Характеристика и применение вспененного полиэтилена для теплоизоляции

Разновидности вспененного полиэтиленового утеплителя

Рубашки для труб из полиэтилена.

Утеплитель из вспененного полиэтилена выпускается в листах, длинных рулонах и скорлупах. В качестве сырья для этих материалов выступает сшитый или несшитый полиэтилен. Сшивка – это увеличение связей в молекулярной структуре материла, вследствие чего он становится более плотным и крепким. Есть два вида увеличения межмолекулярных связей (сшивки):

• химический – при помощи реагентов;
• механический – посредством потока электронов.

Изделия, изготовленные по технологии сшивки, обладают закрытоячеистой структурой, где пузырьки мелкие. Несшитый полиэтилен производится методом насыщения жидкой массы воздухом. В данном случае получается менее прочный материал с более низкой плотностью, так как пузырьки воздуха значительно крупнее.

Виды материалов, на основе данного материала:

• утеплитель для труб из вспененного полиэтилена;
• утеплитель вспененный полиэтилен фольгированный;
• теплоизоляция на основе вспененного полиэтилена под ламинат;
• маты;
• рулоны;
• жгут.

Характеристики материала:

• теплопроводность – до 0,4 Вт/м*К;
• плотность – от 25 до 40 кг/м. куб;
• водопроницаемость – не более 1,9% в сутки;
• паропроницаемость – 0,001 мг/м*ч*Па;
• температура эксплуатации – от -65 до 85 градусов;
• поглощение звуков – до 18 дБ.

Метод производства пенофола.

Теплоизоляция для труб из вспененного полиэтилена выпускается в двухметровых отрезках с условным проходом от 12 до 114 мм и толщиной стенки от 6 до 20 мм. Она применяется как для холодных труб и канализации, так и для высокотемпературных систем отопления. Цвет изделий может быть разный, но самый распространенный – это серый. Вдоль отрезков теплоизоляции для труб из вспененного полиэтилена есть разрез, чтобы чехол можно было надеть. На кромку разреза нанесена самоклеящаяся плёнка, благодаря которой чехол надежно закрывается после монтажа.

Помимо функции теплоизоляции, этот материал компенсирует линейное и объемное тепловое расширение труб. Это актуально, когда трубы замуровываются в стену. Кроме этого при прокладке труб под землей данный полимер выступает в качестве защитного слоя от влаги, так как благодаря своей структуре он не пропускает воду.

Относительно новый утеплитель «вспененный полиэтилен фольгированный» – это отражающая ИК лучи изоляция, где на полиэтиленовую основу нанесен слой фольгирования. Он отбивает тепловое излучение, как обыкновенное зеркало отбивает свет. Принцип работы этого материала не может не сказаться на методе его монтажа. В народе материал называют «Пенофол» — в честь одноименного производителя. Пенофол бывает:

• с односторонним фольгированием;
• с двухсторонним фольгированием;
• с глянцевой поверхностью;
• с рифлёной поверхностью;
• с самоклеящейся поверхностью;
• с дополнительным ламинированием.

Они продаются в рулонах шириной один метр. Укладываются под ламинат встык и проклеиваются скотчем. Подкладка не только утепляет пол, а и поглощает шум и вибрацию. Обладает значительным дефектом – теряет первоначальную толщину в процессе эксплуатации, а соответственно и характеристики.

Уплотнитель из вспененного полиэтилена в матах и рулонах можно объединить в одну группу, так как отличаются они только размером. То есть если рулон поделить на отрезки, то получатся маты. Этот материал бывает толщиной от 10 до 100 мм. Им можно утеплять стены и перекрытия, а также использовать в качестве демпфера при прокладке подземных коммуникаций. Кроме этого, применяется в качестве теплоизолирующего слоя для водопроводных и отопительных систем. Утепление труб вспененным полиэтиленом в рулонах целесообразно применяеть только для магистралей с большим сечением, более 114 мм.

Последний в нашем списке жгут. С виду это обычная веревка, только толстая, которая применяется для уплотнения щелей в оконных или дверных коробках. Для этих же целей есть вспененный полиэтилен в узких рулонах с клеящейся основой. Такое решение уместно, если у вас стоят окна старого образца без уплотнителей.

Виды пенополиэтилена

Существует условное разделение этих материалов на две группы:

• несшитый пенополиэтилен (НПЭ);
• сшитый пенополиэтилен (ППЭ).

Объединяет оба вида используемое при производстве сырье — полиэтилен (синтетический полимер этилена, синтезированный из продуктов нефтепереработки). Сам термин “сшивание” обозначает изменение связей структуры материала на уровне молекул.

Несшитый ПЭ производится путем вспенивания пластмассы бутаном или аналогичными газами. После изготовления газовая смесь вытесняется через поры полиэтилена и заменяется атмосферным воздухом. В процессе производства структура НПЭ не изменяется на молекулярном уровне и поэтому не имеет прочной связи. Несшитый пенополиэтилен уступает по этому свойству сшитым пенополимерам. Слабая характеристика НПЭ на разрыв ограничивает область его применения.

Сшитый вспененный полиэтилен производится различными технологиями и разделяется на два подвида:

• химически сшитый пенополиэтилен (ХС ППЭ);
• физически сшитый пенополиэтилен (ФС ППЭ).

Производство химически сшитого ППЭ проходит в два этапа:

1. полимер смешивается с вспенивающими веществами и обрабатывается химическими реактивами;
2. получившаяся в процессе первой стадии исходная лента, нагревается. В процессе нагрева, смешивающий химический реагент образует дополнительные связи на уровне молекул. После вспенивания сырья в печи, образуется химически сшитый вспененный полиэтилен.

Изготовление физически сшитого ПЭ более трудоемкий процесс, который включает в себя три этапа:

1. в исходное сырье (полиэтилен) добавляется вспенивающий реагент;
2. на этом этапе разогретую исходную ленту пропускают через электронный излучатель частиц, где она подвергается жесткому облучению электронными или гамма-частицами;
3. на заключительном этапе разогретое вспенивающее вещество образует множественную закрыто-пористую структуру ячеек.

Виды вспененного полиэтилена

На сегодня производится несколько видов этого материала, что позволяет подобрать оптимальный вариант для каждого конкретного случая.

Так, при производстве данного теплозвукоизолятора может использоваться полиэтилен высокого или низкого давления. Готовый материал может иметь немного разную структуру:

• пенообразную;
• сотовую;
• порообразную.

 В зависимости от сферы использования материал может выпускаться в разных формах:

• листовой вспененный полиэтилен незаменим при утеплении и звукоизоляции стен, перекрытий, кровли, фундамента;
• плиточный;
• трубки нашли применение при необходимости выполнить теплозвукоизоляцию вентиляционных каналов, дверных или оконных проемов и т.д.;
• пленки отлично подходят для теплиц;
• с покрытием. Так, материал может быть фольгирован с одной стороны, и тогда он отлично подходит для утепления стен, находящихся за радиатором отопления, чтобы отражать всю излучаемую энергию. Если покрытие фольгой двухстороннее, то материал хорошо использовать для утепления кровли, ведь в этом случае будут отражаться лучи солнца и тепло от элементов отопления, а оптимальный микроклимат в помещении легко будет поддерживать и зимой, и летом.

Но чаще всего вспененный полиэтилен в зависимости от молекулярного строения делят на несшитый и сшитый.

Несшитый полиэтилен полностью сохраняет строение молекул и молекулярных связей полиэтилена. Изготавливается он из полиэтилена экструзионным методом при добавлении газообразователя, который и вспенивает исходный продукт. Ранее в качестве газообразовтеля использовались фреоны, которые за счет высокой теплоты испарения подходили для данного процесса идеально. Сейчас, после запрета применения фреонов, разрушающих озоновый слой, вместо них используется пропанобутановая смесь или же изобутан. Все превращения происходят в экструдере, после выхода из которого при резком падении давления газ начинает расширяться, образуя пузырьки. А так как температура вне экструдера намного ниже, готовая масса быстро застывает. Конечным продуктом производства становится полупрозрачный материал со множеством крупных пор. Прочность его уступает сшитому полиэтилену, поскольку тут межмолекулярные связи намного более слабые. Это и диктует область применения несшитого вспененного полиэтилена.

Такой вид вспененного полиэтилена широко применяют в качестве теплозвукоизолятора в жилищном и промышленном строительстве, а также в качестве изолятора от воды и конденсата, но лишь в тех помещениях, где на него не будут воздействовать большие нагрузки и высокие температуры. В европейских странах этот материал используется в качестве упаковки для самых разных предметов, даже хрупких, так как он гасит ударные нагрузки. В пищевой промышленности он нашел применение за счет своей полной гигиеничности и инертности.

Сшитый полиэтилен получают химическим или радиационным способом. Химический метод предполагает плавление полиэтилена под высоким давлением вместе с инициаторами реакции и антиокислителями. Перекиси, которые часто и выступают в качестве инициатора реакции, претерпевают целый ряд превращений, образуя при этом связи между отдельными молекулами полиэтилена. Подобный эффект можно получить и при  воздействии на полиэтилен пучком энергии, в чем и заключается радиационный метод получения материала. В итоге вспененный полиэтилен получает мелкозернистую структуру, что определяет его большую устойчивость к нагрузкам, химическим веществам, влаге и температуре.

Сшитый полиэтилен – более универсальный материал, надежный теплозвукоизолятор, который может эксплуатироваться в широком диапазоне температур, что и определяет его распространение. Он отлично подходит для утепления стен, перекрытий, потолков, полов, трубопроводов, его часто используют просто в качестве звукоизолятора или же для гидроизоляции фундамента, погребов и подвальных помещений. Кроме того, этот материал приобрел огромное распространение в машиностроении, автомобилестроении, медицине. Для утепления квартиры лучше выбирать именно сшитый вспененный полиэтилен, чтобы получить более долговечное, прочное и надежное покрытие, которое уж точно справится с любыми нагрузками.

Преимущества и недостатки вспененного полиэтилена

Данный теплозвукоизоляционный материал уникален по совокупности своих свойств. В список его преимуществ можно отнести:

• низкий коэффициент теплопроводности, который составляет 0,031-0,038 Вт/м*К. На практике это означает, что для создания эффективного теплоизоляционного слоя достаточно будет совсем немного материала. Так, слой вспененного полиэтилена в 2 см эквивалентен 10 см минеральной ваты, а именно этот утеплитель сейчас применяется чаще всего;
• отличная звукоизоляция, которая достигается благодаря особенностям внутреннего строения материала. Так, вспененный полиэтилен толщиной в 20 мм способен уменьшить уровень внешнего шума в 6 раз, а вы будете защищены от гула машин, топота и разговоров соседей;
• материал обладает предельно низким водопоглощением, поэтому использовать его можно при любых условиях;
• вспененный полиэтилен прочный, эластичный и упругий, причем все эти качества сохраняются даже при понижении температуры до -60С;
• материал не гниет, на нем не развивается грибок или плесень;
• долговечен, а срок его службы достигает 100 лет;
• такой утеплитель легко транспортировать и монтировать;
• огромный ассортимент продукции, поскольку вспененный полиэтилен может быть дополнительно армированным, покрытым фольгой, иметь в составе компоненты, которые делают его более прочным, например;
• низкая цена – один из самых весомых аргументов при выборе именно этого теплозвукоизолятора. Стоимость позволяет приобрести его практически любому.

Единственный минус этого материала – его способность быстро воспламеняться, но и это свойство удается свести практически на нет при добавление антипиренов, специальных веществ, которые делают материал более устойчивым к высоким температурам и препятствуют воспламенению.

Пенофол фольгированный — описание, характеристики

Пенофол Фольгированный представляет собой материал из нескольких компонентов. Основой этого изоляционного материала является вспененный полиэтилен. Сверху полиэтиленовой пленки нанесена алюминиевая фольга, которая отражает тепло внутрь помещения.

Но не всегда фольгированный пенофол покрыт алюминиевой фольгой с двух сторон, а ее толщина колеблется от 10 до 35 мкм э. Утеплитель имеет структуру закрытого типа. Толщина вспененного полиэтилена варьируется от 3 до 10 мм.то в первую очередь зависит от типа самого материала.

Даже при такой незначительной толщине утепление пенофолом удивляет отличными параметрами по пара- и теплоизоляции, высокой степенью гибкости. И притом, слой является абсолютно безопасным для окружающей среды и для человека, поскольку не содержит токсических веществ.

Разновидности пенофола

В строительстве применяются следующие модели этого изоляционного материала:

1) Тип А – имеет лишь одностороннее покрытие . Если при установке в стены, его использовать в сочетании с другими утеплителями, то можно получить максимальный эффект.

2) Тип В – представляет собой материал с двухсторонним покрытием. Его можно использовать без каких-либо других утеплителей.

3) Тип С – одна сторона покрыта фольгой, другая липким слоем контактного клея.

4) ALP – лишь одна сторона данного типа покрыта пленкой из ламинированного полиэтилена, а вторая фольгой.

5) типы R , M.

Технические свойства фольгированного пенофола

Пенофол является утеплителем, который обладает свойствами отражения тепла. Данные свойства достигаются за счет покрытия фольгой, которая отлично взаимодействует с инфракрасными лучами. Фольгированный двухсторонний пенофол обладает низкой теплопроводностью, поскольку его основание содержит газовспененный полиэтилен, поры которого внутри герметично закрыты. Если вы используете односторонний слой в кровле своего дома или при установке в стены, то вы заметите, как снизились теплопотери, которые были до установки утеплителя.

