Что лучше пенополистирол или пенополиуретан

Пенополистирол и пенополиуретан могут выполнять разные функции. И в первую очередь эти материалы известны как широко применяемые утеплители. Произведем некоторое сравнение и выясним, чем отличается пенополистирол от пенополиуретана.

Общие сведения

Пенополистирол в обиходе часто называют пенопластом. Он выпускается обычный и экструдированный. Последний обладает лучшими качествами за счет увеличенной плотности.

Пенополистирол

Пенополиуретан – это тот же поролон. У него также есть разновидности. В бытовых целях обычно употребляется мягкий материал указанного типа, а в строительстве – жесткий.

Пенополиуретан к содержанию ↑

Сравнение

Каждый из упомянутых материалов обладает собственными свойствами. Для начала коснемся самой значимой характеристики – теплопроводности. В этом отношении отмечается преимущество пенополиуретана. Причем важным является то, что он выпускается не только в виде панелей, но и как средство в аэрозольной упаковке, которое напыляется на объекты. Если пенополиуретан применяется именно таким образом, получается монолитное покрытие, точно повторяющее рельеф основания.

Пенополистирол не предполагает столь эффектный метод нанесения. Он монтируется к поверхности в виде твердых плит. Зазоры между ними становятся причиной утечки тепла и ухудшения шумоизоляции. Отличие пенополистирола от пенополиуретана имеется и в том, что он плохо взаимодействует с клеящими и штукатурными составами. Между тем пенополиуретан можно крепко зафиксировать на поверхности. К тому же именно этот материал меньше впитывает влагу, что положительно сказывается на теплосбережении.

Стоит отметить, что пенополистирол начинает распадаться и выделять опасные вещества при более низкой температуре – приблизительно шестьдесят градусов тепла. Поэтому не рекомендуется утеплять им крышу, особенно в южных регионах с палящим солнцем. Что касается показателя пожаробезопасности, то сами по себе обсуждаемые материалы долго не горят. Но если есть постоянный источник огня, то пенополистирол быстрей охватывается пламенем. Процесс при этом сопровождается отделением плавящихся фрагментов и насыщением воздуха большим количеством токсинов. Второй материал горит хуже.

В чем разница между пенополистиролом и пенополиуретаном относительно срока их службы? Здесь продукция второго вида снова выигрывает. Пенополиуретан сохраняет свои полезные качества гораздо дольше. Отчасти это обусловлено тем, что он не подвержен деформации. Пенополистирол же со временем сдавливается, и его теплоизоляционные свойства заметно ухудшаются. В результате по всем параметрам в лидерах оказывается пенополиуретан. Неудивительно, что цена на него выше.

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?

Читайте также:  Подключение центрального отопления к частному дому

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:

  1. Коэффициент теплопроводности;
  2. Срок эксплуатации;
  3. Стоимость;
  4. Прочность материала;
  5. Температура эксплуатации;
  6. Гигроскопичность;
  7. Пожарная безопасность;
  8. Био- и химическая устойчивость;
  9. Стойкость к изменению формы/объема;
  10. Экологичность;

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).

Материал Плотность (кг/м3) Коэффициент теплопроводности (Вт/м*К) Температура эксплуатации (°С) Срок эксплуатации (лет) Пористость
ППУ 25 — 750 0.019 – 0.028 -160…+150 50 закрытая
ППС 40 — 150 0.04 – 0.06 -100…+80 15 закрытая

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.

Читайте также:  Таблицы гидравлического расчета полипропиленовых труб
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).

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).

Читайте также:  Газовое отопление в квартире документы

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:

  • отечественный ЭППС имеет нестабильное качество – от поставки к поставке плотность материала варьировалась от 35 до 40 кг/м³ (мы определяли это взвешиванием каждого брикета, вес их различался). В результате фургоны изрядно теряли в теплоизоляции;
  • размеры плит отечественного ЭППС даже в одном брикете различались (погрешность геометрических параметров иногда достигала 2 мм). Около 25% поступавшего в производство материала списывалась в брак. Поэтому переход на много более дорогой американский утеплитель Styrofoam мы произвели с незначительными финансовыми потерями.

5. Преимущества ЭППС

Достоинства ЭППС Styrofoam, ныне применяемого нами:

Долговечная теплоизоляция (постоянство характеристик в длительном интервале времени – важный фактор для прохождения второго теста ATP)

Высокая механическая прочность (на сжатие, разрыв, изгиб, сдвиг). Позволяет гасить высокие динамические нагрузки, вызванные воздействием ветра и вибрацией.

Высокие влаго- и пароизоляционные характеристики (важные факторы, влияющие на долговечность)

Легкость (достаточная прочность достигается при меньшей плотности материала)

Стабильность размеров (постоянство геометрии плит)

6. Краткая сравнительная характеристика теплоизоляторов

Параметры ЭППС
Styrofoam ЭППС
отеч. ППУ Пенопласт Низкая теплопроводность + +-

++
в первые годы эксплуатации

при условии его вспенивания фреоном;

если вспенивание происходит воздухом

(что часто встречается в РФ),

то показатель теплопроводности такого ППУ

заслуживает не более одного +

Низкое влаго/ водопоглощение + + — —
разрушается структура Высокая структурная прочность + +- +- — Соотношение прочность/вес + +- — — Одинаковая плотность + — + + Стабильность размеров (без дополнительной обработки) + — — + Оптимальная поверхность для работы
(нет пыли/закрытые ячейки) + + — — Возможность автоматизации и простота в использовании + + — + Температурная стойкость — — + —

7. Какой утеплитель крепче?

ЭППС Styrofoam или ППУ? Для начала проведем аналогию. ППУ и ЭППС используются и в других отраслях. Так, из ППУ с добавлением специальных присадок делают подушки для сидений, диванов и кресел, а ЭППС используется армией США и NASA. Выводы делайте сами.

Прочность ЭППС подтверждается следующими испытаниями:

Королевским институтом аэронавтики (Стокгольм, Швеция) были проведены испытания по измерению долговременной усталостной прочности ЭППС Styrofoam Dow и ППУ плотностью 40 кг/м³. Метод – цикличные (5 Гц) испытания на прогиб под преобладающим касательным напряжением , увеличивающимся с каждым циклом. Испытания показали, что панель с ЭППС имеет колоссальное преимущество перед панелью с ППУ.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *