Styropor

Styropor — это торговая марка пенополистирола, производимого компанией BASF (Германия). В широком обиходе термин «стиропор» часто используется как нарицательное название для всех видов вспененного полистирола, однако с юридической и технической точек зрения Styropor является конкретным брендом, под которым выпускаются жёсткие пенопласты на основе полистирола, получаемые методом вспенивания гранул стирола с последующим спеканием. Материал отличается лёгкостью, низкой теплопроводностью, гидрофобностью и широко применяется в строительстве, упаковке, теплоизоляции и декоративно-прикладном искусстве.

История

История Styropor началась в 1949 году, когда химики компании BASF (организация зарегистрирована в Германии, не является запрещённой в РФ) под руководством Фрица Штастны и Рудольфа Гейнца разработали способ получения пенополистирола путём вспенивания гранул стирола с помощью пентана. В 1950 году BASF подала патент на этот процесс, а в 1951 году зарегистрировала товарный знак Styropor.

Первоначально материал использовался в основном для упаковки хрупких предметов и как плавучий материал для спасательных средств. В 1952 году началось промышленное производство Styropor в Людвигсхафене (Германия). В 1960-е годы, с развитием строительной отрасли, Styropor стал применяться для теплоизоляции зданий — сначала в виде плит, а затем и в качестве засыпного утеплителя. В 1970-е годы технология была усовершенствована: появились модификации с добавлением антипиренов для повышения пожарной безопасности.

В 1980-е годы, в связи с ростом экологических опасений, начались исследования по утилизации и переработке пенополистирола. В 1990-е годы BASF разработала технологию вторичного вспенивания отходов Styropor, что позволило частично решить проблему его накопления. К началу XXI века Styropor остаётся одним из самых распространённых утеплителей в мире, несмотря на критику за горючесть и сложности с биологическим разложением.

Технология производства

Производство Styropor основано на полимеризации стирола с последующим вспениванием. Процесс включает несколько этапов:

Полимеризация: из нефтяного сырья получают стирол (винилбензол), который в присутствии катализаторов полимеризуется в полистирол — твёрдый термопластичный полимер.
Гранулирование: полистирол расплавляют и смешивают с вспенивающим агентом (обычно пентаном или изопентаном), после чего формуют в гранулы диаметром 0,5–2,5 мм.
Предварительное вспенивание: гранулы нагревают паром при температуре 80–100 °C, в результате чего пентан испаряется, а гранулы увеличиваются в объёме в 20–50 раз, образуя пористую структуру.
Созревание: вспененные гранулы выдерживают в силосах в течение 4–24 часов для стабилизации давления внутри ячеек.
Формование: гранулы засыпают в формы и снова обрабатывают паром, что приводит к их спеканию в монолитный блок или плиту заданной формы.
Резка и калибровка: готовые блоки режут на листы, плиты или фигурные элементы.

Классификация и виды

Styropor классифицируется по нескольким признакам:

По плотности

Лёгкие марки (10–15 кг/м³) — для упаковки и декора.
Средние марки (15–25 кг/м³) — для теплоизоляции стен и кровли.
Плотные марки (25–40 кг/м³) — для нагруженных конструкций (полы, фундаменты).

По добавкам

Стандартный (EPS) — без добавок, белого цвета.
С антипиренами (EPS-F) — с добавлением гексабромциклододекана (ГБЦДД) или других замедлителей горения, маркируется буквой «F» (огнестойкий).
С графитом (EPS-G) — с добавлением графита для снижения теплопроводности, серого цвета.

По форме выпуска

Плиты — прямоугольные блоки толщиной 10–200 мм.
Блоки — для заливки в опалубку.
Гранулы — для засыпной изоляции или производства лёгкого бетона.
Фигурные изделия — для упаковки, декора, архитектурных элементов.