Пенофол односторонний часто используют на строительных площадках как промышленных объектов, так и обычных квартир, поскольку он имеет высокий коэффициент горючести. Данное свойство достигается за счет нанесения фольги на внешние стороны. Если же случится пожар, например, на заводе по производству пластика, то температура будет слишком высокой, и фольга может сгореть, так как ее толщина незначительная. После сгорания фольги начинает гореть основа – полиэтилен. Пожарные характеристики по ГОСТ — Г1.

Утеплитель отлично справляется с большими перепадами температур и высокой влажностью засчет своих отличных тепловых характеристик.

Основные правила монтажа пенофола

Пенофол Фольгированный неприхотлив по отношению к поверхностям, на которые его укладывают. Данный утеплитель монтируется на любую поверхность, да к тому же не требует какой-либо подготовки поверхности. Никакой обработки проводить не стоит и сразу произвести утепление.

Одним из главных требований при укладке фольгированного пенофола является небольшое расстояние между двумя и более элементами. Расстояние между ними не должно превышать 2 см, поскольку если вы возьмете больше, то это может негативно сказаться на его качествах. Например, может возникнуть образование влаги при утеплении стен.

Установка пенофола не требует больших трудозатрат. При утеплении стен, поверхность, которая покрыта фольгой, должна быть уложена только внутрь. Используя строительный степлер, монтажный клей или двусторонний скотч склеиваем стыки и закрепляем фольгированный пенофол. При монтаже пенофола на клеящейся основе, использовать дополнительные инструменты вам не придется. Как правило, такие листы крепятся встык, что облегчает монтаж. Шов, который образуется от стыков двух листов утеплителя, необходимо заклеить специальным скотчем ЛАМС, который основан на алюминии.

Не стоит забывать о том, что алюминий хорошо проводит электрический ток. Чтобы в дальнейшем избежать проблем с электричеством при укладке утеплителя, заранее позаботьтесь об изоляции электрических проводов. Если же провода проходят через листы самоклеющегося пенофола, то их необходимо изолировать так, чтобы они не касались алюминия. Если же проигнорируете изоляцию проводов, то в будущем даже небольшое оголение электрических проводов может привести к серьезному пожару.

Особенности

Производство

Высокоэластичный материал изготавливается из полиэтилена под воздействием высокого давления с добавлением специальных присадок, например, антипиренов, веществ, препятствующих возгоранию вспененного полиэтилена. Процесс производства заключается в следующем: гранулированный полиэтилен подвергается плавлению в камере, туда же вдувается сжиженный газ, способствующий вспениванию материала. Далее происходит образование пористой структуры, после чего материал формуется в рулоны, плиты и листы.

В состав не входят токсичные компоненты, что позволяет применять материал в любом сегменте строительства, а не только на промышленных объектах и в изолированных от человека местах. Также в процессе производства на лист наносится слой алюминиевой фольги, служащей эффективным теплоотражателем, а для усиления теплоизолирующих свойств еще и полируется. Так достигается уровень теплоотражения в пределах 95–98%.

Технические характеристики

Вспененный полиэтилен – это материал с закрыто-пористой структурой, мягкий и эластичный, выпускаемый с различными габаритными параметрами. Ему присущ ряд свойств характерных для газонаполненных полимеров, среди которых следующие:

• плотность – 20–80 кг/куб. м;
• теплоотдача – 0,036 Вт/кв. м этот показатель ниже чем у дерева, имеющего 0,09 Вт/кв. м или такого теплоизолирующего материала, как минеральная вата – 0,07 Вт/кв. м;
• предназначен для использования в среде с температурным диапазоном -60… +100 С;
• мощные гидроизолирующие показатели – влагопоглощение не превышает 2%;

• отличная паропроницаемость;
• высокий уровень звукопоглощения при листе толщиной более 5 мм;
• химическая инертность – не взаимодействует с большинством активных соединений;
• биологическая инертность – на материале не размножается грибковая плесень, сам материал не гниет;
• огромная долговечность, при нормальных условиях, не превышающих заложенные нормы эксплуатации, качественный полиэтилен сохраняет свои свойства на протяжении 80 лет;
• биологическая безопасность, вещества в составе вспененного полиэтилена нетоксичны, не провоцируют развитие аллергий и других проблем со здоровьем.

При температуре 120 С, которая выходит за рамки рабочей температуры материала, вспененный полиэтилен расплавляется в жидкую массу. Некоторые новообразованные в результате плавления компоненты могут быть токсичны, однако, при нормальных условиях полиэтилен 100% нетоксичен и абсолютно безвреден.

