Что лучше экструдированный пенополистирол или пенополиуретан
Полистирол или полиуретан — что лучше?
Многие люди, рассматривая материалы для отделки, не знают, что выбрать: полистирол или полиуретан. Дилемма понятна, потому что привлекательны оба варианта. Всё же между ними есть существенные различия, которые помогут сделать выбор на основании применения материала. Чтобы разобраться в этом, нужно понять свойства каждого.
Полистирол
Полистирол (ПС) — прочный, бесцветный материал, способный пропускать до 90% лучей видимого света. Включается в группу синтетических полимерных продуктов, класс — термопласты. Изготавливается методом полимеризации стирола.
Используется в строительстве, медицине, машиностроении, электротехнике и других областях.
К плохим свойствам относится плохая износостойкость, горючесть, низкая рабочая температура и высокая хрупкость. Чтобы свести эти недостатки к минимуму, ПС смешивают с другими полимерами.
На основе ПС есть несколько материалов.
Пенопласт
Ошибочно думать, что полистирол, пенопласт и пенополистирол — синонимы. У них много схожего, но есть важные отличия.
В быту чаще встречается вид пенопласта, который и называют полистиролом, но при изготовлении пропускается такой этап как прессование. Стирола в общей массе пенопласта не больше 2%, всё остальное — газ. Это очень легкий материал, потому что состоит практически только из воздуха. Именно поэтому пенопласт — хороший вариант для утепления.
Интересно! В 2009 году ЕС признал пенополистирол единственным материалом, который рекомендован для продолжительного контакта с продуктами питания и производства пищевых контейнеров.
Пенополистирол
Это газонаполненный материал, получаемый из полистирола. Иногда при производстве применяют сополимеры стирола.
Пенополистирол (вспененный и экструдированный) — разновидность пенопласта. Несмотря на родственность химического состава (сырьем является полистирол), есть отличия в производственном процессе (например, вспененный пенополистирол нужно вспенивать, поэтому он немного пропускает пар, а экструдированный нет). Отличаться будет внешний вид и свойства материалов:
Дюрополимер
Дюрополимер — это пенополистирол, который обработан под высоким давлением. Прекрасный материал для лепнины.
По характеристикам дюрополимер похож на полиуретан: не впитывает запахи, мало подвержен растрескиванию, защищен от грибка и т.п. Но его вес значительно больше, чем у полиуретана. Элементы декора более износоустойчивы по сравнению с полиуретановыми изделиями. Поэтому плинтуса или молдинги лучше покупать из дюроплимера, если они располагаются рядом с мебелью. За счет отличной влагостойкости их можно использовать в ванной комнате.
Лепнина из дюрополимера безопасна для здоровья, удобна в работе, ударопрочная и устойчива к статическим нагрузкам, к грибковой плесени.
Полиуретан
Сейчас и станут видны явные отличия полистирола и полиуретана.
Полиуретан (ПУ) — это очень эластичный, термопластичный полимер. В его основе изоцианат и полиол. Группа — полиэфир-полиолы. Характеристики зависят от молекулярного состава. ПУ является эластомером, после растяжения принимает прежнее состояние.
Разные добавки придают этому полимеру особые характеристики, усиливая его твердость или мягкость, устойчивость к перепадам температуры и т.п. Полиуретан выпускается в виде мягкой резины, твердого пластика и вязкой жидкости. Независимо от формы, в дальнейшем он не меняется под влиянием механических или тепловых воздействий.
Свойства ПУ:
Однако ПУ не переносит скипидар, хлор, некоторые кислоты, ароматические углеводороды, долгое воздействие минусовых температур, а также с трудом поддается повторной обработке.
Пенополиуретан
Стоит отличать его от ПУ. Пенополиуретан — это лёгкий и прочный пенопласт из полиуретанов. Отличается очень низкой теплопроводностью и малой паропроницаемостью. Это негорючий материал, более безопасный по сравнению с древесиной.
Производится из полизоционата и полиола. Вещество взбивается. После застывания в 90% застывшего материала присутствует газ. Именно поэтому материал хорошо себя зарекомендовал для теплоизоляции.
