Polystyrén (skr. PS) je polymér, ktorý vzniká polymerizáciou styrénu (vinylbenzénu). Je veľmi rozšírený, pre svoje tepelnoizolačné a ochranné vlastnosti sa používa ako tepelná izolácia a obalový materiál. V základnej, masívnej forme je polystyrén číry a tvrdý materiál, ktorý sa však v stavebníctve takmer nikdy nepoužíva.
Polystyrén je jedným z najbežnejších plastových materiálov, s ktorými sa môžete stretnúť v každodennom živote aj v stavebníctve. Vďaka svojej ľahkosti, izolačným vlastnostiam a ľahkému tvarovaniu našiel uplatnenie v mnohých oblastiach - od jednorazových obalov až po zatepľovanie domov.
História a vznik materiálu
Objavenie látky, z ktorej polystyrén vzniká, siaha do 19. storočia. Polystyrén bol prvýkrát pripravený náhodou v roku 1839 nemeckým lekárnikom Eduardom Simonom. Neskôr bolo zistené, že len samotným zahriatím styrolu nastáva reťazová reakcia, ktorej produktom je makromolekulová látka. Priemyselná výroba polystyrénu sa rozvinula až v 20. storočí. V období po druhej svetovej vojne, keď rástol dopyt po dostupných a efektívnych stavebných materiáloch, sa polystyrén stal populárnym práve vďaka svojim izolačným vlastnostiam.
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Polystyrén je amorfný polymér s teplotou sklovitého prechodu okolo 100 °C. Hustota masívneho polystyrénu sa pohybuje približne medzi 1,04 až 1,09 g/cm³. Z hľadiska chemickej odolnosti je polystyrén stabilný voči vode, slabým kyselinám a zásadám, čo je dôležité práve v stavebných aplikáciách.
Základné charakteristiky:
- Je priehľadný, tvrdý a zároveň veľmi krehký.
- Nevýhodou je jeho citlivosť na organické rozpúšťadlá, ako sú aromatické uhľovodíky či acetón.
- Polystyrén je horľavý a horí žltým, veľmi dymivým plameňom.
- Je pomerne citlivý na UV žiarenie.
Mechanizmus polymerizácie polystyrénu
Druhy polystyrénu v stavebníctve
V stavebníctve sa najčastejšie stretávame s dvoma formami tohto materiálu:
Expandovaný polystyrén (EPS)
Od 50. rokov 20. storočia sa začal vyrábať expandovaný polystyrén (EPS), ktorý si rýchlo našiel uplatnenie pri zatepľovaní budov. EPS vzniká napenením malých granúl styrénu pomocou pentánu a následnou expanziou pri pôsobení pary. V stavebníctve sa EPS používa predovšetkým na zateplenie obvodových stien v systémoch ETICS. Tento stavebný materiál umožňuje znížiť tepelné straty budov, čím sa znižuje energetická náročnosť vykurovania.
Extrudovaný polystyrén (XPS)
XPS sa vyrába procesom extrúzie, pri ktorom sa roztavený polystyrén vytláča cez matricu. Výsledkom je materiál s homogénnou, uzavretou bunkovou štruktúrou. Táto štruktúra mu zabezpečuje nižšiu nasiakavosť a vyššiu pevnosť v tlaku v porovnaní s EPS. XPS sa používa najmä v náročných podmienkach, napríklad pri izolácii základov a podzemných častí stavieb.
| Vlastnosť | EPS (Expandovaný) | XPS (Extrudovaný) |
|---|---|---|
| Nasiakavosť | Vyššia | Nízka |
| Pevnosť v tlaku | Nižšia | Vyššia |
| Hlavné využitie | Zateplenie stien | Základy a sokle |
Environmentálne aspekty a recyklácia
Plasty sa dlhodobo biologicky nerozkladajú desiatky až stovky rokov. Otázka environmentálnej udržateľnosti polystyrénu je v stavebníctve čoraz dôležitejšia. Podľa vedeckej štúdie polystyrén podlieha fotodegradácii pri vystavení UV žiareniu, čo vedie k strate jeho mechanických vlastností. V prírodných podmienkach sa rozkladá veľmi pomaly a rozpadáva sa na mikroplasty. Výskum sa preto zameriava na zlepšenie recyklačných procesov a hľadanie alternatívnych materiálov, ktoré by mali podobné izolačné vlastnosti, no boli by šetrnejšie k životnému prostrediu.
tags: #polystyren #vznika #polymerizaciou #zluceniny