По сравнению с другими материалами, отзывы о нем более положительные. Сомнения насчет того, опасен ли он, напрасны – материал можно смело применять. Еще один положительный факт – он не оставляет швов.

Основные характеристики материала

В подборе материала для изоляции конструкционных частей дома следует ориентироваться на требования к ним с точки зрения эксплуатационных свойств. Далее на основе сделанных выводов можно приступать к анализу целевого материала с точки зрения характеристик. Главные параметры – это ширина и толщина. Что касается рулонных изоляторов такого типа, то они имеют толщину в 5-10 мм, а ширина может достигать 1200 мм.

Также следует обращать внимание на плотность структуры, которая формирует вспененный полиэтилен фольгированный. Характеристики нагрузки по этому показателю в среднем составляют 20-30 кг/м3

Первостепенным с точки зрения утепляющей функции является и показатель теплопроводности. Он в среднем составляет 0,04 Вт/(м*С). Нельзя сказать, что это выдающееся значение теплосберегающей функции, но по средним меркам на фоне других изоляторов показатель неплохой. Во всяком случае комплексная отделка дома вспененным полиэтиленом с большей вероятностью справится с возложенными на нее задачами.

Выбор вспененного полиэтилена

Так как этот теплозвукоизолятор относительно недавно стал использоваться в отечественном строительстве, поэтому мало кто ориентируется в его ассортименте и может выбрать максимально подходящий материал. Так, в ряде случаев уместно использовать фольгированный полиэтилен, который отлично подходит для внутреннего утепления помещений. Его можно закрепить за радиаторами отопления, чтобы тепло не уходило на улицу, а, отражаясь, возвращалось в помещение. Также уместно утеплить таким образом пол и потолок, чтобы не отдавать тепло соседям или атмосфере. Такой материал даже монтируют на двери. Он остается таким же эффективным барьером для шума, а кроме того используется еще и при теплоизоляции труб, вентиляционных систем, параллельно защищая их от ультрафиолетовых лучей и вибраций. Его можно использовать и для утепления и звукоизоляции стен, перегородок, чердаков и мансард. Как было упомянуто выше, двойное фольгирование отлично показывает себя при утеплении кровли, сохраняя оптимальную температуру в помещении зимой и летом.

Для теплоизоляции стен и перекрытий чаще всего используются листы и рулоны вспененного полиэтилена, которые могут отличаться некоторыми параметрами (толщиной, диной, шириной). Кроме того, выпускаются и специальные подложки под ламинат, гипсокартон и паркет, которые призваны выполнять сразу несколько функций, в т.ч. быть дополнительной опорой, выравнивая поверхность и параллельно звукоизолируя помещение. Отдельно выпускается подложка для теплого пола с заранее нанесенной разметкой. Такой материал позволяет максимально использовать выделенное тепло, которое не будет уходить в соседние помещения. Также в продаже есть полиэтилен для утепления трубопроводов, оконных и дверных проемов, который также известен под отдельным название вилатерм. В зависимости от ситуации выбирается тот или иной тип вспененного полиэтилена.

На вид можно легко отличить сшитый полиэтилен от несшитого. Последний будет выдавать себя более крупными порами, он будет более ломкий и менее прочный. Сшитый стоит дороже, но при этом является предпочтительным, особенно когда хочется сделать как можно более долговечную теплозвукоизоляцию. Тот факт, что в Европе несшитый полиэтилен, не используют для утепления зданий, уже говорит о многом, поэтому для утепления приоьертать следует только сшитый.

Технология изготовления сшитого полиэтилена

Этот материал можно получить двумя методами – радиационным и химическим. Расскажем о них подробней. Химически сшитый пенный материал вырабатывается под действием высокого давления. В процессе изготовления в состав добавляют специальные антиокислители и возбудители реакций. Далее основу для полиэтилена в термопластичном состоянии расправляют и формируют в соответствии с требованиями к готовой продукции.

В свою очередь, реакторы в виде перекисей действуют с целью создания поперечных связок и распадаются под влиянием высоких температур. Кроме того, сшитый вспененный полиэтилен фольгированный подвергается реакции замещения атомов водорода ненасыщенными элементами углерода. Этот процесс позволяет сформировать пространственную структуру из связанных элементов радикалов, что на практике использования обуславливает высокую прочность материала на разрыв. В применении же радиационной технологии соединение молекул происходит под действием не химической реакции, а в условиях направленного пучка энергии.