Пенопласты и поропласты применение
Пенопласт: описание,фото,виды,характеристики,недостатки
Низкая плотность и небольшой вес, отличные теплотехнические характеристики и неплохая звукоизоляция делают пенопласт одним из самых востребованных теплоизоляционных материалов. Современные технологии позволяют выпускать различные виды пенопласта, которые отличаются характеристиками, стоимостью и предназначением. Знание отличий поможет выбрать оптимальный материал для различных работ.
Пенопласт — прежде всего великолепный тепло- и звукоизолятор. Небольшой слой такого теплоизолятора способен сохранять тепло внутри зданий даже в самые холодные зимы.
Утеплять этим материалом можно практически все: наружные и внутренние стены, крыши, полы и даже трубопроводные магистрали. Благодаря малому весу даже толстый слой пенопласта не оказывает существенную нагрузку на перекрытия, несущие конструкции или фундамент.
Что дает применение пенопласта?
• сокращение расходов на строительные и монтажные работы;
• экономию тепловой энергии для отопления зданий;
• уменьшение стоимости оборудования для отопления (достигается уменьшением его количества);
• уменьшения конструктивной толщины стен, позволяющей увеличить полезную площадь зданий;
• создание повышенного температурного комфорта зданий;
• экологическая безопасность строительного сооружения.
ПОЖАРОУСТОЙЧИВОСТЬ – это одна из важнейших характеристик, которой должен отвечать качественный строительный материал. Пенополистирол не поддерживает горение, и его температура вспыхивания практически в два раза превышает аналогичную у древесины. Кроме того, при горении пенопласт высвобождает в 8 раз меньшее количество энергии, чем древесина. Это значит, что температура пламени при горении пенополистирола ниже.Пенопласт воспламеним только при непосредственном контакте с открытым огнем. При прекращении воздействия происходит самозатухание в течение 4 секунд. Такие характеристики делают его пожаробезопасным строительным материалом.
Единственный недостаток пенополистирола в том, что при горении он выделяет в атмосферу токсичные газы. Поэтому при строительстве здания следует предотвратить возможность контакта утеплителя с открытым огнем.
Пенопласт не обладает высокой плотностью (в 50 раз ниже, чем у воды), но, тем не менее, он показывает превосходную сопротивляемость при равномерных механических нагрузках, как на растяжение, так и на сжатие.
Пенопласт способен годами выдерживать давление, не деформируясь, не разрушаясь и не изменяя своих физических свойств. Наглядной иллюстрацией может стать его широкое использование при строительстве взлетно-посадочных полос. Показатель прочности во многом зависит от толщины пенополистирольной плиты и от соблюдения правил ее укладки.
Долговечность пенопласта выявлялась в ходе исследований, как в лабораторных условиях, так и в естественных.
Поскольку пенополистирол – это, по сути, пластмасса, ученые ожидали получить высокие показатели долговечности. В ходе исследований их ожидания полностью оправдались.
Из чего производят пенопласт
- Вспенивание.
- Сушка.
- Стабилизация.
- Резка.
- Созревание.
- Выпекание.
Одна из методик предполагает после стабилизации переход к выпеканию, минуя 2 предыдущих этапа. Не так давно на рынке появился современный вариант материала – пенопласт экструдированный. Он отличается от классического меньшим размеров ячеек и их полной закрытостью. Такой материал был признан более технологичным, но обычный пенополистирол до сих пор является наиболее востребованным, его можно использовать в качестве утеплителя стен из любых материалов: стеновые блоки, бетонный монолит, дерево, кирпич и многое другое.
Технические характеристики
| Параметры | Значения | Комментарии |
|---|---|---|
| Прочность на сжатие при 10% линейной деформации | От 0,05 до 0,16 мПа | Показатели прочности напрямую зависят от полимера, из которого произведен пенопласт. Например, фенолоформальдегидные имеют более высокие значения прочности. |
| Теплопроводность | От 0,038 до 0,043 вт/мГрад | Параметр также зависит от марки стройматериала. |
| Морозостойкость | До 200 циклов – обычный |
Виды пенопласта
Подразделяется на следующие виды:
- полистирольные;
- полиэтиленовые;
- поливинилхлоридные;
- полиуретановые.
