Polistirene espanso estruso

Il polistirene espanso

Il polistirene è il prodotto dalla reazione di polimerizzazione dello stirene in presenza di iniziatori, ovvero sostanze in grado di formare radicali liberi. Questi sono estremamente reattivi e agiscono da catalizzatore innescando la reazione di polimerizzazione.Il risultato è un polimero termoplastico solido a temperatura ambiente il quale, se scaldato al di sopra di una determinata temperatura (la temperatura di transizione vetrosa), diventa un fluido viscoso modellabile.In queste condizioni il polimero si presenta come un materiale plastico tradizionale, con una densità superiore a quella dell’acqua. Quando viene sottoposto all’espansione, però, il polistirene muta radicalmente le proprie caratteristiche, diventando una schiuma composta essenzialmente da polimero disperso in aria, dalle eccezionali capacità isolanti.

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Il polistirene espanso estruso

Sfere di polistirene espanso estruso Il polistirene espanso può essere ottenuto attraverso due differenti processi industriali: la sinterizzazione e l’estrusione.Il polistirene espanso estruso (o XPS) viene ottenuto scaldando i grani di polimero all’interno di un estrusore a vite senza fine. Il materiale viene scaldato a temperature superiori alla sua temperatura di fusione, in maniera tale da avere un materiale fluido facilmente lavorabile. All’interno dell’apparecchiatura viene quindi inserito un gas ad alta pressione che provoca il rigonfiamento istantaneo del polimero e la sua trasformazione nella schiuma di polistirene espanso. Regolando la quantità di polistirene e la pressione del gas, è possibile modulare la densità finale del polistirene espanso, fino a raggiungere i valori desiderati.All’uscita dall’estrusore, in genere, viene posizionato uno stampo che funge da modello, in maniera da ottenere l’espanso nella forma voluta.

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Il polistirene espanso sinterizzato

Lastre di polistirene espanso estruso Il polistirene espanso per sinterizzazione (comunemente indicato con la sigla EPS) si ottiene per immersione dei grani di polistirene in acqua, a cui viene aggiunta una quantità variabile fra il 2% e l’8% di pentano, un idrocarburo insolubile in acqua ma capace di diffondere attraverso i granuli di polimero. La sospensione così ottenuta viene inserita in una camera a pistone con una parete mobile, in grado di variare volume e pressione all’interno della camera.Nella camera viene quindi insufflato vapore alla temperatura superiore ai 90 °C che provoca il rammollimento dei granuli e l’evaporazione pressoché istantanea del pentano. Questo, per effetto della propria vaporizzazione, rigonfia il polimero formando delle sferette di schiuma di polistirene e aria. Muovendo la parete mobile della camera a pistone, le sferette vengono pressate a caldo, e quindi sinterizzati in monoblocchi di polistirene espanso.

Polistirene espanso estruso: Utilizzo del polistirene espanso

Isolamento materiali da costruzione con polistirene espanso Il processo di espansione del polistirene, sia per sinterizzazione che per estrusione, genera un materiale costituito per circa il 98% del suo peso da aria. Questa, rimanendo intrappolata all’interno delle celle di polimero, impedisce lo scambio per convezione all’interno della struttura. Il risultato è un materiale estremamente leggero dalle notevoli proprietà di isolante termico e acustico.Queste caratteristiche conferiscono al polistirene espanso un ruolo da protagonista in molti processi in cui vi sia la necessità di un isolamento termico, dalla realizzazione di edifici ai contenitori per alimenti.L’espanso è infatti il materiale coibentante più utilizzato in edilizia, largamente impiegato per merito del suo costo contenuto e delle sue eccellenti proprietà di isolante termico e acustico, soprattutto per la coibentazione esterna degli edifici (isolamento a cappotto).