Интересный факт! Литовский скульптор сделал единственное в своем роде авто из пенополиуретана. За основу уникального проекта он взял премиум-автомобиль компании Mercedes.
Что лучше использовать — полистирол или полиуретан
Если знать, в чем разница полиуретана и полистирола, легче выбирать, что использовать в каждом конкретном случае.
Лепнина
Лепнину изготавливают из гипса, полиуретана и пенопласта. Гипс — натуральный и экологичный материал, но боится влаги. В помещениях с высокой влажностью его использовать нельзя, он трескается и осыпается.
Наиболее доступный метод —лепнина из пенопласта. Но она не будет очень прочной. Цвет полистирольному изделию можно придать аэрозольной краской. Пенопласт легко монтируется.
Еще лучше выбирать для лепнины дюрополимер. Он влаго- и износостойкий, с ним легко работать. Но из полиуретана можно сделать еще более прочную лепнину, а также колонны, полки, консоли. По сравнению с полистирольной полиуретановая лепнина имеет четкий орнамент и гладкую поверхность. Её можно покрасить любой краской. Но выйдет полиуретановое оформление дороже.
Плинтусы
Эксперты компании «Полигаль Восток» советуют использовать потолочные плинтуса из пенопласта. Для пола этот материал не подойдет, потому что его легко продавить. Лучше пенопластовые изделия использовать там, где нет контакта с людьми, животными и мебелью. Легкость полистирола обеспечивает простоту монтажа. Кроме того, полистирольные плинтуса очень доступны по цене. Они хорошо скроют неровные стыки между потолком и стеной, также достаточно гибкие. Для пола лучше использовать плинтуса из полиуретана, потому что они устойчивы к механическим воздействиям и их легко мыть с помощью тряпки и воды.
Гибкие плинтуса из полиуретана — хороший вариант для криволинейных поверхностей.
Утепление
Внутри утеплять помещения полистиролами нельзя, потому что между утеплителем и стенами быстро скапливается влага, как результат — грибковое заражение и быстрое разрушение здания. При 60° выше нуля пенополистирол подвергается распаду, поэтому его не стоит использовать для утепления кровли.
А пенополиуретан, в отличие от пенополистирола, не нуждается в пароизоляции, потому что показатель водопоглощения у него намного меньше. Но самостоятельно утеплять с помощью пенополиуретана очень сложно, нужно специальное оборудование, защитная одежда и противогаз.
Если нужно утеплить деревянный домик или гараж, можно выбрать пенополистирол. А вот для квартиры или дома разумнее выбирать пенополиуретан как более долговечный и практичный материал.
Как видно, не всегда можно однозначно сказать, что лучше — полистирол или полиуретан. Всё зависит от помещения и вида отделки. Немаловажное значение имеют желания, потребности и материальные возможности.
На данный момент в строительной и промышленных отраслях используется широкий спектр различных теплоизоляционных материалов, но самыми популярными по праву можно считать пенополиуретан и пенополистирол. Широкое распространение эти материалы получили благодаря низкой цене, удобству использования и своим характеристикам.
Логично возникает вопрос: А все-таки что выбрать? Какой из этих материалов дешевле, какой обладает лучшей теплоизоляцией, большим сроком службы и экологичностью?
Давайте детально рассмотрим технические характеристики и свойства лидеров теплоизоляции и выберем победителя.
Пенополиуретан (ППУ) и пенополистирол (ППС) обладают действительно широкой областью применения: эти материалы используются в дорожном строительстве, для утепления жилых и промышленных зданий, в производстве сэндвич-панелей и холодильного оборудования, труб и даже для упаковки электроники.
Сравнение пенополиуретана или пенополистирола
Сравнивать эти материалы мы будем на примере производства промышленных холодильных дверей и морозильных камер. Понятно, что при производстве такого оборудования важны все без исключения характеристики теплоизоляционного материала:
Технические характеристики
Главным и самым важным параметром теплоизоляционного материала (особенно при производстве холодильного оборудования) как известно является его теплопроводность. При сравнении пенополиуретана и пенополистирола по этому параметру, ППУ окажется эффективнее, поскольку его коэффицент теплопроводности равен 0.019 – 0.028 Вт/м*К, против 0.04 – 0.06 Вт/м*К у пенополистирола. Ниже в таблице приведены сравнительные технические характеристики пенополиуретана (ППУ) и пенополистирола (ППС).
