Полистирол в частном строительстве

Полистирол (Polystyrene; аббр. ПС, PS) – один из термопластичных полимеров, результат полимеризации стирола. Служит основой для производства многих видов пластмасс. Подразделяется на вспенивающийся (ПСВ, EPS), ударопрочный (УПС, УПМ, HIPS, MIPS) и общего назначения (ПСМ, GPPS).

Промышленное производство полистирола впервые было освоено в Европе в начале тридцатых годов двадцатого века. Первый лабораторный синтез стирола был осуществлён химиками американской компании «The Dow Chemical Company», а патент на производство «полистирольных шариков», известных нам как «полистирол вспенивающийся», получил конце 40-х гг. XX в.  концерн “BASF” (Германия). Сама идея промышленного производства гранул сферической формы, вспененных пентаном (суспензионный полистирол), принадлежит немецкому химику Фрицу Штясны.

На территории СССР полистирол (эмульсионный) применялся с 1938г. в ВПК (в виду уникальных показателей прочности и радиопрозрачности термоизоляционных плит плотностью 100-600 кг/м³, полученных по уникальной отечественной технологии ПС-1), а с 1958г. и в качестве теплоизолятора в гражданском строительстве.

Полистирол принадлежит к разряду аморфных термопластов, которые легко окрашиваются и формуются, а также хорошо обрабатываются. При этом он почти не поглощает влагу и стоек к отрицательным температурам, хорошо растворяется в ацетоне и бензине. Эти свойства позволяют использовать полистирол (вспенивающийся, ударопрочный и общего назначения) не только в производстве ТНП и упаковки, но также в производстве электронных приборов, бытовой техники, и даже в медицине.

Наиболее обширное применение полистирол получил в  строительстве, и прежде всего как отличный теплоизолятор.

В строительстве наиболее широкое применение получили производные от полистиролов ПСМ и ПСВ-С (суффикс «с» применяется в значении «самозатухающий», то есть «не поддерживающий горение»). Ниже кратко об основных материалах на основе полистирола и технологиях, связанных с их использованием в строительстве и отделке.

1. Несъёмная опалубка из пенополистирола (в основе гранулят ПСВ-С). Технология строительства зданий и сооружений с применением несъёмной полистирольной опалубки применяется не менее 40 лет. Сегодня в мире насчитывается около 100 различных систем на её основе. В РФ существует два принципиально разных направления строительства по технологии «несъёмная опалубка»:
- технология армированных пенополистирольных плит: бетон наносится снаружи пенополистирола, помещая его вовнутрь стены;
- технология так называемых блок - оболочек: пенополистирольных панелей и блоков, складываемых в единую конструкцию (форму) для укладки (заливки) монолитного железобетона. Бетон оказывается внутри стены, между слоями пенополистирола.

2. Экструзионный (экструдированный) пенополистирол (пенопласт), используемый для шумо-, тепло- и даже дополнительной гидроизоляции. В первую очередь отличается от блочного пенопласта практически нулевой капиллярностью, и, соответственно, меньшим коэффициентом водопоглощения (и более высокой ценой). Разработка западная, пионерами на отечественном рынке оказались концерны “Dow Chemical” и “BASF” с брендами “Styrofoam” («Стирофом») и “Styrodur” («Стиродур»).

В основе - полистирол общего назначения GPPS (ПСМ). Технология быстро и с успехом была подхвачена отечественными производителями и выпускается под множеством торговых марок  («Пеноплэкс», «ТехноНИКОЛЬ», «Тимплекс», «Урса», «Европлэкс», «Техноплекс» и др.). Следует также отметить, что существует отечественная технология производства ЭППС, но уже на основе полистирола ПСВ-С, разработанная московским НПП «Экспол», и с успехом внедрённая в 1995г. в г. Реж Свердловской области.

3. Блочный пенополистирол ПСБ-С в виде плит, знакомый нам с детства как «пенопласт», известный своими высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Применяется, прежде всего, как утеплитель. Имеет как почитателей в сфере строительной индустрии, так и противников, особенно в среде производителей штапельного стекловолокна и минеральной ваты.

Благодаря тому факту, что пенополистирол на 97-98% состоит из воздуха, который экономически невыгодно перевозить на большие расстояния, производство ПСБ-С и изделий из него освоено практически в каждом регионе, и ЯНАО в этом смысле не является исключением.

4. Фасадные системы (невентилируемые). Ещё называются «мокрыми штукатурными» и «неконтактными». Такие системы дешевле вентилируемых, поскольку окраска и штукатурка – простой и недорогой способ отделки фасада. В мокрой фасадной системе слои утеплителя, прикрепленного анкерами к стене, армирующей сетки, грунтовки и финишной штукатурки один за другим покрывают поверхность фасада. 

5. Полистиролбетон - лёгкий ячеистый бетон. Простым языком - смесь цемента, минеральных наполнителей и вспененного полистирола. Прочен, морозоустойчив, химически инертен, обладает низким объёмным весом и высокими термоизолирующими свойствами. Хорошо подходит для коттеджного строительства, хотя, к примеру, в городе Новый Уренгой есть целый квартал из девятиэтажных домов, стены в которых выполнены из полистиролбетонных блоков производства Сибстрой.

Благодаря использованию двойных блоков полистиролбетон актуален в регионах с экстремальными зимними температурами. При условии соблюдения ГОСТ при изготовлении блок даёт минимальную усадку, что позволяет достаточно быстро перейти к отделке здания. Низкая плотность и правильная, выдержанная геометрическая форма упрощают его укладку и сокращают время возведения конструкции. Относится к группе слабогорючих (трудновоспламеняемых) материалов (класс Г1), что увеличивает его преимущества по сравнению с аналогами.

6. Декоративные элементы. Отделка фасадов декоративными элементами из полистирола приобретает в современном строительстве всё большее значение. Однообразные фасады ушли в прошлое, поскольку использование наружного декора может придать принципиально новый, интересный архитектурный облик и строящимся, и реконструируемым зданиям.

7. Декоративная потолочная  плитка из полистирола (клеевые потолки). Подразделяется на экструдированную, инжекционную и прессованную (по методу производства).

Кроме перечисленных выше, существует большое количество не менее интересных технологий (и материалов на их основе), использующих оригинальные свойства полистирола. К примеру, листовой пластик из экструдированного полистирола в виде прозрачных (и цветных) листов может длительное время эксплуатироваться под воздействием ультрафиолетовых лучей и замещать оконные стекла, перегородки и двери, а также применяться в производстве душевых кабин, рассеивателей света, теплиц и оранжерей.

Многие виды пластиковых окон изготавливаются с использованием вкладок из полистирола для улучшения теплоизоляции и предотвращения появления конденсата. Но об этом – следующая статья.