Сравнение теплопроводности строительных материалов — изучаем важные показатели

Утеплитель вспененный полиэтилен имеет и другое название – пенополиэтилен (ППЭ). Его используют с целью снижения интенсивности теплопотерь, на деле этот материал во многом превосходит некоторые аналоги, что обусловлено закрытопористой структурой. ППЭ характеризуется большим количеством положительных качеств – минимальная толщина, низкий показатель теплопроводности и пр. Монтируется утеплитель этого вида без лишних сложностей. Кроме того, пленка отличается эластичностью, что позволяет лучше защитить поверхности сложной конфигурации.

Основные характеристики и особенности материала

Производится утеплитель из вспененного полиэтилена, благодаря чему обеспечивается его способность защищать поверхности от влаги. Он представляет класс газонаполненных термопластичных полимеров. Содержание газообразных веществ внутри пор способствует улучшению теплоизоляционных свойств. Другое название материалов данной группы – пенополимеры, термопласты. Чтобы получить ППЭ с нужными свойствами, в качестве сырья используется полиэтилен высокого/низкого давления. Применяют разные технологии производства:

• прямую экструзию;
• вспенивание полиэтиленового материала посредством газообразной среды.

Сначала сырье подвергается плавлению при температуре +115°С. При достижении нужной консистенции добавляют газ/азот. Такие вещества способствуют структуризации полиэтилена.

Процесс вспенивания реализуется посредством следующих методов:

• физический;
• химический.

Чтобы избежать образования более крупных вкраплений, масса, состоящая из газонаполненных капсул, непрерывно вращается. Через некоторое время материал в жидком виде разливается по формам, охлаждается. С учетом различий в способах производства создают утеплитель разных видов:

• газовспененный (не сшитый);
• сшитый вспененный физическим/химическим способом.

При изготовлении последнего из вариантов происходят изменения на молекулярном уровне: формируется трехмерная сетка, что возможно после связки молекул и образования поперечных соединений. Если рассматривается утеплитель, полученный путем физической и химической сшивки, в данном случае существенной разницы в структуре нет, но есть отличие в способах производства. Изготавливается покрытие на основе вспененного полиэтилена в двух вариантах: рулоны, маты.

Вспененный полиэтилен для утепления, как применять, особенности

Сравнительно новый утепляющий материал — вспененный полиэтилен. Обычный полиэтилен можно встретить повсюду — кульки, ручки, трубопроводы, емкости, формы…

Высокие потребительские качества этого материала, прежде всего, стойкость к воздействиям, экологичность унаследованы вспененным полиэтиленом. Он выпускается разной плотности, может быть в виде пленки и в определенной форме. Далее подробнее о характеристиках вспененного полиэтилена и о его применении.

Разновидности, характеристики вспененного полиэтилена

Вспененный полиэтилен подразделяют на сшитый и несшитый.

Несшитый получается в результате смешивания полиэтилена с газовой смесью – пропан-бутаном. Этот материала отличается от сшитого меньшей плотностью — 20 — 25 кг/м3. Его мы встречаем как подложку под ламинат или упаковку.

Сшитый вспененный полиэтилен может быть образован двумя способами:

• химическим, со сложными химическими преобразованиями исходного материала;
• физическим (радиационным) с использованием для создания пены пучков энергии.

В результате получается пенополиэтилен с более высокой плотностью 25 -200 кг/м куб, но и с большим водопоглощением — 1% против 0,2% у несшитого. Более плотный вспененный полиэтилен используется в различных отраслях промышленности, вт.ч. и в автомобилестроении, мы можем встретить его, как утеплитель трубчатой формы для трубопроводов.

Другие характеристики вспененного полиэтилена:

• Коэффициент теплопроводности — 0,038 — 0,045 Вт/мС в зависимости от плотности. Теплосберегающие свойства на уровне современных утеплителей.
• Коэффициент паропроницаемости – 0,01 мг(м*ч*Па). Перед нами пароизолятор.
• Допустимые температуры использования – — 40 — +70 град. С. Не может находиться рядом с горячим трубопроводом.

Где применяется

Неплохие звукопоглощающие свойства, особенно в отношении низкочастотного ударного звука, в сочетании с низкой ценой, чуть ли не присвоили материалу второе название – подложка под ламинат.

В этом качестве он применяется толщиной 3 — 10 мм и плотностью до 30 кг/м куб. Выступает в первую очередь как звукопоглотитель и компенсатор мелких неровностей, а повышенная теплоизоляция в отдельных случаях является лишь дополнительным бонусом, но не основной причиной выбора этого материала.

