Толщина полиэтилена может варьироваться в значительном диапазоне, и это является ключевым фактором при выборе данного материала. В зависимости от поставленных задач и личных предпочтений, вы в праве выбрать полиэтилен различной толщины, например, 1 мм, 10 мм, 20 мм или 50 мм.
Утепление вспененным полиэтиленом: что это такое и где применяют
Обычный полиэтилен, как правило, используется для создания упаковочных пакетов, контейнеров и труб, тогда как вспененный полиэтилен (пенополиэтилен) стал доступен на рынке самообслуживания (DIY) сравнительно недавно. Несмотря на свою относительную новизну, он стремительно завоевывает популярность благодаря своим отличным изоляционным свойствам. В этой статье мы расскажем о характеристиках вспененного полиэтилена и его типичных сферах применения.
Вспененный полиэтилен — это современный теплоизоляционный материал, обладающий пористой структурой и относящийся к группе газонаполненных термопластичных полимеров.
Существует два основных вида пенополиэтилена: сшитый и несшитый. В качестве сырья для производства пенополиэтилена используются гранулы полиэтилена низкого или высокого давления, которые расплавляются при высокой температуре до необходимой консистенции для последующей обработки.
Процесс производства данного материала осуществляется с использованием одного из следующих методов:
- прямое экструзия;
- вспенивание полиэтиленовой массы с помощью газообразной среды.
В процессе экструзии жидкая масса насыщается воздухом, что приводит к образованию рыхлого несшитого полиэтилена, который имеет относительно низкие прочностные характеристики по сравнению со сшитым типом. Сшитый пенополиэтилен с закрытыми порами, в свою очередь, может быть получен физическим (с помощью электронов) или химическим способом (с использованием определенных химических веществ).
Эти процессы приводят к образованию гибкого, но более прочного по сравнению с несшитым вариантом изоляционного материала. Ключевым свойством сшитого пенополиэтилена является его низкая теплопроводность; мелкопористая структура обеспечивает отличные теплоизоляционные характеристики.
К числу других важных свойств вспененного полиэтилена можно отнести:
- высокая универсальность;
- низкая паропроницаемость;
- влагостойкость (обладает минимальным водопоглощением);
- механическая прочность;
- устойчивость к химическим и биологическим воздействиям;
- экологичность;
- нетоксичность и безопасность для человека и окружающей среды;
- долговечность, срок службы материала составляет десятки лет.
Рабочий температурный диапазон материала составляет от -60°C до +100°C. Вдобавок к теплоизоляционным свойствам, пенополиэтилен также обладает звукопоглощающими характеристиками: с увеличением его толщины улучшается показатель звукопоглощения.
Следует отметить, что антипирены, добавляемые в состав, обеспечивают его огнестойкость, благодаря чему этот вид изоляции относится к категории негорючих материалов. Легкий вес пенополиэтилена упрощает как транспортировку, так и монтаж.
Разновидности утеплителей на основе вспененного полиэтилена
Существует множество компаний, производящих разнообразные виды изоляции на основе вспененного полиэтилена. Эти изделия могут отличаться по толщине, форме, а также наличию различных покрытий и добавок, что позволяет улучшить их эксплуатационные характеристики.
Виды продукции включают в себя:
Цвет вспененного полиэтилена может варьироваться, однако серый цвет является наиболее распространенным. Изоляция труб из вспененного полиэтилена обычно изготавливается с разрезами вдоль труб для упрощения процесса монтажа. По краям разреза может быть нанесена клейкая мембрана для обеспечения дополнительной герметичности изоляционного слоя.
Теплоизоляция, поставляемая в матах или рулонах, отличается только размерами; если рулон поделён на секции, они представляют собой маты (листы). Внешний вид этого типа изоляции может напоминать обычную толстую верёвку.
Ленты из пенополиэтилена производятся в узких рулонах и снабжены клеевой основой. Каждый вид изоляции из пенополиэтилена также может иметь самоклеящуюся поверхность.
Дополнительно некоторый утеплитель может быть покрыт пленкой, что придаёт ему дополнительные характеристики:
- Маркировка EPE с однослойным пленочным покрытием:
- «А» — тонкое изделие с односторонним фольгированным покрытием, обычно используется для отражающих и герметизирующих решений;
- «В» — с двусторонним фольгированием, более прочный и плотный, предназначен для изоляции внутренних стен и полов;
- «С» — с одной стороны фольгированная, а с другой — со слоем клея;
- «ALP» — материал с покрытием из фольги и ламинированной пленки;
- «R» и «М» — рифлёные изделия с фольгированием с одной стороны.
Полиэтиленовое покрытие обеспечивает дополнительную герметизацию изделий и защищает их от механических повреждений и воздействия ультрафиолетовых лучей.
Где применяется теплоизоляция впэ
Универсальные свойства вспененного полиэтилена позволяют использовать его в самых различных областях. Материал используется в следующих случаях:
- в качестве утеплителя внутренних и наружных стен (фасадов) зданий, а также подвалов, чердаков и мансард;
- для пароизоляции бань, саун и парилок;
- для изоляции кровли и «теплых полов»;
- в качестве теплоизоляции для резервуаров и трубопроводов различных назначений;
- для создания теплоотражающего слоя на домашних и промышленных радиаторах;
- в качестве шумоизолирующего материала для вентиляционных систем и систем кондиционирования, а также для канализации.
Форма изделия определяет области применения изоляции из вспененного полиэтилена (ВПЭ):
1. Трубки из ВПЭ используют для тепло- и пароизоляции холодных трубопроводов и систем канализации. Они также подходят для высокотемпературных отопительных систем и могут компенсировать линейное и объемное тепловое расширение труб, что особенно важно при замуровывании конструкций в стены. При прокладке подземных трубопроводов материал обеспечивает надёжную защиту от влияния влажности и грунтовых вод.
2. Маты из ВПЭ применяются:
- при утеплении фасадов и стен, полов и перекрытий;
- как демпферный слой при прокладке подземных коммуникаций;
- в качестве теплоизоляционного слоя для водопроводных и отопительных систем;
- для утепления труб большого диаметра.
Маты и рулоны без покрытия чаще всего используются для защиты деталей различных приборов, включая холодильники.
- Полиэтиленовая пленка со вспененной структурой нередко применяется при укладке ламината. Укладываемая под ламинат прокладка, стыкуется встык и затем проклеивается скотчем, выполняет функцию утепления пола и также поглощает шум.
- Утеплитель с фольгированной стороной, отражающий тепловое излучение, аналогично зеркалу, используемому для отражения света, применяется в местах, где важны не только прямая задержка теплого воздуха, но и отражение теплового излучения, а также огнестойкость (например, за отопительными радиаторами и на внутренних поверхностях обогревателей-рефлекторов).
- Вспененный полиэтилен в виде шнура или жгута используется для тепло- и звукоизоляции швов и зазоров в стенах, оконных и дверных проемах, а также для уплотнения щелей и монтажных стыков.
- С помощью демпферной ленты выполняется утепление окон старого образца без уплотнителей. Изделие также применяется при монтаже теплого пола перед настилом стяжки.
Свойства и характеристики
Прежде всего, важно понять, что собой представляет данный материал. Пенополиэтилен (ППЭ) — это материал, основой которого является известный всем полиэтилен. Однако, в отличие от стандартного варианта, вспененный тип отличается особой структурой с закрытыми порами. Этот материал относится к категории газонаполненных термопластичных полимеров.
Пенополиэтилен появился на рынке около пятидесяти лет назад и с тех пор его популярность продолжает расти среди потребителей. Важно отметить, что процесс производства этого продукта соответствует всем международным стандартам, предусмотренным актуальными ГОСТами.
Перед принятием решения о покупке и использовании материала крайне важно оценить и проанализировать все свойства полиэтилена, как положительные, так и отрицательные, поскольку они формируют уникальный набор характеристик материала.
Наиболее значимые характеристики пенополиэтилена варьируются в зависимости от его свойств:
Во-первых, это высокая горючесть. По достижении температуры воздуха в +103 градуса по Цельсию, полиэтилен начинает плавиться, что является критически важным моментом при использовании данного материала.
Материал хорошо сохраняет свои свойства даже при низких температурах. Например, специалисты утверждают, что при понижении температуры окружающей среды ниже -60 градусов по Цельсию, полиэтилен уверенно сохраняет такие важные характеристики, как прочность и эластичность.
Теплопроводность полиэтилена достаточно низкая — в диапазоне 0,038–0,039 Вт/м*К, что обеспечивает высокий уровень теплоизоляции.
Также следует отметить, что материал обладает высокой устойчивостью к различным химическим веществам и компонентам, и не проявляет опасности биологической активности.
Что касается шумоизоляционных свойств, пенополиэтилен хорошо поглощает звук, что делает его подходящим для использования в звукозаписывающих студиях, клубах и других помещениях, где требуется звукоизоляция.
Кроме того, пенополиэтилен не содержит компонентов, которые могут быть вредными для здоровья человека, что делает его безопасным для использования как в жилых, так и в коммерческих пространствах. При горении данный материал не выделяет токсичных веществ.
