Extrudált polisztirolhab tulajdonságai
Története
Elméletben már 1931-ben az Egyesült Államokban a svéd feltaláló, Carl Georg Munters kollégája, John Tandberg segítségével leírta és szabadalmaztatta a polisztirol habosításának módszerét. Ahhoz, hogy polimerizáció során habosítható polisztirolgyöngyöt kapjunk, a reakció beindulása előtt a folyékony sztirol monomerhez nagy nyomáson hajtógázt (jelenlegi technológia szerint pentánt) adagolnak. A későbbi feldolgozás során ez az anyag játssza majd a habosításhoz szükséges hajtógáz szerepét.
A polimerizáció reaktorban, víz alatt megy végbe, s a folyamatot úgy irányítják, hogy gömb alakú polisztirolgyöngyök (gyöngypolimerek) keletkezzenek. Mikor a gyöngyök elérik kívánt méretüket, a polimerizációs folyamatot leállítják, és lehűtik a reaktort. Ekkor a polisztirolgyöngyök megszilárdulnak, s magukba zárják a hajtógázt. Ezt követően a szilárd polisztirolgyöngyöket centrifugálják, szárítják, majd szitálással osztályozzák szemcseméret szerint, végül különféle adalékanyagokkal vonják be (pl. égésgátló), amelyekkel műszaki jellemzői befolyásolhatók.
Ezzel a technológiával elsőként 1941-ban az Egyesült Államokban a Dow Chemical Company egyik mérnöke Otís Ray Mclntire állította elő az első polisztirol habot. A tejfehér színű polisztirol granulátumot egy 200 °C-ra felhevített kemencében (extruder) megolvasztotta és hajtógázként klórozott szénhidrogént (metilklorid) adagolt hozzá. Az extruderből a polisztirol habot egy keskeny résen keresztül vezette ki. így 98%-ban zárt cellastruktúrájú, sima felületű polisztirol táblákat hozott létre, melyeket a cég hőszigetelő anyagként 1943-ben jelentetett meg a piacon.
Gyártása
Napjainkban az extrudált polisztirolhabokat speciális granulátumból készítik. A gyártás különleges, széles résű extruderben folyik. A habosító adalékot plasztifikálási zónában adják a megolvadt polisztirolhoz, ami az extruder száján kilépve azonnal az adott méretnek megfelelően habosodik. Égéskésleltető adagolásával az éghetőségi tulajdonságot szabályozzák.
Tulajdonságai
Az extrudált polisztirol termékeknek a többi hőszigetelő anyaghoz képest kis testsűrűségűek, viszonylag erős mechanikai tulajdonságaik vannak. Elenyésző vízfelvételüknek köszönhetően kiváló hőszigetelő tulajdonságukat tartós nedvesség jelenlétében képesek megőrizni. Azt is megállapíthatjuk, hogy nagy a páradiffúzióval szembeni ellenállásuk. Viszonylag kis hőmérsékleten meggyulladnak, azonban a kis testsűrűség miatt a tüzet nem táplálja, ezért az égő termék gyorsan kialszik.
- Hőszigetelő anyagaink általánosságban
- Talajjavítók és szerves trágya, előnyök és veszélyek
- Savas eső – Valóban létezik? Mennyire káros?
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
9.1. táblázat. Az extrudált polisztirolhab (XPS) fontosabb anyagtulajdonságai
| Tulajdonság | Jel | Mértékegység | Érték |
|---|---|---|---|
| Testsűrűség | ρ | kg/m3 | 25-45 |
| Nyomószilárdság | σ nyomó | kPa | 150-700 |
| Húzószilárdság | σ húzó | kPa | 50-250 |
| Hajlítószilárdság | σ hajlító | kPa | 100-300 |
| Fajhő | Ϲ | J/kg x K | 1300-1700 |
| Vízfelvétel (hosszú idejű) | W | kg/m2 | 0,1-0,3 |
| Hővezetési tényező | λ | W/m x K | 0,027-0,038 |
| Páradiffúziós ellenállási szám | µ | - | 80-200 |
| Páradiffúziós tényező | - | mg/ Pa x h x m | 0,004-0,010 |
| Gyulladási hőmérséklet | T | °C | 75-80 |
| Tűzvédelmi osztály | - | - | B1 |
Ragasztható oldószermentes (diszperziós vagy epoxibázisú) ragasztóval. Oldószermentes festékkel festhető. Kémiai összetétele megegyezik az expandált polisztirollal.
