Il polistirene è una particolare materia plastica ottenuta attraverso la polimerizzazione dello stirene, proposta sul mercato nella versione comune o sotto forma di prodotto espanso, in relazione delle funzioni cui è destinato.
La denominazione commerciale del polistirene è “polistirolo”, materiale termoplastico amorfo molto leggero, caratterizzato da una densità pari a 1.05 g/cm³.
Grazie alle ottime capacità isolanti e all’estrema leggerezza il polistirene ha trovato ampio uso nel settore edilizio.
Le principali caratteristiche del polistirene
La fortuna – e diffusione – che ha avuto il polistirene in edilizia è il frutto di un mix prestazionale particolarmente efficace che lo ha reso particolarmente adatto ad un’ampia gamma di utilizzi in diverse forme.
Resistenza al fuoco
Tra i punti di forza del polistirene c’è sicuramente il buon comportamento al fuoco, che lo rende idoneo ad essere impiegato in tutti quei casi in cui si debba – o voglia – tenere sotto controllo aspetti quali l’infiammabilità del materiale. L’EPS, va ricordato, quale composto di carbonio e idrogeno, è di sua natura combustibile.
La versione autoestinguente contiene un additivo che permette di ottenere un materiale a ritardata propagazione di fiamma.
Con una fiamma a temperatura crescente l’EPS inizia a collassare ed in seguito a sciogliersi, quindi a bruciare ma, paragonato a tradizionali materiali da costruzione (sughero, cotone, lana, compensato, etc.), in caso di incendio presenta dei rischi di tossicità minori (su basi volumetriche).
Poca differenza sulla tossicità è stata riscontrata fra i prodotti da combustione di materiali in EPS normale ed autoestinguente. Esso inizia la sua decomposizione a circa 230-260°C, con emissione di vapori infiammabili, ma soltanto a 450-500°C si ha una accensione.
La successiva propagazione della fiamma avviene spontaneamente nell’EPS normale, se vi è sufficiente apporto di ossigeno, mentre nell’EPS a migliorato comportamento al fuoco (EPS/RF), ottenuto con opportuni additivi, la propagazione cessa al venire meno della causa di innesco.
Il comportamento al fuoco del polistirene è classificato secondo la norma EN 13501-1 che prevede classi identificate dalle lettere A1-A2-B-C-D-E-F. L’EPS è inserito nella classe E, identificato come materiale autoestinguente, ma se rivestito da materiali specifici può raggiungere la classe BS1d0, dove la lettera S fa riferimento alla produzione di fumo, mentre la lettera d indica la produzione di gocce.
Isolamento termico
Il polistirene espanso sinterizzato ha una conduttività termica ridotta grazie alla sua struttura cellulare chiusa, formata per il 98% di aria, caratteristica che gli conferisce un’ottima efficacia come isolante termico. Le proprietà termiche, inoltre, rimangono inalterate nel tempo.
Resistenza all’umidità
Due le caratteristiche principali su questo fronte: la permeabilità al vapore acqueo e l’impermeabilità all’acqua. L’EPS, infatti, è permeabile al vapore acqueo, quindi traspirante, ma è impermeabile all’acqua. La permeabilità al vapore acqueo fa si che all’interno di edifici e ambienti isolati con EPS non si formino muffe.
Un dato importante è quello della resistenza alla diffusione del vapore espresso come rapporto µ(adimensionale) fra lo spessore d’aria che offre la stessa resistenza al passaggio del vapore e lo spessore di materiale in questione.
Per l’EPS il valore di µ è compreso entro limiti che vanno crescendo con la massa volumica. L’acqua non scioglie l’EPS né attraversa le pareti delle celle chiuse. Più interessante per l’impiego è l’assorbimento per capillarità, che è praticamente nullo, e soprattutto l’assorbimento dell’aria umida.
Durata
Le analisi condotte dimostrano come l’EPS può garantire, per un periodo illimitato di tempo, le prestazioni che gli vengono richieste.
Sicurezza
La durevolezza del materiale è in stretta relazione con la sua sicurezza d’uso. L’EPS, infatti, è privo di valori nutritivi in grado di sostenere la crescita dei funghi, batteri o altri microrganismi quindi non marcisce o ammuffisce. E’ atossico, inerte, non contiene clorofluorocarburi (CFC) né idroclorofluorocarburi (HCFC).
Per sua stabilità chimica e biologica l’EPS non costituisce un pericolo per l’igiene ambientale e per le falde acquifere. L’EPS in opera nella coibentazione edilizia non presenta alcun fattore di pericolo per la salute in quanto non rilascia gas tossici.
Polistirene in edilizia
E’ nel settore delle costruzioni che l’EPS viene oggi impiegato più diffusamente e principalmente come isolante termico in edifici sia nuovi che in fase di ristrutturazione.
Prodotto in lastre viene impiegato nei seguenti casi:
- isolamento dei tetti a falde e dei tetti piani;
- isolamento delle pareti verticali dall’esterno (o isolamento “a cappotto”);
- isolamento delle pareti verticali in intercapedine e dall’interno;
- isolamento di pavimenti e soffitti.
E’ preferibile scegliere sempre lastre di EPS di qualità certificata e garantita, dotate cioè di marchio UNI di conformità alla norma UNI 7819. Sono anche disponibili vari manufatti in EPS stampato che possono essere realizzati nelle forme più diverse per risolvere tutte le necessità di isolamento termico.
Pannelli in polistirene per l’isolamento a cappotto
Il polistirene è impiegato anche nella realizzazione del pacchetto isolante dei sistemi a cappotto, costituito da elementi diversi, ma tra loro compatibili e sinergici:
- lastre isolanti in polistirene sinterizzato, a ritardata propagazione alla fiamma, dimensioni 1000 x 500 mm, con spessori tra 30 e 120 mm, squadrate a spigolo vivo, con massa volumica di 15 o 20 (o 25) Kg/m³;
- collante – rasante per l’incollaggio delle lastre isolanti al supporto e per la formazione del primo strato di intonaco (armato) sopra le lastre stesse;
- rete di armatura, tessuta in fibra di vetro, per il rinforzo del primo strato di intonaco;
- primer, quale prima protezione dell’intonaco rinforzato;
- finitura con rivestimento continuo sottile, di protezione dell’intero sistema agli agenti atmosferici;
- sagome in lega leggera per i profili verticali e orizzontali;
- tasselli di fissaggio profondo delle lastre isolanti;
Dopo l’installazione del sistema sono necessarie sigillature di tenuta ai contorni con le altre strutture. L’installazione del sistema è semplice, richiede però attenzione alle chiare istruzioni della sequenza di montaggio, con il rispetto di grammature, tempi e metodi. Le attrezzature necessarie sono quelle usualmente richieste per l’applicazione degli intonaci tradizionali.
L’EPS nel cappotto ventilato
Esiste poi un’ulteriore variante rappresentata dal sistema “cappotto ventilato”, composto da un pannello in Polistirene Espanso Sintetizzato Autoestinguente a norma UNI, da applicare su parete verticale esterna, con un innovativo sistema di foratura che assicura la ventilazione all’interno dell’isolante al fine di deumidificare la struttura.
FAQ – Polistirene: cos’è e come viene usato in ambito edile
Cos’è il polistirene e come viene utilizzato in edilizia?
Il polistirene, anche detto EPS (Polistirene Espanso Sinterizzato) e sinonimo di polistirolo, è una particolare materia plastica ottenuta attraverso la polimerizzazione dello stirene e si presenta come un materiale rigido dal peso contenuto.
Come anticipato, il polistirene è realizzato partendo dallo stirene e prima di essere espanso si presenta sotto forma di piccole perle trasparenti che a contatto con gas e vapore acqueo a 90° incrementano il loro volume e acquisiscono una struttura a celle chiuse che trattiene l’aria.
Questa struttura a celle chiuse rende il polistirene un materiale dalle eccellenti caratteristiche isolanti e resistente agli urti, prediligendo l’utilizzo in edilizia.
Quali sono i principali tipi di polistirene utilizzati nelle costruzioni?
In edilizia distinguiamo l’utilizzo di due tipologie di polistirene: il polistirene espanso estruso XPS e il polistirene espanso sinterizzato EPS.
A differenziare questi due tipi di polistirene sono processo produttivo, proprietà e applicazioni specifiche.
Come già visto, il polistirene espanso sinterizzato è ottenuto attraverso la polimerizzazione dello stirene, ossia immergendo in acqua granuli di polistirene e aggiungendo all’acqua una quantità di pentano che si diffonde nei granuli e gonfia a seguito dell’immissione di vapore acqueo a circa 120-130 °C. Le sfere, che hanno incrementato il loro volume, vengono successivamente saldate (sinterizzazione) a formare vere e proprie lastre pronte per la vendita.
La produzione del polistirene espanso estruso, invece, si ottiene immettendo granuli additivati in un estrusore. Qui i granuli vengono fusi a formare una massa fluida alla quale verrà aggiunto, in seguito, un agente schiumogeno.
All’uscita dall’estrusore si avrà la sezione della striscia continua di polistirene estruso.
Di fatto l’EPS si presenta morbido al tatto, mentre l’XPS ha una struttura più compatta, robusta e rifinita che permette di sostenere pesi maggiori.
Come riciclare il polistirene dopo l’uso?
Essendo un derivato del petrolio si potrebbe erroneamente pensare al polistirene come a un materiale inquinante; la verità è che gode di un’infinita possibilità di riciclo. Del polistirene vengono, infatti, abitualmente recuperati gli scarti di produzione così come di tutti i prodotti o imballaggi giunti a fine vita.
L’EPS, se correttamente smaltito, può essere riciclato al 100% e riutilizzato generando nuova materia prima per la produzione di nuovi prodotti in EPS. Questo processo può ripetersi all’infinito rendendo, di fatto, il polistirene un valido alleato dell’economia circolare.
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