Polistireninis putplastis

Šiam straipsniui ar jo daliai trūksta išnašų į patikimus šaltinius. Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami tinkamas išnašas su šaltiniais.

Polistireninis putplastis, EPS (sutr. pavadinimas angl. Expanded Polystyrene) – termoizoliacinė medžiaga, sudaryta iš stirolo ir pentano.

Šią medžiagą sukūrė vokiečių mokslininkai 1950 m. užsandarindami orą, suvaržydami jo judėjimą ir neleisdami įsiskverbti vandeniui bei teršalams. Polistireninis putplastis šiandien plačiausiai naudojamas kaip ekonomiškai efektyvi termoizoliacija pastatų šiltinimui, taip pat kelių ir krantinių įrengimui, interjero ar eksterjero dekoravimui, tūrinių elementų formavimui, pramonės gaminių, medikamentų bei maisto produktų pakuočių gamybai ir kt.

Laikui bėgant šios medžiagos pavadinimas kito. Žmonių vartotas putų polistirolas ar putų polistirenas įgavo polistireninio putplasčio pavadinimą. Nuo šiol toks terminas vartotinas praktikoje bei literatūroje, tarptautinis žymėjimas yra EPS.

Sudėtis

Polimerizacijos procesas

Polistireninį putplastį sudaro 98 proc. oro ir 2 proc. polistireno. Pagrindinės polistireno sudėtinės medžiagos – stirolas ir pentanas – yra angliavandeniliai, gaunami iš naftos. Stirolas gamtoje nedideliais kiekiais dar aptinkamas vaisiuose, daržovėse, riešutuose, gėrimose, mėsoje. Pentanas, kuris vėliau EPS medžiagoje atlieka plėtiklio funkciją, taip pat susidaro žmonių bei gyvūnų organizmuose ir per natūralius biocheminius procesus patenka į atmosferą kartu su iškvėpiamu oru.

Polistireninio putplasčio žaliava, iš kurios vėliau yra gaminama termoizoliacija statybų reikmėms, aprūpinama ugnį slopinančiu priedu. Dažniausiai tai – heksabromciklododekanas, kuris netirpsta vandenyje, atsparus hidrolizei. Polistireniniame putplastyje šios medžiagos yra nedaug, ji patikimai paskirstyta polimeriniame karkase tarp polimerinių grandinių, todėl galimybės patekti į aplinką nėra.

Polistireninio putplasčio savybės

Šilumos laidumas

Polistireniniame putplastyje oras uždarytas į 0,2-0,5 mm skersmens akeles, kurių sienelių storis siekia 0,001 mm. Oras, būdamas blogas šilumos laidininkas, iš akelių neišsiskaido, todėl polistireninis putplastis pasižymi geromis ir vienodomis per visą tarnavimo laikotarpį termoizoliacinėmis savybėmis. Polistireninio putpasčio gaminiams paprastai būdingas šilumos laidumo koeficiento vertė λ = 0,030-0,045 W / m×K. Juo šilumos laidumas mažesnis, tuo termoizoliacija geresnė.

Tvirtumas

Polistireninis putplastis atsparus mechaniniam poveikiui - gniuždymui, lenkimui, tempimui, smūgiams. Praktikoje dažniausiai susiduriama su gniuždomąja grindų, plokščių stogų, pamatų apkrova. Slegiamas jis išlieka lygus, nesusidaro duobės. Statmenojo paviršiui tempiamojo stiprio reikalavimai aktualūs populiariųjų išorinių šiltinimo sistemų įrengimui.

Drėgmės laidumas

Polistireninio putplasčio struktūrą sudaro uždaros oru užpildytos poros, į kurias nepatenka drėgmė ir teršalai. Polistireninis putplastis nėra higroskopinis, vanduo į jį gali įsiskverbti tik mikroskopiniais kanalėliais tarp susilydžiusių akelių. Šią medžiagą ilgam (mėnesiui) pamerkus į vandenį ji neįgeria drėgmės daugiau, kaip 3 proc. tūrio. Tai beveik neįtakoja termoizoliacinių savybių.