Полистирольный
Есть два способа производства этого вида пенопласта:
- Беспрессовый. Эта разновидность знакома каждому человеку. Покупая технику для дома, можно обратить внимание на то, что она упакована в пенопласт, состоящий из маленьких скрепленных между собой шариков. Он очень хрупок, его можно раскрошить и поломать руками.
- Прессовый. А вот этот вид раскрошить будет гораздо сложнее. Гранулы такого пенопласта плотнее сцеплены между друг другом. Технология производства гораздо сложнее и дороже, чем у беспрессового, поэтому он встречается значительно реже.
Полистирольные разновидности пенопласта имеют один существенный минус — высокую гигроскопичность.
Рекомендуем: Напольное покрытие линолеум, что это такое, виды, характеристики. Как правильно выбрать для своего дома?В полости, которые находятся между «шариками» и гранулами, попадает водяной пар.
Этот материал «не дышит», поэтому пар никуда не уходит и при воздействии минусовых температур может замерзать, разрушая структуру.
Даже при отсутствии воздействия холода, накапливаемый пар ухудшает теплоизолирующие свойства пенопласта и увеличивает влажность в помещении.
Экструзионный пенопласт лишен таких минусов, так как однороден по своей структуре. Он распространен в производстве одноразовых столовых приборов, посуды, упаковок для пищи.
Про долговечность полистирольного пенопласта можно сказать, что у беспрессового она составит от 10 до 35 лет. Экструзионный прослужит гораздо дольше, около 50-70 лет. Конечно, срок эксплуатации напрямую зависит от производителя материала и воздействия разрушающих факторов на месте монтажа.
Полиуретановые
Одним из примеров полиуретанового пенопласта является поролон. Он имеет пористую структуру, хорошую пропускную способность воздуха и пара, высокую эластичность. Используется в мебельном производстве, как в качестве обивки, так и в качестве наполнителя.
На его основе изготавливается множество бытовых предметов. Легко воспламеняется и выделяет опасные вещества, которые токсичнее, чем у полистирольных пенопластов. Причиной этому служит синильная кислота в составе. Крайне недолговечен, желтеет и разрушается при воздействии внешних факторов, таких как ультрафиолет.
Поливинилхлоридные ![]()
Сам по себе поливинилхлорид это — термопластичный полимер, который содержит до 56,8 % связанного хлора, что делает его трудносгораемым. Может изготовляться как прессовым, так и безпрессовым способами. По своим свойствам аналогичен экструдированному пенополиэтилену.
В нем отсутствуют ядовитые вещества. При горении поливинилхлоридный пенопласт затухает самостоятельно.
Обладает высокой эластичностью, но может подвергнуть коррозии металлические конструкции, рядом с которыми находится.
Полиэтиленовые
Достаточно часто встречается в повседневной жизни. Выглядит как полупрозрачная пленка, состоящая из воздушных пупырышек.
Она используется для заворачивания в нее хрупких вещей и легкоповреждаемой техники, отлично справляется со своей функцией защиты от повреждений.
Полиэтиленовый пенопласт очень эластичен и имеет различную толщину, от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. По прочности схож с экструдированным пенополистиром, но отличительной особенностью является его нетоксичность. Считается экологичным материалом с долгим сроком эксплуатации. Огнеопасен.
Недостатки пенопласта
Этот материал очень популярен и используется практически везде, он занимает лидирующие позиции в спросе на теплоизоляционные материалы. Может применяться как в бытовых целях, так и в массовом строительстве. При всей своей популярности, многие просто не знают всех недостатков которыми обладает этот продукт.
Легкая воспламеняемость
Несмотря на множество различных видов пенопласта, ни один из них не может долгое время противостоять огню, при длительном воздействии высоких температур он загорается и превращается в жидкую массу. Дым, выделяемый при горении, может парализовать дыхательную систему человека.
Рекомендуем: Что такое строительная арматура, для чего служит и где применяется? Производство, характеристики, виды и критерии выбораИменно из-за этого минуса материал не подходит для отделки вентиляции. Там будет постоянный приток кислорода и незаполненное пространство. В таком случае, потушить пожар будет очень проблематично.
Ломкость
Правильно монтировать данный материал достаточно сложно, он сильно крошится и ломается. Очень хрупок: например, если потолок утеплили пенопластом, то при хождении по чердаку можно повредить теплоизоляцию.
Гигроскопичность
Гигроскопичность — это свойство материала поглощать влагу. Не рекомендуется использование пенопласта в сырых, влажных помещениях. Он будет не лучшим выбором для отделки подвала или ванной комнаты, а вот экструдированный пенополистирол достойно выдержит такое испытание.
