Испытано на себе: горючесть пенопласта

Рынок теплоизоляционных материалов невелик, а потому конкуренция внутри него огромна. Казалось бы, всего два утеплителя могли бы мирно сосуществовать, но нет. «ЕГО» обвиняют едва ли не во всех смертных грехах, однако главный довод — «ОН» горит и, случись беда, «ОН» непременно выжжет все и вся, ведь «ЕГО» используют в изготовлении напалма! Вы догадались — речь о пенопласте. Как обстоят дела вокруг его горючести, мы проверили на практике.

Подопытные

Для первых собственных экспериментов с пенопластами мы выбрали по представителю от каждого из видов, наиболее распространенных в Беларуси. В число «подопытных» попали:

В пику всем их главный конкурент — минвата (образец № 10).

 

Программа испытаний

Пенопласт обвиняют в высокой горючести и неспособности противостоять открытому огню. Скептики утверждают, что, попади на поверхность материала искра, утеплитель непременно сгорит. Мы смоделируем мини-пожар — разольем по поверхности бензин, подожжем и проследим, что станет с материалом. Если доводы конкурентов верны, то утеплитель попросту сгорит. Если же правы производители, то пенопласт должен будет погаснуть. Все просто — или пан, или пропал.

Итак, у нас есть десять образцов, примерно одинаковой плотности и размеров, канистра бензина, мерный сосуд, с помощью которого мы будем дозировать всем участникам равное количество воспламеняющейся жидкости (по 5 мл), источник огня (он же — спички) и лазерный термометр, при помощи которого мы будем замерять температуру на поверхности. Продолжительность горения будем оценивать при помощи хронометра, а степень повреждения — визуально и при помощи линейки. До испытаний мы выдержали каждый образец в одинаковых условиях равное количество времени.

 

Вспененная изоляция

Горение всех представителей класса пенополистиролов характеризуется общими признаками — это быстрая потеря в объеме, достаточно высокая дымность и оплавление. Все образцы обладают свойством самозатухания и самостоятельного горения не поддерживали. Так, рано или поздно «испытуемые» угасали, а, стало быть, в отсутствие внешнего источника огня, материал условно может считаться безопасным.

Образец материала, изготовленного методом беспрессового формования, прогорел насквозь, образовав дыру, пусть и небольшую по площади. По поверхности образец деформировался лишь в той части, на которой происходило горение легко воспламеняющейся жидкости, не распространяя горение по всей поверхности. Подверженные огню участки оплавлялись, однако собственного горения в расплавленном состоянии не происходило. Продолжительность горения составила 44 секунды. Зафиксированный максимум температуры на поверхности — 306 °С.

 
 

 

Формованный пенополистирол охарактеризовался более интенсивным горением, большей высотой пламени, но меньшими потерей в объеме и оплавлением. Образец насквозь не прогорел, отметившись чуть более оперативным затуханием. Продолжительность горения — 35 секунд. Зафиксированный максимум температуры на поверхности — 256 °С.

 
 

 

Пенополистирол с поверхностной обработкой гранул отличился высокой дымностью и большим количеством оплавов на поверхности. Площадь повреждения оказалась больше площади, по которой растекалась воспламеняющаяся жидкость — воздействию огня подверженными оказались и участки, на которых не было бензина. Образец прогорел насквозь, при этом около 1/5 его нижней поверхности оказалась оплавленной. Общие потери по объему — максимальные среди конкурентов. Продолжительность горения — 52 секунды. Зафиксированный максимум температуры на поверхности — 297 °С.

 
 

 

Пенополистиролу из сырья Neopor свойственно равномерное затухание по поверхности, чуть большей поверхности растекания бензина. При горении происходит оплавление материала, а сам расплав не горит. Продолжительность горения — 37 секунд. Максимум температуры на поверхности 262 °С. Лучший среди вспененных полистиролов результат.

 
 

 

Экструзия

В группе экструдированных пенополистиролов в рамках нашего эксперимента «конкуренция» была обусловлена лишь производителем. Два представителя на испытании с российскими корнями (при этом один из них весьма известной марки), но главный образец — пока единственного белорусского производителя.

«Белорус» отметился большей площадью поверхности, по которой растеклась жидкость, что обусловлено низким водопоглощением материала. При горении материал издавал шипение и быстро угасал. Возможно, это характерная работа антипиренов, которые обязательно должны использоваться при производстве строительного пенопласта. Общая продолжительность горения составила 50 секунд, однако уже через 26 секунд после того, как мы подожгли на поверхности материала бензин, горение практически прекратилось — догорала лишь малая часть на краю изделия. Повреждений минимум и все они лишь по поверхности, на которой была воспламеняющаяся жидкость. Зафиксированный максимум температуры — 240 °С.

 
 

Образец экструзионного пенополистирола неименитого российского производителя также подтвердил низкое водопоглощение — жидкость растеклась почти по всей поверхности. Данный представитель пенопластов«отличился» большей дымностью и быстрым затуханием — горение прекратилось через 23 секунды. Повреждения образца оказались минимальными. Потери в объеме — не более 1/5 от первоначального. Зафиксированный максимум температуры — 329 °С.

 
 

Брендированный экструзионный пенополистирол известного российского производителя нас крайне неприятно удивил. Как только на поверхности оказался бензин, утеплитель вступил с ним в бурную химическую реакцию, которая сопровождалась шипением и образованием пузырей. Очевидно, что стойкость к химическим воздействиям растворителей у данного экземпляра — лишь миф. Ни один из испытанных образцов столь бурной реакцией не отмечался.

Горение «именитого» образчика продолжило нас неприятно поражать. О каком-либо свойстве самозатухания речи нет. Образец загорелся «синим пламенем» и даже после того, как выгорел катализатор (воспламеняющаяся жидкость), горение продолжалось с не меньшим успехом. Горели как расплавленные части утеплителя, образовавшие на нашем «испытательном стенде» пылающие черные лужицы, так и не оплавленные под действием горящего бензина части утеплителя. Горение продлилось 4 минуты 40 секунд и было остановлено искусственно. Расплавившийся почти полностью пенопласт продолжал гореть, существенно воздействуя на основание, на котором он был уложен. Факт — если бы основание оказалось изготовленным из горючего материала, пенопласт непременно поджег бы его. Зафиксированный максимум температуры — 334 °С. Горение сопровождалось повышенной дымностью, а в воздух поднимались маленькие черные «хлопья». Попадание таких в дыхательные пути вряд ли оказалось бы безвредным. Потеря в объеме — максимальная. Образец сгорел бы полностью, не вмешайся мы в процесс горения.

 
 

Именитый экструдированный пенопласт — наихудший результат.

 

Экзотика и конкуренты

Карбамидоформальдегидный пенопласт и пенополиуретан, на взгляд экспертов, являются недооцененными на нашем рынке материалами. И если пеноизол (карбамидный пенопласт, который мы привыкли называть по наименованию российского производителя) находит лишь ограниченное применение в строительстве, то пенополиуретан, по мнению строителей, мог бы получить гораздо большее распространение. Как бы там ни было, оба этих материала для нашего рынка — экзотика.

Горение пеноизола протекало лишь в той области, на которую попала жидкость. Материал характеризовался минимальной потерей в объеме. Несмотря на продолжительное (55 секунд) время горения, сам процесс протекал «неохотно». Повышенной дымностью горение не сопровождалось, а вот специфический и неприятных запах был. Максимальная температура на поверхности — 356 °С.

 
 

Пенополиуретан оказался лидером по температуре горения среди всех испытанных образцов. На протяжении всего эксперимента температура пламени не опускалась ниже 300 °С. Максимум и вовсе превышал четыре сотни. При горении выделяется большое количество дыма и копоти. Утеплитель отметился малой усадкой в объеме, но большей площадью поверхности, на которой происходила деформация. К слову, повреждения оказались лишь поверхностными — материал потемнел, но существенно в объеме не потерял. Оплавов, свойственных вспененному полистиролу, не наблюдалось. Зато дым оказался на редкость едким. В закрытом помещении — это гарантированное удушье за считанные секунды. Осмелимся предположить, что содержание отравляющих веществ в таком угарном «коктейле» зашкалит. Продолжительность горения — 39 секунд.

 
 

Конкурирующая минвата сразу же отметилась высоким поглощением жидкости, а в нашем случае — легко воспламеняющейся. Бензин не растекся по поверхности, а полностью впитался в материал. Горение продолжалось 2 минуты и 1 секунду, при этом происходило не столько по поверхности, сколь «вглубь». Угасание — равномерное. Видимых повреждений нет. Поверхность почернела, при горении было заметно искрение раскаленных минеральных волокон. В то же время каменная вата «отметилась» высокой дымностью, причиной которой был явно не бензин. Мы предположили, что выгорало связующее вещество, в качестве которого зачастую используют фенолоформальдегидные смолы. Максимум температуры на поверхности — 388 °С, при этом основной диапазон температур — от 250 и выше.

 
 

 

Образец / материал

Продолжи­тельность горения, с

Температура горения, °С

Дымность 

Самостоя­тельное горение 

Характер повреждений, примечания

1. Пенополистирол беспрессового формования

44

306

умеренная

нет

По площади растекания воспламенителя, насквозь

2. Пенополистирол формованный

35

256

умеренная

нет

По площади растекания воспламенителя

3. Пенополистирол беспрессового формования пониженной теплопроводности (поверхностная обработка гранул)

52

297

повышенная

нет

На площади, большей площади растекания воспламенителя

4. Пенополистирол беспрессового формования пониженной теплопро­водности (из сырья Neopor)

37

262

умеренная

нет

По площади растекания воспламенителя

5. Пенополистирол экструдированный (производитель Беларусь)

50

240

умеренная

нет

По площади растекания воспламенителя

6. Пенополистирол экструдированный (производитель Россия)

23

329

повышенная

нет

По площади растекания воспламенителя

7. Пенополистирол экструдированный (производитель Россия, бренд)

280

334

высокая

да

По всей поверхности, образец сгорел. Бурная химическая реакция на поверхности под действием бензина

8. Пенопласти на основе карбамидоформаль­дегидной смолы

55

356

низкая

нет

По площади растекания воспламенителя

9. Пенополиуретан

39

>400

высокая

нет

Больше площади растекания воспламенителя, едкий дым

10. Минеральная вата

121

388

высокая

нет

По площади растекания воспламенителя

 

Итог

Все виды пенопластов подвержены воздействию огня. Вспененные полистиролы существенно теряют в объеме (регламентированная по СТБ степень повреждения образца — не более 80 %), обильно дымят и оплавляются. Расплав гранул некоторое время горит, однако ввиду очевидного свойства самозатухания достаточно быстро угасает. При этом распространения пламени по поверхности или объему нет. Наиболее подвержен деформациям пенополистирол, изготовленный методом беспрессового формования, и его коллега с поверхностной обработкой гранул углеродсодержащими добавками. Формованный показал лучший результат. «Серебро» — у пенопласта из сырья Neopor.

Не принимая во внимание явно провальный образец именитого российского производителя, можно сделать вывод, что экструдированный пенопласт отличается минимальной продолжительностью горения и явным свойством самозатухания. Как только воспламеняющаяся жидкость на поверхности материала выгорала, горение прекращалось. Материал стоек к деформациям и усадкам под воздействием огня, почти не оплавляется и не грешит излишней копотью.

Российский именитый пенопласт сгорел бы полностью, не вмешайся мы. Очевидно, что о применении антипиренов при его изготовлении и речи быть не может. Он горит не только в расплавленном состоянии, но и в своем первоначальном виде под воздействием даже минимального источника огня. Вероятно, такой пенопласт может воспламениться и от искр. Абсолютный незачет.

Экзотические виды пенопласта и минвата горение поддерживают минимально. Несмотря на отсутствие значительных повреждений и деформаций, образцы отметились существенными недостатками — продолжительным горением (минвата), максимальной температурой (пенополиуретан) и неприятным запахом (пеноизол).

Вместо резюме

Каждый наш читатель способен сам проанализировать представленную информацию и сделать вывод. Ну а мы продолжим наши эксперименты. Следите за анонсами! 

Остались вопросы? С чем-то не согласны? Есть что рассказать? 
Звоните, телефон редакции: (017) 268-11-65.
Пишите, e-mail редакции: news@stroyka.by.

 

Автор: Алексей Стаховский, Дмитрий Макарчук, Стройка.