Теплопроводность пенопластов

     Коэффициент теплопроводности пенопластов складывается в общем случае из коэффициентов теплопроводности твёрдой фазы , газа , а также конвективной и лучистой, или радиационной составляющих:

     При использовании пенопластов в качестве теплоизолирующих материалов следует по возможности уменьшить вклад каждой из компонент в суммарную величину . Вклад величины весьма мал по двум причинам. Во-первых, коэффициент теплопроводности полимерной фазы весьма незначителен и составляет 0,1-0,3 ккал/м*час*град. Во-вторых, доля полимерной фазы (стенок и рёбер ячейки) в пенопластах занимает незначительную часть общего объёма материала.
     Уменьшение за счёт снижения доли твёрдой фазы не всегда возможно, не все полимеры можно вспенивать с высокой кратностью), не всегда целесообразно (по экономическим и технологическим соображениям) или нежелательно (чем меньше объёмный вес, тем, в частности, ниже прочностные показатели пенопластов). Коэффициент теплопроводности определяется в основном составом газовой фазы. Газ, содержащийся в ячейках вносит наибольший вклад в теплопередачу, потому что объёмное содержание газа в пеноматериале обычно превышает 90%.
     Одним из важнейших факторов, увеличивающих теплопроводность пенопластов в процессе эксплуатации, является влияние влаги окружающей среды. Особенно велико действие влаги на повышение теплопроводности в том случае, когда существует резкий перепад температур на поверхностях образца. Например, при использовании пенопластов в холодильной технике, когда внутренние слои материала находятся при отрицательных температурах, водяные пары сначала конденсируются в ячейках пенопласта, а затем превращаются в лёд. Поскольку коэффициенты теплопроводности воды и льда составляют соответственно 0,5 и 1,5 ккал/м*час*град, то даже незначительные их количества способствуют резкому ухудшению теплоизоляционных свойств пенопластов. Поэтому структура вспененного материала, а точнее - соотношение общего объёма "изолированных" ячеек и "открытых" пор и их размер имеют решающее значение на получемеый теплоизоляционный эффект.
     Чем выше процент изолированных (закрытых) ячеек и чем меньше размер ячеек, тем меньше проникновение паров влаги в теплоизоляционный материал, а следовательно и больший энергосберегающий результат.
     Строительные компании, которым не безразлична их репутация для теплоизоляции трубопроводов систем кондиционирования, водоснабжения и охлаждения выбирают эластичные вспененные материалы на каучуковой основе.
     В сопроводительной документации все компании, производящие эти материалы, акцентируют внимание покупателей на том, что эти вспененные каучуковые материалы имеют "закрытоячеистую" структуру. Следует отметить, что эластичных вспененных материалов со 100%-й "закрытой" структурой ячеек не существует, т. к. полностью избежать образования "дыр" в стенках ячеек в процессе вспенивания даже при методе высоких давлений невозможно.
     Известно, что у зарубежных теплоизоляционных материалов на каучуковой основе используется общий технологический приём - свободное (неограниченное) вспенивание при нагреве в туннельных печах трубчатых или листовых заготовок, содержащих необходимые компоненты, обеспечивающие синхронизацию процессов вулканизации каучука и разложение химического газообразователя. От состава каучуковых смесей, условий вспенивания и других особенностей технологий зависит качество получаемых материалов и прежде всего процентное соотношение "закрытых" и "открытых" пор. Однако, неоспорим тот факт, что при свободном вспенивании процент "закрытых" пор всегда будет меньше, чем в случае, если вспенивание проводить "ограниченное", то есть под определённым давлением, позволяющим недопустить разрушение ячеек.
     В этом и состоит отличие "Олигопена" от близких ему по полимерной основе и структуре материалов. Высокая прочность "Олигопена" является косвенным подтверждением того, что "дефектных" ячеек у "Олигопена" значительно меньше, при этом размеры ячеек в 5-20 раз меньше, чем в аналогичных материалах.