Как правильно выбрать вспененный полиэтилен для утепления и звукоизоляции помещений

Виды и характеристики вспененного полиэтилена

По структуре различают такие виды пенополиэтилена:

• «несшитый» (сокращенно НПЭ);
• «сшитый» (сокращенно ФППЭ или ХППЭ в зависимости от технологии).

Для получения НПЭ используют экструдер. В камере этого аппарата твердый полиэтилен, полученный при полимеризации, расплавляется, а затем в нем под давлением растворяются газы пропан и бутан.

После получения однородного раствора эта горячая смесь попадает в форму, где давление равно атмосферному. Газы при снижении давления выделяются из расплава в виде мелких пузырьков, вспенивающих жидкий пластик. Через короткое время пена, заполнив форму, застывает.

«Несшитый» пенополиэтилен состоит из длинных линейных молекул полимера, не связанных между собой химической связью. Такой материал имеет низкую плотность, рыхлую структуру, легко гнется, под давлением сминается и не восстанавливает свою структуру после снятия давления.

«Сшитый» пенополиэтилен также получают путем вспенивания насыщенного газами расплава. Различают два его вида:

• физически «сшитый» (ФППЭ);
• химически «сшитый» (ХППЭ).

Длинные линейные молекулы полимера в этом случае соединяются друг с другом в более крупные молекулы химической связью (или, как говорят, «сшиваются»).

В первом случае эту реакцию вызывает поток электронов высокой энергии из ускорителя. Во втором — добавка реактива, который разлагается при нагревании с образованием свободных радикалов.

Структура полученного полимера значительно отличается от структуры «несшитого»: ячейки намного мельче, материал имеет немного большую плотность.

Свойства также различаются: «сшитый» ППЭ имеет более низкую теплопроводность и паропроницаемость, хорошо сопротивляется сжатию, выдерживая без деформации довольно высокое давление, гораздо лучше поглощает звуки, чем «несшитый».Таблица 1.Сравнение свойств разных видов ППЭ

Основные характеристики	ППЭ (ФППЭ и ХППЭ)	НПЭ
Плотность, кг/м³	33	25
Диапазон рабочих температур, °C	–60 … +105	–60 … +75
Коэффициент теплопроводности, Вт/м·К	0.031	0,045–0,055
Паропроницаемость, мг/(м·ч·Па)	0,001–0,0015	0.003
Прочность на сжатие, МПа	0.035	легко сминается

Общие свойства:

1. Отличная водоустойчивость. Материалы обоих видов не взаимодействуют с водой десятилетиями.
2. Едкие реактивы (кислоты, щелочи) и растворители (нефтепродукты) практически не влияют на ППЭ.
3. Легкость позволяет делать монтаж вручную.
4. Бактерии и грибки не разрушают пенополиэтилен.
5. ППЭ не влияет на окружающую среду.

Отличия разных видов:

1. Имея более плотную структуру, «сшитый» ППЭ намного лучше поглощает звуки, поэтому применяется не только для утепления, но и для звукоизоляции помещений. «Несшитый» аналог как поглотитель звуков малоэффективен.
2. Хорошая прочность на сжатие позволяет использовать «сшитый» ППЭ для утепления полов: он не сминается и не теряет свойств. НПЭ можно применять только без механической нагрузки.
3. Более низкий коэффициент теплопроводности «сшитого» ППЭ делает его более эффективным теплоизолятором. При прочих равных условиях можно укладывать ППЭ на 20–30% более тонким слоем, чем НПЭ.
4. Более высокая теплостойкость позволяет использовать «сшитый» ППЭ в более жестких условиях, чем НПЭ (например, для утепления стены внутри помещения за батареей отопления).

Важно: несмотря на все преимущества «сшитого» пенополиэтилена он существенно дороже «несшитого». Это обстоятельство также нужно учитывать при выборе

Основной недостаток ППЭ — его горючесть.

Крупнейшие производители, представленные на рынке в России

Лучшим ориентиром в плане качества продукции становится имя производителя. Так кому же можно доверять?