Упаковка всего и вся. При транспортировке важно, чтобы множество полезных вещей, от тарелки до дорогого прибора, не побились, не подверглись критическим нагрузкам от вибрации, случайного удара.

И везде вибропоглотителем, упаковщиком наряду с пенопластом, является вспененный полиэтилен. Раскрывая коробку с вновь приобретенным кухонным комбайном, мы, не глядя, выбрасываем упаковку, а это был…

Например, в автомобилях также можно встретить вспененный полиэтилен и как звукопоглотитель и как материал обеспечивающий стабилизацию температуры внутри салона. Трубопроводы утепляют плотной скорлупой. Вопросы утепления вспененным полиэтиленом рассмотрим подробнее.

Как выполняется теплоизоляция

Для утепления вспененный полиэтилен применяется как пароизоляционный слой с добавочным утеплительным эффектом. Не редко, когда согласно расчету требуется толщина утеплителя несколько большей, чем обычно выпускает промышленность.

Вместо того, чтобы накладывать дополнительный слой, конструктор вводит прослойку вспененного полиэтилена вместо пароизоляционнй мембраны, а под ним также и воздушную прослойку толщиной 1 — 2 см, которая также является теплоизоляционным слоем.

В результате толщина основного утеплителя уменьшена, например с 19 до 15 см, согласно тепловому расчету, за счет дополнительного вспененного полиэтилена с отражающим фольгированным слоем и воздушным зазором над ним.

Отражение лучевой энергии

Вспененный полиэтилен покрытый металлизированной пленкой (фольгированный) применяется в основном с системой электрических теплых полов, как паронепроницаемый слой, дополнительный утеплитель к основному слою утепления, и как отражатель лучевой энергии.

Для электрических теплых полов характерна большая часть производимой энергии в виде инфракрасного излучения.

Отдельные виды электрических излучателей (инфракрасный теплый пол) генерируют подавляющее количество энергии в виде ИК-излучения, при этом, не нагреваясь до высокой температуры, но нагревая излучением все плотные предметы в комнате.

Понятно, что без эффективного отражения снизу, значительная часть энергии будет израсходована впустую.

Применять фольгированный пенополиэтилен нужно только по предназначению, как и любую фольгу. Обкладка им комнаты со всех сторон, нарушает нормальное распределение электромагнитных полей, что вредно для любого живого организма.

Вопросы повышенных или нарушенных электромагнитных полей возникают и относительно электрического теплого пола…

Не верить рекламе

Множество компаний выпускают пароизоляционные и утеплительные (звукопоглотительные) пленки из вспененного полиэтилена под разными торговыми брендами. Сейчас широко известны пенофол, алюфом, полифоам и др.

Их реклама зачастую вводит потребителей в заблуждение, доказывая что «чудо-юдо-утеплитель, победит все». При этом забываются простые истины о том, что вспененный полиэтилен толщиной 0,7 см никак не может заменить собой основной слой утепления, к примеру, из пенопласта, которого требуется для достижения оптимального с экономической точки зрения теплового сопротивления, ни как не меньше 10 см.

Дополнить тепплоизоляцию тонким слоем этого материала в некоторых конструкциях можно, а вот заменить не получится…..

Сфера применения

Вспененный утеплитель используется в разных отраслях, что стало возможным благодаря отличным показателям тепло- и звукоизоляции, а также ряду прочих свойств. Главные области применения:

• строительство объектов разного целевого направления;
• упаковочный материал;
• мебельное производство;
• изготовление спортивного инвентаря;
• линия производства протезно-ортопедической продукции;
• легкая промышленность;
• электротехника;
• автомобильная промышленность;
• судостроение.

Применение вспененного полиэтилена оправдано в любых случаях, когда необходимо обеспечить защиту от шума, снизить интенсивность теплопотерь, а также обустроить гидроизоляцию.

Возможность применения утеплителя на разных объектах обусловлена его универсальностью. Следует знать, что допускается использовать сшитый ППЭ, который был изготовлен путем химического или физического соединения, для одних и тех же целей. Покрытие данного вида применяется для утепления разных предметов, поверхностей и объектов, среди которых:

• стеклопакеты;
• двери;
• подложка под ламинат;
• фундамент;
• пол;
• стены;
• кровля;
• вентиляционные системы;
• салон автомобиля и пр.

