Полистирол (ПС, PS) – это термопластичный полимер, продукт полимеризации стирола. Основа для производства многих видов пластмасс. Подразделяется на вспенивающийся (ПСВ, EPS), ударопрочный (УПС, УПМ, HIPS, MIPS) и общего назначения (ПСМ, GPPS).
Использование полистирола в промышленности
Промышленное производство полистирола впервые было освоено в Европе в начале 30-х гг. XX века. Впервые синтез стирола был осуществлён в лаборатории американской компании «The Dow Chemical Company», а собственно патент на производство так называемых «полистирольных шариков», известных ныне как «полистирол вспенивающийся», получил в 1949г. знаменитый концерн “BASF” (Германия). Идея производства гранул сферической формы, вспененных пентаном (суспензионный полистирол), принадлежит немецкому химику Фрицу Штясны.
В Советском Союзе полистирол (эмульсионный) применялся с 1938г. в военной промышленности (в виду высокой прочности и радиопрозрачности теплоизоляционных плит плотностью до 600 кг/м3, полученных по уникальной отечественной технологии ПС-1), а с 1958г. и суспензионный вспенивающийся полистирол нашёл себе применение (в качестве утеплителя в гражданском строительстве).
Полистирол принадлежит к разряду аморфных термопластов, которые, как известно, легко окрашиваются, без особого труда формуются и хорошо обрабатываются. При этом он почти не поглощает влагу и стоек к низким температурам, хорошо растворяется в ацетоне и бензине. Эти свойства позволяют применять полистирол (вспенивающийся, ударопрочный и общего назначения) не только в производстве ТНП и упаковки, но также в производстве бытовых и электронных приборов, и даже в медицине.
Наиболее массовое применение полистирол получил в строительстве, и прежде всего как отличный теплоизолятор.
Использование в строительстве
В отечественном строительстве наиболее широкое применение получили производные от полистиролов общего назначения (ПСМ) и полистирола вспенивающегося ПСВ-С (суффикс «с» используется в значении «самозатухающий», то есть «не поддерживающий горение»). Ниже кратко об основных материалах на основе полистирола и технологиях, связанных с их использованием в строительстве и отделке.
1. Блочный пенополистирол ПСБ и ПСБ-С в виде плит, знакомый нам с детства как «пенопласт», известный своими высокими шумо- и теплоизоляционными свойствами. Применяется, прежде всего, как утеплитель. Имеет как почитателей в сфере строительной индустрии, так и ярых противников, особенно в среде производителей штапельного стекловолокна и минеральной ваты.
2. Несъёмная опалубка из пенополистирола (в основе также гранулят ПСВ-С). Технология строительства зданий и сооружений с применением несъёмной полистирольной опалубки применяется уже около 40 лет. Сегодня в мире насчитывается более 100 различных систем на её основе. В России существует два принципиально разных направления строительства по технологии «несъёмная опалубка»:
- технология так называемых блок - оболочек: пенополистирольных панелей и блоков, складываемых в единую конструкцию (форму) для укладки (заливки) монолитного железобетона. Бетон оказывается внутри стены, между слоями пенополистирола;
- технология армированных пенополистирольных плит: бетон наносится снаружи пенополистирола, помещая его вовнутрь стены.
3. Экструдированный пенополистирол, используемый для шумо-, тепло- и даже дополнительной гидроизоляции. В первую очередь отличается от блочного пенопласта практически нулевой капиллярностью, и, соответственно, меньшим коэффициентом водопоглощения (и более высокой ценой). Разработка западная, первыми в отечественный рынок вошли небезызвестные концерны “BASF” и “Dow Chemical” с торговыми марками “Styrodur” («Стиродур») и “Styrofoam” («Стирофом»). В основе - полистирол общего назначения (ПСМ или GPPS). Технология моментально и с большим успехом была подхвачена отечественными производителями и выпускается в России под множеством брендов («Пеноплэкс», «Урса», «ТехноНИКОЛЬ», «Тимплекс», «Европлэкс», «Техноплекс» и проч.). Справедливости ради следует отметить, что существует отечественная технология производства экструдированного пенополистирола, но уже на основе полистирола ПСВ-С, разработанная НПП «Экспол» (Москва), и с успехом внедрённая (ещё в 1995г.) в городе Реж Свердловской области.
В конце 2012г. в Тюмени, в промышленной зоне старого Тобольского тракта, был запущен новый завод, специализирующийся на производстве ЭППС. Стоимость проекта- 200 млн. рублей, создано не менее 50 рабочих мест. Первая партия утеплителя выпущена в ноябре 2012г.
4. Полистиролбетон - разновидность лёгкого бетона. Выражаясь простым языком - смесь цемента, минеральных наполнителей и вспененного полистирола. Прочен, морозоустойчив, химически инертен, обладает низким объёмным весом и высокими теплоизолирующими свойствами. Низкая плотность и правильная геометрическая форма упрощают его укладку и сокращают время возведения конструкции. Относится к группе слабогорючих (трудновоспламеняемых) материалов (класс Г1), что увеличивает его преимущества по сравнению с аналогами.
8. Некоторые виды пластиковых окон изготавливаются с использованием вкладок из полистирола для улучшения теплоизоляции и предотвращения появления конденсата.
Кроме перечисленных выше, существует большое количество не менее интересных технологий (и производимых материалов на их основе), использующих уникальные свойства полистиролов. К примеру, листовой пластик из экструдированного полистирола общего назначения (в виде прозрачных и цветных листов) может длительно эксплуатироваться под воздействием ультрафиолетовых лучей и замещать оконные стекла, перегородки и двери, а также применяться в производстве душевых кабин, рассеивателей света, теплиц и оранжерей. Об этом – отдельная статья.
