на их основе.

Обрезь – основной вид отходов производства пенополиэтилена – возвращается в производственный цикл после минимальной переработки.

Многие предприятия смешивают первичное сырье с регранулятом.

Основные требования к вторичному сырью для производства вспененного полиэтилена – отсутствие механических примесей, однотипность по цвету и средней молекулярной массе с первичным ПЭ.

Если требования соблюдены, качество, эксплуатационные и механические свойства готовой продукции не страдают.

Физико-химические свойства

Вот основные свойства материала:

1. Нижняя граница рабочих температур составляет -80 °C. При выходе за нее материал теряет эластичность, становится хрупким.
2. Температура плавления – около 110 °C. Некоторые производители предлагают композиции с верхним пределом в 140 °C.
3. Водопоглощение (при прямом контакте) не превышает 1,2 %.
4. Предел прочности составляет 0,015 – 0,5 МПа.
5. Материал устойчив к большинству агрессивных соединений, в том числе к продуктам нефтепереработки, и к биологически активным средам.
6. Срок службы достигает 100 лет.

Данные по теплопроводности в сравнении с другими видами газонаполненных полимеров приведены в таблице:

Данные взяты из рекламных предложений производителей.

Поропласты на основе полиэтилена классифицируются по следующим признакам:

• вид исходного сырья;
• способ вспенивания;
• способ сшивки.

Для изготовления ППЭ применяются гранулы ПВД и ПНД, а также различные композиции на их основе. Молекулярная структура любой разновидности полиэтилена позволяет получать материалы с прогнозируемыми свойствами.

При производстве пенополиэтилена применяются два метода создания газообразной фазы:

1. Физический. Это непосредственный впрыск газа (бутана или других легких насыщенных углеводородов) в расплав исходного сырья – наиболее дешевый способ вспенивания. Однако он требует применения специализированного оборудования и соблюдения повышенных предупредительных мер пожарной безопасности.
2. Химический. В исходное сырье вводятся реагенты, разлагающиеся с выделением газов. Химическое вспенивание может выполняться на стандартном литейном и экструзионном оборудовании. Состав добавок определяется требованиями к плотности и размеру ячеек.

Современные технологии производства позволяют получать различные молекулярные структуры газонаполненного полиэтилена:

1. Несшитый (НПЭ). Его получают по технологии физического вспенивания. Полиэтилен при этом сохраняет исходную структуру, заданную при синтезе. НПЭ отличается сравнительно низкими прочностными характеристиками и применение его оправдано в условиях незначительных механических нагрузок.
2. Химически сшитый (ХС-ППЭ). Технология включает в себя следующие этапы: смешивание сырья со вспенивающими и сшивающими реагентами, формирование исходной заготовки-матрикса, ступенчатый нагрев в печи. Термическая обработка приводит к тому, что между полимерными нитями возникают поперечные связи (происходит сшивка), а затем проходит газообразование. Изделия из ХС-ППЭ имеют мелкопористую структуру, матовую поверхность и более высокие в сравнении с продукцией из НПЭ механические показатели: прочность, устойчивость разрывам, упругость, т.е. способность возвращать прежнюю толщину после сдавливания.
3. Физически сшитый (ФС-ППЭ). Материал не содержит сшивающих добавок, а вместо первой ступени термообработки заготовка-матрикс обрабатывается потоком электронов, инициирующим процесс сшивки. Возможность контролировать количество поперечных связей позволяет варьировать характеристиками материала и размерами ячеек.

В отличие от большинства конструкционных материалов, маркировка пенополиэтилена производится не по показателям прочности, а по средней плотности, т.е отношению веса на единицу объема (кг/м3): 15, 25, 35, 50, 75, 100, … 500, как для примера показано на фото выше.

Метод определения средней плотности описан в ГОСТ 409 – 2017.

Благодаря работе маркетологов отечественному потребителю больше знакомы торговые марки пенополиэтиленов, применяемые, в частности, для трубной теплоизоляции:

• Изолон;
• Теплофлекс;
• Пенолон;
• Татфоум;
• Хитфом;
• Этафом и т. д.

Производство продукции чаще всего регламентируется внутренними стандартами предприятий и техническими условиями. Тем не менее, в России на изготовление теплоизоляционных материалов разработан ГОСТ Р 56729-2015, соответствующий EN 14313:2009.

Применение пенополиэтилена

Далее мы расскажем об основных сферах применения.

Звукоизоляция

Как и все ячеистые материалы, пенополиэтилен хорошо поглощает воздушный шум. Звуковая волна, проходя через слой ППЭ, теряет значительную часть кинетической энергии за счет ее преобразования в тепло.

НПЭ является хорошей преградой для ударного шума и вибрации. Из всех акустических материалов он имеет наиболее высокие характеристики по поглощению низкочастотных колебаний.

Сшитый пенополиэтилен также используется для звукоизоляции в жилом и промышленном строительстве, автомобиле- и машиностроении.

Лента из ППЭ, уложенная на перекрытие и стены при устройстве плавающей стяжки, считается эффективной блокировкой для возникновения структурных шумов.

Теплоизоляция

Низкие показатели теплопроводности и паропроницаемости сделали вспененный полиэтилен одним из наиболее популярных материалов в строительстве.

Листовой и рулонный пенополиэтилен используют преимущественно внутри помещений в составе теплоизолирующего пирога фасадных стен, кровли, систем вентиляции и кондиционирования для утепления дома.

ППЭ для теплоизоляции покрывают фольгой, которая является дополнительным барьером для тепла и зеркалом, отражающим инфракрасное излучение.

Одна из сфер применения вспененного полиэтилена – изоляции для труб теплотрасс, холодной и горячей воды.

Кроме трубной тепловой изоляции и утеплителя, из ППЭ производят упаковочные материалы для транспортировки хрупких предметов, окрашенных конструкций. При помощи вакуум-формовочных и вырубных машин создается упаковка для серийных изделий, одновременно служащая уплотнителем, например, для мобильных телефонов, электронных и электрических приборов.

Стоимость

Цена пенополиэтилена зависит от:

• вида;
• толщины;
• плотности;
• объема партии;
• региона.

Найти предложения в своем городе и сравнить цены можно на таких сайтах, как:

Готовые изделия из ППЭ

Из пенополиэтилена производятся такие изделия:

• листы и рулоны, в том числе многослойные;
• жгуты;
• трубки;
• пакеты;
• теплоизолирующие и демпфирующие маты;
• коврики для спорта и туризма.

Переработка отходов

Для утилизации отходов пенополиэтилена используются те же технологии, что и для невспененного — термомеханический и термохимический рециклинг, или пиролиз.

Использованная упаковка из НПЭ перерабатывается во вторичную гранулу, а крошка  сшитого ППЭ служит наполнителем для композиционных материалов, из которых делают тротуарную плитку, и другие искусственные покрытия.

Главная особенность газонаполненных полимеров – низкая плотность – вносит коррективы в технологию. При переработке отходы ППЭ спрессовываются в специализированных машинах – термокомпакторах.

На рынке оборудования можно найти устройства со степенью прессования до 90:1. Брикетированный в компакторах ППЭ можно загружать в экструдер или термическую печь, использовать в качестве сырья для получения полиэтиленового воска.

Видео по теме

В данном видео-ролике автор демонстрирует, как применять ППЭ для теплоизоляции труб:

Заключение

На российском рынке ППЭ с 2010 года наблюдается непрерывный рост. За это время отечественные производители практически полностью вытеснили зарубежных конкурентов, поскольку их продукция не отстает ни по качеству, ни по марочному составу.

Главной отраслевой проблемой считается постоянный рост цен на сырье. Поэтому сегмент ППЭ представляет значительный интерес для производителей вторичной гранулы хорошего качества.

Вспененный полиэтилен — все более распространенный материал в строительстве, использующийся как утеплитель для труб, пола и стен, для шумоизоляции. Его относительно низкая стоимость позволяет использовать ППЭ в других видах промышленности, изготавливая различные изделия и предметы.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Смотрите также

• 
  Утепленные балконы дизайн фото
• 
  Улавливатель для откатных ворот с роликами
• 
  Схема дымохода из сэндвич труб через стену с названием элементов
• 
  Алмазная резка железобетонных элементов
• 
  Теплопроводность опилок древесных
• 
  Жидкое стекло для гидроизоляции как использовать
• 
  Утепление крыши гаража изнутри своими руками
• 
  Влага в погребе как устранить
• 
  Бытовка дачная своими руками чертежи
• 
  Как при сварке не прожечь металл
• 
  Скамейки для дачи со спинкой