S poznatim primenama u inženjerstvu, građevinarstvu, transportu i zanatu, stiropor je verovatno jedan od najčešće upotrebljavanih materijala. Međutim, šta je zapravo stiropor? Kako je napravljen i najvažnije da li je stiropor dobar izolator toplote?
Ukratko rečeno, stiropor se uglavnom sastoji od vazduha, jeftin je i veoma izdržljiv što ga čini odličnim materijalom za izolaciju.
Šta je stiropor?
Kada pomislite na stiropor verovatno zamišljate kutije i razne proizvode koji su upakovani zajedno sa stiroporom kako se ne bi oštetili.
Delimično ste u pravu, ali ovaj beli materijal se zapravo zove polistirenska pena, a „stiropor“ je u stvari brend poznate američke kompanije The Dow Chemical i uglavnom se koristi u različitim vrstama građevinskih materijala, posebno u cevnoj i zidnoj izolaciji.
EPS vs. XPS
Razlikujemo ekspandirani polistiren (EPS), odnosno stiropor i ekstudirani polistiren (XPS), tj. stirodur. I jedan i drugi koriste se kao materijali za izolaciju. Glavna razlika među njima tiče se gustine. Naime, XPS je mnogo gušći materijal i samim tim ima veću mehaničku i toplotnu otpornost od EPS-a zbog čega upravo dominira na mestima sa ekstremnim vremenskim uslovima. EPS je, međutim, jeftinija i zbog toga češća varijanta prilikom odabira materijala za izolaciju.
Koja je funkcija izolacije?
Izolacija se odnosi na bilo koji materijal koji sprečava gubitak toplote, ali se takođe odnosi i na sprečavanje prenošenja zvuka sa jednog molekula na drugi.
Toplotna izolacija
Rezultat zagrevanja dobija se usled prenošenja toplotne energije provođenjem, konvekcijom ili zračenjem. Provođenje je kada se toplotna energija prenosi sa molekula koji se međusobno sudaraju; konvekcija je kada se toplotna enegija prenosi masivnim kretanjem molekula u vodi ili vazduhu, a zračenje je emisija energije u obliku elektromagnetnih talasa koji se sudaraju sa čvrstim materijama.
Pošto se toplota gubi u prenosu, izolacija funkcioniše na taj način što zaustavlja prenos toplote. To se uglavnom radi tako što se uvede novi materijal koji ne provodi dobro toplotu što sprečava prenos toplote i u isto vreme sprečava gubitak toplote.
Zvučna izolacija
Zvuk putuje kroz vibracije molekula u vazduhu. Molekuli nakon što vibriraju udaraju u druge molekule podstičući i njih na vibracije, što na kraju dopire do naših ušiju. Poput toplotne izolacije, zvučna izolacija uvođenjem novog materijala u sistem zaustavlja prenos vibracija, a to se koristi da bi se zvuk zadržao u datoj prostoriji, odnosno da bi se sprečilo prenošenje ulaska zvuka u druge prostorije.
I na kraju zašto je stiropor dobar izolator
Možda ste se pitali zbog čega se stiropor koristi za izolaciju kada je u pitanju čvrst materijal. Odgovor na ovo pitanje leži u fizičkoj strukturi stiropora jer, sam materijal se sastoji od vazduha koji ne provodi dobro toplotu. Rekli smo da konvekcija funkcioniše na taj način što prenosi toplotnu energiju sa jedne čvrste površine u vazduh/tečnost, a zatim na drugu čvrstu površinu dok stiropor guši ovaj proces hvatanjem toplote unutar mehurića vazduha od kojih se sastoji. Na taj način sprečava se cirkulacija toplote kroz konvekciju i zapravo ovde treba tražiti glavne razloge zbog čega je stiropor jedan od najpopularnijih izolacionih materijala.