XPS-isolatie »Het grote overzicht van het isolatiemateriaal

XPS wordt geproduceerd uit styreen (fenyletheen) - een (monomere) onverzadigde koolwaterstof met een laag molecuulgewicht, die wordt geproduceerd door een chemische reactie uit ethylbenzeen en die goede polymerisatie-eigenschappen heeft, d.w.z. het vermogen om grote moleculen te vormen. Al in de eerste helft van de 19e eeuw constateerden scheikundigen dat oorspronkelijk vloeibaar styreen verdikte na langdurig gebruik en beschreven ze dit proces als een polymerisatieproces. Het resulterende materiaal werd door hen polystyreen genoemd.

Historisch overzicht: polystyreen als industrieel product

In de jaren twintig leverde de Duitse chemicus Herrmann Staudinger - grondlegger van de macromoleculaire chemie en Nobelprijswinnaar - fundamentele kennis over de vorming en structuur van polymeren, die de voorwaarden creëerde voor de industriële productie van deze stoffen. Polystyreen wordt sinds 1931 industrieel geproduceerd in de IG Farben-fabriek in Ludwigshafen. De productie van hardschuim uit polystyreen ("Styrofoam") begon in 1949. BASF heeft hiervoor het Duitse octrooi sinds 1950, en in de VS ontwikkelde de Dow Chemical-groep ook een gepatenteerde parallelle ontwikkeling. Tegenwoordig is polystyreen een van de standaardkunststoffen; in termen van productie staat het op de vierde plaats na polyethyleen, polypropyleen en PVC. Er zijn veel toepassingsgebieden voor polystyreen - het wordt bijvoorbeeld gebruikt voor verpakkingen,als isolatiemateriaal en voor thermische isolatie.

XPS en EPS: polystyreen in thermische isolatie

De twee isolatiematerialen XPS en piepschuim / EPS zijn nauw verwant. Beide materialen zijn gemaakt van extrudeerbaar polystyreen en zijn op de markt verkrijgbaar als zogenaamde hardschuimen. XPS wordt geproduceerd door extrusie, terwijl voor de productie van EPS de korrels van het polystyreengranulaat worden geëxpandeerd en vervolgens in een thermisch proces worden gelast.

Identieke thermische isolatie-eigenschappen, verschillende consistentie

XPS en piepschuim / EPS hebben vrijwel identieke thermische isolatie-eigenschappen, maar hun andere materiaaleigenschappen zijn verschillend. XPS-isolatieplaten hebben een homogene structuur met een sterk gesloten poriënstructuur, wat onder andere resulteert in de robuustheid en vochtbestendigheid van dit isolatiemateriaal. In tegenstelling tot XPS wordt EPS ook gebruikt in elastische kwaliteiten - bijvoorbeeld in de vorm van oprolbare en gelamineerde platen - of als bulkisolatie. XPS heeft een grotere drukstabiliteit en een grotere ongevoeligheid voor vocht dan EPS.

XPS als thermisch isolatiemateriaal: uitstekende thermische isolatie, hoog draagvermogen, flexibel gebruik

XPS is, net als EPS en PUR / PIR, nu een gevestigd synthetisch thermisch isolatiemateriaal. Het marktaandeel is ongeveer 6%. Het materiaal is vochtbestendig, drukbestendig en over het algemeen sterk. Het wordt echter vooral gebruikt waar de thermische isolatie van het gebouw grotere belastingen moet kunnen weerstaan. Klassieke toepassingsgebieden zijn bijvoorbeeld platdakisolatie en omtrekisolatie. Door de relatief lage prijs is voordelige thermische isolatie mogelijk met XPS.

Tabel 1: Een overzicht van de eigenschappen van XPS

Warmtegeleiding	0,035 - 0,045 W / mK
Bouwmateriaalklasse	Oud: B1, B2 (nauwelijks of normaal ontvlambaar), nieuw: E (normaal ontvlambaar zonder vlambescherming)
minimale isolatiedikte volgens EnEV 2014	14 cm
Bulkdichtheid	25 - 45 kg / m3
Prijs per m2	18-30 EUR

Welke stoffen zitten er in XPS?

De grondstoffen voor XPS zijn ruwe olie of aardgas. Hieruit wordt in verschillende stappen polystyreen gemaakt. XPS isolatie-elementen bestaan voor 98% uit lucht en slechts 2% uit polystyreen. Ook drijfgassen (CO2, ethanol) en vlamvertragers (hexabromocyclododecaan, HBCD) worden aan de extrusiemassa toegevoegd. Oudere XPS-isolatie kan ook fluorkoolwaterstoffen (CFK's) als drijfgassen bevatten, maar het gebruik ervan is nu fundamenteel verboden door de EU-wetgeving.

Hoe wordt XPS gemaakt?

Voor de productie van XPS wordt extrudeerbaar polystyreengranulaat in een extruder opgeschuimd, door een sleufmatrijs geperst en tot harde, harde platen gevormd. De extrusie creëert een gladde schuimlaag op het oppervlak van de panelen, die erop blijft zitten of mechanisch wordt verwijderd om een betere hechting te bereiken - bijvoorbeeld voor gips of mortel (7,79 € bij Amazon *). Naast gladde isolatieplaten worden ook XPS-platen met groeven of andere speciale oppervlaktestructuren geproduceerd. Door de extrusie ontstaat een groot aantal kleine, gesloten cellen in de isolatie-elementen, die zorgen voor de lage thermische geleidbaarheid, de ongevoeligheid voor vocht en de algemene robuustheid van dit isolatiemateriaal.

Hoe komen XPS-isolatie-elementen op de markt?

XPS is alleen in bladvorm op de markt verkrijgbaar. In de handel verkrijgbare XPS-isolatieplaten zijn tussen de 20 en 200 mm dik. Ze worden aangeboden met gedifferentieerde laadeigenschappen. De prijs van XPS ligt tussen de 18 en 30 euro per m2. De kosten van thermische isolatie met XPS zijn iets hoger dan voor isolatie met minerale wol (steen- en glaswol) of EPS, die 10 tot 20 of 5 tot 20 euro per m2 kosten.

Enkele panelen, samengestelde bouwmaterialen, ETICS

Naast losse panelen worden er ook diverse ETICS op basis van XPS geproduceerd. XPS wordt hier voornamelijk gebruikt in de vorm van samengestelde bouwmaterialen om de hoge thermische isolatieprestaties van dit isolatiemateriaal te combineren met de betere geluids- en hittebeschermende eigenschappen en de brandwerende eigenschappen van andere materialen. Naast de systeemoplossingen zijn er ook composietmaterialen op basis van XPS als losse elementen verkrijgbaar waarbij aan beide zijden zogenaamde sandwichpanelen met een XPS-kern worden gecoat met een ander materiaal.

Fabrikant van XPS-isolatieplaten

XPS-isolatieplaten worden vervaardigd door tal van fabrikanten van bouwmaterialen, bekende bedrijven zijn onder meer BASF ("Styrodur"), Austrotherm, Dow Chemical en Ursa. ETICS op basis van XPS komen hier ook vandaan, maar ook van tal van andere producenten.

Wat zijn de fysieke eigenschappen van de XPS?

Moderne isolatiematerialen hebben een thermische geleidbaarheid (? - Lambda) van minder dan 1 W / mK (watt per meter x Kelvin). Bij XPS ligt deze waarde tussen 0,035 - 0,045 W / mK - geëxtrudeerd polystyreen heeft daarom slechts een lage thermische geleidbaarheid en daardoor uitstekende isolerende eigenschappen. De thermische isolatieprestaties van XPS, EPS en minerale wol zijn verder grotendeels identiek. Van de commerciële isolatiematerialen met een thermische geleidbaarheid tussen 0,02 en 0,025 W / mK is alleen PUR / PIR significant krachtiger. Net als bij de andere kunststof isolatiematerialen EPS en PUR / PIR, zijn de uitstekende isolatie-eigenschappen van XPS het gevolg van de gesloten celstructuur, waardoor deze materialen ook bij geringe diktes een hoge thermische weerstand hebben.

Lage warmte- en geluidsisolatiemogelijkheden

XPS heeft slechts beperkte warmte- en geluidsisolerende eigenschappen, die kunnen worden geoptimaliseerd door middel van samengestelde bouwmaterialen - bijvoorbeeld door middel van zogenaamde sandwichpanelen en / of integratie in thermische isolatiesystemen (ETICS).

Lage diffusie-openheid

Klopt het dat XPS in feite een dampdoorlatend isolatiemateriaal is, met waarden tussen 80 en 200?
De waterdampdiffusieweerstand van het materiaal is echter vrij hoog. Ter vergelijking: voor thermische isolatie worden altijd calciumsilicaatplaten gebruikt wanneer de isolatielaag tegelijkertijd een duurzame vochtregulatie moet bewerkstelligen. Ze hebben een waterdampdiffusieweerstand tussen 5 en 20 ° C, waardoor ze een sterk diffusie-open en capillair-actief isolatiemateriaal zijn.

Beperkte brandveiligheid

Net als alle andere synthetische isolatiematerialen is XPS in principe brandbaar. Het smelt bij temperaturen tussen 100 en 125 ° C, bij temperaturen boven 300 ° C ontleedt het. Het vlampunt van het resulterende styreen is slechts 31 ° C. Bij het verbranden van XPS komen giftige gassen vrij, waaronder dioxines. XPS is op lange termijn temperatuurbestendig tot een limiet van ca.

Tabel 2: XPS en andere thermische isolatiematerialen in vergelijking

Isolatiematerialen	Warmtegeleidingsvermogen (W / mK)	Minimale isolatiedikte volgens EnEV (cm)	Kosten per m2 (euro)
XPS	0,035-0,045	14e	18-30 EUR
Styrofoam / EPS	0,035-0,045	14e	5 - 20 EUR
PUR / PIR	0,02-0,025	10	10-20 EUR
Glaswol	0,032-0,040	14e	10-20 EUR
Calciumsilicaatplaten	0,065	20e	80 EUR

DIN-normen, bouwmateriaalklassen, EnEV

Volgens de EU-norm DIN EN-13501-1 wordt XPS ingedeeld in bouwmateriaalklasse E (normaal ontvlambaar zonder speciale vlambescherming), volgens de oude nationale norm behoort het tot bouwmateriaalklasse B1 of B2 (nauwelijks of normaal brandbaar). De warmteoverdrachtscoëfficiënt (U-waarde) van 0,24 W / (m²K) voorgeschreven door de Energiebesparingsverordening (EnEV) 2014 wordt behaald door zowel XPS als minerale wol en EPS met een minimale isolatiedikte van 14 cm.

tips en trucs

XPS-isolatiepanelen zijn gemaakt van geëxtrudeerd polystyreen. Het synthetische isolatiemateriaal heeft uitstekende thermische isolatie-eigenschappen, is vocht- en weerbestendig en kan zware belastingen weerstaan. Daarentegen zijn de geluids- en hittebeschermende eigenschappen van XPS erg laag in vergelijking met andere isolatiematerialen.

Toepassingsgebieden voor thermische isolatie met XPS

De belangrijkste toepassingsgebieden van XPS zijn in gebieden waar de isolatielaag zwaar wordt belast door mechanische invloeden, maar ook door weer en vocht. Toepassingsgebieden voor XPS zijn bijvoorbeeld:

Perimeterisolatie: Perimeterisolatie is een van de belangrijkste toepassingsgebieden voor XPS. Ze worden gebruikt voor de thermische isolatie van gebieden die in contact komen met de grond aan de buitenkant van het gebouw - omtrekisolatie is daarom een speciaal gebied van kelderisolatie; in gebouwen die geen kelder hebben, wordt het uitgevoerd als onderdeel van de gevelisolatie. Onder de grond - dus met permanent vocht en onder hoge druk - toont XPS zijn voordelen op een optimale manier. Bij gebouwen zonder kelder wordt de XPS-isolatie bijvoorbeeld onder de funderingsplaat gelegd als onderdeel van de omtrekisolatie. XPS-panelen, die afwateringsfuncties kunnen vervullen, worden soms gebruikt voor perimeterisolatie. Bovendien beschermt de omtrekisolatie van XPS de gebouwafdichting tegen mechanische beschadigingen en voldoet daarmee aan de eisen van DIN-norm 18195.
Platdakisolatie: XPS is een materiaal dat de voorkeur heeft voor platdakisolatie wanneer de isolatie buiten de dakafdichting ligt, die vervolgens wordt beschermd tegen mechanische en thermische effecten door het isolatiemateriaal. Bij groene platte daken zorgt XPS voor een betrouwbare thermische isolatie, zelfs bij permanente blootstelling aan vocht. Met XPS-isolatieplaten - veelal in het kader van ETICS - kan ook zogenaamde omgekeerde dakisolatie worden uitgevoerd, waarbij de thermische isolatie anders wordt uitgevoerd dan bij conventionele platte daken boven de dakbekleding.
Dakisolatie: Dankzij zijn lage gewicht, vochtbestendigheid en hoge buigsterkte is XPS ook geschikt voor schuine dakisolatie. In dit gebied wordt het voornamelijk gebruikt als extra isolatie boven de spanten. Afhankelijk van de constructie kan een dergelijke extra isolatie nodig zijn om betrouwbaar te voldoen aan de eisen van de EnEV. Bovendien voorkomt daksparisolatie effectief de vorming van koudebruggen.
Vloerisolatie: XPS wordt voornamelijk gebruikt voor vloerisolatie wanneer de vloerconstructie zwaar belast moet worden. Door zijn hoge druksterkte, zijn viscoplastische gedrag en het vermogen om langdurig hoge spanningen op te nemen, is XPS hiervoor bij uitstek geschikt.
Afdichting van koudebruggen: in constructies waar de vorming van koudebruggen waarschijnlijk is - bijvoorbeeld in betonnen plafonds waarvan de componenten zich naar buiten uitstrekken - voorkomt XPS-isolatie de vorming van koudebruggen.
Composietmaterialen (sandwichpanelen met XPS-kern) en ETICS.

Voordelen van thermische isolatie met XPS

De voordelen van thermische isolatie met XPS zijn:

Uitstekende thermische isolatie-eigenschappen.
Zuinig met materialen door de geringe minimale isolatiedikte.
Robuustheid en veerkracht: XPS-isolatieplaten zijn waterafstotend, bestand tegen schimmels of ongedierte en rotten niet. Ze zijn permanent veerkrachtig, druk- en maatvast. Door hun viscoplastische consistentie kunnen ze hoge spanningen opnemen.
Laag gewicht: Door hun lage gewicht zijn XPS-isolatieplaten ook zeer geschikt voor gewichtsgevoelige constructies. Het zorgt voor een gemakkelijke hantering van de panelen tijdens het bouwproces.
Geschiktheid voor speciale toepassingen: Vanwege zijn materiaaleigenschappen is XPS bijzonder geschikt voor speciale toepassingen.

Nadelen van thermische XPS-isolatie

Nadelen van thermische isolatie met PUR / PIR zijn:

Productie op petroleumbasis: Net als de andere kunststof isolatiematerialen (EPS, PUR / PIR) heeft XPS een ongunstige energiebalans in vergelijking met organische en minerale materialen voor thermische isolatie. Het wordt ook geproduceerd uit beperkte natuurlijke hulpbronnen.
Zeer lage warmte- en geluidsisolerende eigenschappen
Ontvlambaarheid / beperkte brandveiligheid.
Giftige emissies in geval van brand.

Hoe wordt XPS verwerkt?

Er is geen speciaal gereedschap nodig om PUR / PIR-isolatie-elementen te verwerken. De panelen of blokken kunnen eenvoudig worden gezaagd, geboord of gefreesd met standaard houten gereedschap. In tegenstelling tot PUR / PIR kan de XPS ook worden gebruikt voor het snijden van hete draad met een speciale snij-inrichting. De XPS isolatiepanelen kunnen worden bevestigd met clips, pluggen of verlijming met speciale lijmen. Er zijn ook steekbare varianten om de isolatie-elementen met elkaar te verbinden.

Ontmanteling, recycling, verwijdering

In het geval van nieten of pluggen is de demontage-inspanning voor XPS-isolatie laag, maar hoog in het geval van lijmen. Het is niet mogelijk om de panelen te recyclen. Een goede afvoer van XPS vindt plaats door middel van gecontroleerde verbranding of op de stortplaats voor bouwmaterialen.

Gezondheid en veiligheid op het werk

Fabrikanten benadrukken de onschadelijkheid van XPS-isolatie voor de gezondheid, maar milieu- en bouwmateriaalkundigen raden soms af om het binnenshuis te gebruiken. Enerzijds bevat XPS kleine hoeveelheden niet-gepolymeriseerd styreen, dat aanvankelijk in het milieu vrijkomt en schadelijk kan zijn voor de gezondheid; anderzijds heeft de vlamvertrager HBCD giftige en bioaccumulerende eigenschappen (accumuleert in het lichaam). Bij het verwerken van XPS kan vervuiling door styreen en fijnstof optreden. Arbeidsveiligheidsvoorschriften zoals het dragen van een ademhalingsmasker moeten daarom strikt worden nageleefd, vooral bij het regelmatig en professioneel omgaan met dit materiaal.