Elgsena ugnyje

Polistireninio putplasčio elgsena ugnyje priklauso nuo panaudojimo sąlygų bei medžiagos savybių. Lietuvoje polistireninis putplastis naudojamas su degimą slopinančiais priedais. Ugnį slopinantis priedas yra netirpus vandenyje, todėl jis neišplaunamas iš medžiagos į aplinką ir išlieka efektyvus dešimtmečius.

Savarankiškai degti, taip kaip medis, polistireninis putplastis negali. Neatsargiai naudojant metalo pjaustymo ar virinimo įrankius polistireninis putplastis apsilydo. Pašalinus tiesioginį sąlytį su liepsnos šaltiniu, polistireninis putplastis liaujasi degęs ir lydęsis. Izoliacinės medžiagos poveikis gaisro kilimui ir stiprėjimui yra nežymus arba jo nėra visai.

Deginant polistireninį putplastį, išsiskiriančių dujų toksiškas poveikis priskirtinas tik jose esančiam anglies monoksidui. Kitų degimo dujų sudedamųjų dalių – monostirolio, aromatinių medžiagų, bromo vandenilio – koncentracija menka, todėl toksikologinis poveikis bereikšmis.

Polistireninio putplasčio, naudojamo kaip statybinės termoizoliacijos, degumo temperatūra yra 374 °C. Žemiau šios temperatūros degios dujos iš besilydančios medžiagos nesusidaro.

Suderinamumas su kitomis medžiagomis

Polistireninis putplastis yra atsparus daugelio cheminių medžiagų poveikiui, tokių kaip jūros vandeniui, druskingiems skiediniams, kalkėms, cementui, gipsui, natrio ir kalio šarmams, gesintoms kalkėms, muilui, drėkinantiems tirpalams, 35 % druskos rūgščiai, iki 50 % azoto rūgščiai, iki 95 % sieros rūgščiai, bitumui, silikono alyvai, amoniakui.

Tačiau būtina vengti polistireninio putplasčio sąlyčio su šiomis medžiagomis: skiedikliais, degutu, degutiniu tepalu, pikiu, acetonu, acto esencija, benzolu, ksilolitu, trichlormetanu, lako skiedikliais, terpentinu, cikloheksanu, vaitspiritu.

Ilgaamžiškumas

Polistireninis putplastis geba išlaikyti savo termoizoliacines ir mechanines savybes bei atlieka savo funkcijas ne mažiau kaip 50 metų. Tai yra pagrįsta įvairia taikymo praktika bei moksliniais eksperimentais.

Ilgus metus veikiant tiesioginiams saulės spinduliams, paviršius pagelsta ir darosi trapus. Tinkuojant, dažant, laminuojant arba pastato viduje saulės ultravioletinis spinduliavimas jokio poveikio polistireniniam putplasčiui nebeturi.

Ekologiškumas

Polistireninis putplastis yra biologiškai neutralus. Jis netirpsta vandenyje ir neišskiria vandenyje tirpių medžiagų teršiančių gruntinį vandenį. Ši termoizoliacinė medžiaga neužteršia dirvožemio, kadangi nepūva ir neyra. Polistireninis putplastis neturi formaldehido ir neskleidžia radioaktyvaus spinduliavimo.

Plėtiklio funkcijas atliekantis pentanas greitai suyra. Pentano irimo produktus sugeria vanduo ir dirva, kur jie suskaldomi į anglies dioksidą ir vandenį.

Šiukšlių deginimo įrenginiuose polistireninis putplastis sudega virsdamas anglies dioksidu ir vandeniu. Galimas įvairiapusiškas polistireninio putplasčio kartoninis panaudojimas. Pavyzdžiui, sumaltas panaudotas polistireninis putplastis dedamas į betono masę, sumaišytas su dirvožemiu gali būti naudojamas dirvos ventiliavimui.