Эти материалы характеризуются высокой удельной прочностью, значительно выше, чем у конкурентных изделий. Однако большинству газонаполненных пластмасс свойственны определенные недостатки. Существенно ограничивают возможность их применения: пониженные огнестойкость, теплостойкость и температуростойкость при температурах больше 200С. Кроме того, процессы деструкции ("старения") этих материалов, биостойкость в процессе длительной эксплуатации до конца не изучены. Так же в условиях длительно приложенных статических напряжений у поропластов развиваются деформации ползучести, снижающие формостабильность материала. При использовании пенополимеров в элементах конструкций значительные деформации недопустимы, поэтому в качестве критерия сопротивляемости поропластов действию статических напряжений принимается характер и величина деформирования материала во времени. Деформируемость поропластов зависит от величины и длительности действия приложенных напряжений. При больших нагрузках (0,4 - 0,45 от предела прочности при сжатии) ползучесть интенсивно развивается во времени. Условия эксплуатации в качестве строительных теплоизоляционных материалах определяются типом конструкции и регионом строительства. Периодическое увлажнение (попеременное увлажнение и высушивание) наиболее интенсивно снижает прочностные и упругие характеристики поропластов (до 40 % в зависимости от вида полимерной основы). Циклическое замораживание - оттаивание также снижает прочность поропластов. Так, после 25 циклов испытаний при сжатии немодифицированных полистирольных и полиэтиленовых пен снижение прочности составляет 13 - 15 %, поливинилхлоридных от 2 - 15 %, фенольных - 22 %. Номенклатура и свойства вспененных материалов весьма обширна и разнообразна. В России для применения вспененных полимеров в качестве теплоизоляционных материалов установлен ГОСТ 16381-77 ТИМ, в котором они классифицированы по следующим основным признакам: 1.По виду исходного сырья. Теплоизоляционные материалы могут быть органическими и минеральными. Зарубежные марки пенополиэтилена измеряются по стандарту ISO 1923 (1981) 2.По форме и внешнему виду. Материалы подразделяются на штучные изделия (плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, скорлупы, сегменты), рулонные и шнуровые (маты, шнуры). 3.По средней плотности. В отличие от многих других строительных материалов марка теплоизоляционного материала устанавливается не по показателю прочности, а по величине средней плотности, которая выражается в кг/куб.м. По этому показателю теплоизоляционные материалы делят на следующие марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500. Марка теплоизоляционного материала представляет собой верхний предел его средней плотности. (например, изделия марки 100 могут иметь среднюю плотность равную 75-100 кг/куб.м). Метод определения плотности за рубежом описан в стандарте ISO 845 BS4443 Part 1, Method 2, DIN 53420 1978 4.По жесткости. Теплоизоляционные материалы подразделяются на следующие виды: мягкие, полужесткие и жесткие. Кроме того, выпускаются изделия повышенной жесткости и твердости, хорошо сопротивляющиеся внешним нагрузкам. Так, к жестким материалам, наиболее широко используемым в строительной теплоизоляции относятся изделия, имеющие R(cж) - предел прочности при сжатии при 50%-ной деформации более 0,15 Мпа, эластичные - менее 0,01 Мпа (полужесткие занимают промежуточное положение). 5.По способу порообразования Теплоизоляционные материалы делят на следующие виды: - материалы с волокнистым каркасом;
- вспученные материалы;
- вспененные материалы;
- материалы с пористым заполнителем;
- материалы с выгорающими добавками;
- материалы с пространственным каркасом. 6.По горючести. Теплоизоляционные материалы подразделяются согласно CниП 21-01-97. 7.По теплопроводности Материалы и изделия подразделяются на классы: А - низкой теплопроводности (<0,06 Вт/мК),
Б - средней теплопроводности (0,06-0,115Вт/мК),
В - повышенной теплопроводности (0,1-0,175Вт/мК). Производство изделий из вспененных термопластов целесообразно из-за возможности получения таких уникальных свойств материалов как: - Малый, по сравнению с монолитным изделием тех же размеров, удельный вес;
- Низкий уровень внутренних напряжений;
- Хорошие акустические свойства;
- Повышенная жесткость при меньшем весе;
- Высокая размерная точность;
- Отсутствие утяжек и коробления. Практически все вспененные полимерные материалы отличают такие особенные свойства как:
- Отличная гибкость, эластичность;
- Хорошая водо- и паронепроницаемость;
- Низкая теплопроводность;
- Отличные звуко- и шумопоглощающие свойства;
- Химическая стойкость и экологическая безопасность Среди большого разнообразия газонаполненных материалов быстро растущую популярность завоевывают вспененные полиолефины (полиэтилен, полипропилен), жесткий экструзионный пенополистирол, а также жесткий пенополиуретан. Различаются материалы, предназначенные для комплексной защиты ограждающих конструкций снаружи (плиты из пенополистирола или пенополиуретана) и изнутри (полотна пенополиэтилена). Средняя плотность (кг/м3) - величина, равная отношению массы вещества ко всему занимаемому им объему. Коэффициент теплопроводности Т, Вт/(м К) материала. Он должен быть таков, чтобы материал, в условиях эксплуатации, мог обеспечить требуемое сопротивление теплоотдачи в конструкции, при минимально возможной толщине теплоизоляционного слоя. Водопоглощение % - способность материала впитывать и удерживать влагу при непосредственном соприкосновении с водой. Особенно важным является показатель водостойкости, который в значительной степени определяет долговечность утеплителя. С повышением влажности теплоизоляционных материалов резко повышается их теплопроводность. Сочетая в себе тепло-, гидро-, звуко- и электроизоляционные свойства, экструзионные пенополиолефины отличаются, помимо этого, высоким сопротивлением теплопередаче (теплопроводность 0,033-0,039 Вт/м*К), повышенной стойкостью к неблагоприятным атмосферным явлениям (например, ультрафиолетовому излучению), а также к химическим воздействиям. Область рабочих температур - от -80 до +110 С. Некоторые разновидности вспененного полиэтилена, по заявлениям производителей, могу быть использованы для теплоизоляции в диапазоне рабочих температур от -60 С до +160 С. Эти материалы экологически безопасны, не имеют запаха, некоторые не поддерживают горение и обладают свойством самозатухания. Предлагаются также огнестойкие марки классов Г1 и Г2. Относящиеся к ним материалы (около 700-800 марок) поставляются в виде пластин и рулонов шириной 1-1,5 м и толщиной от 0,5 до 12 мм или в блоках толщиной до 170 мм различной плотности (от 22 до 170 кг/м3) и прочности (от 0,015 до 0,3 МПа при сжатии 10%). Дополнительное покрытие фольгой, особенно с обеих сторон, значительно улучшает теплоизоляционные свойства материала. Так же существуют разновидности ППЭ с поверхностью из мелованного картона, в основном для утепления стен. Важным параметром так же служит коэффициент остаточной деформации и прочность на сжатие, которые показывают, как долго служит материал. Для достижения максимальных тепло-шумоизоляционных и упруго-деформационных свойств материалы дублируют неткаными иглопробивными полипропиленовыми материалами. За счет сшивки молекул увеличиваются такие важнейшие параметры пенополиэтилена, как теплостойкость (рабочий температурный интервал сшитых пенополиэтиленов, как правило, на 20-30 С выше несшитых), стойкость к органическим растворителям, масло-, нефте-, бензостойкость, большая стойкость к ультрафиолету и атмосферным колебаниям, а значит, более длительный срок службы самого материала. Подавляющее большинство пенополиэтиленов на российском рынке относятся к несшитым пенополиэтиленам или “газонаполненными”. По разным причинам в России в рекламных листах, сопроводительной технической документации на пенополиэтилены об этом не упоминается. Несшитый пенополиэтилен, как правило дешевле, чем с молекулярно сшитый материал.
| 
