O material básico do EPS é o estireno. Os químicos reconheceram as propriedades de polimerização desse hidrogênio insaturado de baixo peso molecular (monomérico) já no século 19 e começaram a fabricar poliestireno - isto é, estireno polimerizado - em condições de laboratório. Na década de 1920, o químico alemão e vencedor do Prêmio Nobel Herrmann Staudinger lançou as bases para a produção industrial de poliestireno por meio de suas pesquisas sobre química de polímeros.
Produção industrial de poliestireno expandido
IG Farben em Ludwigshafen tem produzido poliestireno expandido em grande escala desde 1931. A partir de 1949, a BASF assumiu esta divisão como empresa sucessora da IG Farben. A patente alemã para o isopor foi concedida à BASF em 1950. O grupo químico americano Dow Chemical trouxe um desenvolvimento paralelo patenteado para o mercado sob a marca Styrofoam.
Poliestireno - um plástico padrão
O poliestireno é um plástico padrão que pode ser usado de várias maneiras; na produção global, ocupa o quarto lugar, depois do polietileno, polipropileno e cloreto de polivinila (PVC). Os produtos de poliestireno são utilizados, por exemplo, como material de embalagem para absorção de choques, como material de isolamento para instalações elétricas, para a produção de películas técnicas e para isolamento térmico.
Poliestireno como isolamento térmico: EPS e XPS
O poliestireno é usado como material de isolamento térmico tanto como EPS (poliestireno expandido) ou XPS (poliestireno extrudado). Ambos os materiais de isolamento são feitos de granulado de poliestireno extrudável. Para a produção de EPS, as esferas de poliestireno são expandidas adicionalmente, o que ajuda a otimizar as propriedades de isolamento térmico e outras propriedades físicas do material. EPS e XPS são idênticos em termos de desempenho de isolamento. Devido à sua estrutura de célula fortemente fechada, o XPS, que está disponível apenas na forma de folha rígida, é particularmente resistente à pressão e insensível à umidade, especialmente em comparação ao EPS. O EPS, por outro lado, é mais versátil. Por exemplo, o EPS também está disponível como granulado para isolamento em massa e por sopro e em qualidades elásticas.
EPS como material de isolamento térmico: Excelente desempenho de isolamento térmico e uso flexível
Como o XPS e o PUR / PIR, o EPS é um material de isolamento sintético estabelecido. Sua participação de mercado na Alemanha é de cerca de 30%. Juntamente com a lã mineral (lã de rocha e de vidro), o EPS é um dos materiais de isolamento mais populares no mercado alemão de materiais de construção. Isso se deve ao alto desempenho do isolamento térmico, às opções de aplicação muito flexíveis, ao processamento simples e ao preço muito acessível desse material de isolamento. O EPS pode ser usado para praticamente todos os tipos de isolamento. No entanto, as propriedades de proteção contra som e calor do EPS são limitadas.
Tabela 1: As propriedades do EPS em um relance
| Condutividade térmica | 0,035 - 0,045 W / mK |
|---|---|
| Aula de material de construção | Antigo: B1, B2 (dificilmente ou normalmente inflamável), novo: E (normalmente inflamável sem proteção contra chamas) |
| espessura mínima de isolamento de acordo com EnEV 2014 | 14 cm |
| Densidade aparente | 15 - 30 kg / m3 |
| Preço por m2 | 5 - 20 EUR |
De que matéria-prima é feito o EPS?
As matérias-primas do EPS são petróleo bruto ou gás natural, a partir do qual o estireno é primeiro produzido por destilação e depois polimerizado. O EPS é um material isolante sintético de base orgânica. É composto por 2% de poliestireno e 98% de ar. Propelentes (pentano) e retardantes de chama (exclusivamente hexabromociclododecano, HBCD) são usados como aditivos.
Como o EPS é produzido?
Para a produção de EPS, o granulado de poliestireno é pré-expandido a temperaturas de 90 ° C com vapor e com o suporte do agente de expansão pentano, as esferas de poliestireno se expandem em 20 a 50 vezes seu tamanho original. Depois disso, as contas de espuma expandida são transformadas em espuma ou pressionadas sob ação térmica para formar folhas, blocos ou peças moldadas em EPS. As propriedades físicas dos elementos de isolamento EPS podem ser influenciadas e controladas pela duração, temperatura e outros parâmetros de produção. A estrutura de partículas do granulado de poliestireno é retida durante a produção dos elementos de isolamento, as esferas de poliestireno expandido são firmemente soldadas.
Como os elementos de isolamento EPS são colocados no mercado?
Os elementos de isolamento de EPS são comercializados na forma de painéis ou blocos de espuma rígida rígida, elementos em forma de EPS - por exemplo, cunhas de isolamento - como folhas enroláveis elásticas ou como grânulos de poliestireno expandido. Os painéis EPS disponíveis comercialmente têm entre 20 e 200 mm de espessura. Painéis mais espessos não só fornecem um isolamento térmico mais eficiente, mas também aumentam a resistência à compressão e a estabilidade mecânica geral do isolamento.
EPS - um material de isolamento extremamente barato
Com um preço de 5 a 20 euros por m2, o EPS é um dos isolantes mais baratos do mercado e permite um isolamento térmico muito económico. Para efeito de comparação: a lã mineral custa entre 10 e 20 euros por m2, o preço por metro quadrado do isolamento XPS está entre 18 e 30 euros.
ETICS e materiais de construção compostos
EPS é um material clássico para materiais de isolamento compostos e para sistemas compostos de isolamento térmico (ETICS). Os materiais de isolamento compostos baseados em EPS são produzidos na forma de painéis ou folhas revestidas. Isso também inclui as chamadas folhas de segurança EPS para isolamento térmico particularmente robusto com EPS, que são utilizadas, por exemplo, para isolamento de telhados.
Fabricante de elementos de isolamento EPS
Os elementos de isolamento EPS são produzidos por vários fabricantes de materiais de construção na Alemanha e na Europa. Fabricantes conhecidos são o líder de mercado BASF (“Styropor”, “Neopor” etc.), Austrotherm, Dow Chemical, Isobouw e Isover. Os ETICS baseados em EPS vêm da Austrotherm, Brillux e Isover, por exemplo, mas também são oferecidos por vários outros fornecedores de equipamentos de construção.
Quais são as propriedades físicas do EPS?
A condutividade térmica (? - Lambda) do EPS está entre 0,035 - 0,045 W / mK (watts por metro x Kelvin). É amplamente idêntico ao desempenho de isolamento da lã mineral e XPS e só é excedido por PUR / PIR, cuja condutividade térmica é de apenas 0,02 a 0,025 W / mK. Tal como acontece com os outros plásticos para isolamento térmico (XPS, PUR / PIR), as excelentes propriedades de isolamento resultam da estrutura de células fechadas do material, o que resulta numa elevada resistência térmica mesmo em espessuras baixas.
Capacidades limitadas de isolamento acústico e térmico
Assim como o XPS, o EPS tem recursos de isolamento térmico e acústico muito limitados - portanto, não é a primeira escolha para edifícios que também têm requisitos elevados nesse aspecto. No entanto, boa proteção contra som e calor pode ser alcançada por meio de materiais de construção compostos e ETICS à base de EPS.
Quão aberto à difusão é o EPS?
EPS é um material de isolamento permeável ao vapor fundamentalmente, sua resistência à difusão de vapor de água está entre 20 e 100? e, portanto, também é menor do que, por exemplo, com XPS com 80 a 200? O isolamento EPS é produzido aqui com diferentes propriedades do material. Versões que são altamente permeáveis à difusão também são adequadas para isolamento interno de paredes externas, o que impõe demandas particularmente altas na atividade capilar do material de isolamento. Por exemplo, os painéis de silicato de cálcio são um material preferido para renovar edifícios antigos devido à sua abertura à difusão e atividade capilar, a fim de alcançar a regulação sustentável da umidade no edifício. Sua resistência à difusão do vapor de água é de 5 a 20? - EPS pode definitivamente "competir" aqui na área superior.
Proteção limitada contra incêndio
O poliestireno expandido é um material inflamável. Ele derrete a temperaturas de pouco mais de 100 ° C e se decompõe em torno de 300 ° C. Quando as gotas de EPS são queimadas, são produzidos estireno com um ponto de inflamação de 31 ° C e pentano, que inflama a temperaturas tão baixas quanto -50 ° C. Em caso de incêndio, o isolamento de EPS pode atuar como um acelerador de fogo, mas a adição do retardador de chamas HBCD tem um efeito positivo no comportamento do EPS ao fogo. O EPS queima com muita fumaça e libera gases tóxicos. A longo prazo, é resistente a temperaturas de até cerca de 85 ° C. Revestimentos à prova de fogo e materiais de isolamento compostos baseados em EPS podem ser usados para otimizar as propriedades de proteção contra incêndio de edifícios isolados com EPS.
Tabela 2: EPS e outros materiais de isolamento térmico em comparação
| Materiais de isolamento | Condutividade térmica (W / mK) | Espessura mínima de isolamento de acordo com EnEV (cm) | Custos por m2 (euros) |
|---|---|---|---|
| EPS / isopor | 0,035-0,045 | 14º | 5 - 20 EUR |
| XPS | 0,035-0,045 | 14º | 18-30 EUR |
| PUR / PIR | 0,02-0,025 | 10 | 10-20 EUR |
| Lã de rocha (€ 27,50 na Amazon *) | 0,035-0,040 | 14º | 10-20 EUR |
| Placas de silicato de cálcio | 0,065 | 20o | 80 euros |
Padrões DIN, classes de materiais de construção, EnEV
A norma EU DIN EN-13501-1 atribui EPS à classe de material de construção E - normalmente inflamável sem proteção especial contra chamas. De acordo com a antiga norma nacional DIN 4102-1, pertence à classe de material de construção B1 (retardador de chama) com adição de retardantes de chama e à classe de material de construção B2 (normalmente inflamável) sem proteção contra chamas. O isolamento EPS com uma espessura mínima de isolamento de 14 cm corresponde aos requisitos da Portaria de Economia de Energia (EnEV) 2014. EPS, como XPS e lã mineral, alcançam o valor U (coeficiente de transferência de calor) de 0,24 W / (m²K) especificado pelo EnEV.
dicas e truques
Os elementos de isolamento EPS são feitos de poliestireno expandido. Eles têm excelentes propriedades de isolamento térmico, são resistentes à umidade e resilientes. Como granulado, o EPS também é adequado para isolamento em massa e soprado.
Áreas de aplicação para isolamento térmico com EPS
O EPS pode ser usado de forma extremamente flexível e cobre quase toda a gama de diferentes tipos de isolamento. As áreas de aplicação de EPS para isolamento térmico são, por exemplo:
- Isolamento de núcleo e isolamento de cavidade: EPS é usado aqui como grânulos e na forma de isolamento em massa ou soprado.
- Isolamento do telhado: O isolamento do telhado com EPS é possível em todas as formas e variantes - o material de isolamento é adequado para telhados inclinados, bem como para o isolamento de telhados planos. Normalmente, os painéis EPS para isolamento de telhado são fornecidos com folha de betume (€ 26,99 na Amazon *) ou alguma outra proteção contra cargas mecânicas e influências climáticas. Para isolamento de telhados planos, são usados painéis de espuma rígida EPS com e sem costuras escalonadas ou folhas de EPS enroláveis. Placas de isolamento de EPS extra grandes com e sem abatimento são usadas para isolamento acima da viga. O isolamento entre as vigas é geralmente feito com elementos de isolamento EPS flexíveis. O isolamento de EPS sob a viga é geralmente laminado com placas de construção.
- Isolamento de fachada: Com isolamento de fachada de grandes áreas, o EPS permite um isolamento térmico econômico e eficiente. O material de isolamento também é adequado para o isolamento interno de paredes externas e paredes de cortina com ventilação traseira.
- Isolamento acústico de impacto: Devido à sua resiliência, os painéis de espuma rígida EPS são ideais para o isolamento acústico de impacto, para isso existem painéis especiais feitos em qualidades elásticas.
- Isolamento de piso e teto: Painéis especiais também estão disponíveis para isolamento de piso com EPS, que também são adequados para o isolamento interno de tetos.
- Isolamento de perímetro: Graças à sua resiliência e resistência à umidade, o EPS também pode ser usado para isolamento de perímetro. No entanto, o XPS é o material preferido, especialmente para cargas muito pesadas.
- Isolamento térmico interno.
- Materiais de isolamento compostos e ETICS.
Vantagens do isolamento térmico com EPS
As vantagens do isolamento térmico com EPS são:
- Excelente desempenho de isolamento térmico.
- Alta eficiência econômica por meio de baixas espessuras de isolamento.
- Resiliência, resistência à umidade e resistência às intempéries.
- Abertura de difusão e atividade capilar: o EPS é um material de difusão aberta e capilar ativo, nas qualidades correspondentes também é adequado para a renovação de edifícios antigos e / ou isolamento interno de paredes externas.
- Baixo peso: Graças à sua baixa densidade aparente, o isolamento EPS também é muito adequado para áreas de construção sensíveis ao peso - por exemplo, para isolamento de telhados inclinados. Durante o processo de construção, o baixo peso permite um manuseio descomplicado.
Desvantagens do isolamento térmico EPS
As desvantagens do isolamento térmico de EPS são
- Produção a base de petróleo e gás natural: o EPS, como outros plásticos usados para isolamento térmico, apresenta balanço energético desfavorável. Além disso, é feito apenas de matérias-primas limitadas.
- Propriedades de isolamento térmico e acústico muito limitadas.
- Inflamabilidade: sem a adição de retardadores de chama, o EPS é normalmente inflamável. Em caso de incêndio, libera emissões tóxicas.
Como o EPS é processado?
O EPS pode ser cortado, perfurado, serrado ou fresado com as ferramentas habituais de madeira. Além disso, o chamado corte com fio quente (corte térmico) com um dispositivo de corte especial também pode ser usado para processar EPS - uma das vantagens dessa forma de processamento é que poeiras finas potencialmente nocivas são evitadas. Os elementos de isolamento EPS são geralmente fixados com colagem de toda a superfície ou buchas. No contexto do ETICS, o isolamento EPS também pode ser fixado por meio de um sistema de trilhos.
Desmontagem, reciclagem, descarte
Com isolamento de EPS com pino, o esforço de desmontagem é baixo, com painéis de EPS colados e elementos de isolamento, porém, altos. Para resíduos de EPS limpos, é teoricamente possível reciclá-los como isolamento a granel ou material de recesso na construção de concreto, mas não desempenha um papel na prática por causa do gasto econômico. O EPS é descartado de maneira adequada por meio de incineração controlada de resíduos ou no depósito de material de construção.
Regulamentações de segurança e proteção à saúde
Os materiais de isolamento de poliestireno emitem inicialmente estireno, que é prejudicial à saúde e, portanto, só deve ser usado após um período mínimo de armazenamento de quatro semanas. De acordo com isso, o isolamento de EPS instalado é inofensivo para a saúde. O retardador de chama HBCD possui propriedades tóxicas e bioacumulativas (acumulando-se no organismo), que são particularmente relevantes na produção e descarte de EPS. Ao processar EPS, pode haver exposição a poeira fina e estireno (de material que não foi armazenado por tempo suficiente ou de corte a quente). Especialmente ao lidar com EPS em uma base regular, os regulamentos de segurança ocupacional relevantes - uso de máscara respiratória e possivelmente luvas especiais - devem, portanto, ser observados.
dicas e truques
O EPS é muito versátil e adequado para quase todos os tipos de isolamento. O material permite um isolamento térmico eficiente e econômico. As desvantagens surgem principalmente de suas propriedades de isolamento térmico e acústico muito limitadas, que podem, no entanto, ser otimizadas com revestimentos e materiais de isolamento compostos.