Szerkezete homogén, kisebbfajta légzárványokat tartalmaz. A lemezek felülete benyomódásra kevésbé érzékeny. Fagyálló, korhadásmentes anyag, ellenáll a természetben előforduló normál savaknak, lúgoknak és sóoldatoknak. A szerves oldószerek, lágyítók, erős savak, klórozott szénhidrogének megtámadják. Nehezen éghető, azonban a nagy hőmérséklettől (60-70 °C felett) és az UV-sugárzástól védeni kell. Mivel az extrudált PS-habok fontos műszaki jellemzői lényegesen jobbak, mint az expandált haboké, ezért az áruk is jóval magasabb.
A) Lapostetők, magastetők, padlók, pincefalak, réteges falak hőszigetelése
A leggyakrabban használt extrudált polisztirol termékek alkalmasak fordított rétegrendű lapostetők, zöldtetők, tetőkertek, közepesen nagy terhelésnek kitett padlószerkezetek, pinceoldalfalak, légrés nélküli kétrétegű falak hőszigetelésére, ill. magastetők szarufák fölött elhelyezett hőszigetelésére. Lépcsős és egyenes élképzéssel is készülnek, azonban 120 mm vastagság felett csak lépcsős élképzésű termék létezik. A lépcsős élképzésű termék táblamérete az egyenes élképzésűnél valamivel nagyobb, 615 x 1265 mm.
Léteznek csaphornyos élképzésű termékek, amelyek elsősorban mezőgazdasági épületek belső oldali, látszó hőszigetelésére, magastetők szarufák felet ti hőszigetelésére, valamint hűtőházak, többrétegű és/ vagy szerelt falszerkezetek hőszigetelésére alkalmasak.
Dow Styrofoam9 Roofmate TG-A
B) Homlokzatok, lábazatok, pincefalak hőszigetelése
Az érdesített felületű XPS termékek alkalmasak homlokzati hőszigetelő rendszerek lábazatának kialakítására. Ezenkívül használhatjuk őket homlokzati falak, koszorúk és pillérek vakolt, burkolt hőszigete-lésére és belső oldali hőszigetelésként is. Az érdesített felület a ragasztóanyag fokozott tapadását teszi lehetővé.
Austrotherm XPS” TOPP
Gyártanak geotextíliával kasírozott, felületszivárgó hőszigetelő lemezeket, amelyek alkalmasak pinceoldalfalak, alépítmények hőszigetelésére. A termék három funkciót is képes egyszerre ellátni, a hőszigetelést, a vízelvezetést (felületi vízelvezető hornyokkal) és a vízszigetelés felületvédelmét.
C) Lapostetők, padlószerkezetek hőszigetelése
A kisebb nyomószilárdságú termékek alkalmasak normál terhelésnek kitett lapostetők, padlószerkezetek, légrés nélküli kétrétegű falak hőszigetelésére, ill. kiegészítő hőszigetelésként kettős hőszigetelésű (duó) tetők külső oldali hőszigetelésére.
Könnyű terhelésű, fordított rétegrendű lapostetők hőszigetelésére használhatunk egyik felületén 10 mm műanyag-adalékos habarcsréteggel ellátott, csaphornyos hőszigetelő lemezeket is.
Ravatherm XPS 700 SL
Fordított rétegrendű, nagy terhelésű lapostetők, zöldtetők parkolótetők és padlószerkezetek (pl. ipari padlók) hőszigetelésére alkalmasak a nagy nyomószilárdságú, extrudált polisztirol termékek. Különlegesen nagy terhelésnek kitehető 700 kPa nyomószilárdságú termékek használhatók alaptestek alatt, valamint épületek, utak, vasutak aljzatként is.