8.2.4 Теплоізоляційні матеріали

Серед полімерних матеріалів дуже широко представлені речовини з пористою структурою, які використовуються для тепло- та звукоізоляції.

Пористі пластмаси класифікують за механічними характеристиками: жорсткі і пружні (поролон). В будівництві, в основному, застосовують жорсткі пористі пластмаси, які за характером пор поділяють на пінопласти (пори закриті) та поропласти (пори сполучаються). Перші використовуються для виготовлення теплоізоляційних матеріалів, а другі - для звукоізоляції.

Пінопласти отримують на основі як термопластичних, так і термореактивних полімерів. Основою для пінопластів частіше стають: пінополістирол, ПВХ, пінополіуретан, фенолоформальдегідні та епоксидні полімери.

Пінополістирол – виробляють марок ПС-1, ПС-4, ПСБ і ПСБ-С у вигляді плит. В нього густина  = 30...200 кг/м³; а теплопровідність  = 0.031...0.054 Втм^-1град^-1. Він використовується при температурах від -100 до ­­+60 ^оС для теплоізоляції стін, перекриттів, підвісних стель, улаштування бетонних підлог. Пінополістирол горить зі швидкістю до 5 м/хв з виділенням диму, сажі і токсичних продуктів (вони можуть зберігатися у порах матеріалу, що не згорів). З токсичних продуктів горіння більш за все випаровується діоксиду та оксиду вуглецю, цианістого водню, бензолу, оксидів азоту. Пожежонебезпечні характеристики пінополістиролу ПС–1 наведені у табл. 8.2.

Обробка поверхні пінополістиролу вогнезахисною сумішшю ФАМ-2 переводить його в групу важкогорючих матеріалів. Додавання інших антипіренів (хлорпарафінів, триоксиду сурми, тетрабромпараксилолу), незначною мірою знижуючи горючість, підвищує димоутворення і токсичність продуктів горіння.

Таблиця 8.2 – Пожежонебезпечні характеристики пінопластів

Найменування, марка	Температура займання, tз , oС	Температура самозаймання, t сз , oС	Теплота згоряння, Q, кДжкг-1	Коефіцієнт димоутворення (горіння)
ПС-1	210…310	440	31000…42000	1048
Вініпор	400…426	500	20000	920
ППУ-3С	325…345	600…650	20000…30000	532
Віларес-400	490	580	25000	5
Міпора	397	540	18000	400

Пінопласти на основі ПВХ (наприклад, ПВХ-1 або "Вініпор") відносяться до групи горючих, але важкозаймистих матеріалів. Температура їх займання Т_з = 400…426 ^оС, а самозаймання Т_с/з = 500 ^оС при теплоті згоряння 20000 кДжкг^-1. При згорянні цих пінопластів утворюється велика кількість диму. Продукти горіння токсичні (особливо HCl).

Пінополіуретан (ППУ) – виробляють у вигляді жорстких плит або м‘яких еластичних рулонів. В нього густина  = 30...200 кг/м³, а теплопровідність  = 0.032...0.058 Втм^-1град^-1. Межі міцності плитних виробів на стиск R_ст=3.5 МПа, а на вигин R_виг=5 МПа. Застосовується пінополіуретан у діапазоні температур -160...+150 ^оС для теплоізоляції стінових панелей та полегшених стін, перекриттів, труб, а також для герметизації стиків. Пожежонебезпечні характеристики пінополіуретану подібні до таких самих характеристик у пінополістиролу (табл. 8.2). При горінні виділяються токсичні речовини: діоксид та оксид вуглецю, цианістий водень, оксиди азоту, фенол. Застосування антипіренів у таких матеріалів як ППУ-3С, ППУ-13, ППУ-304Н, ППУ-328Н знижує горючість і займистість, але при горінні розвиваються більш високі температури і утворюється більше токсичних речовин.

Пінопласти на основі фенолоформальдегідних полімерів мають густину порядку  = 80 кг/м³. Вони характеризуються підвищеною теплостійкістю, малою горючістю і димоутворюючою здатністю (табл. 8.2). Пінопласти марок ФРП-1, ФЛ-1, "Віларес-400", "Резопен" відносяться до важкозаймистих і важкогорючих матеріалів. При термодеструкції з них виділяються чадний газ, фенол, формальдегід, аміак.

Сотопласти – теплоізоляційні матеріали з чарунками у вигляді щільників. Стінки чарунок виробляють з паперу, склотканини, бавовняної тканини, ДВП, які просочують синтетичними полімерами. Теплопровідність сотопластів  = 0.046...0.058 Втм^-1град^-1.