Obsah polystyrenu v neoprenu a vlastnosti těchto materiálů

Neopren je obchodní název pro polychloropren, syntetický kaučuk vyráběný polymerací monomeru chloroprenu (2-chlor-1,3butadien). Tento polymer má díky svému složení výbornou odolnost vůči vodě, olejům, UV záření i chemikáliím. Tehdy šlo o první komerčně dostupný syntetický kaučuk, původně uváděný pod názvem DuPrene. Neopren není jen doménou potápěčů a surfařů - dnes je symbolem spojení funkčnosti, stylu a svobody pohybu pro všechny vodní sporty.

Jak neopren funguje?

Neopren funguje na principu tepelné izolace prostřednictvím uzavřených buněk, které jsou naplněny vzduchem nebo dusíkem. Když si člověk oblékne neoprenový oblek, ten se těsně přimkne k tělu a zabrání proudění studené vody. Čím méně se pod neoprenem vyměňuje voda, tím lépe funguje a izoluje. Čím silnější je vrstva neoprenu (např. 3 mm vs. 5 mm), tím lepší tepelnou izolaci poskytuje. Jednou z největších předností neoprenu je jeho vynikající tepelná izolace.

Vlastnosti neoprenu

  • Pružnost a elasticita: Další výhodou neoprenu je jeho pružnost a elasticita, která umožňuje volný pohyb i při těsném obepnutí těla. Moderní neopreny obsahují příměsi, které zvyšují jejich roztažnost ve více směrech (tzv. super stretch).
  • Odolnost: Kromě toho je neopren vysoce odolný vůči mechanickému namáhání, slunečnímu záření, chemikáliím i mořské vodě. Neopren je také trvanlivý - při správné údržbě může vydržet mnoho let, aniž by ztratil své klíčové vlastnosti. Díky těmto vlastnostem je ideální nejen pro sportovce, ale i pro pracovníky ve ztížených podmínkách (např. v rybářství nebo stavebnictví).

Nevýhody neoprenu

Přestože má neopren mnoho výhod, nelze opomenout ani jeho ekologickou stopu. Většina běžně vyráběného neoprenu je založená na ropných derivátech, což z něj činí neobnovitelný a obtížně recyklovatelný materiál. Existují sice ekologičtější alternativy (např. Yulex), ale ty jsou zatím dražší a méně dostupné. Další nevýhodou neoprenu je jeho nízká prodyšnost, která může být nepříjemná při vyšších teplotách nebo intenzivní fyzické aktivitě.

Co je polystyren?

Polystyren (též polyvinylbenzén) se vyrábí polymerací styrénu. Je to tuhá křehká hmota, v přirozeném stavu dokonale bezbarvá a průsvitná. Často se vyrábí i neprůhledný. Polystyren (PS) je syntetický plast (polymer) získaný polymerací styrenu. Je to proces, při kterém se molekuly styrenu spojují do dlouhých řetězců za vzniku pevného materiálu. Polystyrén je díky své charakteristické struktuře tuhý, lehký a průhledný.

Typy polystyrenu

Polystyren se vyskytuje ve dvou hlavních formách, které se liší výrobním procesem a vlastnostmi:

Čtěte také: Výpočet objemu těles

1. Pěnový polystyren (EPS)

Jednou z forem polystyrenu je granulát. Jeho napěněním vzniká pěnový polystyren, oblíbený izolační materiál ve stavebnictví. Pro získání lehké polystyrenové pěny s nízkou hustotou se polystyrenové granule dvojitě napěňují. Poté se materiál suší a formuje do bloků vhodné velikosti. Pěnový polystyren (označovaný EPS) má typickou kuličkovou strukturu.

