Постирол — вспененный полистирол¶

Постирол — торговое и бытовое название вспененного полистирола, лёгкого газонаполненного полимерного материала, получаемого из стирола. Представляет собой белый или окрашенный жёсткий пенопласт, состоящий на 98 % из воздуха, заключённого в тонкостенные ячейки полистирола. Материал применяется главным образом как тепло- и звукоизоляция, а также в упаковке и лёгких строительных конструкциях. Название «постирол» исторически закрепилось в ряде стран (в частности, в Болгарии и некоторых регионах постсоветского пространства) как синоним пенополистирола; в международной практике чаще используются термины EPS (expanded polystyrene) и Styrofoam.

¶Химическая природа и получение

Основой материала служит полистирол — термопластичный полимер, продукт полимеризации мономера стирола (винилбензола). Для получения вспененной формы в полимер вводят газообразующий агент (пентан или другой легкокипящий углеводород). Технология включает две основные стадии:

1. Супендионная полимеризация — стирол полимеризуют в присутствии вспенивающего агента, получая гранулы, внутри которых распределён газообразователь.
2. Вспенивание — гранулы нагревают паром до 80–110 °C, газ расширяется и раздувает полимер в десятки раз; затем вспененные гранулы спекают в блоки или формуют в изделия.

Существует также метод экструзии, при котором вспенивание происходит непосредственно в экструдере (XPS — экструдированный пенополистирол), дающий материал с закрытой ячеистой структурой и иными свойствами.

¶Свойства

Ключевые характеристики постирола определяются его высокой пористостью:

Материал химически инертен к большинству водных растворов, но растворяется в ароматических углеводородах, кетонах и сложных эфирах. Он плохо переносит длительное воздействие ультрафиолета, разрушаясь под действием солнечного света. Постирол — хороший диэлектрик и эффективный шумопоглотитель.

¶История

Полистирол был впервые получен в 1839 году немецким фармацевтом Эдуардом Симоном, однако промышленное производство наладили лишь в 1930-е годы. Вспененный полистирол разработали в 1940-х годах: в 1941 году немецкие инженеры предложили способ вспенивания полистирола, а в 1950-х компания BASF начала массовый выпуск материала под маркой Styropor. Именно тогда вспененный полистирол получил широкое распространение как дешёвый утеплитель и упаковочный материал. В социалистических странах, включая Болгарию, закрепилось название «постирол».

¶Применение

Основные области использования:

• Строительство — теплоизоляция стен, фундаментов, кровель; несъёмная опалубка; лёгкие наполнители бетонов.
• Упаковка — защитная тара для бытовой техники, электроники, продуктов питания; одноразовая посуда.
• Промышленность — литейные модели, поплавки, элементы холодильного оборудования.
• Быт — декоративные панели, потолочная плитка, элементы дизайна.

Благодаря низкой стоимости и малым весом постирол стал одним из самых массовых полимерных материалов XX–XXI веков.

¶Экологические аспекты

Постирол практически не разлагается в природной среде: сроки его деградации оцениваются в сотни лет. Это создаёт проблему накопления отходов, особенно в виде одноразовой упаковки и посуды. Материал подлежит вторичной переработке, однако экономическая эффективность сбора и переработки низка из-за малой плотности и загрязнённости. При горении выделяются стирол, оксиды углерода и другие токсичные соединения, что требует специальных условий утилизации. В ряде стран вводятся ограничения на использование вспененного полистирола в одноразовой таре.

¶Безопасность и критика

Споры вокруг постирола касаются двух аспектов: возможного выделения остаточного стирола из изделий, контактирующих с пищей, и токсичности продуктов горения. Остаточный мономер в качественном материале содержится в ничтожных концентрациях, а изделия, предназначенные для контакта с пищевыми продуктами, проходят санитарный контроль. Вместе с тем при нагреве некоторых видов посуды выше допустимых температур возможно выделение вредных веществ, поэтому производители указывают температурные ограничения.

¶Альтернативы

К материалам, конкурирующим с постиролом, относят экструдированный пенополистирол (с лучшими теплоизоляционными свойствами), пенополиуретан, минеральную вату, вспененный полиэтилен и биоразлагаемые упаковочные материалы на основе крахмала и целлюлозы. Выбор зависит от требований к теплопроводности, прочности, пожарной безопасности и стоимости.