Физико-химические свойства

Основные характеристики Styropor:

Плотность: 10–40 кг/м³ (в зависимости от марки).
Теплопроводность: 0,030–0,040 Вт/(м·К) — один из самых низких показателей среди недорогих утеплителей.
Водопоглощение: менее 2% по объёму за 24 часа (при полном погружении).
Паропроницаемость: 0,05–0,1 мг/(м·ч·Па) — материал слабо пропускает пар, что требует устройства вентиляции.
Прочность на сжатие: 0,05–0,40 МПа (зависит от плотности).
Температурный диапазон эксплуатации: от –50 до +75 °C (кратковременно до +100 °C).
Горючесть: класс Г3 (умеренно горючие) по ГОСТ 30244-94; при добавлении антипиренов — Г1 (слабогорючие) или Г2 (умеренно горючие).
Химическая стойкость: устойчив к воде, щелочам, кислотам, солям, но разрушается под действием органических растворителей (бензин, ацетон, бензол).
Биостойкость: не подвержен гниению, плесени, грибку, но может повреждаться грызунами и насекомыми.

Применение

Styropor используется в различных отраслях:

Строительство

Теплоизоляция стен, кровли, перекрытий, фундаментов — в виде плит или засыпки.
Звукоизоляция — для полов и перегородок (в комбинации с другими материалами).
Лёгкий бетон — наполнитель для пенополистиролбетона.
Несъёмная опалубка — блоки из Styropor заливают бетоном для возведения стен.
Архитектурный декор — карнизы, колонны, лепнина.

Упаковка

Защитная упаковка — для электроники, бытовой техники, стекла, посуды.
Термоизоляционная упаковка — для продуктов питания, медикаментов, цветов.
Лотки для яиц, мяса, фруктов — одноразовые контейнеры.

Промышленность

Плавучие средства — поплавки, буи, спасательные жилеты.
Фильтры — для воды и воздуха (в виде гранул).
Моделирование — в авиамоделизме, судомоделизме, архитектурном макетировании.

Декоративно-прикладное искусство

Скульптуры и макеты — лёгкий материал для резки и окрашивания.
Новогодние игрушки — фигурки, шары, гирлянды.
Флористика — основа для композиций.

Экологические аспекты

Styropor вызывает экологические споры:

Биоразлагаемость: в естественных условиях материал не разлагается (период полураспада оценивается в сотни лет). Под действием ультрафиолета распадается на микрочастицы, которые могут попадать в пищевые цепочки.
Переработка: отходы Styropor могут быть переработаны механическим способом (измельчение и вторичное вспенивание) или химическим (деполимеризация). В России переработка пенополистирола развита слабо, большая часть отходов попадает на свалки.
Токсичность: при горении выделяет стирол, угарный газ, сажу. В обычных условиях эксплуатации материал считается безопасным, но при нагреве выше 100 °C может выделять остаточный стирол.
Запреты и ограничения: в ряде стран (например, в некоторых штатах США, в ряде городов Европы) введены ограничения на использование одноразовой упаковки из пенополистирола. В России прямых запретов на производство или использование Styropor нет, но действуют нормы пожарной безопасности, ограничивающие применение горючих утеплителей в высотных зданиях.

Критика и ограничения

Основные претензии к Styropor:

Горючесть — даже с антипиренами материал поддерживает горение и выделяет токсичный дым.
Низкая паропроницаемость — при неправильном монтаже может привести к накоплению влаги и плесени в стенах.
Хрупкость — при механических нагрузках (удары, вибрации) плиты могут растрескиваться.
Сложности с утилизацией — материал не перерабатывается в большинстве регионов России.
Экологический след — производство Styropor требует нефтяного сырья и энергозатрат, а также связано с выбросами стирола.

Интересные факты

В 1950-е годы Styropor использовался для создания плавучих мостов и понтонов.
Из Styropor изготавливают модели для ветроэнергетических установок — лопасти ветряков.
В 2010-е годы BASF разработала биоразлагаемую версию Styropor на основе полилактида (PLA), но она не получила широкого распространения из-за высокой стоимости.
В России термин «стиропор» часто путают с «пенопластом» (общее название вспененных пластиков) и «пенополистиролом» (химическое название).

Источники

BASF. «Styropor — Technical Data Sheet» (2019).
ГОСТ 15588-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия».
ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть».
Химическая энциклопедия: в 5 т. — М.: Большая российская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 345–347.
А. А. Кудрявцев, В. В. Павлов. «Пенополистирол: свойства, применение, переработка». — М.: Химия, 2008. — 256 с.
Отчёт Программы ООН по окружающей среде (UNEP) «Marine Litter: A Global Challenge» (2009).

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →