• Типы, виды и характеристики пенопласта

ИмхоДом Форумы крыши утепление и отделка • Типы, виды и характеристики пенопласта

  • В этой теме 1 участник и 0 ответов.
Просмотр 1 сообщения - с 1 по 1 (всего 1)
  • Автор
    Сообщения
  • #5669
    MasterMaster
    Застройщик
    • Наука
    Пенопласты – вспененные или ячеистые пластмассы, газонаполненные полимеры, представляющие собой композиционные материалы с каркасом (матрицей) из полимерных пленок, образующих стенки и ребра ячеек (пор), заполненных газом. Объемное соотношение газовой и полимерной фаз в пенопластах составляет обычно от 30: 1 до 1:10.

    В соответствии с видом полимерного материала, используемого для получения пенопластов, различают пенопласты на основе поливинилхлорида, пенополистиролы, пенополиуретаны, пенопласты на основе фенолоформальдегидных смол, поропласты на основе мочевиноформальдегидных смол, вспененные синтетические каучуки, пенополиэтилен. 

    По реакции на тепловое воздействие пенопласты разделяются на термопластичные: обладают свойством размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении, например, пенополистиролыпенопласты на основе поливинилхлорида; и термореактивные: однажды затвердев (заполимеризовавшись), не способны снова размягчаться при повышении температуры, например, пенополиуретаныпенопласты на основе фенолоформальдегидных смол.

    Вспененные пластмассы, содержащие преимущественно автономные (закрытые) ячейки, называются собственно пенопластами (замкнутоячеистые пенопласты), в отличие от поропластов – материалов, в которых преобладают сообщающиеся (открытые) ячейки или тупиковые капилляры-поры (открытопористые пенопласты). Типичные представители замкнутоячеистых пенопластов – пластики с полым сферическим наполнителем, так называемые синтактные (синтактичные) пенопласты, илисферопласты. Полностью открытопористую структуру имеют сетчатые (ретикулированные) пенопласты, в которых дополнительное вскрытие ячеек достигается в результате разрушения их стенок выщелачиванием, направленным взрывом и другими специальными приемами.

    Пенопласты с модулем упругости выше 1000 МПа относят к эластичным, ниже 100 МПа – к жестким пенопластам. Промежуточное положение занимают полужесткие пенопласты. В особую категорию выделяют интегральные пенопласты – газонаполненные полимерные материалы и изделия анизотропной структуры, состоящие из легкой пористой (ячеистой) сердцевины (собственно пенопласта), постепенно переходящей в монолитную поверхностную корку. Различают однокомпонентные интегральные пенопласты (сердцевина и корка выполнены из полимера одного типа) и многокомпонентные интегральные пенопласты (сердцевина и корка выполнены из двух или трех разных полимеров).

     

    Свойства пенопласта

    Свойства пенопластов определяются типом полимеров, на основе которых получены пенопласты, относительным содержанием твердой и газовой фаз, параметрами морфологической структуры: формой, размером, строением и ориентацией ячеек. У некоторых пенопластов проявляется анизотропия свойств: их характеристики могут существенно отличаться вдоль и поперек течения композиции при формировании материала. 

    Отличительной чертой всех пенопластов является низкая теплопроводность (по теплоизоляционным свойствам пенопласты превосходят традиционные теплоизолирующие материалы) и высокая способность поглощать вибрацию и звук, благодаря чему они нашли самое широкое применение в качестве теплоизоляционных и звукопоглощающих материалов. Строение пенопластов делает их хорошими сорбентами жидких продуктов. Способность пенопластов поглощать вибрацию и звук, сорбировать водные пары и жидкости возрастает с увеличением удельной доли открытых ячеек. Гигроскопичность и водопоглощение зависят также от степени гидрофильности полимера. По сравнению с поропластами замкнутоячеистые пенопласты имеют более высокие диэлектрические свойства и меньшую газо- и паропроницаемость. Горючесть, био-, свето-, тепло- и химическая стойкость пенопластов определяются главным образом типом полимера, но эти показатели у пенопластов из-за более развитой удельной поверхности несколько ниже, чем у соответствующих им монолитных полимеров. Большинство теплоизоляционных материалов из пенопластов относится к группе сгораемых материалов, и только часть из них – к группе трудносгораемых, например, некоторые марки, пенополистирола, пенополиуретана, пенопластов на основе фенолоформальдегидных смол.

    Пенопласты всех видов дают значительную деформацию при сжатии. Различают предел прочности при сжатии у жестких пенопластов (пенополистирола марок ПС-1 и ПС-4, фенолоформальдегидных марок ФРП-1, ФФ) и предел прочности при 10%-ном сжатии у эластичных пенопластов (пенополистирол марки ПСБ, эластичные пенополиуретаны). Предел прочности при сжатии зависит от вида пенопласта, структуры, средней плотности и находится в пределах от 0, 02 (мипора марки 10) до 3 МПа (пенопласты на основе фенолоформальдегидных смол средней плотности 200 кг/м3). Предел прочности при изгибе находится примерно в тех же пределах.

    Пенопласты хорошо перерабатываются традиционными способами переработки пластмасс. Их можно резать, сверлить обычными деревообрабатывающими инструментами, склеивать клеями, обычно применяемыми для полимеров, соответствующих полимеру матрицы. В сочетании с уникальными теплоизоляционными свойствами это сделало пенопласты одним из самых распространенных видов теплоизоляционных материалов. Основные виды пенопластов, используемых в качестве теплоизоляционных материалов – пенополистирол, пенополиуретан, пенополивинилхлорид, пенопласты на основе фенолоформальдегидных смол, поропласты на основе мочевиноформальдегидных смол.

     

    Пенополистирол

    Пенополистирол – общее название пенопластов на основе полистирола. 

    Пенопласты на основе полистирола изготовляют прессовым способом (ПС), беспрессовым способом (ПСБ), экструзионным способом, а также литьем под давлением. Сырьем для изготовления пенопластов марок ПС служит эмульсионный полистирол марки Б (в виде порошка) и порофоры, а для изготовления пенопласта вида ПСБ – суспензионный, состоящий из отдельных гранул.

    Отличие беспрессового способа изготовления пенопластов вида ПСБ от стандартного, когда синтетические смолы смешиваются с газообразователем, отвердителем и другими компонентами, состоит в том, что при производстве ПСБ уже готовые гранулы полистирола вспучиваются и свариваются между собой в форме при нагревании водой или паром с температурой 80-100 °С.

    Полистирольные пенопласты — сгораемый материал; при добавлении к ним антипиренов получают трудносгораемый материал (вид ПСБ-С). Добавление антипиренов не влияет на физико-механические показатели свойств полистирольных пенопластов.

    Полистирольные пенопласты имеют в основном закрытые поры. Такие пенопласты стойки к действию пресной и морской воды, кислот, щелочей, спиртов, но нестойки к действию органических растворителей (бензола, бензина и других нефтепродуктов).

    • Средняя плотность полистиролов вида ПС: от 40 до 200 кг/м3.
    • Средняя плотность полистиролов вида ПСБ: от 20 до 40 кг/м3.
    • Температура применения полистиролов вида ПС: от -180 до +60 ° С.
    • Температура применения полистиролов вида ПСБ: от -180 до +70 ° С.

     

    Пенополиуретан

    Пенополиуретаны – общее название пенопластов на основе полиуретанов. 

    Пенополиуретаны получают в результате сложных реакций, протекающих при смешивании полиэфира, диизоцианата или полиизоцианата, вспенивающего агента в присутствии катализатора, эмульгатора и добавок. Изменяя состав смеси, можно получать пенополиуретаны с различными свойствами. Полиэфиры применяют простые и сложные. По виду полиэфира получают жесткие или эластичные пенополиуретаны. Диизоцианат – вещество, содержащее уретан. Катализаторы регулируют реакцию образования полиуретана, его вспенивание и отверждение. Эмульгаторы – поверхностно-активные вещества, позволяющие получить равномерную структуру пенополиуретана, однородного по свойствам. В качестве добавок при изготовлении пенополиуретана применяют газообразователи – вещества, обеспечивающие пористость материала, антипирены, повышающие его огнестойкость, и красители. Пенополиуретан изготовляют непрерывным способом, способами заливки и напыления. Промышленность выпускает различные эластичные и жесткие пенополиуретаны.

    Полиуретановый эластичный поропласт ППУ-Э изготовляют путем взаимодействия сложного полиэфира П-2200 с диизоцианатом в присутствии соответствующих добавок. Для получения пенополиуретана со свойствами самозатухания к этим компонентам добавляют трихлорэтилфосфат. ППУ-Э имеет открытопористую структуру, поэтому при изоляции промышленных объектов с отрицательными температурами применяют пароизоляционный слой из различных синтетических материалов. Цвет неокрашенного ППУ-Э от белого до желтого. Сохраняет свои эластичные свойства при температуре от -15 до +100 °С. Негигроскопичен. Стоек к воздействию бензина и смазочных масел. Горит, выделяя при этом значительное количество теплоты и дыма. Промышленность выпускает самозатухающий эластичный поропласт марки ППУ-Э-40-08с. ППУ-Э используют в качестве тепло-, звукоизоляционного и амортизационного материала. Температура изолируемой поверхности должна быть не ниже -180 °С.

    • Средняя плотность: от 40 до 70 кг/м3
    • Водопоглощение за 24 ч по объему: от 1 до 3%
    • Теплопроводность при средней температуре 293 °К: от 0, 029, до 0, 04 Вт/(м·К)
    • Температура применения: от –180 до +120 °С
    • Горючесть – трудновоспламеняемые материалы

     

    Поливинилхлорид

    Поливинилхлорид – термопластичный полимер, содержащий до 56, 8% связанного хлора, что обеспечивает его пониженную горючесть по сравнению с полистиролом и позволяет отнести его группе трудносгораемых и трудновоспламеняемых материалов.

    Пенопласты на основе поливинилхлорида изготовляют прессовым (жесткие пенопласты ПХВ-1, ПХВ-2, эластичные ПВХ-Э) и беспрессовым (жесткий пенопласт ПВ-1) способами. В качестве полимера используют латексные поливинилхлориды марок ПВХ-Л5, ПВХ-Л7, в качестве газообразователей – порофор ЧХЗ-57, углекислый аммоний и бикарбонат натрия. Чтобы изготовить эластичные пенопласты, вводят пластификаторы.

    При применении для тепловой изоляции пенопластов из поливинилхлорида может возникнуть коррозия изолируемых металлических поверхностей в результате выделения хлор-ионов, которые могут образовываться из-за частичного разложения полимера, содержащего хлористые соединения. Поэтому эти материалы испытывают на содержание свободного хлор-иона.

    Пенопласт ПХВ обладает жесткой замкнуто-ячеистой структурой. Цвет от белого до желтого. Стоек к воздействию нефти и керосина. Трудносгораемый материал. Промышленность выпускает пенопласт ПХВ-1 средней плотностью 85-115 кг/м3 и ПХВ-2 средней плотностью 150-195 кг/м3. Теплопроводность колеблется от 0, 035 до 0, 058 Вт/(м·К). Водопоглощение за 24 ч не более 4 %.

     

    ист: Ижора-Строй

Просмотр 1 сообщения - с 1 по 1 (всего 1)
  • Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.