Cos'è:
Il polistirene è un polimero dello stirene aromatico termoplastico, che a temperatura ambiente è un solido vetroso, mentre circa a 100 àC acquisisce plasticità ed fluido, mentre a temperature superiori a 270°C comincia a decomporsi. Il polistirene espanso si presenta sottoforma di schiuma bianca molto leggera, che viene modellata in sferette o chips, e viene usata per l’ imballaggio e l’ isolamento. Particolare, poi, è il polistirene espanso sinterizzato. Esso si otiene immergendo il polistirene (chiamao comunemente anche polistirolo), ovviamente sottoforma di grani, in acqua, alla quale viene aggiunta un idrocarburo chiamato pentano. Quest’ ultimo viene assorbito dai grani di polistirene, che quindi sono in grado di espandersi se collocati in un ambiente ricco di vapore acqueo ad una temperatura di circa 120-130 gradi centigradi. Ma come avviene la sinterizzazione di questo materiale? Si tratta di un apratica abbastanza semplice, ma possibile soltanto avendo un determinato ambiente e determinati mezzi a disposizione. Il polistirene nella prima fase, in cui i grani vengono immersi nell’ acqua e pentano, ovviamente si ammorbidiscono, e successivamente aumentano di volume, perché vi è l’ ebollizione del pentano imprigionato dai grani, che genera le sferette di polistirolo che lo caratterizzano. Oltre all’ idrocarburo pentano, è anche possibile aggiungere all’ acqua altri additivi, che servono per conferire al prootto finito particolari caratteristiche, come la resistenza al fuoco e all’ acqua, perché abbiamo ormai capito che questi elementi vengono in pratica assorbiti dai grani di polistirolo. Durante la fase i espansione, il volume delle sferette può espandersi fino a quaranta- cinquanta volte rispetto a quello iniziale.
Usi:
Ma a cosa serve questo polistirene espanso sintetizzato? Esso in genere viene utilizzato soprattutto per le sue ottime capacità di isolante termoacustico, derivante sia dalla sua composizione che dagli additivi che vengono aggiunti nell’ acqua e vengono assorbiti. Ovviamente sono soprattutto questi additivi che poi andranno a determinare quelle che saranno le caratteristiche del materiale e quindi anche il suo uso. Ad esempio, l’ uso di particolari additivi può servire per dare al polistirene espanso sinterizzato la capacità di resistere al fuoco o di resistenre all’ acqua, e questo è ottimo , ma si tratta di un prodotto che o ovviamente sarà scelto da chi ha bisogno di tutelare la propria sicurezza in questo senso. Il prezzo di questo materiale inoltre non è alto , ed inoltre è di facile reperibilità.
Domande frequenti
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Qual è la differenza principale tra polistirene espanso e polistirene espanso sinterizzato?La differenza fondamentale risiede nel processo di produzione e nella struttura finale. Il polistirene espanso comune è ottenuto mediante espansione diretta del polimero, creando una schiuma leggera spesso utilizzata per imballaggi e isolamento base. Il polistirene espanso sinterizzato (EPS), invece, subisce un processo più complesso: i grani di polistirene, impregnati di pentano, vengono espansi in autoclave a vapore ad alta temperatura (120-130°C). Questo causa l'espansione dei grini fino a 40-50 volte il volume originale, che poi si fondono tra loro (sinterizzazione) formando lastre compatte e strutturate. La sinterizzazione garantisce maggiore uniformità, resistenza meccanica e proprietà isolanti superiori rispetto alle semplici schiume espanse.
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Come funziona il processo di sinterizzazione del polistirene?La sinterizzazione è una tecnica che trasforma i singoli grani di polistirene in un blocco unico. Inizialmente, i grani vengono immersi in acqua contenente pentano, un idrocarburo che viene assorbito dal polimero. Successivamente, i grani vengono esposti a vapore acqueo surriscaldato (circa 120-130°C). Il calore fa bollire il pentano intrappolato all'interno dei grani, generando pressione interna che li gonfia enormemente. Contemporaneamente, le pareti esterne dei grani diventano morbide e si fondono parzialmente tra loro, creando legami chimici e fisici. Il risultato è una matrice continua di celle chiuse unite saldamente, che conferisce al materiale la sua tipica rigidità e leggerezza senza perdere le proprietà isolanti.
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Il polistirene espanso sinterizzato è resistente all'acqua e al fuoco?Di base, il polistirene espanso sinterizzato è idrofobo, ovvero respinge l'acqua grazie alla struttura chiusa delle sue celle, impedendo l'assorbimento di umidità. Tuttavia, per migliorare ulteriormente questa caratteristica e renderlo adatto a esterni o fondazioni, si aggiungono specifici additivi durante la produzione. Per quanto riguarda la resistenza al fuoco, il polistirene puro è infiammabile. Per renderlo ignifugo, vengono incorporati additivi ritardanti di fiamma direttamente nei grani prima della sinterizzazione. È cruciale verificare la classe di reazione al fuoco del prodotto specifico: esistono versioni standard e versioni trattate per soddisfare normative di sicurezza più severe negli edifici.
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Quali sono i principali utilizzi del polistirene espanso sinterizzato in edilizia?Grazie alle sue eccellenti proprietà termoacustiche e alla leggerezza, il polistirene espanso sinterizzato è ampiamente usato nell'edilizia moderna. Le applicazioni principali includono l'isolamento termico delle facciate (cappotto termico), l'isolamento di tetti piani e inclinati, e l'isolamento a terra o sotto le solette. Viene spesso impiegato anche per la realizzazione di casseri perduti per getti di calcestruzzo, riducendo il peso strutturale. Inoltre, la sua capacità di assorbire le vibrazioni lo rende utile per l'isolamento acustico tra pavimenti e pareti. La facilità di taglio e lavorazione permette di adattarlo a qualsiasi forma geometrica, ottimizzando l'efficienza energetica degli edifici.
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Perché scegliere il polistirene espanso sinterizzato rispetto ad altri materiali isolanti?La scelta del polistirene espanso sinterizzato (EPS) dipende principalmente dal rapporto qualità-prezzo e dalle prestazioni tecniche. Rispetto ad altri isolanti, l'EPS offre una buona conducibilità termica a costi contenuti, risultando economico e facilmente reperibile. È estremamente leggero, il che facilita il trasporto e la posa in opera, riducendo i carichi sulla struttura dell'edificio. A differenza di materiali fibrosi, non assorbe acqua se trattato correttamente, mantenendo inalterate le sue prestazioni nel tempo. Sebbene abbia una resistenza meccanica inferiore rispetto alla poliuretano rigido o al polistirene estruso (XPS), per molte applicazioni residenziali e commerciali le sue caratteristiche sono sufficienti e più economiche da implementare.