Vlastnosti EPS

  • Tepelná izolace: Tepelněizolační desky z expandovaného polystyrenu EPS jsou složené z 3-6 miliard buněk na metr krychlový, které obsahují až 98% vzduchu - jednoho z nejlepších existujících přírodních izolantů. Mají dobré izolační vlastnosti, ale s malou pevností.
  • Recyklovatelnost: Materiál je recyklovatelný, biologicky nezávadný, odolný vůči vlhkosti.
  • Manipulace: Je velmi lehký a oblíbený pro svou snadnou zpracovatelnost a manipulaci.
  • Odolnost vůči vlhkosti: Buněčná struktura EPS odolává vodě a zabezpečuje nulovou kapilaritu, ale EPS může absorbovat vlhkost, když je zcela ponořen kvůli jemným intersticiálním kanálkům mezi vytvarovanými perlemi.

2. Extrudovaný polystyren (XPS)

Extrudovaný polystyren (XPS) je tepelněizolační materiál s uzavřenou strukturou buněk. Vzniká vytlačováním taveniny suroviny (polystyrenového krystalického granulátu) za přídavku oxidu uhličitého, který umožní napěnění materiálu po uvolnění tlaku v extrudéru. Extrudovaný polystyren (označovaný XPS) má homogenní strukturu pěnové hmoty s uzavřenými buňkami a jednotliví výrobci jej obvykle dodávají zbarvený v různých barvách (modrý, růžový, zelený, fialový ...).

Vlastnosti XPS

  • Nenasákavost: Desky jsou (na rozdíl od EPS) nenasákavé a mají také o něco větší pevnost.
  • Pevnost: XPS je široce používán díky svým dobrým tepelně izolačním vlastnostem, vysoké pevnosti a nenasákavosti. Zejména se uplatní jako izolant konstrukcí vystavených vysokému tlaku a vlhkosti (např. základy nebo obrácené střechy).
  • Hladký povrch: Další výhodou XPS je hladká plocha po opracování (např. řezáním). Tato vlastnost je daná homogenní strukturou desek.

Společné a rozdílné vlastnosti EPS a XPS

Oba výrobky EPS i XPS jsou v podstatě vyráběny ze stejné základní vstupní suroviny polystyrenu, ale s odlišnými doplňkovými surovinami a jinou technologií výroby.

Společné vlastnosti:

  • Odolnost vůči UV záření: Oba nejsou odolné vůči UV záření (dochází k jejich povrchové degradaci).
  • Odolnost vůči chemikáliím: Nezvratně je poškozují ropné produkty, ředidla a organická rozpouštědla.
  • Tepelně technické vlastnosti: Jejich tepelně technické vlastnosti jsou podobné.

Rozdíly:

  • Pevnost v tlaku, hranová pevnost a nasákavost: Významně se liší v pevnosti v tlaku, v hranové pevnosti a v nasákavosti - proto mají v plochých střechách odlišné použití.
  • Maximální tepelné namáhání: Významným rozdílem je však nižší hodnota maximálního tepelného namáhání XPS (+75°C) oproti EPS (+80°C).

Použití polystyrenu

Polystyren je extrémně univerzální materiál, díky kterému je použitelný v různých oborech a průmyslových odvětvích.

Ve stavebnictví:

V posledních desetiletích jsou nejpoužívanějšími tepelnými izolacemi plochých střech pěnový a extrudovaný polystyren a výrobky z minerální vlny. Pěnový polystyren se používá jako tepelná izolace klasických jednoplášťových plochých střech, zatímco extrudovaný polystyren jako tepelná izolace tzv. obrácených střech (jednoplášťových střech s opačným pořadím vrstev). Oba druhy polystyrenu lze použít v tzv. DUO střeše, kde spodní vrstvu tepelné izolace tvoří klasický EPS a vrchní vrstvu (nad hydroizolací) potom XPS.

Čtěte také: Podrobný průvodce polyuretanovými lepidly

V obalovém průmyslu:

Základními cíli přepravních obalových materiálů je ochránit výrobek před poškozením od výrobního procesu až po dodávku spotřebiteli. Ochranný obal z EPS nabízí širokou škálu fyzikálních vlastností, které umožňují konstruktérům obalů vyřešit mnohé požadavky ochrany a distribuce. EPS je účinný a ekonomický obalový materiál pro výrobky, léčiva a jiné rychle se kazící výrobky, když tyto výrobky musí být dopravovány a skladovány v prostředí s řízenou teplotou. Protože se EPS skládá z rovnoměrných uzavřených buněk, ve velké míře brání tepelnému toku. Použití polystyrenu je však mnohem více. Nejčastěji se lidem vybaví různé druhy obalů, jako jsou křehké krabičky nebo krabičky na cédéčka.

Tabulka: Mechanické vlastnosti tvarovaných obalů z EPS

Následující tabulka ukazuje typické mechanické vlastnosti tvarovaných obalů z EPS při testovací teplotě 70 °F (23 °C). Tyto hodnoty jsou založeny na krátkodobých laboratorních zatěžovacích podmínkách z ASTM.

Objemová hmotnost (pcf) Objemová hmotnost (kg/m³) Napětí při 10% stlačení (psi) Napětí při 10% stlačení (MPa) Pevnost v ohybu (psi) Pevnost v ohybu (MPa) Pevnost v tahu (psi) Pevnost v tahu (MPa) Pevnost ve smyku (psi) Pevnost ve smyku (MPa)
1 16 13 0.09 29 0.20 21 0.14 31 0.21
1.5 24 24 0.16 43 0.30 35 0.24 53 0.37
2 32 30 0.21 58 0.40 43 0.30 70 0.48
2.5 40 42 0.29 75 0.52 52 0.36 92 0.63
3 48 64 0.44 88 0.61 61 0.42 118 0.81
3.3 53 67 0.46 105 0.72 89 0.61 140 0.97
4 64 80 0.55 125 0.86 108 0.74 175 1.21

Lepidla na polystyren

Lepidla vhodná pro lepení polystyrenu je celá řada. Tato lepidla můžeme rozdělit na dvě skupiny. První skupina lepidel má za základ některou z chemikálií, které polystyren rozpouštějí. Tato lepidla naleptávají povrch lepených dílů a většinou poskytují kvalitní a pevný spoj. Druhá skupina lepidel je sice univerzální, ale není vždy vhodná na všechno.

Jedním z takových kontaktních lepidel je KONTAKTPREN na bázi neoprenu. Toto kontaktní lepidlo je velmi univerzální. Je určeno pro běžné použití a k lepení nejrůznějších materiálů. Je ideální pro lepení kůže, dřeva, laminátu, pryže, korku nebo kombinované lepení s jinými materiály. Naopak zcela nevhodné je toto lepidlo pro zrcadla, pěnový polystyren a plasty (polyethylen PE, polypropylen PP ani PTFE), a to protože tato lepidla obsahují chloropren (kapalina připravující se adicí chlorovodíku na vinylacetylen), který je známý právě pod názvem neopren.

Kromě kontaktního lepidla na bázi neoprenu je možné použít na opravy nebo lepení menších ploch kontaktní transparentní lepidlo, určené prakticky pro všechny materiály, mimo jiné i pro pěnový polystyren, zrcadla, pěnové materiály, kůži, dřevo, lamináty, umakart, pryž, kaučuk, plast, kov, koberec, linoleum, karton, keramiku, textil, filc a další materiály, a to jak mezi sebou nebo v kombinaci s jinými materiály. Lepidlo je po zaschnutí zcela transparentní (průhledné), takže neovlivní původní barvu lepeného materiálu. Toto lepidlo nepoškozuje ani ty nejchoulostivější povrchy a lepený spoj je velmi pružný. Lepí gumu pingpongových pálek, neoprenové rukavice nebo podrážky a podešve bot, které potřebují transparentní spoje.

Čtěte také: složení vody Budiš

tags: #obsah #polystyrenu #v #neoprenu

Oblíbené příspěvky: