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:
- 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) |
![]() |
Химическая стойкость |
![]() |
Хорошая адгезия |
![]() |
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 | + | +- |
++ 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.