Как видно из таблицы пенополиуретан (ППУ) имеет более широкий температурный диапазон эксплуатации, что важно при его использовании в холодильном оборудовании (где температура внутри помещении в разы отличается от температуры за «бортом»). Также (ППУ) обладает значительно большим сроком службы.
Но это далеко не все характеристики, по которым можно провести сравнение этих материалов. Давайте рассмотрим физические свойства ППУ и ППС.
Физические свойства
При производстве холодильных дверей и камер, немаловажную роль играют такие характеристики как горючесть материала, его гигроскопичность (способность впитывать влагу), прочность, экологичность. Ниже в таблице приведены сравнительные физические свойства пенополиуретана (ППУ) и пенополистирола (ППС).
| Свойство | Пенополистирол (ППС) | Пенополиуретан (ППУ) |
| Пожаробезопасность | Горюч | Не горюч |
| Экологичность | При температуре свыше 60°C выделяет фенол. | Соответствует санитарным нормам, можно применять при температуре до 180 °C без опасений. |
| Гигроскопичность | При попадании на панель влаги происходит ее впитывание и при воздействии низких температур она замерзает и разрушает пенопласт. | Не гигророскопичен, отталкивает воду с поверхности. |
| Прочность | Хрупкий, легко ломается, подвержен образованию трещин. | Достаточно прочный, плотность в 5 раз выше пенопласта. |
| Био/химическая устойчивость | Высокая влажность может стать причиной появления плесени и грибка на плитах, что станет причиной неблагоприятного микроклимата в помещении. | Влагоустойчив. Не подлежит гниению и образованию плесени. |
| Стойкость к изменению формы/объема | Со временем материал оседает и сжимается, что негативно сказывается на теплоизоляции. | Свойства материала не меняются на протяжении всего срока эксплуатации. |
Результаты сравнения пенополиуретана и пенополистирола
Для удобства восприятия результаты сравнения мы вынесли в отдельную таблицу.
| Параметр | Пенополистирол (ППС) | Пенополиуретан (ППУ) |
| Теплоизоляционные свойства |  |  |
| Срок эксплуатации | | |
| Стоимость | | |
| Прочность материала | | |
| Температура эксплуатации | | |
| Гигроскопичность | | |
| Пожарная безопасность | | |
| Био- и химическая устойчивость | | |
| Стойкость к изменению формы/объема | | |
| Экологичность | | |
Итак, по результатам сравнения можно однозначно сказать, что пенополиуретан (ППУ) как утеплитель, практически по всем характеристикам превосходит пенополистирол (ППС).
Соответственно при производстве промышленных холодильных дверей и морозильных камер (да и не только) предпочтительнее использовать именно ППУ. Единственный его недостаток — это цена, которая легко компенсируется его сроком службы и экономией на отоплении/охлаждении.
В заключении хотим отметить что завод «Ирбис» использует при производстве своего оборудования только пенополиуретан (ППУ).
Сравнение экструдированного пенополистирола, пенополиуретана и пенопласта
1. Пенополиуретан (ППУ) легче чем экструдированный пенополистирол (ЭППС)?
В первую очередь так и чешутся руки разрушить легенду, что изотермические фургоны с залитым пенополиуретаном (ППУ) легче клееных с экструдированным пенополистиролом (ЭППС). Оптимальные свойства теплоизоляции обоих материалов достигаются при плотности 40 кг/м³. Учитывая, что коэффициенты теплопередачи ППУ и ЭППС примерно равны, отличаясь лишь на 2 тысячных Вт/м²*К, можно утверждать, что и в клееном и в заливном сэндвичах с одинаковой изотермичностью (например, 0,7 Вт/м²*К) толщина утеплительного материала должна быть одинаковой. А это значит, что при одинаковых плотностях материалов их вес в составе фургонов будет ОДИНАКОВ. Также отметим, что, например, для фургона размером 5,3х2,6х2,5 м под 12 европаллет прибавка 10 мм толщины утепления прибавит всего 27 кг веса.