Высокая чувствительность к растворителям
При склейке пенопластовых плит, нужно обязательно убедиться в том, что материалы совместимы. Некоторые клеевые составы могут разъесть пенопласт.
Отличное жилье для мышей
Этот стройматериал обладает всеми свойствами для того, чтобы мыши захотели там поселиться: хорошо сохраняет тепло, легок в «прогрызании» и обеспечивает надежную защиту.
Чтобы этого избежать, требуется покрыть материал минватой, которая отпугнет грызунов своим резким запахом. Можно оббить пенопласт металлическими вставками — это трудозатратно, но они станут непреодолимой преградой для мышей.
Недолговечность
Примерно через каждые десять лет материал придется менять, а при воздействии на него разрушительных факторов — еще раньше.
Токсичность
Пенопласт опасен не только при горении. Из-за длительного воздействия времени и отсутствия своевременной замены, он начинает вырабатывать вредное вещество — мономер стирола.
При его установке в невентилируемом помещении, там будет стоять специфический запах, который оказывает негативное влияние на здоровье человека.
Паробарьер
При монтаже следует учитывать, что пенопласт «не дышит«, следовательно, если установить его в помещение без искусственной вентиляции, это даст повышенную влажность и постоянный конденсат на стеклах.
Трудность в установке из-за большого количества стыков
Очень сложно теплоизолировать поверхности сложной формы. Листы пенопласта достаточно небольшие и не выйдет закрыть потолок или пол одним монолитным слоем.
Придется потратить много усилий, чтобы подогнать утеплитель вплотную и заделать все стыки.
В заключении можно сказать, что пенопласт обладает рядом качеств, которые не свойственны другим материалам, следовательно, является незаменимым для некоторых строительных работ: теплоизоляционных, конструкторских.
Его популярность широко распространена, даже несмотря на некоторые недостатки. Он легок в использовании и достаточно дешев, поэтому станет отличным выбором.
Особенности и способы монтажа
Малый вес и простота обработки – отличительные черты этого стройматериала. Резать его можно с помощью острого ножа или ручной пилы, в зависимости от толщины. Данный стройматериал крепится к поверхностям даже с помощью обычного клея. При необходимости можно усилить конструкцию дюбелями.
Вспененные полимеры : классификация, сравнительная характеристика
Одними из первых технологию вспенивания полиэтилена разработали специалисты японской компании Sekisui Chemical Co. Ltd.. В 1968 году появился материал Softlon - вспененный полиэтилен низкой плотности ПВД (LD-PE), молекулярно сшитый высоким излучением (радиационно сшитый) по технологии, разработанной собственными силами тогда еще небольшой компании. Новый материал получился с уникальными теплоизоляционными и пластичными свойствами. В 1971 году Sekisui организовывает первое в Европе производство пенополиэтилена совместно со швейцарской компанией ALVEO, которая 1973 году полностью перешла под ее контроль.
Вспененный полиэтилен, (Пенополиэтилен ППЭ - expended polythene EPE) относится к так называемому классу газонаполненных (пенополимеров или поропластов) термопластичных полимеров (термопластов).
Пенолимерами принято называть органические высокопористые материалы, получаемые из синтетических смол. Их часто называют пенопластами или поропластами, а также газонаполненными ячеистыми пластмассами. Пенополимеры представляют собой гетерогенные дисперсные системы, состоящие из твердых и газообразных фаз.
Газонаполненные пластмассы - это двухфазные системы, состоящие из полимерной матрицы и относительно равномерно диспергированной газовой фазой. Такая структура пластмасс обуславливает некоторую общность их свойств, а именно - чрезвычайно малую массу, высокие тепло- и звукоизоллляционные характеристики.
Пенополимеры различают на основе термопластичных полимеров с линейной структурой - пенополиолефинов (полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, полипропилен и др.) и термореактивных - на основе полимеров с пространственной структурой (фенолформальдегидные, мочевиноформальдегидные, ненасыщенные полиэфиры, эпоксидные, полиуретановые и др.). Для термопластичных пенополимеров опасны температуры, близкие к температуре текучести, когда значительно снижается прочность материала, и избыточное давление газа может разрушить материал.
В зависимости от физической структуры ячеек пенополимеры можно условно разделить на три группы: пенопласты, порополимеры и сотополимеры.
Пенопласты представляют материалы с ячеистой структурой, в которой газообразные наполнители изолированы друг от друга и окружающей среды тонкими слоями полимерного связующего. Замкнутоячеистая структура обеспечивает хорошую плавучесть и высокие теплоизоляционные свойства. Прочность их невелика и зависит от плотности материала. Примером пенопласта служить вспененный полистирол. Объемная масса таких пенополимеров колеблется от 20 до 300 кг/м3.
Поропласты с открытой пористой структурой, вследствие чего присутствующие в них газообразные включения свободно сообщаются друг с другом и окружающей атмосферой. Их кажущая плотность изменяется от 5-90 до 90-800 кг/м3. Примером поропласта является пенополиэтилен.
Сотопласты изготовляют из тонких листовых материалов, которым придают вначале вид гофра или волокна, а затем соединяют в виде сот. Материалом служат различные ткани, которые пропитываются различными связующими. Для сотопластов характерны достаточно высокие теплоизоляционные, электроизоляционные свойства и радиопрозрачность. Здесь примером может служить материал с торговой маркой Tyvek компании DuPont.
Для производства вспененных полимерных изделий существует два основных метода создания газообразной среды: физический (прямой впрыск газа в расплав полимера) и/или химический (с помощью добавления при переработке агентов (добавок) разлагающихся с выделением газа), не считая случая производства полиуретановых пен, в которых газ выделяется в результате химической реакции компонентов при формовании.
У обоих методов есть достоинства и недостатки. Использование физических газообразователей экономически более выгодно, но требует специального оборудования и соблюдения очень строгих предупредительных мер взрывопожаро-безопасности. Химические вспениватели можно применять на стандартном оборудовании, при этом не требуются специальные меры пожарной безопасности. В качестве вспенивающего агента может применяться множество соединений в зависимости от требуемых свойств готовой продукции и типа используемого материала.
Вспененные изделия могут принимать любую физическую форму – плиты, пленки, листа, обруча, нити, прутка, профиля, слоеных плит и т.п.. Удельный вес (плотность) вспененных изделий обычно находится в диапазоне от 5 до 800 кг/м3 с размером вспененной ячейки от 0,05 мм до 15 мм. Содержание количества ячеек в структуре материалов можно изменять от 0 до 100 %, в зависимости от выбранных сырья и технологического процесса.
Вспенивание термопластов может осу¬ществляться как при литье под давлением, так и при экструзии.
По виду создания при производстве межмолекулярной связи между ячейками, вспененные полимеры можно так же условно разделить на три группы со сшитой структурой молекул, несшитые и отдельно сформированные из каплеобразных структур наподобие гранул с использованием первых двух методов.
При производстве вспененных изделий могут использоваться добавки (агенты) улучшающие стабильность, например глицерол моностиарат (glycerol monostearate), перфорирующие добавки для ускорения и улучшения газообмена в материале и замещения газов воздухом. Также, по выбору производителя, применяются множество других добавок изменяющих и/или улучшающих свойства изделий. Это могут быть антиоксиданты (для замедления процессов термоокислительного разрушения), нуклеаторы (nucleating - для увеличения жесткости), окрашивающие пигменты, антиперены (для снижения горючести).
Общий класс вспененных пенополимеров можно условно классифицировать по базовому вспениваемому полимеру, структуре вспененного изделия и виду межмолекулярной связи, что представлено виде блок-схемы:
Классификация вспененных полимеров
Сравнительная характеристика вспененных полимеров
Специфические особенности газонаполненных пластмасс определяют техническую направленность и экономическую эффективность их применения в различных областях промышленности. Благодаря низкой средней плотности, высоким тепло- и звукоизоляционным свойствам, повышенной удельной прочности, а также ряду ценных технологических и эксплуатационных свойств пенопласты не имеют аналогов среди традиционных строительных материалов.
Эти материалы характеризуются высокой удельной прочностью, значительно выше, чем у конкурентных изделий. Однако большинству газонаполненных пластмасс свойственны определенные недостатки. Существенно ограничивают возможность их применения: пониженные огнестойкость, теплостойкость и температуростойкость при температурах больше 200 0С. Кроме того, процессы деструкции ("старения") этих материалов, биостойкость в процессе длительной эксплуатации до конца не изучены.
Так же в условиях длительно приложенных статических напряжений у поропластов развиваются деформации ползучести, снижающие формостабильность материала. При использовании пенополимеров в элементах конструкций значительные деформации недопустимы, поэтому в качестве критерия сопротивляемости поропластов действию статических напряжений принимается характер и величина деформирования материала во времени. Деформируемость поропластов зависит от величины и длительности действия приложенных напряжений. При больших нагрузках (0,4 - 0,45 от предела прочности при сжатии) ползучесть интенсивно развивается во времени.
Условия эксплуатации в качестве строительных теплоизоляционных материалах определяются типом конструкции и регионом строительства. Периодическое увлажнение (попеременное увлажнение и высушивание) наиболее интенсивно снижает прочностные и упругие характеристики поропластов (до 40 % в зависимости от вида полимерной основы).
Циклическое замораживание - оттаивание также снижает прочность поропластов. Так, после 25 циклов испытаний при сжатии немодифицированных полистирольных и полиэтиленовых пен снижение прочности составляет 13 - 15 %, поливинилхлоридных от 2 - 15 %, фенольных - 22 %.
Номенклатура и свойства вспененных материалов весьма обширна и разнообразна. В России для применения вспененных полимеров в качестве теплоизоляционных материалов установлен ГОСТ 16381-77 ТИМ, в котором они классифицированы по следующим основным признакам:
1. По виду исходного сырья . Теплоизоляционные материалы могут быть органическими и минеральными. Зарубежные марки пенополиэтилена измеряются по стандарту ISO 1923 (1981)
2. По форме и внешнему виду . Материалы подразделяются на штучные изделия (плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, скорлупы, сегменты), рулонные и шнуровые (маты, шнуры).
3. По средней плотности . В отличие от многих других строительных материалов марка теплоизоляционного материала устанавливается не по показателю прочности, а по величине средней плотности, которая выражается в кг/куб.м.
По этому показателю теплоизоляционные материалы делят на следующие марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500. Марка теплоизоляционного материала представляет собой верхний предел его средней плотности. (например, изделия марки 100 могут иметь среднюю плотность равную 75-100 кг/куб.м).
Метод определения плотности за рубежом описан в стандарте ISO 845 BS4443 Part 1, Method 2, DIN 53420 1978
4. По жесткости . Теплоизоляционные материалы подразделяются на следующие виды: мягкие, полужесткие и жесткие. Кроме того, выпускаются изделия повышенной жесткости и твердости, хорошо сопротивляющиеся внешним нагрузкам.
Так, к жестким материалам, наиболее широко используемым в строительной теплоизоляции относятся изделия, имеющие R(cж) - предел прочности при сжатии при 50%-ной деформации более 0,15 Мпа, эластичные - менее 0,01 Мпа (полужесткие занимают промежуточное положение).
5. По способу порообразования . Теплоизоляционные материалы делят на следующие виды:
материалы с волокнистым каркасом; вспученные материалы; вспененные материалы; материалы с пористым заполнителем; материалы с выгорающими добавками;материалы с пространственным каркасом.
6. По горючести . Теплоизоляционные материалы подразделяются согласно CниП 21-01-97.
7. По теплопроводности . Материалы и изделия подразделяются на классы:
А - низкой теплопроводности ( Органические теплоизоляционные материалы
Производство изделий из вспененных термопластов целесообразно из-за возможности получения таких уникальных свойств материалов как: Малый, по сравнению с монолитным изделием тех же размеров, удельный вес; Низкий уровень внутренних напряжений; Хорошие акустические свойства; Повышенная жесткость при меньшем весе; Высокая размерная точность;
Отсутствие утяжек и коробления.
Практически все вспененные полимерные материалы отличают такие особенные свойства как:
Отличная гибкость, эластичность; Хорошая водо- и паронепроницаемость; Низкая теплопроводность; Отличные звуко- и шумопоглощающие свойства;Химическая стойкость и экологическая безопасность
Среди большого разнообразия газонаполненных материалов быстро растущую популярность завоевывают вспененные полиолефины (полиэтилен, полипропилен), жесткий экструзионный пенополистирол, а также жесткий пенополиуретан. Различаются материалы, предназначенные для комплексной защиты ограждающих конструкций снаружи (плиты из пенополистирола или пенополиуретана) и изнутри (полотна пенополиэтилена).