Примечательной характеристикой, способствующей популярности полиэтилена, является его легкость в транспортировке. Кроме того, данный материал легко монтировать.
Пенополиэтилен демонстрирует высокую стойкость к износу, что подразумевает длительный срок его службы — по оценкам, он может прослужить от 80 до 100 лет.
Технология производства
Пенополиэтилен, который стал востребованным на рынке строительных материалов, заинтересовал множество производителей. Для стандартизации производственного процесса была введена единая технология, которой должны придерживаться все компании.
Технология производства пенополиэтилена состоит из нескольких ключевых этапов, часть из которых требует использования газа, а части — нет.
Основные элементы производственной схемы включают в себя:
- экструдер;
- компрессор для подачи газа;
- охлаждающая линия;
- упаковочный агрегат.
При этом выбор оборудования зависит от типа конечного продукта, который стремится получить производитель. Например, могут использоваться устройства для производства мешков, машины для сшивания труб и многое другое. В производстве также применяются летучие ножницы, вырубные машины и формовочные устройства.
Для создания материала используется специальный гранулят ПЭВД или ПЭНД, хотя в некоторых случаях возможно применение и вторичных компонентов. Важно, чтобы вторичное сырьё соответствовало установленным требованиям, имело однородный цвет и нужный уровень молекулярной массы.
Разновидности
Пенополиэтилен доступен в рулонах, но при его покупке стоит быть внимательным, так как разные виды полиэтилена имеют разные качественные характеристики и назначения.
Несшитый
Несшитый полиэтилен в рулонах изготавливается с помощью технологии, известной как «естественное вспенивание». При таком способе обработки материал сохраняет свою молекулярную структуру. Прочностные характеристики этого вида полиэтилена являются относительно низкими, что и следует учитывать при его использовании. В целом для применения в местах с воздействием серьёзных механических нагрузок предпочтительные сшитые варианты материала.
Сшитый
Существует два вида сшитого пенополиэтилена: сначала рассмотрим химически сшитый. Для его производства материал смешивается с определёнными вспенивающими агентами и сшивающими добавками, после чего происходит формирование исходной массы. Плотная масса постепенно нагревается в печи, что создает специальные поперечные связи между нитями полимера в процессе термообработки. Далее происходит газификация. Таким образом создается продукт с мелкопористой структурой, матовой поверхностью, высокой прочностью и долговечностью, а также отличными эластичными характеристиками.
Физически сшитый материал, в отличие от первого типа, не требует использования специальных добавок. В процессе его производства также отсутствует этап термической обработки. Вместо этого, подготовленная смесь обрабатывается потоками электронов, что значительно упрощает процесс сшивания.
Важным моментом являет тот факт, что этот метод позволяет контролировать свойства готового продукта и размер его ячеек.
Виды
На сегодняшний день существует множество различных видов пенополиэтилена, которые отличаются по следующим параметрам:
- Тип базового полиэтилена:
- Переработанный из полиэтилена высокого давления (ПВД),
- Переработанный из полиэтилена низкого давления (ПНД) и др.
- Несшитый вспененный ПЭ, который вспенивается с физическими газообразователями, сохраняет структуру исходного материала.
- Сшитый тип — как химическим, так и физическим методом — имеет улучшенные молекулярные связи, что увеличивает устойчивость материала к механическим и температурным нагрузкам, а также к воздействию влаги и химически активных веществ.
- Виды структуры: поро-, сото- и пенообразный.
Для удобства использования пенополиэтилен выпускается в самых различных формах, включая: листы, плитки, трубы, пленки и т. д. Кроме того, он может быть покрыт множеством различных материалов, включая фольгу.
Область применения
Пенополиэтилен активно применяется в качестве теплоизоляционного и теплоаккумулирующего материала, который демонстрирует отличные технические характеристики, предлагая широчайший ассортимент форм и сравнительно низкую стоимость:
- Как тепло-, звуко- и гидроизоляция различных строительных конструкций (фундаменты, полы, стены и крыши, системы вентиляции),
- В качестве изолирующего материала в автомобилестроении и приборостроении (например, для отделки салонов автомобилей, судовых кают, шумоизоляции военной техники),
- Для уплотнения дверных конструкций, оконных рам, подложек под паркет и ламинат в сочетании с другими изолирующими материалами,
- Как формообразующий и изолирующий элемент в производстве спортивного инвентаря, рюкзаков и защитных шлемов,
- В качестве упаковки для транспортировки обуви, разнообразного оборудования и бытовой техники.
Вспененный полиэтилен изготавливается как ПЭФ.