Применение

Хотя монтажные работы с этим материалом и отличаются повышенной простотой, легкостью и для них совершенно не требуются какие-либо специальные навыки, ряд требований к этому процессу все же имеется:

• до того, как начать монтаж, а попросту приклеивание изолирующего полиэтиленового материала на поверхность, ее следует хорошо отчистить, заделать все повреждения, если таковые имеются и тщательно загрунтовать, минимум в два слоя;
• материал укладывают на хорошо промазанную клеем стену, или же, прислоняя «встроенным» клеевым слоем к поверхности, при это закрепляя его дополнительно скобами или дюбелями-«грибками»;
• поверх слоя изоляции при необходимости или желании можно смонтировать каркас, на котором закрепить в дальнейшем либо основу под «жилую» стену, либо готовые отделочные панели. Либо что-нибудь еще;
• слой фольги всегда укладывается так – при наружном оклеивании – наружу, то есть «на улицу», для отражения холода, а при внутреннем монтаже – внутрь, что бы предотвратить отток тепла;
• стыки материала нужно хорошо проклеивать, не допускать появления зазоров или щелей, для максимальной надежности их следует дополнительно проклеить металлизированным строительным скотчем для изоляции.

При самостоятельном обертывании труб в «шубу» из полиэтиленового изоляционного слоя, так же нет ничего сложного. На готовых теплоизоляционных цилиндрах присутствует линия пробитых отверстий, которую часто принимают за перфорацию.

Рекомендуем: Торфяные брикеты использование торфа для обогрева помещений, его виды, преимущества и недостатки

Однако, перфорация на материале нанесена в виде «проколов», а разделительная линия – в виде пунктира. По этому пунктиру «тело» цилиндра разрезается, после чего он надевается на трубу, а стык – склеивается.

Обязательным условием является чистота и сухость трубы при монтаже изолятора, не возбраняется обмазать утепляемую трубу клеем. Для труб из металла потребуется предварительно обработать их антикоррозийными составами и средствами против образования ржавчины.

Технология монтажа вспененным полиэтиленом

Любой изолирующий материал требует определенную специфику укладки. Имеет свои особенности и вспененный полиэтилен. После очистки поверхности, ППЭ наклеивают и закрепляют. Максимальный эффект достигается, если есть воздушное пространство между материалом и облицовкой. Для создания прослойки, между изомером и финишным покрытием устанавливают брусчатую обрешетку. Каркас оберегает поверхности от скопления влаги. Конденсат, образовывающийся при резких колебаниях температур, испаряется. При этом внешняя отделка остается неповрежденной.
Для утепления любых поверхностей не требуется скрупулезной подготовки. Необходимо лишь выровнять бугры, впадины, очистить от пыли, грязи и просушить.

Отражающий утеплитель

Для усиления паро- и теплоизоляционных свойств ППЭ и НПЭ, материал используют фольгу в качестве отражающего элемента с помощью термосварки, а в некоторых случаях накладывают полиэтиленовую пленку, дополнительно оберегая полимеры от повреждений.

В результате:

• поверхности надежно защищены от проникновения влаги (на 100%);
• Усиленные фольгой полимеры намного улучшают их теплоизоляционные свойства — они равнозначны кирпичной кладке толщ. 15 см.

Модификации защищенного фольгой материала

1. Наружное покрытие. Наслаивается на теплоизоляционный материал с одной стороны.
2. Двухстороннее покрытие. Применяется для утепления перекрытий, внутренних стен.
3. Комбинированное покрытие. Одну сторону обрабатывают клеем. Потребитель может сэкономить средства на дополнительном приобретении клея.
4. Двойное покрытие. Поверх фольги накладывается защитная пленка, оберегающая материал от повреждений.
5. Защита фольги перфорированным материалом. Наряду с теплоизоляцией, в некоторых случаях необходимо сделать поверхность воздухопроницаемой и пропускающей пар.

Теплоизоляция выполняет самые разные функции, а пригодиться она может в любом месте. Алюминиевая фольга отражает до 98% тепла, предотвращает его утечку. Материал применим для изоляции:

• мансард;
• чердачных помещений;
• ниш за батареями центрального отопления в многоквартирных домах и коттеджах.

Кроме упомянутых объектов, покрытый алюминием материал превосходно защищает промышленное оборудование. Его характеризуют:

• высокая эластичность;
• отличная звуко-, теплоизоляция;
• долговечность;
• удобная монтировка.

Материал безопасный, легко режется и устанавливается.

Монтаж стен с помощью фольгированного пенополиэтилена

Полимер легко разрезается. Его накладывают на ровную поверхность, используя для скрепления гвозди, скотч, и степлер, и наслаивают отражающей частью в направлении источника тепла.

Упаковка

Пенополиэтилен для упаковки производится, как правило, из несшитого ППЭ и поставляется в виде рулонов, готовых изделий или пакетов различных размеров.

