El material básico del EPS es el estireno. Los químicos reconocieron las propiedades de polimerización de este hidrógeno insaturado de bajo peso molecular (monomérico) ya en el siglo XIX y comenzaron a producir poliestireno, es decir, estireno polimerizado, en condiciones de laboratorio. En la década de 1920, el químico alemán y premio Nobel Herrmann Staudinger sentó las bases para la producción industrial de poliestireno a través de su investigación sobre química de polímeros.
Producción industrial de poliestireno expandido
IG Farben en Ludwigshafen produce poliestireno expandido a gran escala desde 1931. A partir de 1949, BASF se hizo cargo de esta división como empresa sucesora de IG Farben. La patente alemana de espuma de poliestireno fue otorgada a BASF en 1950. La empresa química estadounidense Dow Chemical introdujo en el mercado un desarrollo paralelo patentado bajo la marca Styrofoam.
Poliestireno: un plástico estándar
El poliestireno es un plástico estándar que se puede utilizar de muchas formas diferentes y, en términos de producción mundial, ocupa el cuarto lugar después del polietileno, polipropileno y cloruro de polivinilo (PVC). Los productos de poliestireno se utilizan, por ejemplo, como material de embalaje amortiguador, como material aislante para instalaciones eléctricas, para la producción de láminas técnicas y para aislamiento térmico.
Poliestireno como aislamiento térmico: EPS y XPS
El poliestireno se utiliza como material de aislamiento térmico como EPS (poliestireno expandido) o XPS (poliestireno extruido). Ambos materiales aislantes están hechos de granulado de poliestireno extruible. Para la producción de EPS, las esferas de poliestireno se expanden adicionalmente, lo que ayuda a optimizar las propiedades de aislamiento térmico y otras propiedades físicas del material. EPS y XPS son idénticos en términos de rendimiento de aislamiento. Debido a su estructura de celda fuertemente cerrada, el XPS, que solo está disponible en forma de hoja rígida, es particularmente resistente a la presión e insensible a la humedad, especialmente en comparación con el EPS. EPS, por otro lado, es más versátil. Por ejemplo, el EPS también está disponible como granulado para aislamiento a granel y soplado, así como en calidades elásticas.
EPS como material de aislamiento térmico: excelente rendimiento de aislamiento térmico y uso flexible
Como XPS y PUR / PIR, EPS es un material aislante sintético establecido. Su cuota de mercado en Alemania ronda el 30%. Junto con la lana mineral (lana de roca y de vidrio), el EPS es uno de los materiales aislantes más populares en el mercado alemán de materiales de construcción. El alto rendimiento de aislamiento térmico, las opciones de aplicación muy flexibles, el procesamiento simple y el precio muy asequible de este material aislante contribuyen a esto. El EPS se puede utilizar para prácticamente todos los tipos de aislamiento. Sin embargo, las propiedades de protección acústica y térmica del EPS son limitadas.
Tabla 1: Las propiedades del EPS de un vistazo
| Conductividad térmica | 0,035 - 0,045 W / mK |
|---|---|
| Clase de material de construcción | Antiguo: B1, B2 (apenas o normalmente inflamable), nuevo: E (normalmente inflamable sin protección contra las llamas) |
| espesor mínimo de aislamiento según EnEV 2014 | 14 cm |
| Densidad a Granel | 15 - 30 kg / m3 |
| Precio por m2 | 5 - 20 EUR |
¿De qué materias primas está hecho el EPS?
Las materias primas para el EPS son petróleo crudo o gas natural, a partir del cual el estireno se produce primero mediante destilación y luego se polimeriza. El EPS es un material aislante sintético de base orgánica. Consta de 2% de poliestireno y 98% de aire. Como aditivos se utilizan propulsores (pentano) y retardadores de llama (exclusivamente hexabromociclododecano, HBCD).
¿Cómo se produce el EPS?
