Як роблять Пінополістирол?

Пінополістирол (Styrofoam) - це матеріал що створюється спінювання гранул полістиролу в екструдері із піноутворюючим реагентом (двоокису вуглецю та легкі фреони). Це надзвичайно популярний будівельний матеріал в Україні. Його використовують як для утеплення так і для звукоізоляції. 

Його історія починається в 1839 році, коли Едуард Сімон відкрив полістирол. Майже через 100 років почалося його комерційне виробництво. Наступним кроком у 1954 році було винайдення Вспіненого Пінополістирол (Styrofoam) дослідником Otis Ray McIntire для компанії Dow Chemical Company, США. 

Щоб почати розповідь детальніше про пінополістирол слід розділити популярні терміни та поняття, які крутяться навколо цих речовин. Це дозволить нам розвіяти деякі хибні уявлення про пластики в будівельній галузі. Пластик, Полістирол, Пінопласт, Вспінений полістирол.

• Пластик - це всі штучно створені матеріали, основою яких є полімер. 
• Полістирол - термопластичний полімер лінійної будови, продукт полімеризації стирену (вінілбензену).
• Пінопласт - це загальна назва для вспінениого пластику будь-якими методами. 
• Вспінений полістирол - це термічно вспінений полістирол. 

Щоб купити пінополістирол я рекомендую два варіанти: спеціалізовані сайти виробників або будівельні мегамаркети. В першому випадку ти матимеш кращу ціну та великі варіації способів доставки, в другому - зможеш "пощупати" руками. 

Виробництво Вспіненого Полістиролу

Пінополістирол, який також відомий як полістирольна піна, виготовляється з полістиролу, який є видом пластика. Загальний процес виробництва пінополістиролу можна розділити на п'яти етапів:

1. Полімеризація: Спочатку стирол, який є мономером, полімеризується для утворення полістиролу. Цей процес зазвичай включає ініціатори та каталізатори, що сприяють утворенню полімерних ланцюгів. На виході отримують гранули полістиролу. 
2. Передпінення: Полістирольні гранули змішують з піноутворюючим агентом, зазвичай пентаном. Гранули нагрівають за допомогою пари або гарячої води в , в результаті чого піноутворюючий агент розширюється, збільшуючи обсяг гранул у кілька разів.
3. Ущільнення: Розширені гранули потім поміщаються в форми, де вони знову нагріваються парою. Під впливом тепла гранули злипаються, утворюючи твердий блок пінополістиролу.
4. Охолодження і витримка: Охолоджений блок потім витримується для стабілізації форми та властивостей.
5. Різання і обробка: Готові блоки можна різати та формувати в залежності від потреби виробництва, наприклад, на плити для теплоізоляції або упаковку.

Пінополістирол використовується в багатьох задачах будівельної галузі завдяки його легкості, теплоізоляційним властивостям та відносно низькій вартості.

Рекомендую це коротке відео, щоб наглядно ознайомитися з процессом створення пінополістирольних плит на виробництві в Україні. 

Українські виробники при виготовленні виробів із пінополістеролу до 2017 року послуговуються стандартом ДСТУ Б В.2.7-8-94 Плити пінополістирольні. Технічні умови., а після новим та гармонізованим із європейськими нормами - ДСТУ Б EN 13163:2012 Матеріали будівельні теплоізоляційні Вироби зі спіненого полістиролу (EPS) ТУ. 

Чим відрізняється екструдований пінопласт від пінополістирол?

Екструдований пінополістирол зовні нагадує звичайний пінопласт, але відрізняється від нього деякими ключовими властивостями, зокрема, вищою міцністю на стиск. Це досягається завдяки утворенню замкнутих бульбашкових структур на відміну від губчастих у простих пінопластах.

Як різати пінополістирол в домашніх умовах?

Під час утеплення будинку мені довелося підрізати пінополістирольні плити, щоб краще заповнювати ніші в стінах. Ми з батьком використовували спеціальну ножівку для пінобетону. Але вони досить дорогі, від 400 грн. Тож можна скористатися звичайною пилкою.
Але вчора я натрапив на таке відео де хлопці зробили станок для різки пінополістиролу з допомогою двух колон між якими натягнули металеву проволку під напругою. Проволка проводячи електрику нагрівається до температури плавлення полістиролу і легко ріже плити. Ось як це виглядає:

Джерела:

1. https://www.britannica.com/science/polystyrene
2. https://www.plastech.pl/plastechopedia/Polistyren-26
3. Wypych, George (2012). "PS polystyrene". Handbook of Polymers. pp. 541–7
4. Yousif, E., & Haddad, R. (2013). "Photodegradation and photostabilization of polymers, especially polystyrene: review". SpringerPlus, 2(1), 398. DOI: 10.1186/2193-1801-2-398