Упаковочные изделия из ППЭ амортизируют удары, снижают вибрации, защищают от механических повреждений при транспортировке. Для повышения прочности и усиления теплозащитных свойств упаковочные материалы покрывают фольгой, крафтбумагой, капроном или полиэтиленовой пленкой.

Упаковка из ППЭ широко используется для транспортировки бытовой техники, электроприборов, посуды, мебели, обуви.

Рисунок 14. Упаковка из несшитого ППЭ.

Скорлупы для труб

Оболочки для трубразличных диаметров. Для удобства изоляции смонтированных труб выпускаются с разрезами вдоль скорлуп, или без разрезов. Неразрезанные скорлупы обеспечены перфорацией вдоль предполагаемых разрезов.

Рисунок 10. Скорлупы из вспененного полиэтилена.

Производятся с наружным диаметром от 6 до 114 миллиметров, толщиной скорлуп от 6 до 25 миллиметров.

Скорлупами изолируются трубопроводы отопления, холодного и горячего водоснабжения, вентиляции и кондиционирования.

Компенсационные маты

Изготавливаются путем склеивания листов пенополиэтилена под воздействием высоких температур. Поставляются в виде листов размерами 1000х2000 миллиметров, толщиной от десятидо ста миллиметров.

Рисунок 11. Маты из ППЭ.

Жгуты

Представляют собой цилиндрические уплотнители, диаметров от 6 до 120 миллиметров. Тонкие жгуты, диаметром до 12 миллиметров предназначены для устройства температурных швов в бетонных полах, жгуты от 12 до 20 миллиметров применяют для уплотнения зазоров между дверными и оконными коробками. Более толстыми жгутами заполняют стыки между панелями домов из сборного железобетона.

Рисунок 12. Жгуты из пенополиэтилена.

Подложка

Производится из сшитого вспененного полиэтилена и применяется в качестве промежуточной прокладки между бетонными стяжками и покрытием пола из ламината.

Поставляется в рулонах шириной до трех метров, толщиной полотна от двух до пяти миллиметров.

Рисунок 13. Подложка для пола из ППЭ.

Сравнение производителей и цен

Утеплитель на основе вспененного полиэтилена представлен в разных ценовых категориях. Обзор производителей и средних цен:

• Пенофол: 1400 руб./рулон – фольгированное покрытие (3 мм, длина 30 тыс. мм), 2000 руб./рулон – утеплитель толщиной 10 мм, длиной 15 тыс. мм.
• Тепофол: при толщине 2 мм стоимость составляет 400 руб.; толщина 5 мм – 1000 руб.
• Энергофлекс трубная изоляция: 15 руб./рулон(22х9 мм); 145 руб./рулон (110/13 мм).
• Изофлекс: 700 руб./рулон (25 м длина, 2 мм толщина).

Если планируется утепление вспененным полиэтиленом, следует знать, что на стоимость влияет ряд факторов: толщина, длина и ширина рулонного покрытия. Кроме того, ППЭ с фольгированным слоем обойдется дороже утеплителя без теплоотражающего материала.

Пенофол

Это многослойное покрытие, в основе которого – вспененный полиэтилен. С одной или двух сторон он закрыт фольгированным слоем. Утеплитель данного вида может отличаться по плотности, структуре и толщине. Пенополиэтилен фольгированный имеет преимущество – дополнительно отражает тепло, исходящее из помещения, благодаря этому снижаются теплопотери. Характеристики вспененного материала:

• температурный режим: –60…+100°С;
• высокий коэффициент отражения тепла (97%);
• небольшая теплопроводность – 0,035 Вт/(м*К).

Основные свойства

Технические характеристики вспененного ПЭ являются синтезом свойств полиэтиленов, мягких эластичных материалов с низкой температурой плавления, и вспененных веществ с их легким весом и низкой теплопроводностью:

• Как и обычный полиэтилен, вспененный ПЭ — горючий материал, максимальная температура эксплуатации которого не должна превышать +102°С. При более высоких показателях он будет плавиться.
• При низких температурах, даже при понижении до -60°С вспененный полиэтилен будет сохранять все свои свойства, включая прочность и эластичность.
• Теплопроводность этого продукта очень мала, она составляет 0,038-0,039 Вт/м*К, что дает изделиям из него особенно высокий коэффициент теплоизоляции.
• В прямом контакте с водой вспененный ПЭ поглощает ее не более чем на 1-3,5% своего объема в месяц.
• Вспененный полиэтилен очень стоек к химически активным средам, в частности к масляным и бензопродуктам.
• Не разрушается в биологически активной среде (не гниет, не поддается действию бактерий и грибка).
• Отлично поглощает звуки, благодаря чему ППЭ может использоваться для шумоизоляции.
• Абсолютно нетоксичен, даже в процессе горения.
• Легко транспортируется и монтируется,
• Износостоек и долговечен до 80-ти – 100 лет службы.

ИНТЕРЕСНО! По теплопроводности и, соответственно, возможностям теплоизоляции, вспененный полиэтилен может стать отличной альтернативой многим популярным теплоизоляторам: ППЭ толщиной 1 см может заменить 5 см минеральной ваты либо 15 см кирпичной кладки.

Недостатки

Отрицательным свойством вспененного ПЭ является его непереносимость ультрафиолетовых лучей. Прямое попадание солнечного света действует на него разрушительно, поэтому как хранение, так и использование вспененного полиэтилена должно проходить в защищенных от света местах. Иначе сам материал должен содержать защиту, хотя бы в виде светонепроницаемой пленки.

Пеноплен

Производится путем вспенивания полистирола. Покрытие характеризуется низким показателем теплопроводности, что позволяет применять его для утепления разных объектов. Вспененный материал данного вида содержит антипирены. Это специальные добавки, которые позволяют снизить степень подверженности покрытия высоким температурам. Несмотря на это, вспененный пеноплен все же горит. Утеплитель имеет существенный недостаток – в процессе горения выделяются токсичные соединения.

Покрытие хорошо задерживает тепло и влагу. Однако оно не пропускает воздух.

Рекомендуемая толщина утеплителя для регионов России варьируется в пределах
20-25 см. Дополнительно следует использовать гидроизолирующий диффузный материал, а также пароизоляцию. Благодаря этому вспененный пеноплен будет хорошо защищен от воздействия влаги, которая содержится в воздухе внутри помещения.

Преимущества и недостатки

Утеплитель, характеризующийся закрытопористой структурой, имеет множество положительных качеств:

1. Универсальность. Материал подходит для изоляции разнотипных поверхностей и объектов.
2. Отличные показатели влаго-, теплозащиты.
3. Вспененное покрытие используется в качестве звукоизоляции, если применяется материал толщиной от 5 мм и более.
4. Малый вес.
5. Экологичность.
6. Паронепроницаемость.
7. В процессе горения утеплитель не выделяет токсичных веществ.
8. На поверхности ППЭ не появляется грибок и плесень.
9. Вспененный материал устойчив к воздействию химических соединений, что важно в строительстве.
10. Упругость.
11. Эластичность.
12. Приемлемая стоимость.
13. Длительный период службы.

Недостатков у покрытия намного меньше. К ним относят низкие прочностные характеристики. Вспененный материал не отличается устойчивостью к воздействию нагрузок на сжатие. По этой причине ППЭ чаще применяют для изоляции горизонтальных поверхностей. Под воздействием ультрафиолетового излучения утеплитель теряет свойства, поэтому его либо закрывают защитным покрытием, либо применяют вариант с фольгированным слоем поверх основного материала.

Не все так просто со вспененным полиэтиленом

Безопасность вспененного материала и его соответствие санитарно-гигиеническим нормам в значительной степени зависит от правильного выбора газообразующего агента. Для производства возможно использование нескольких видов газа:

• Воздушно-озоновая смесь, самая дешевая, безопасная и простая в подготовке к использованию, но и одновременно самая неэффективная. Степень расширения воздуха невелика, да и размер пор отличается друг от друга. Применяется для вспенивания несшитых полиэтиленов;
• Смесь газов пропана и бутана дает пенополиэтилен среднего качества, можно использовать для производства обоих типов ППЭ. Из недостатков – высокая горючесть материала;
• Наиболее высокое качество пор обеспечивают фреоны. Холодильные агенты используются в производстве пенополиэтиленов с момента их изобретения.

На сегодняшний день из-за повсеместного запрещения использования фреонов вспененные полиэтилены на их основе производятся только в Китае и некоторых странах Юго-Восточной Азии, Бразилии. Качество даже несшитого полиэтилена, изготовленного с использованием фреона, в разы выше, чем у пропан-бутановых пенополиэтиленов, не говоря уже о марках СПЭ. Поэтому подобные материалы охотно используются для теплоизоляции самых разных строительных объектов, от бань до теплоцентралей, в том числе как утеплитель для труб из вспененного полиэтилена.

Фреон при контакте с открытым огнем может выделять токсичные и ядовитые соединения, но при этом хорошо блокирует очаг возгорания, поэтому фреоновый пенополиэтилен используют вне жилых помещений. Материал на основе смеси ПБ воспламеняется очень легко и быстро, и остановить горение достаточно сложно, но при этом обладает наилучшими показателями цена-качество.