Para la producción de EPS, el granulado de poliestireno se pre-expande a temperaturas de 90 ° C con vapor y con el apoyo del agente de expansión pentano, las esferas de poliestireno se expanden de 20 a 50 veces su tamaño original. A continuación, las perlas de espuma expandida se espuman o presionan bajo acción térmica para formar láminas, bloques o piezas moldeadas de EPS. Las propiedades físicas de los elementos aislantes de EPS pueden verse influidas y controladas por la duración, la temperatura y otros parámetros de producción. La estructura de partículas del granulado de poliestireno se conserva durante la producción de los elementos de aislamiento, las bolas de poliestireno expandido se sueldan firmemente.
¿Cómo llegan al mercado los elementos aislantes de EPS?
Los elementos aislantes de EPS se comercializan en forma de paneles o bloques de espuma rígida rígida, elementos en forma de EPS, por ejemplo cuñas de aislamiento, como láminas elásticas enrollables o como gránulos de poliestireno expandido. Los paneles de EPS disponibles comercialmente tienen entre 20 y 200 mm de espesor. Los paneles más gruesos no solo proporcionan un aislamiento térmico más eficiente, sino que también aumentan la resistencia a la compresión y la estabilidad mecánica general del aislamiento.
EPS: un material aislante extremadamente económico
Con un precio de 5 a 20 euros por m2, el EPS es uno de los materiales aislantes más baratos del mercado y permite un aislamiento térmico muy económico. A modo de comparación: la lana mineral cuesta entre 10 y 20 euros por m2, el precio por metro cuadrado de aislamiento XPS está entre 18 y 30 euros.
ETICS y materiales de construcción compuestos
El EPS es un material clásico para materiales de aislamiento compuestos y para sistemas compuestos de aislamiento térmico (ETICS). Los materiales de aislamiento compuestos a base de EPS se producen en forma de paneles o láminas revestidas. Esto también incluye las llamadas láminas de seguridad de EPS para un aislamiento térmico especialmente robusto con EPS, que se utilizan, por ejemplo, para el aislamiento de tejados.
Fabricante de elementos aislantes de EPS
Los elementos de aislamiento EPS son producidos por numerosos fabricantes de materiales de construcción en Alemania y Europa. Los fabricantes de renombre son el líder del mercado BASF ("Styropor", "Neopor", etc.), Austrotherm, Dow Chemical, Isobouw e Isover. Los ETICS basados en EPS provienen de Austrotherm, Brillux e Isover, por ejemplo, pero también son ofrecidos por muchos otros proveedores de equipos de construcción.
¿Cuáles son las propiedades físicas del EPS?
La conductividad térmica (? - Lambda) del EPS está entre 0.035 - 0.045 W / mK (vatios por metro x Kelvin). Es en gran medida idéntico al rendimiento de aislamiento de la lana mineral y XPS y solo es superado por PUR / PIR, cuya conductividad térmica es solo de 0.02 a 0.025 W / mK. Al igual que con los otros plásticos para aislamiento térmico (XPS, PUR / PIR), las excelentes propiedades de aislamiento resultan de la estructura de celda cerrada del material, lo que da como resultado una alta resistencia térmica incluso en espesores bajos.
Capacidades limitadas de aislamiento térmico y acústico
Al igual que XPS, EPS solo tiene capacidades de aislamiento térmico y acústico muy limitadas; por lo tanto, no es la primera opción en edificios que también tienen altos requisitos a este respecto. Sin embargo, se puede lograr una buena protección acústica y térmica mediante materiales de construcción compuestos y ETICS basados en EPS.
¿Qué tan abierto a la difusión está el EPS?
El EPS es un material aislante fundamentalmente permeable al vapor, su resistencia a la difusión del vapor de agua está entre 20 y 100? y por lo tanto también es menor que, por ejemplo, con XPS con 80 a 200? El aislamiento de EPS se produce aquí con diferentes propiedades de material. Las versiones altamente permeables a la difusión también son adecuadas para el aislamiento interno de paredes externas, lo que impone exigencias particularmente altas a la actividad capilar del material aislante. Por ejemplo, los paneles de silicato de calcio son un material preferido para renovar edificios antiguos debido a su apertura a la difusión y la actividad capilar, con el fin de lograr una regulación sostenible de la humedad en el edificio. ¿Su resistencia a la difusión del vapor de agua es de 5 a 20? - EPS definitivamente puede "competir" aquí en el área superior.
Protección contra incendios limitada
El poliestireno expandido es un material inflamable. Se derrite a temperaturas de poco más de 100 ° C y se descompone alrededor de los 300 ° C. Cuando se queman las gotas de EPS, se producen estireno con un punto de inflamación de 31 ° C y pentano, que se enciende a temperaturas tan bajas como -50 ° C. En caso de incendio, el aislamiento de EPS puede actuar como un acelerador de incendios, pero la adición del retardante de llama HBCD tiene un efecto positivo en el comportamiento de fuego del EPS. El EPS se quema con mucho humo y libera gases tóxicos. Es resistente a temperaturas a largo plazo de hasta 85 ° C aproximadamente. Se pueden utilizar revestimientos ignífugos y materiales aislantes compuestos basados en EPS para optimizar las propiedades de protección contra incendios de los edificios aislados con EPS.
Tabla 2: EPS y otros materiales de aislamiento térmico en comparación
| Materiales de aislamiento | Conductividad térmica (W / mK) | Espesor mínimo de aislamiento según EnEV (cm) | Costes por m2 (euros) |
|---|---|---|---|
| EPS / espuma de poliestireno | 0.035-0.045 | 14 | 5 - 20 EUR |
| XPS | 0.035-0.045 | 14 | 18-30 EUR |
| PUR / PIR | 0.02-0.025 | 10 | 10-20 EUR |
| Lana de roca (27,50 € en Amazon *) | 0.035-0.040 | 14 | 10-20 EUR |
| Tableros de silicato de calcio | 0,065 | Vigésimo | 80 EUR |
Normas DIN, clases de materiales de construcción, EnEV
La norma de la UE DIN EN-13501-1 asigna EPS a la clase de material de construcción E, normalmente inflamable sin protección especial contra las llamas. Según la antigua norma nacional DIN 4102-1, pertenece a la clase de material de construcción B1 (retardante de llama) con la adición de retardadores de llama y al material de construcción clase B2 (normalmente inflamable) sin protección contra llama. El aislamiento de EPS con un espesor de aislamiento mínimo de 14 cm corresponde a los requisitos de la Ordenanza de Ahorro de Energía (EnEV) de 2014. El EPS, como el XPS y la lana mineral, alcanza así el valor U (coeficiente de transferencia de calor) de 0,24 W / (m²K) especificado por la EnEV.
consejos y trucos
Los elementos de aislamiento EPS están hechos de poliestireno expandido. Tienen excelentes propiedades de aislamiento térmico, son resistentes a la humedad y resistentes. Como granulado, el EPS también es adecuado para aislamiento a granel y por soplado.
Campos de aplicación del aislamiento térmico con EPS
El EPS se puede utilizar de forma extremadamente flexible y cubre casi toda la gama de diferentes tipos de aislamiento. Las áreas de aplicación de EPS para aislamiento térmico son, por ejemplo:
- Aislamiento del núcleo y aislamiento de cavidades: el EPS se utiliza aquí como gránulos y en forma de aislamiento a granel o soplado.
- Aislamiento de tejados: el aislamiento de tejados con EPS es posible en todas las formas y variantes; el material aislante es adecuado para tejados inclinados y para tejados planos. Por lo general, los paneles de EPS para aislamiento de tejados se suministran con láminas de betún (€ 26,99 en Amazon *) o alguna otra protección contra cargas mecánicas e influencias meteorológicas. Para el aislamiento de cubiertas planas, se utilizan paneles de espuma rígida EPS con y sin costuras escalonadas o láminas de EPS enrollables. Los paneles de aislamiento de EPS extra grandes con y sin rebaje se utilizan para el aislamiento por encima de las vigas. El aislamiento entre las vigas se realiza a menudo con elementos aislantes de EPS flexibles. El aislamiento de EPS debajo de las vigas generalmente se lamina con tablas de construcción.
- Aislamiento de fachadas: con el aislamiento de fachadas a gran escala, el EPS permite un aislamiento térmico económico y eficiente. El material aislante también es adecuado para el aislamiento interno de muros exteriores y muros cortina con ventilación trasera.
- Aislamiento acústico de impacto: Debido a su elasticidad, los paneles de espuma rígida EPS son ideales para el aislamiento acústico de impacto, para ello existen paneles especiales hechos de cualidades elásticas.