2. Технологии производства ЭППС и ППУ
Во-вторых, нужно растолковать базисные знания о технологиях производства сэндвич-панелей.
Клееные сэндвич-панели. В них соединение слоев происходит посредством одно- или двухкомпонентного (встречается чаще) полиуретанового клея в вакуумном или механическом прессе. Последний довольно-таки дорог, поэтому не каждый может его себе позволить. Но мы позволили, и панели у нас получаются изумительные, ровные, как морская гладь. При этом сэндвич-панель может быть как трехслойной: облицовка + утеплитель (в целях снижения стоимости некоторые используют пенопласт, некоторые – ЭППС отечественный, а мы – ЭППС импортный) + облицовка, так и пятислойной с добавлением под облицовки по слою фанеры. А может быть и N-слойной.
Заливные сэндвич-панели. Облицовки будущей панели помещается в пресс, при этом между ними выбирается требуемое расстояние, а торцы закрываются ограничителями. Верхняя облицовка в прессе держится либо магнитами, либо вакуумными присосками. Далее по трубке в пространство между облицовками поступает пенополиуретан. Самое сложное здесь — добиться равномерности распределения пены, т.е. чтобы плотность её была одинаковой по всему объему панели. Сложности возникают с размещением закладных (их нужно предварительно приклеить к одной из облицовок). И с производством N-слойных панелей: облицовки с внутренними слоями приходится сначала склеивать в прессе, а затем уже производить заливку полиуретановой массы между ними (пресс работает 2 раза вместо одного → расход энергии, время производства панели увеличивается → рост трудоемкости, поэтому 4-х и 5-слойные фургоны с ППУ дороги).
2. Пенопласт?
В-третьих, поставим Вас в известность, что пенопласт — зло. Утеплитель он неплохой, но из-за гранульной структуры некрепкий. Однако ж, самым большим его недостатком является гигроскопичность – впитывает воду, как губка, а впитав, рассыпается на гранулы. Такой фургон не прослужит более 2-х лет, особенно, если перевозить в нем заморозку (большая дельта температур).
4. Российский и импортный экструдированный пенополистерол
ЭППС ЭЭПСу – рознь. Ранее у нас был опыт использования ЭППС отечественного производства (марку мы намеренно не указываем). На первый взгляд от импортного он отличался только цветом (импортный – синий, ЭППС отечественный – желтый), но при подробном изучении выяснилось, что:
5. Преимущества ЭППС
Достоинства ЭППС Styrofoam, ныне применяемого нами:
Обычный пенополистирол относительно хорошо впитывает влагу, поэтому следует использовать клей с более высокой плотностью Пенополистирол — это обычный пенопласт, который знаком всем. Его применяют уже не первый год и все его плюсы и минусы давно известны. По своей сути это 98% пузырьков воздуха заключенных в 2% полистирола.
Пенопласт
Экструдированный пенополистирол
Пенополиуретан Пенополиуретан известен как обычный поролон. В быту мы чаще встречаем мягкий, а в строительстве используют жёсткий. У этого материала структура ячеек закрытая, плиты выпускаются с кромкой, которая упрощает и удешевляет монтаж. Использование специальных составляющих делают этот материал пожаробезопасным.
Самостоятельно пенный пенополиуретан вряд ли получиться использовать в утеплении — оборудование дорогое и требуется специальная защитная одежда, включая противогаз
К сожалению, нет идеального материала, который подойдет абсолютно всем. Кому-то не подойдет из-за высокой цена пенополиуретана, кого-то не устроит срок службы пенополистирола. Поэтому взвесьте все плюсы и минусы, но учтите, что недостатки — это не полные противопоказания к применению. Зная свойства утеплителя, можно сделать оптимальный выбор и не жалеть потом о потраченных деньгах.