Теплоизоляционные материалы. Классификация, свойства

Теплоизоляционные пластмассы называют газонаполненными материалами, т. е. материалами, большую часть объема которых занимает воздух. Различают ячеистые пластмассы, в которых мелкие поры расположены беспорядочно, и сотопласты, в которых воздушные полости имеют правильную геометрическую форму. Ячеистые пластмассы в зависимости от характера пор подразделяются на пено- и поропласты. Пенопласты имеют преимущественно закрытые, не сообщающиеся между собой поры. В поропластах перегородки между отдельными ячейками нарушены и полости сообщаются между собой; встречаются материалы со смешанной структурой. Для теплоизоляции лучше применять пенопласты, а поропласты с сообщающимися между собой ячейками целесообразно применять как звукопоглощающий материал. Наиболее широкое применение в индустриальном строительстве получили пенополистирол, пено-полинивилхлорид, пенополиуретан, пенопласты на основе фенолформальдегидных смол и мипора.Пенополистирол выпускают в виде плит размером до 100Х 100Х10 см, плотностью 30... 100 кг/м3 и теплопроводностью 0, 03...0, 05 Вт/(м-°С). Предельная температура его применения —100о...+60°С. В строительстве пенополистирол используют для изоляции стен, покрытий и перекрытий, в слоистых стеновых панелях в сочетании с алюминием, асбестоцементом и стеклопластиком. Из пенополистирола плотностью около 100 кг/м3 можно сооружать перекрытия по легким металлическим фермам без настила. Экономическую целесообразность применения пенополистирольного утеплителя можно иллюстрировать следующим примером. Если стоимость, затраты труда, массу конструкций, потребность в транспорте при возведении железобетонных покрытий, утепленных пенобетоном, принять за 100 %, то для покрытия с пенополи-стирольным утеплителем эти показатели значительно меньше и соответственно будут: 50...85; 60; 20; 12%.Пенополивинилхлорид выпускают в виде плит размером 50x50 см, толщиной 4, 5...7, 0 см, плотностью 60... 200 кг/м3, теплопроводностью 0, 035...0, 055 Вт/(м-°С). Максимальные температуры применения пенопласта —60°...+60°С. Предел прочности при изгибе—-не менее 1 МПа. Пенополивинилхлоридные плиты применяют для изоляции ограждающих конструкций зданий, в частности при изготовлении трехслойных панелей. Пенополиуретан представляет собой пористый жесткий (плиты) или мягкий эластичный (рулоны или листы) материал плотностью 30...100 кг/м3 и теплопроводностью 0, 03...0, 05 Вт/(м-°С). Предел прочности поропласта при сжатии до 3, 5 МПа, при изгибе до 5, 0 МПа. Предельная температура применения —160°...150°С. Пенополиурета-новые плиты применяют в качестве внутреннего слоя стеновых навесных панелей, изоляции перекрытий, стен. В виде сегментов и скорлуп его используют для теплоизоляции сетей горячего и холодного водоснабжения. Эластичный пенополиуретан в виде прокладок применяют для герметизации горизонтальных и вертикальных стыков панелей. Пенополиуретаны могут быть получены непосредственно на стройке методом напыления и заливки {заливочные пенопласты). В результате вспенивания полиуретана в конструкциях получают монолитную теплоизоляцию, что дает возможность уменьшить толщину слоя изоляции на 25...30 % по сравнению с теплоизоляцией, выполненной из штучных изделий.Фенолформалодегидные пенопласты получают заливкой жидких композиций, их плотность 50...150 кг/м3; цвет красно-коричневый. Большое количество фенолформальдегидных пенопластов используют при изготовлении трехслойных панелей с внешними слоями из гофрированного алюминия или стальных листов.Мипора — поропласт, получаемый вспениванием и отверждением композиций на основе карбамидного полимера, является самой легкой газонаполненной пластмассой. Плотность мипоры 10...20 кг/м3, теплопроводность 0, 03...0, 035 Вт/(м-°С). Вследствие гигроскопичности мипора требует тщательной гидроизоляции. Ее используют для теплоизоляции холодильников, а крошку мипоры также для заполнения полостей в трехслойных конструкциях. Сотопласты — теплоизоляционные материалы с ячейками, напоминающими форму пчелиных сот. Стенки ячеек могут быть выполнены из различных листовых материалов (бумаги, стеклоткани, хлопчатобумажной ткани, металлической фольги, древесноволокнистых плит и др.), пропитанных синтетическими полимерами (13.3). В строительстве обычно используют сотопласты, стенки которых состоят из крафт-бумаги, пропитанной и склеенной мрчевиноформальдегидным или фенолфор-мальдегидным полимером. Их применяют в трехслойных ограждающих конструкциях (13.4). Такие строп-тельные элементы характеризуются значительной прочностью при сжатии, высокой упругостью на сдвиг и низкой теплопроводностью—0, 045...0, 06 Вт/(м-°С). Для увеличения теплозащитных свойств ячейки сотопласта заполняют мипорой или другим теплоизоляционным материалом