- Aislamiento de suelos y techos: También se encuentran disponibles paneles especiales para el aislamiento de suelos con EPS, que también son adecuados para el aislamiento interior de techos.
- Aislamiento perimetral: gracias a su elasticidad y resistencia a la humedad, el EPS también se puede utilizar para aislamiento perimetral. Sin embargo, XPS es el material preferido, especialmente para cargas muy pesadas.
- Aislamiento térmico interior.
- Materiales aislantes compuestos y ETICS.
Ventajas del aislamiento térmico con EPS
Las ventajas del aislamiento térmico con EPS son:
- Excelente rendimiento de aislamiento térmico.
- Alta eficiencia económica gracias a bajos espesores de aislamiento.
- Resiliencia, resistencia a la humedad y resistencia a la intemperie.
- Apertura de difusión y actividad capilar: El EPS es un material de difusión abierta y capilar activo, en las correspondientes calidades también es adecuado para la rehabilitación de edificios antiguos y / o el aislamiento interior de paredes exteriores.
- Peso reducido: gracias a su baja densidad aparente, el aislamiento de EPS también es muy adecuado para áreas de construcción sensibles al peso, por ejemplo, para el aislamiento de tejados inclinados. Durante el proceso de construcción, el bajo peso permite un manejo sin complicaciones.
Desventajas del aislamiento térmico EPS
Las desventajas del aislamiento térmico de EPS son
- Producción a base de crudo y gas natural: el EPS, al igual que otros plásticos utilizados para el aislamiento térmico, tiene un balance energético desfavorable. Además, está hecho de materias primas limitadas.
- Propiedades de aislamiento térmico y acústico muy limitadas.
- Inflamabilidad: Sin la adición de retardadores de llama, el EPS es normalmente inflamable. En caso de incendio, libera emisiones tóxicas.
¿Cómo se procesa el EPS?
El EPS se puede cortar, taladrar, aserrar o fresar con las herramientas de madera habituales. Además, el llamado corte de alambre caliente (corte térmico) con un dispositivo de corte especial también se puede utilizar para procesar EPS; una de las ventajas de esta forma de procesamiento es que se evitan los polvos finos potencialmente dañinos. Los elementos aislantes de EPS generalmente se sujetan con pegado de superficie completa o tacos. En el contexto de ETICS, el aislamiento de EPS también se puede colocar mediante un sistema de rieles.
Desmantelamiento, reciclaje, eliminación
Con el aislamiento de EPS con clavijas, el esfuerzo de desmontaje es bajo, con paneles de EPS pegados y elementos de aislamiento, sin embargo, altos. En el caso de los residuos de EPS limpios, teóricamente es posible reciclarlos como material de aislamiento a granel o de empotramiento en la construcción de hormigón, pero en la práctica no desempeña ningún papel debido al desembolso económico. El EPS se elimina correctamente mediante incineración controlada de residuos o en el vertedero de materiales de construcción.
Normas de seguridad y protección de la salud
Los materiales de aislamiento de poliestireno inicialmente emiten estireno que es nocivo para la salud y, por lo tanto, solo deben usarse después de un tiempo mínimo de almacenamiento de cuatro semanas. Según esto, el aislamiento EPS instalado es inofensivo para la salud. El HBCD retardante de llama tiene propiedades tóxicas y bioacumulativas (que se acumulan en el organismo), pero estas son particularmente relevantes en la producción y eliminación de EPS. Al procesar EPS, puede haber exposición a polvo fino y estireno (de material que no se ha almacenado el tiempo suficiente o de corte en caliente). Especialmente cuando se trata de EPS de forma regular, por lo tanto, se deben observar estrictamente las normas de seguridad ocupacional relevantes (uso de una máscara de respiración y posiblemente guantes especiales).
consejos y trucos
El EPS es muy versátil y se adapta a casi todos los tipos de aislamiento. El material permite un aislamiento térmico eficiente y económico. Las desventajas surgen principalmente de sus propiedades muy limitadas de aislamiento térmico y acústico, que, sin embargo, pueden optimizarse con revestimientos y materiales aislantes compuestos.