Выбор вспененного полиэтилена
Из-за относительно недавнего использования этого тепло- и звукоизоляционного материала в сфере жилищного строительства, многие пользователи могут быть не знакомы с доступными разновидностями и свойствами. Рекомендуется рассмотреть возможность использования вспененного полиэтилена с фольгированным покрытием, который превосходно подходит для внутренней изоляции. Его можно устанавливать за отопительными радиаторами, чтобы тепло не уходило наружу, а вместо этого отражалось обратно в помещение. Полы и потолки также довольно эффективно изолируются данным материалом, что позволяет предотвратить утечки тепла в соседние помещения или наружу. Такой материал можно применять даже для дверей. Он служит эффективным шумовым барьером и обеспечивает защиту труб и вентиляционных систем от ультрафиолетового излучения и вибраций. Вспененный полиэтилен также используется для звукоизоляции стен, перегородок, чердачных помещений и мансард; его двойное фольгирование идеально подходит для обеспечивания оптимального температурного режима в помещениях зимой и летом.
При изоляции стен и потолков чаще всего применяются листы и рулоны вспененного полиэтилена, отличающиеся по ряду параметров (например, толщине, ширине и плотности). В продаже также представлены специальные подложки под ламинат, гипсокартон и паркет, которые выполняют одновременно несколько функций: являются дополнительным выравнивающим и звукоизолирующим слоем. Есть отдельная подложка под полы с подогревом, с заранее нанесенной маркировкой. Эта подложка способствует наиболее эффективному использованию выделяемого тепла, которое не уходит в соседние помещения. Для изоляции труб, оконных и дверных проемов в продаже имеется материал, известный как Vilaterm. Выбор того или иного типа вспененного полиэтилена зависит от конкретной ситуации и задач.
Различия между сшитым и несшитым полиэтиленом очевидны. Несшитый вариант имеет более крупные поры, что делает его более хрупким и менее прочным. Сшитый полиэтилен, безусловно, стоит дороже, однако он предпочтительный для создания более надёжной тепло- и звукоизоляции. Очевидно, что несшитый полиэтилен не используется для теплоизоляции зданий в Европе, что стало дополнительным аргументом в пользу применения только сшитого полиэтилена.
Крупнейшие производители, представленные на рынке в России
Как правило, хорошим показателем качества является имя производителя. Давайте рассмотрим несколько компаний, заслуживающих доверия:
- Armacell – известная немецкая компания, специализирующаяся на производстве теплоизоляции на основе вспененного полиэтилена. Продукция марки Tubolit представлена во многих странах мира и зарекомендовала себя как высший стандарт качества благодаря постоянному совершенствованию технологий, проведению исследований и обновлению оборудования. Это позволило компании занять лидирующие позиции на мировом рынке.
- Odeflex является турецким производителем, предлагающим вспененный полиэтилен в рулонах и трубках. Продукция этой компании когда-то была широко представлена на российском рынке, но в последнее время ее постепенно вытесняют отечественные производители.
- ООО «Стройтехизоляция» — белорусская компания, активно экспортирующая свою продукцию в Россию. В ее ассортимент входят трубки различной толщины и диаметра для теплоизоляции трубопроводов, систем кондиционирования и промышленных сетей, выставляемых под названием Steinoflex 400. Эти трубы имеют продольный разрез, который облегчает монтаж. Также в ассортимент входит Steinophon 290 — универсальный теплозвукоизолирующий материал в виде матов различных толщин, как с покрытием, так и без него.
- Билавери – крупный производитель вспененного полиэтилена из Украины, предлагающий рулонные материалы, как с фольгированием, так и без него, а также изоляцию для труб и уплотнительные жгуты. Компания ценит свою репутацию и гарантирует высокое качество своей продукции, подтвержденное сертификатами. Продукция компании становится известной не только на украинском, но и на рынках стран СНГ.
- ООО «Евроизоляция плюс» — российская компания, успешно работающая на рынке вспененного полиэтилена с 2008 года. Продукция под торговой маркой «Евроизоляция» выпускается на современном оборудовании с использованием новых технологий. Каждая партия проходит надлежащую сертификацию, включая санитарно-эпидемиологическое заключение. Ассортимент включает в себя маты из вспененного полиэтилена, изоляцию для труб, демпферные ленты, самоклеящиеся изоляции, подложки для теплых полов и фольгированные изделия.
ООО «Изодом» является одним из крупнейших российских производителей теплоизоляционных материалов из вспененного полиэтилена. Компания расположена в Воронеже, функционирует с 2006 года и обеспечивает поставки своей продукции не только в России, но и в страны СНГ. Производитель постоянно совершенствует технологии производства и расширяет ассортимент, поэтому текущая линейка включает в себя от подложек и отражающей изоляции до матов и жгутов.- ОАО «Ижевский завод пластмасс», основанный в 1985 году, освоил производство вспененного полиэтилена в начале XX века. Материал бывает как сшитый, так и несшитый, а номенклатура изделий постоянно пополняется.