1. – крупная немецкая компания, которая в том числе производит теплоизоляцию на основе вспененного полиэтилена. Он продается под торговой маркой Tubolit практически во всех странах мира. Продукция стала синонимом высочайшего качества, поскольку технология ее изготовления постоянно совершенствуется, проводятся многочисленные исследования, обновляется оборудование, расширяется ассортимент, чтобы материалы были максимально эффективными и удобными в использовании. Все это позволяет занимать компании лидирующее место в мире.
2. Odeflex – турецкий производитель, который предлагает вспененный полиэтилен в трубках и рулонах. Еще несколько лет назад продукция этой компании была повсеместно представлена на отечественном рынке, но теперь она все больше вытесняется национальными производителями.
3. ООО «Cтройтехизоляция» – компания, располагающаяся в Беларуси и активно экспортирующая свою продукцию на российский рынок. Ассортимент включает в себя трубки разной толщины и диаметра, предназначенные для теплоизоляции трубопроводов, систем кондиционирования воздуха, промышленных систем. Они реализуются под названием Steinoflex 400 и имеют продольный разрез, который облегчает процесс монтажа. Также выпускается и Steinophon 290 – универсальный теплозвукоизоляционный материал, который поставляется в виде матов разной толщины без покрытия, или же фольгированных с одной или двух сторон.
4. Билавери – крупный украинский производитель вспененного полиэтилена. Ассортимент включает рулонный материал, с или без покрытия из фольги, изоляцию для труб и уплотнительные жгуты. Компания ценит свою репутацию, поэтому производит только максимально качественную продукцию, подтвержденную многочисленными сертификатами. Производитель широко известен на украинском рынке и начинает покорять страны СНГ.
5. ООО «Евроизоляция плюс» — отечественная компания, которая известна на рынке вспененного полиэтилена с 2008 года. Продукция известна под торговой маркой «Евроизоляция», производится на самом современном оборудовании с использованием новых технологий, которые постоянно совершенствуются. Качество выпускаемой продукции подкрепляется соответствующей документацией, в т.ч. сертификатом соответствия и санитарно-эпидемиологическим заключением. Ассортимент включает маты из вспененного полиэтилена, изоляцию для труб, самоклеющуюся изоляцию, подложку для теплого пола, фольгированную изоляцию.
6. — крупнейший российский производитель теплоизоляционных материалов из вспененного полиэтилена. Расположена компания в Воронеже, работает с 2006 года, распространяет свою продукцию по всей территории страны и в страны ближайшего зарубежья. Производитель старается постоянно улучшать технологию производства и расширять номенклатурный ряд продукции, поэтому сейчас его продукция представлена огромным ассортиментом от подложки и отражающей изоляции до матов и жгутов.
7. ОАО «Ижевский завод пластмасс» — предприятие, которое было основано еще в 1985 году. В начале этого столетия было освоено производство вспененного полиэтилена: производится он как сшитым, так и несшитым способом, а номенклатура изделий постоянно расширяется.
8. ООО «ЭТИОЛ» — компания, которая образовалась в 1991 году на месте ОАО «Полимерсинтез». Занимается переработкой пластмасс, а недавно начала производство вспененного полиэтилена, который уже активно используется в разных сферах по всей стране.

Вспененный полиэтилен в широком доступе появился относительно недавно, его открытая история применения насчитывает не более полутора десятков лет, хотя в промышленности, особенно западной, пенополиэтилен используется в производственных и строительных технологиях без малого полвека.

Рекомендации по монтажу

Для утепления двери достаточно снять мерки, подготовить необходимый пласт пенополиэтилена и закрепить сверху дерматином или кожей. В доме вспененную теплоизоляцию можно монтировать под гипсокартон, что значительно улучшит теплосохранение и выровняет стены и пол.

Укладывать НПЭ внахлест не рекомендуется, только стык встык, проклеивая получившиеся швы с целью обеспечения полноценной изоляции.

На балконе или лоджии целесообразнее использовать пенополиэтилен с защитной пленкой от солнечных лучей или же фольгированный пенополиэтилен. Балкон, таким образом, будет надежно защищен от влаги и шума, а благодаря малому весу и объему, его площадь не изменится.

Не каждый теплоизолятор имеет столько достоинств, как вспененный полиэтилен для утепления, и способен с ним конкурировать. Возможность адаптации под любую заданную форму без потери первоначальных качеств, экологичность, ценовая доступность и другие не менее привлекательные свойства делают его более чем интересным для потребителя.

НПЭ «Порилекс» – теплозвукоизоляционный материал нового поколения

Основа сырьевой смеси пенополиэтилена марки «Порилекс» – полиэтилен низкой плотности, придающий структуре эластичность, мягкость, небольшую массу квадратного метра. Продукт получают по озоносберегающей технологии. Его основные характеристики:

• хорошая влагостойкость – благодаря закрытой пористой структуре, коэффициент водопоглощения практически равен нулю;
• устойчивость к проникновению водяного пара – этот показатель не зависит от толщины пенополиэтилена, даже в самом тонком материале эффект впитывания пара практически отсутствует;
• стойкость к проникновению агрессивных строительных материалов;
• устойчивость к поражению грибком и плесенью;
• равномерность свойств по всей площади;
• удобное использование – полимер хорошо режется ножом и склеивается клейкой лентой.

Области применения рулонного упаковочного и теплозвукоизоляционного материала «Порилекс» из несшитого пенополиэтилена зависят от его толщины:

• 1 мм – упаковка техники, приборов, хрупких предметов, защита гладких поверхностей мебели от царапин во время транспортировки;
• 2-3 мм – упаковка, подложка для линолеума и ламината;
• 4-5 мм – утепление строительных конструкций, холодильных агрегатов, прилавков, контейнеров, тепло- и шумоизоляция кают и военного транспорта, изготовление компенсационных матов для трубопроводных систем, производство товаров для спорта и отдыха, различных видов упаковки.

Материал изготавливается в соответствии с ТУ 2246-029-00203430-2003 Изменение №1 2006 г.

Особенности работ по утеплению труб

Пенополиэтиленовая теплоизоляция достаточно просто устанавливается на трубопровод любой сложности. Как правило, этот процесс проводится после завершения монтажа труб системы, так как утеплитель будет мешать производить стыковку. Для этого многими производителями на теплоизоляционных цилиндрах предусмотрены разрезы. Однако, продаются и цельные утеплители, их легко разрезать по всей длине самостоятельно с помощью обычного канцелярского ножа со сменным лезвием. Разрезанный самостоятельно цилиндр, надетый на трубу, придется зафиксировать в одном месте, сверху скрепив скотчем для труб.

Монтаж пенополиэтиленовой термоизоляции на тубы обычно не доставляет особых проблем

Перед установкой теплоизолятора на трубопровод потребуется произвести несложные подготовительные мероприятия:

• Поверхность трубы нужно очистить от строительных растворов и грязи, так как утеплитель должен плотно прилегать к ней.
• При утеплении металлических труб их предварительно очищают от ржавчины.

Когда подготовительные работы будут завершены, можно приступать к монтажу теплоизоляции. Для склеивания вспененного полиэтилена по разрезу, а также вначале и конце гильзы к трубе, используются следующие марки клея: «КВИК-БОНД», «88-НП», «Акрол контактный», «Неопрен 2136».

«Неопрен 2136» производится в виде спрея, поэтому работа с ним проходит очень аккуратно и быстро. Стыки между двумя отдельными утеплительными гильзами, дополнительно скрепляются скотчем, о котором упоминалось выше.

Изоляция примыкания труб на тройнике

Однако, нужно отметить, что склеивание теплоизоляции с помощью клея по всей длине производится не столь часто, обычно только в тех случаях, когда утепляется трубопровод, проходящий по улице.

Линию разреза можно по всей длине проклеить скотчем. Затем необходимо такую операцию провести и по линиям стыков соседних гильз.

Обычно достаточно простого соединения его краев и фиксации скотчем, главное, чтобы внутренний диаметр гильз идеально был подобран к размеру трубы. Ну а если торцевая кромка имеет самоклеящееся покрытие, то все вообще упрощается – снимается защитная пленка, а затем разрез надежно склеивается по всей длине.

При использовании клея стык после соединения кромок можно прихватить скобками с шагом примерно в 200 мм, до высыхания клея (время указано на упаковке). Затем скобы удаляются, и шов проклеивается скотчем. Таким же образом монтируется следующая гильза.

Этапы производства

Производственная линия для пенополиэтилена состоит из:

• экструдера;
• компрессора для подачи газа;
• линии охлаждения;
• упаковки.

В зависимости от вида конечного продукта, оборудование может называться пакетоделательным, трубосшивающим и т. д.

Дополнительно применяются летучие ножницы и вырубные прессы различных конструкций, формовочные машины.

В приемный бункер загружается гранула ПВД, ПНД или композиции на их основе.

Обрезь – основной вид отходов производства пенополиэтилена – возвращается в производственный цикл после минимальной переработки.

Многие предприятия смешивают первичное сырье с регранулятом.

Если требования соблюдены, качество, эксплуатационные и механические свойства готовой продукции не страдают.

https://youtube.com/watch?v=dwefeh1PiU4

Классификация

Поропласты на основе полиэтилена классифицируются по следующим признакам:

• вид исходного сырья;
• способ вспенивания;
• способ сшивки.

Для изготовления ППЭ применяются гранулы ПВД и ПНД, а также различные композиции на их основе. Молекулярная структура любой разновидности полиэтилена позволяет получать материалы с прогнозируемыми свойствами.

При производстве пенополиэтиленаприменяются два метода создания газообразной фазы:

1. Физический. Это непосредственный впрыск газа (бутана или других легких насыщенных углеводородов) в расплав исходного сырья – наиболее дешевый способ вспенивания. Однако он требует применения специализированного оборудования и соблюдения повышенных предупредительных мер пожарной безопасности.
2. Химический. В исходное сырье вводятся реагенты, разлагающиеся с выделением газов. Химическое вспенивание может выполняться на стандартном литейном и экструзионном оборудовании. Состав добавок определяется требованиями к плотности и размеру ячеек.

Современные технологии производства позволяют получать различные молекулярные структуры газонаполненного полиэтилена:

1. Несшитый (НПЭ). Его получают по технологии физического вспенивания. Полиэтилен при этом сохраняет исходную структуру, заданную при синтезе. НПЭ отличается сравнительно низкими прочностными характеристиками и применение его оправдано в условиях незначительных механических нагрузок.
2. Химически сшитый (ХС-ППЭ). Технология включает в себя следующие этапы: смешивание сырья со вспенивающими и сшивающими реагентами, формирование исходной заготовки-матрикса, ступенчатый нагрев в печи. Термическая обработка приводит к тому, что между полимерными нитями возникают поперечные связи (происходит сшивка), а затем проходит газообразование. Изделия из ХС-ППЭ имеют мелкопористую структуру, матовую поверхность и более высокие в сравнении с продукцией из НПЭ механические показатели: прочность, устойчивость разрывам, упругость, т.е. способность возвращать прежнюю толщину после сдавливания.
3. Физически сшитый (ФС-ППЭ). Материал не содержит сшивающих добавок, а вместо первой ступени термообработки заготовка-матрикс обрабатывается потоком электронов, инициирующим процесс сшивки. Возможность контролировать количество поперечных связей позволяет варьировать характеристиками материала и размерами ячеек.

В отличие от большинства конструкционных материалов, маркировка пенополиэтилена производится не по показателям прочности, а по средней плотности, т.е отношению веса на единицу объема (кг/м3): 15, 25, 35, 50, 75, 100, … 500, как для примера показано на фото выше.

Метод определения средней плотности описан в ГОСТ 409 – 2017.

Благодаря работе маркетологов отечественному потребителю больше знакомы торговые марки пенополиэтиленов, применяемые, в частности, для трубной теплоизоляции:

• Изолон;
• Теплофлекс;
• Пенолон;
• Татфоум;
• Хитфом;
• Этафом и т. д.

Производство продукции чаще всего регламентируется внутренними стандартами предприятий и техническими условиями. Тем не менее, в России на изготовление теплоизоляционных материалов разработан ГОСТ Р 56729-2015, соответствующий EN 14313:2009.

Технические характеристики

Основные свойства и характеристики вспененного полиэтилена следующие:

• Плотность ППЭ зависит от способа его производства и составляет: для ФППЭ и ХППЭ — от 33 кг/м3 до 300-500 кг/м3. Несшитый ППЭ значительно легче. Согласно ТУ, его плотность должна быть не менее 20 кг/м3, но по факту, продается материал с плотностью 12-18 кг/м3.
• Температура применения (у разных производителей) колеблется в пределах ± 10 0С, но в среднем, границы его рабочих температур – от — 60 0С … + 750С. При отсутствии контакта с воздухом ФППЭ и ХППЭ могут кратковременно использоваться при температурах до +150 0С (несшитый до +100 0С). Если использовать ППЭ при температурах ниже — 60 0С, то материал становится хрупким, а его остаточная деформация увеличивается до 35-40%.
• У вспененного полиэтилена, как и у всех полимеров с закрытопористой структурой, низкий коэффициент теплопроводности, составляющий 0,03-0,38 Вт/м*К. Изоляция из вспененного полиэтилена по своим теплосберегающим характеристикам уступает только пенополиуретану.
• У сшитого и несшитого ППЭ разная паропроницаемость. Для несшитого — этот показатель находится в пределах 0,003 мг/м*ч*Па, для сшитого почти в три раза меньше — 0,001 мг/м*ч*Па.

Изолон свойства и назначение

Изолон является пенополиэтиленовой комплексной изоляцией с широкими возможностями. Имеет отличные звукопоглощающие свойства, высокие тепло- , гидро- и пароизоляционные характеристики. Изолон технические характеристики и свойства.

Бывает без покрытия и ламинированный с одной или двух сторон алюминиевой фольгой, которая защищена полипропиленовой пленкой, утеплитель Изолон фольгированный приобретает качества отражающей теплоизоляции. Идеален как для сохранения тепла, так и холода.

Материал производится путем вспенивания полиэтилена с применением углеводородов. На выходе получается упругое эластичное полотно пористой структуры с закрытыми ячейками.

Изолон, получаемый разными способами и вследствие этого отличающийся свойствами, делится на два типа:

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

Изолон ППЭ

Производство по этой технологии предусматривает поперечное связывание (сшивание) молекул вспененного полиэтилена и образование поперечно-сетчатой структуры. Благодаря «сшивке» стенки ячеек становятся устойчивы к нагрузкам, сохраняют прочность, не теряя упругости. Такие изделия имеют долгий срок службы и высокую сопротивляемость к разрушению.

Создание поперечных межмолекулярных связей пены может происходить химическим и физическим (радиационным) методами.

При химическом процессе в построении структуры участвуют вещества инициаторы (порофоры). При радиационном — сшивание проводится пучком энергии.

Свойства

Изолон ППЭ имеет ровную поверхность, эластичную, прочную микропористую основу с размером ячейки меньше 1мм. Материал может похвастаться отличной упругостью и несминаемостью, после сжатия восстанавливает форму полностью.

Обладает следующими качествами:

1. Эффективная теплоизоляция. Сохраняет тепло лучше минеральных утеплителей. Работает в широком диапазоне температур.
2. Низкая влаго- и паронепроницаемость. Практически не впитывает воду, закрытоячеистая структура, наполненная воздухом, создает плавучий эффект.
3. Значительное шумопоглощение. Обладает антирезонансными звукоизолирующими характеристиками, гасит ударный шум.
4. Химическая инертность. Устойчив к нефтепродуктам, бензину, микроорганизмам, атмосферным воздействиям. Не боится УФ-лучей.
5. Эластичность и малый вес. Один из самых легких утеплителей, мягкий и прочный одновременно. Очень удобен при монтаже, быстро и просто обрабатывается.
6. Долговечность. Срок службы с сохранением всех эксплуатационных характеристик доходит до 80 лет.

Изолон технические характеристики

Технические параметры могут варьироваться в зависимости от толщины материала, его типа и плотности.

Плотность	25-200 кг/м3
Теплопроводность при 25°C, не более	0,032 Вт/м*К
Водопоглощение по объему, не более	1%
Коэффициент паропроницаемости	0,001 мг(м*ч*Па)
Удельная теплоемкость	1,35 Вт(м*°C)
Группа горючести	Г1-Г4
Предел прочности, сжатие на 25%	0,035 мПа
Усадка при нагреве на 70°C, за 22 часа	1,45 % продольный размер, 0,75 % поперечный размер
Диапазон рабочих температур	от -60°C до 75°C
Коэффициент звукопоглощения при частоте 250 Гц и 6000 Гц, не менее	7% и 60%
Степень улучшения звукоизоляции от ударных шумов (Lw)³ 18 дБ	для бесшовных цементных полов 50мм

Применение

Основное применение продукт находит в строительстве, машиностроении, производстве холодильных установок, товаров широкого потребления.

Служит для теплоизоляции стен, перегородок, кровель зданий. Применяется как шумопоглотитель в устройстве полов и межбетонных перекрытий. В качестве тепловой и звукоизоляции защищает вентиляционные трубы и системы кондиционирования, в системах теплый пол.

Пользуясь плавучими свойствами, им наполняют плавсредства и спасательные жилеты.

Изолон НПЭ

Получают этот вид продукта по упрощенной технологии, когда полимер под давлением вспенивают газовыми смесями. Расширяющийся газ образует закрытые поры, где и частично остается. Газовспененный материал имеет слегка волнистую поверхность, основа состоит из крупных ячеек.

Поскольку структура лишена поперечных связей между молекулами, этот утеплитель не так прочен и эластичен. Он легко сминается, теряет упругость и склонен к разрушению стенок пор при нагрузках и старении.

Многие технические характеристики для этого вида изолона не установлены ввиду их незначительности, так как он характеризуется низкими тепловыми параметрами, неспособностью нести механические нагрузки и недостаточной долговечностью.

Особое свойство вспененного полиэтилена

За последние несколько лет упаковка из вспененного тонколистового полиэтилена, мягкие тарные вкладыши фактически вытеснили гофрокартон, пузырчатую пленку, пенопластовые гранулы. Вспененная полиэтиленовая пленка идеально подходит в качестве упаковки.

Мало того, в Евросоюзе в пленочную упаковку из вспененного полиэтилена фасуют хлеб, овощи, фрукты, в общем, всю номенклатуру пищевых товаров и продуктов. Никому бы и в голову не пришло упаковывать продовольственные товары в пенополиэтилен, если бы материал не соответствовал самым жестким санитарно-гигиеническим требованиям.

Оставаясь надежным и качественным теплоизолятором, вспененный полиэтилен сохраняет способность пропускать водяные пары, поэтому овощи не гниют, а хлеб не плесневеет.

Уже за одно это качество полиэтиленовый утеплитель высоко ценится в строительстве и промышленном производстве, тогда как ближайший конкурент полиэтилена — вспененный полипропилен, обладая пористой структурой, для паров остается практически непроницаемым.

Чем еще ценно свойство пропускания паров? Везде, где существует перепад температур от нулевых и отрицательных до положительных, от +10оС и выше, на металлической поверхности выпадает конденсат. Поэтому для теплоцентралей, водопроводных труб идеальным решением считается защита теплоизоляционными трубками из вспененного полиэтилена.

По другим характеристикам и параметрам вспененный полистирол от полиэтилена отличается не столь существенно, пенополипропилен обладает большей прочностью, жесткостью, выдерживает большую контактную нагрузку и, по отзывам специалистов, лучше всего подходит для наружных работ по утеплению зданий. Все, что подлежит утеплению внутри жилого помещения, остается за пенополиэтиленом. Особенно, если вспомнить, что в технологии производства пенополистрола и пенопласта используются токсичные стирол и толуол.

Тем более что современная химия давно освоила выпуск модифицированного варианта вспененного полиэтилена, который, лишь немногим уступая пенополистиролу по прочности, обладает на 20-30% более высокими теплоизолирующими характеристиками.