Il polistirene espanso sinterizzato (EPS, expanded polystyrene), forse più noto come polistirolo, è un materiale di sintesi che viene ricavato partendo da un derivato del petrolio, lo stirene monomero; essenzialmente è composto da aria (98% circa), carbonio e idrogeno; è uno dei materiali isolanti più utilizzati in ambito edilizio.
Il polistirene sotto forma di piccole perle viene ottenuto tramite la polimerizzazione dello stirene; le perle vengono poi messe a contatto con pentano e vapore acqueo a una temperatura maggiore di 90 °C; in questo modo le piccole perle si espandono fino a 30-50 volte il loro volume di partenza.
Si passa poi alla fase di sinterizzazione, ovvero il processo che consente la saldatura delle perle di polistirene espanso le quali, ancora una volta sottoposte all’azione del vapore acqueo, si uniscono fra loro formando un blocco omogeneo. Di fatto, alla fine si ottiene un materiale a celle chiuse che trattiene internamente l’aria e che conseguentemente acquisisce ottime proprietà di isolante termico.
Le caratteristiche del polistirene espanso sinterizzato
Il polistirene espanso ha diverse interessanti caratteristiche:
- è un ottimo isolante termico
- resiste all’umidità (il polistirene è un materiale trasparente, impermeabile all’acqua e permeabile al vapore acqueo)
- ha una durata illimitata
- è un materiale facilmente lavorabile (può essere preparato in diverse forme e in differenti dimensioni; può essere utilizzato in diversi ambiti)
- è facilmente trasportabile
- è facilmente installabile
- è imputrescibile (il polistirene espanso non viene attaccato da batteri o altri microrganismi; sulla sua superficie non si formano funghi)
- è atossico (il polistirene non contiene né clorofluorocarburi (CFC) né idroclorofluorocarburi (HCFC).
Polistirene espanso sinterizzato: i supporti in commercio
Il polistirene espanso sinterizzato è disponibile in commercio sotto forma di lastre, coppelle e perle sciolte.
Lastre di polistirene espanso
Le lastre di polistirene vengono ottenute tramite il taglio di grandi blocchi di polistirene; sono disponibili in varie e misure e densità. Le lastre possono essere eventualmente rivestite su un lato con diversi tipi di materiale (alluminio, catrame ecc.); questi materiali vengono uniti alle lastre di polistirene espanso con dei collanti privi di solventi.
Le lastre di polistirene vengono utilizzate soprattutto in ambito edilizio; il polistirene espanso, infatti, si presta benissimo all’isolamento verticale di intercapedini, all’isolamento di strutture orizzontali come pavimenti, solai o terrazzi. Le lastre di polistirene vengono anche fornite a taglio sagomato per coibentare silos, serbatoi o vasche di stoccaggio.
Le coppelle in polistirene espanso vengono realizzate, tramite speciali macchinari, e in vari diametri e diversi spessori; vengono spesso impiegate per coibentare quelle tubazioni che convogliano i liquidi refrigeranti degli impianti di condizionamento dell’aria in quanto le temperature coinvolte rientrano in un range ottimale per il materiale in questione (>0 e <20 °C); le coppelle in polistirene possono essere utilizzate anche per la coibentazione di tubazioni attraversate da fluidi caldi a patto che la temperatura non superi i 75 °C; in caso contrario è necessario ricorrere ad altri materiali isolanti.
Le perle sciolte vengono utilizzate in ambito edilizio sia per riempire intercapedini sia per essere miscelate a malte di cemento allo scopo di produrre intonaci e caldane isolanti.
Isolamento termico a cappotto con il polistirene espanso sinterizzato
Il polistirene espanso sinterizzato sotto forma di lastre tagliate è uno dei materiali isolanti maggiormente utilizzati in Europa per la realizzazione di isolamenti a cappotto (vedasi il nostro articolo Isolamento termico per la definizione di isolamento a cappotto).
Il polistirene espanso sinterizzato che viene usato per questo tipo di impiego deve essere prodotto in base a quanto stabilito dalla norma UNI EN 13163 e deve essere marcato CE con sigla EPS-S; il produttore deve garantire che determinati valori (conducibilità termica, classe di rigidità dinamica, resistenza alla trazione, stabilità dimensionale, ortogonalità, planarità, lunghezza, larghezza, spessore e assorbimento d’acqua per immersione lungo periodo) rientrino negli standard ETICS (External Thermal Insulation Composite System ovvero sistemi compositi di isolamento termico esterno o, più semplicemente e comunemente, “sistemi a cappotto”) previsti dalla norma UNI EN 13499-2005. Detti valori devono essere esposti chiaramente nell’etichetta del prodotto.
Polistirene espanso sinterizzato e isolamento acustico
Il polistirene espanso è unanimemente considerato un eccellente isolante termico, ma non gode della stessa fama come isolante acustico. A motivo della sua struttura a celle chiuse, non possiede, infatti, particolari caratteristiche fonoassorbenti; le cose cambiano nel caso del polistirene espanso sinterizzato in forma elasticizzata; questa particolare forma di polistirene espanso, infatti, è un ottimo fonoassorbente ed è in grado di contrastare sia i rumori trasmessi per via aerea sia quelli da calpestio; non a caso il polistirene espanso sinterizzato elasticizzato è uno dei materiali più utilizzati nell’isolamento acustico dei solai interpiano; viene inoltre utilizzato nell’isolamento termoacustico a cappotto.
Il polistirene espanso sinterizzato elasticizzato viene ottenuto dal normale EPS tramite un trattamento meccanico compressivo che ha lo scopo di ridurne drasticamente i valori di rigidità dinamica e di comprimibilità aumentandone le proprietà di isolamento acustico.
Il polistirene elasticizzato viene indicato con la sigla EPS-T quando è marcato CE quale isolante termico con specifiche proprietà acustiche.
Un utilizzo frequente del polistirene espanso sinterizzato con migliorate prestazioni acustiche è quello relativo alla realizzazione dei cosiddetti pavimenti galleggianti.
I pavimenti galleggianti vengono realizzati interponendo fra il contorno dei massetti di ripartizione e le pareti una striscia di EPS elasticizzato; si tratta di pavimenti che garantiscono una notevole barriera contro il fastidioso rumore da calpestio.
Il polistirene espanso estruso (XPS)
Il polistirene espanso estruso è un materiale isolante che viene ottenuto utilizzando la medesima materia prima con la quale si produce il polistirene espanso sinterizzato. I granuli di polistirene vengono sottoposti a un processo detto, appunto, di estrusione; di fatto vengono fusi in un estrusore iniettando un agente espandente. Da questo processo si ottiene un materiale molto leggero e caratterizzato da un’eccellente resistenza alla compressione.
In commercio il polistirene estruso si trova sotto forma di coppelle e di lastre.
Le coppelle vengono utilizzate in particolar modo per la coibentazione degli impianti frigoriferi.
Sono eccellenti anche nel’isolamento di tubazioni poste in ambienti caratterizzati da un alto tasso di umidità o che si trovano interrate.
Le coppelle in polistirene espanso estruso ad alta densità vengono utilizzate spesso negli impianti frigoriferi o criogenici allo scopo di evitare il ponte termico fra il supporto e le tubazioni. Come nel caso delle coppelle in polistirene espanso sinterizzato, anche quelle in XPS possono essere utilizzate anche per la coibentazione di tubazioni attraversate da fluidi caldi a patto che la temperatura non superi i 75 °C.
Le lastre in polistirene estruso sono generalmente disponibili in due versioni; una con pelle superficiale di estrusione e una senza pelle; le lastre con pelle hanno un migliore comportamento con l’acqua; anche queste lastre possono essere rivestite monolateralmente con materiali fissati con collanti privi di solventi.
Le lastre in polistirene espanso estruso sono adatte per tutte quelle realizzazioni che richiedono un ottimo potere termoisolante, una notevole resistenza alla compressione e un’alta idrorepellenza. Gli utilizzi sono quindi disparati; isolamento termico di edifici, isolamento termico di coperture piane e di pareti perimetrali, impermeabilizzazioni ecc.
Le lastre di polistirene espanso estruso vengono anche fornite a taglio sagomato per coibentare silos, serbatoi o vasche di stoccaggio.