Ниже в таблице приведены усредненные сравнительные физико-механические свойства наиболее распространенных пенополимеров:
Общие свойства и характеристики пенопласта
Пенопласт – это разновидность композитного материала низкой плотности или пеноматериала, одним из компонентов которого является полимер, вторым компонентом – газ. Другими словами, пенопласт является наполненной газом пластической массой. Как правило, пенопласты, в отличие от поропластов, имеют строение в виде изолированных ячеек или отвердевших пен. Ячейки состоят из замкнутых полостей, которые не соединены между собой и в качестве разделителя имеют стенки полимерной матрицы. Отличие поропластов от пенопластов состоит в том, что первые обладают губчатой структурой (поры не изолированы). Система пор, связанных между собой, является главным признаком поропластов.
Отметим, что определение пенопластов и поропластов, данное выше, достаточно условно, т.к. во многих случаях в пенопласте значительное количество ячеек соединено между собой, а в поропласте может быть изолировано. На сто процентов можно говорить об изоляции лишь в том случае, если материал состоит из отдельных вспененных гранул, например популярный в строительстве пенопласт пенополистирол. Точнее будет называть пенопластом любой наполненный газом пластик, который был произведен вспениванием изначально вязко-текучей или жидкой композиции полимера с дальнейшим отверждением последней.
Производство вспененных пластмасс
Выпуск пенопластов в промышленных условиях заключается в том, что газ распределяется в полимере, который в данном случае является полуфабрикатом. Это может быть расплав, раствор, расплаве, дисперсия, жидкий олигомер и т.д. Либо в процессе производства газ не добавляется, а создаются условия для самостоятельного выделения необходимого объема газа в массе полимерного связующего. Это может происходить непосредственно в ходе синтеза или модификации исходного полимера, яркий пример такого материала – пенопласт ППУ (пенополиуретан).
Технологический процесс получения пенопластов использует разнообразные способы достижения эффекта вспенивания, их можно разделить на следующие виды:
- нагнетание газа под давлением в полимерную систему;
- добавление в полимерную систему химических агентов порофоров или газообразователей, которые при определенных условиях разлагаются с выделением газообразных соединений;
- добавление веществ, которые выделяют газ в ходе химической реакции между собой или с другими компонентами системы;
- перемешивание при помощи механических устройств в присутствии пенообразователей или так называемое «барботирование»;
- введение в полимерную матрицу легко испаряющихся жидкостей, создающих газовую фазу при повышении температуры;
- другие реже используемые операции.
Различные способы получения вспененной структуры позволяют варьировать свойства готовой продукции в зависимости от исходного состава системы и условий отверждения композиции. В частности, можно получить пенопласт более открытой или замкнутой структурой, разной плотности, различных размеров ячеек и т.п.
Производство пенопласта
Машины и оборудование для производства пенопластов делится на типы, которые зависят от метода получения конечного материала и технических характеристик начального полимера, предназначенного для вспенивания.
Виды пенопласта по методу производства. Экструдированный пенопласт, чаще всего встречается полиэтилен, производят из полимера вспениванием в цилиндре экструдера, либо в элементах формующей оснастки. Пенополистирол или ПСВ производится в виде бисерных гранул, содержащих легкокипящий пентан, которые затем для вспенивания обрабатываются горячим паром непосредственно в форме.
Уже упомянутый выше пенополиуретан получают и перерабатывают в изделия методом впрыска двухкомпонентной смеси на специальных заливочных машинах под давлением. Причем таким образом получают изделия и из мягкого (поролон) ППУ, и жесткого (изоляция труб, детали интерьера автомобиля), так называемого интегрального пенополиуретана. Компонентами для смеси являются полиол и изоцианат, реагирующие с выделением углекислого газа. Их химические особенности и соотношение при впрыске определяют свойства получаемых изделий. Смешение полиола и изоцианата из-за их высокой реакционной способности обычно происходит в головке высокого давления непосредственно перед впрыском в полость в формы.
Рис. 1 Мягкая мебель – основной рынок для эластичного ППУ (поролон).
Простейшие изделия из вспененных пластмасс можно получать и на стандартных машинах для переработки полимеров, например ТПА или экструзионных линиях. Для этого в состав композиции необходимо добавить специальные концентраты добавок веществ, разлагающихся в ходе техпроцесса, так называемых порофоров. Обычно при этом не достигается значительного вспенивания изделий, соответствующей экономии сырья и улучшения свойств готового продукта, однако на его поверхности могут появиться нежелательные следы выхода газа по полимерной массы – дефект «серебрения». Строго говоря, при этом методе получается слегка подвспененная монолитная деталь, а не пенопласт в классическом понимании.
Детали из поропластов можно также выпускать путем вымывания растворимого наполнителя из пластиковой заготовки. Другой редкий способ заключается в спекании порошкообразных пластмасс, причем он подходит и для других материалов, например некоторых металлов. Также пенопласт можно получать при конденсационном структурообразовании, возможного в растворах полимеров. Родственные пенопластам материалы получаются добавлением в полимерную матрицу полых наполнителей, заполненных газом, в том числе микрокапсул различной природы. Таким образом производят газонаполненные пластмассы.
Полимеры, пригодные для вспенивания, и вспениватели
Большинство известных полимеров вполне можно наполнять газами, получая пенопласт. При этом крупнотоннажные пенопласты промышленность производит в основном на основе полистирола (вспененный полистирол, ПСВ), полиэтилена (вспененный ПЭ), поливинилхлорида (пеноПВХ), полиуретанов (ППУ), полипропилена (вспененный ПП). Реже используются полиреактивные, как и ППУ, материал, например эпоксидные, карбамидные, фенольные смолы, а также кремнийорганические полимеры.
Главным образом, при вспенивании в промышленности применяются следующие газообразователи: имеющие в составе азот (азосоединения, нитросоединения, карбонат аммония и т.п.) и легкокипящие жидкости — изопентан, разновидности фреона, метиленхлорид.
Свойства изделий из пенопластов
Современная индустрия производит эластичные (мягкие) и жесткие (интегральные) пенопласты, имеющие ячейки размером 0,02—2 мм, максимум до 5 мм. Эти материалы обладают очень высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами и очень низкой кажущейся плотностью (от 0,02 до 0,5 г/см2). Другие характеристики пенопластов, такие как механические и электрические свойства, газопроницаемость, водо- и химическая стойкость и т.п. зависят от химического состава и рецептуры изначальной полимерной системы и от метода производства и структуры изделия.
Детали из пенопласта, как правило, не нуждаются в дальнейшей постобработке. То есть количество отходов при производстве и эксплуатации таких изделий низкое. Этот факт вкупе с уже озвученными преимуществами делает пенопласт очень привлекательной для изготовителей изделий из пластиков.
Области применения пенопластовых изделий
Теплопроводность любых вспененных материалов очень низкая, что определяющих широкий спектр их применения в самых различных областях человеческой жизни.
Рис 2. Относительно новое применение пенопласта – одноразовые лотки для пищи.
Описываемые изделия широко применяются как утеплитель и звукоизоляционный материал в строительстве, теплоизоляции трубопроводов, в судостроении и самолётостроении, в машиностроении (изоляция холодильников и химических реакторов), автопроме и во многих других областях. Пенопласт применяют при производстве многослойных конструкций (сэндвич-панели), различных плавучих средств, изоляционных листов, амортизирующих прокладок. Широчайшую популярность завоевал вспененный полистирол в разнообразной таре и упаковки, в том числе для бытовой техники и электроники, а также в виде лотков для пищевых продуктов. Огромный объем производства эластичного пенополиуретана необходим для выпуска мягкой мебели, матрацев и зимней одежды. Срок эксплуатации таких изделий может достигать десятков лет.
Поропласты
Газонаполненные пластмассы — сверхлегкие пластические материалы, получаемые на основе различных синтетических полимеров. Напоминают структуру застывшей пены. Наполнитель таких материалов — газ.
Содержание
Свойства
Газонаполненные пластмассы характеризуются высокой тепло-, звуко- и электроизолирующей способностью. Химические и механические свойства газонаполненных пластмасс и их теплостойкость в значительной степени определяются свойствами исходных полимеров, а изоляционные характеристики — особенностями физического строения. Газонаполненные пластмассы могут быть получены из всех известных в настоящее время полимеров.
Подразделение газонаполненных пластмасс
По структуре материала
- C замкнуто-ячеистой структурой (пенопласты).
- C открыто-пористой структурой (поропласты), в которых элементарные ячейки или поры сообщаются между собой и с окружающей атмосферой.
Особый вид газонаполненных пластиков — синтактические пены, вид газонаполненных пластиков, наполнителями в которых служат полые сферические частицы (из синтетических полимеров, стекла и др.), равномерно распределенные в полимерном связующем.
По виду применяемых смол и полимеров
- Полистирольные: изготавливаются из вспенивающего полистирола с добавкой или без добавки антипирена.
- Фенольные: изготавливаются из резольных или новолачных фенолформальдегидных смол и фенольных спиртов.
- Полиуретановые: изготавливаются из полиэфиров и полиизоцианатов с добавкой антипирена.
- Поливинилхлоридные: изготавливаются из поливинилхлоридных смол.
- Карбамидные: изготавливаются из карбамидоформальдегидных смол.
По реакции на тепловое воздействие
- Термопластичные: размягчаются при нагревании и затвердевают при охлаждении. К термопластичным относятся пенополистиролы, пенопласты на основе поливинилхлорида.
- Термореактивные: однажды затвердев (пройдя полимеризацию), не способны размягчаться при повышении температуры. Термореактивными являются, например, пенополиуретаны и пенопласты на основе фенолоформальдегидных смол.
Применение
Газонаполненные пластмассы применяют в авиастроении, автомобилестроении, в мебельной промышленности, при строительстве жилых домов и др.
В частности поролон - мягкий упругий поропласт на основе пенополиуретана. Название "поролон" происходит от названия торговой марки "Поролон" В современных спасательных жилетах используют пенопласт(пенополистирол) вместо натуральной пробки.
См. также
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Поропласты" в других словарях:
ПОРОПЛАСТЫ — один из видов газонаполненных пластиков … Большой Энциклопедический словарь
поропласты — один из видов газонаполненных пластиков. * * * ПОРОПЛАСТЫ ПОРОПЛАСТЫ, один из видов газонаполненных пластиков (см. ГАЗОНАПОЛНЕННЫЕ ПЛАСТИКИ) … Энциклопедический словарь
Поропласты — пористые пластмассы, газонаполненные пластмассы, имеющие губчатую структуру, т. е. пронизанные системой сообщающихся между собой каналов пор и полостей. См. также Пенопласты … Большая советская энциклопедия
ПОРОПЛАСТЫ — см. Пенопласты … Химическая энциклопедия
ПОРОПЛАСТЫ — см. в ст. Газонаполненные полимеры … Большой энциклопедический политехнический словарь
поропласты — поропл асты, ов, ед. ч. пл аст, а … Русский орфографический словарь
НАПОЛНИТЕЛИ — вещества или материалы, к рые вводят в состав полимерных композиц. материалов (напр., пластич. масс, резин, клеев, герметиков, компаундов, лакокрасочных материалов) с целью модификации эксплуатац. св в, облегчения переработки, а также снижения их … Химическая энциклопедия
Поропласты
ПОРОПЛАСТЫ — см. Пенопласты … Химическая энциклопедия
ПОРОПЛАСТЫ — см. в ст. Газонаполненные полимеры … Большой энциклопедический политехнический словарь
поропласты — поропл асты, ов, ед. ч. пл аст, а … Русский орфографический словарь
НАПОЛНИТЕЛИ — вещества или материалы, к рые вводят в состав полимерных композиц. материалов (напр., пластич. масс, резин, клеев, герметиков, компаундов, лакокрасочных материалов) с целью модификации эксплуатац. св в, облегчения переработки, а также снижения их … Химическая энциклопедия
Поропласт
Краткий электронный справочник по основным нефтегазовым терминам с системой перекрестных ссылок. — М.: Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина . М.А. Мохов, Л.В. Игревский, Е.С. Новик . 2004 .
Синонимы:Смотреть что такое "Поропласт" в других словарях:
поропласт — поропласт … Орфографический словарь-справочник
поропласт — сущ., кол во синонимов: 2 • пенополивинилхлорид (2) • пластик (31) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
поропласт — (газонаполненные ячеистые пластмассы, пенопласт) Органические высокопористые материалы, получаемые из синтетических смол. Источник: Толковый строительно архитектурный словарь под ред. Бакулина А. А … Строительный словарь
поропласт — (2 м) … Орфографический словарь русского языка
поропласт — поропла/ст, а … Слитно. Раздельно. Через дефис.
поропласт — іменник чоловічого роду … Орфографічний словник української мови
поропласт — Газонаполненная пластмасса с сообщающимися порами … Политехнический терминологический толковый словарь
Читайте также: