Сравнение видов пенополиэтилена.

За последние несколько лет резко увеличилось количество материалов на основе вспененного полиэтилена. Это затрудняет выбор нужного материала для эффективного решения стоящих перед Вами задач. Обилие различных «фирменных» названий одного и того же по сути материала, а так же рекламный подход к чисто техническим вопросам, ещё больше затрудняют этот выбор. Мы попытаемся разобраться, какой пенополиэтилен выбрать из пенополиэтиленов несшитых, физически и химически сшитых, поговорим о пенополиэтиленах с отражающим слоем (отражайка) и клеевым слоем (самоклейка). Что же общего и чем различаются представленные на рынке пенополиэтилены?

Пенополиэтилены.

Общим, безусловно, является исходное сырьё – полиэтилен. В результате все пенополиэтилены -- это упругие эластичные материалы, имеющие закрытопористую структуру, выпускаются в рулонах или листах. Их общими отличительными свойствами являются: высокая влагостойкость, стойкость к агрессивным средам (масла, нефтепродукты, кислоты, щелочи и т.д.), высокая технологичность (сварка, склейка, термическое формование, вырубка, дублирование с другими материалами, простой монтаж практически в любых готовых конструкциях), экологическая безопасность при использовании и утилизации (полиэтилен крайне инертное в химическом плане вещество). К недостаткам можно отнести невысокую стойкость к прямым солнечным лучам (этим «страдают» все полимеры: полипропилен, полиуретан, полистирол и т.д.), а также горючесть (если при изготовлении не применялись огнегасящие добавки – антипирены).Между собой пенополиэтилены принципиально различаются по технологии вспенивания, а следовательно по получаемым в результате физико-механическим свойствам и по стоимости.

Исходя из этого все пенополиэтилены делятся на 3 группы, из которых Вам и предстоит сделать основной выбор, поскольку выбор внутри группы сделать как правило проще.

Рис.1. Внешний вид материалов: газовспененного НПЭ, химически сшитого Пенолона и физически сшитого Пенолона-Р.

Газовспененный НПЭ  10мм.

Химически сшитый Пенолон 8мм.

Физически сшитый Пенолон-Р 10мм.

Газовспененный несшитый пенополиэтилен НПЭ. 

Торговые марки: Вилатерм, Изонел, Теплофлекс, НПЭ-Изолон, Плэнекс, Энергофлекс, Порилекс, Неофлекс, Джермафлекс, Изоком ППИ.

Материалы этой группы изготавливаются по относительно простой технологии разогрева и вспенивания полиэтилена с помощью газового потока (бутан, фреон и т.д.) отсюда и общее название – газовспененные. Поскольку в процессе вспенивания молекула полиэтилена никак не модифицируется, то второе название материалов этой группы, встречающееся в технической литературе – «несшитый» пенополиэтилен (НПЭ). Смысл этого термина Вам скоро станет понятен.

На вид НПЭ – это эластичный, матовый (либо окрашенный в любой цвет) материал шириной как правило от 1м до 1.6м, толщиной от 1мм до 20мм – в рулонах, от 20мм и толще – в листах как правило 1м х 2м. Рулонный материал (если он не ламинирован из нескольких слоев) имеет характерную для всей этой группы более или менее выраженную волнистость. Структура закрытопористая, размер пузырьков хорошо различим глазом 1мм – 3мм. (смотри Рис .1). Подробнее

 Химически сшитый пенополиэтилен ХС ППЭ. 

Торговые марки: Пенолон, Полифом (Polifoam), Татфоум.

Технология изготовления материалов этой группы включает в себя 2 этапа.На первом этапе полиэтилен смешивают со сшивающим и вспенивающим реагентами и изготавливают исходную ленту – матрикс. На втором этапе матрикс подвергают ступенчатому нагреву в печи, где сначала происходит химическая реакция и молекула полиэтилена, вступая во взаимодействие с молекулой сшивающего реагента, приобретает дополнительные внутримолекулярные связи (это и есть процесс химической сшивки), а затем материал вспенивается в печи до своего окончательного состояния.

На вид ППЭ-ХС это эластичный, почти белый с заметным желтоватым оттенком (либо серый) материал шириной до 2м (как правило 1.5м), толщиной от 4мм до 15мм – в рулонах, от 20 мм и толще -- в листах как правило 1м х 2м. Структура закрытопористая, материал геометрически ровный. Размер поры трудно различим глазом (менее 1мм), поверхность слегка шероховатая (смотри Рис .1). Подробнее

Физически сшитый пенополиэтилен ФС ППЭ. 

Торговые марки : Пенолон-Р, ППЭ-Изолон, Хитфом, Этафом.

Материалы этой группы изготавливаются по самой сложной технологии, включающей в себя 3 этапа. На первом этапе полиэтилен смешивают со вспенивающим реагентом и получают исходную ленту – матрикс. На втором этапе матрикс подвергают обстрелу потоком быстрых электронов, в результате чего молекулы полиэтилена упорядочивают свою пространственную структуру, образуя дополнительные устойчивые внутренние связи (это есть процесс физической сшивки), на третьем этапе материал вспенивается в печи до своего окончательного состояния.

На вид ППЭ-ФС - это эластичный, белый (серый) материал шириной до 1.5м, толщиной от 0.5мм до 15мм в рулонах, от 20мм и толще в листах как правило 1м х 2м. Структура закрытопористая, материал геометрически ровный. Размер поры глазом не различим, поверхность гладкая (смотри Рис .1). Подробнее

Сравнение потребительских свойств пенополиэтиленов.

Если проводить сравнение вышеперечисленных групп по физико-механическим свойствам (предельные усилия на разрыв, на сжатие, влагопоглощение, стойкость к ультрафиолету), то характеристики ППЭ-ФС, ППЭ-ХС в несколько раз превосходят аналогичные характеристики НПЭ, при чем окончательное первенство, хотя и не столь значительное остаётся за ППЭ-ФС ( Пенолон-Р, ППЭ-Изолон, Хитфом, Этафом).Если проводить сравнение по тепло-, звукоизолирующим свойствам (коэффициент теплопроводности, коэффициент звукопоглощения, предел рабочих температур) то здесь превосходство сшитых пенополиэтиленов не столь велико – примерно 20-30%, при этом характеристики ППЭ-ФС и ППЭ-ХС между собой практически не различаются.Если сравнивать цены, то объективно самой дорогой является группа ППЭ-ФС. Цена на ППЭ-ХС, сложившаяся на рынке, ниже на 30-40 %. Самой дешевой (в 3-4 раза !!!) является группа НПЭ.

Область применения.

Теперь с учетом вышеизложенного имеет смысл рассмотреть общую область применения пенополиэтиленов и выделить сегменты, в которых применение тех или иных групп выглядит предпочтительнее.

1. Тепло-, гидро-, звукоизоляция зданий, автомобилей, систем вентиляции и кондиционирования, укрытие бетона при минусовых температурах, звукоизолирующая подложка под бетонную стяжку и пр. Если при эксплуатации не ожидается механических нагрузок, погружения в воду, повышения температуры выше + 80 оС, то разумнее применять НПЭ (например – укрытие бетона, теплоизоляция зданий в малоэтажном строительстве и т.п.), если наличие этих факторов возможно, то применять следует ППЭ-ФС или ППЭ-ХС (например – укладка под стяжку, изоляция труб с температурой до 100 оС, тепло- звукоизоляция в капитальном строительстве.)
2. Обеспечение плавучести.  Поскольку эксплуатация связана с погружением в воду и возможен контакт с телом человека (например – спасжилеты, доски для плавания и т.п.) целесообразно применять «сшитые» пены – в частности ППЭ-ФС.
3. Амортизация ударных нагрузок. Подбор материала в этом сегменте рынка зависит от величины нагрузок в каждом конкретном случае. Например: в конструкциях спортивных матов наружный слой выполняется из ППЭ-ХС, а внутренние слои из НПЭ.
4. Уплотнители различного назначения, подложка под напольные покрытия. Поскольку неизбежны серьёзные механические нагрузки на сжатие, применять следует ППЭ-ФС. Однако зачастую ошибочно применяют НПЭ.
5. Упаковка. 90% этого сегмента рынка заслуженно занимает НПЭ, и только в редких случаях применяются сшитые пены.
6. Обувные и ортопедические изделия. В этих изделиях присутствуют и механические нагрузки и контакт с телом человека, поэтому целесообразно применять ППЭ-ФС. Данный перечень может оказаться неполным, но принципы подбора материала, исходя из критерия цена-качество, остаются неизменными.

Пенополиэтилен с отражающим слоем.

Торговые марки: Аэрофол, Пенофол, Теплофол , Тепофол, Фольгоизолон, Энергофол.

Необходимо несколько слов сказать о пенополиэтилене с отражающим слоем. Во-первых, такой материал может находиться под постоянным воздействием прямых солнечных лучей. Во-вторых, в случае его применения вблизи источников тепла (сауны, теплые полы, радиаторы, теплонагруженные крыши и т.п.) он отражает большую часть лучистой составляющей теплового потока. При этом следует учитывать особенности отражающего слоя – это может быть алюминиевая фольга (7-14 мкм) либо лавсан (другое название - полиэтилентерефтолат) с алюминиевым напылением. Лучеотражение лавсаном выглядит предпочтительней поскольку он механически прочнее, более коррозионно устойчив, не проводит электрический ток (это важно в конструкциях теплых полов). Подробнее

Самоклеящийся пенополиэтилен.

Для удобства при решении некоторых задач применяют самоклеящийся пенополиэтилен (это пенополилиэтилены с нанесённым на одну из сторон липким слоем - акриловым клеем), при этом учитывать следует только одно – это ведет к заметному удорожанию материала. Подробнее