- ООО «ЭТИОЛ» — компания, основанная в 1991 году на базе ОАО «Полимерсинтез», занимается переработкой пластмасс и производством вспененного полиэтилена, уже активно используемого в самых различных сферах по всей стране.
Свойства и технические характеристики
Вне зависимости от технологии производства, вспененный полиэтилен обладает следующими общими свойствами:
- высокая влагостойкость;
- устойчивость к воздействию кислот, щелочей и растворителей;
- небольшой вес;
- устойчивость к воздействию микроорганизмов, плесени и грибков.
Таблица 1. Сравнение свойств различных видов пенополиэтилена.
Пенополиэтилен сшитый (OPPE и XLPE)
Пенополиэтилен несшитый (ППЭ)
Рабочая температура, °C
0,045 — 0,055
Прочность на сжатие (МПа)
Рисунок 5. Визуальные различия между сшитым (вверху) и несшитым (внизу) ППЭ.
Сшитый полиэтилен обладает рядом преимуществ по сравнению с несшитым:
- Более эффективное поглощение звука, позволяющее использовать его для шумоизоляции.
- Сшитый полиэтилен значительно лучше восстанавливается после деформации и обладает высокой прочностью на сжатие, что делает его идеальным для утепления полов. Несшитый вариант не подходит для таких целей из-за высокой сминаемости.
- Улучшенные теплоизоляционные свойства позволяют снизить необходимое количество материала для достижения необходимых результатов при использовании сшитого ППЭ на 30% по сравнению с несшитым.
- Хорошая теплостойкость позволяет применять данный утеплитель в местах с высокими эксплуатационными температурами, в том числе рядом с отопительными приборами.
Несомненно, основным преимуществом несшитого полиэтилена является его более низкая стоимость.
Преимущества и недостатки
Одним из значительных преимуществ вспененного полиэтилена является его экологичность и соответствие современным гигиеническим нормам.
С точки зрения безопасности этот материал значительно превосходит многие другие полимерные продукты.
Пенополиэтилен хорошо пропускает водяной пар, что гарантирует его применение в упаковочных материалах даже для свежих продуктов, защищая их от гниения и плесени.
Современные методы производства и специальные добавки повышают пожарную безопасность вспененного полиэтилена и делают его практически невоспламеняемым.
Недостатком можно назвать низкую прочность на сжатие, что ограничивает использование материала в качестве изоляции горизонтальных поверхностей под нагрузкой. Однако в целом, благодаря своим свойствам, он обеспечивает отличную защиту от температурных воздействий.
Важно отметить, что при нагреве свыше 120 градусов целлюлоза начинает выделяться вредные и токсичные вещества.
Область применения и изделия из ППЭ
Вспененный полиэтилен выпускается в различных модификациях:
Фольгированный пенополиэтилен
Фольгированный пенополиэтилен изготавливается из химически сшитого материала методом термического скрепления с алюминиевой фольгой. Внешняя поверхность может быть отполирована для лучшего отражения тепла или снабжаться защитой от механических повреждений через полиэтиленовое покрытие.
Этот пленочный материал защищает от атмосферных воздействий и способен отражать более 90% тепла. Дополнительно, защитная пленка предотвращает проникновение влаги через изоляцию.
Существуют следующие разновидности фольгированного пенополиэтилена:
- Однослойное фольгирование. Материал оборачивается или наклеивается на утепляемую поверхность слоем фольги наружу.
Рисунок 8. Пенополиэтилен с алюминиевой фольгой с одной стороны.
- Одностороннее фольгирование с пленочным ламинированием, которое увеличивает прочность покрытия, защищая от механических повреждений.
- Двустороннее фольгирование, применяемое для изоляции внутренних перегородок и стен, чтобы эффективно отражать тепловую энергию и звук в любом направлении.
Рисунок 9. 9.1. Маты с двухсторонним покрытием фольгой.
- С клеевым слоем на одной из сторон, что делает материал более удобным в использовании и не требует дополнительных клеевых составов.
- Фольгированный пенополиэтилен с перфорацией, что позволяет воздуху и пару свободно проходить, идеально подходит для изоляции труб и внутренних конструкций зданий.
Пенополиэтилен считается одним из самых эффективных материалов для изоляции благодаря своей способности не только предотвращать теплопередачу, но и отражать тепловое излучение.
