Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Теплоизоляционные пластмассы

Теплоизоляционные пластмассы


Тепло- и звукоизоляционными свойствами обладают пластмассы с ячеистой и пористой структурами. Образование таких структур возможно химическим, физическим и механическим способами. Сущность химического способа заключается во вспенивании полимера газами, образующимися при разложении газообразователя или в результате взаимодействия исходных компонентов. При физическом способе ячеистая структура образуется при интенсивном расширении растворенных в полимерной композиции газов при снижении давления и повышении температуры массы. При механическом пенообразовании ячеистая структура формируется вследствие интенсивного перемешивания. Особый вид ячеистой (сотовой) структуры получают при склеивании гофрированных листов или блоков с последующим их фиксированием термореактивными полимерами.
Теплоизоляционные пластмассы относятся к наиболее легким материалам. Их плотность колеблется от 10 до 200 кг/м3, теплопроводность - от 0,03 до 0,05 Вт/(м-°С). Механические свойства ячеистых и пористых пластмасс зависят в основном от вида полимеров и способов порообразования. Большинство теплоизоляционных пластмасс являются горючими. Некоторые из них (фенольные пенопласты) могут не загораться, но под действием огня они деформируются. Пенопласты с открытой пористостью обладают высокой способностью к звукопоглощению.
В зависимости от особенностей структуры различают ячеистые или пенистые пластмассы (пенопласты), пористые пластмассы (поропласты) и сотовые пластмассы (сотопласты).
Пенопласты являются наиболее распространенной группой теплоизоляционных пластмасс. Их изготовляют на основе термопластичных (полистирол, поливинилхлорид, полиуретаны и др.) и термореактивных (фенолформальдегидные, карбамидные, эпоксидные смолы) полимеров.
В строительной практике наибольшее применение нашел пенополистирол. Его получают на основе смеси полистирола и различных газообразователей прессовым и беспрессовым методами. В первом случае смесь прессуется в прессформах под давлением 15-20 МПа при температуре 140-170°С. В таких условиях разлагается газообразователь, а зерна полистирола сплавляются в монолит. Окончательное вспенивание происходит в камерах в среде насыщенного водяного пара. Прессовый пенополистирол производится ограниченно под разными торговыми марками, отечественные аналоги - ПС-1, ПС-4.
Для изготовления пенополистирола более распространенным беспрессовым методом (ПСБ) (рис. 14.20) сырьем служит суспензионный (бисерный) полистирол, наполненный изопентаном. Пенопласт получают по двухстадийной схеме. На первой стадии (первичное вспенивание) гранулы нагревают до 80-100°С горячей водой или паром, в результате чего они увеличиваются в объеме более чем в 10 раз. На второй стадии (вторичное вспенивание) гранулы подсушивают, выдерживают на воздухе и спекают в формах при нагревании до 95-105°С. В местах контакта гранулы сплавляются, образуя монолитное изделие - блок. Окончательное вспенивание может осуществляться в перфорированных формах автоклавной обработкой (рис. 14.20), токами высокой частоты и другими способами. Заключительной операцией является разрезание блоков на плиты или другие изделия требуемых размеров.
В соответствии с ГОСТ 15588-86 пенополистирольные плиты беспрессовым методом изготавливают двух видов ПСБ-С - с антипиреном и ПСБ - без антипирена. Номинальные размеры плит находятся в диапазоне: длина 900-5000 мм, ширина - 500-1300 мм, толщина 20-5000 мм.
В зависимости от предельного значения плотности плиты подразделяют на марки: 15, 25, 35 и 50. Показатели физикомеханических свойств пенополистирольных плит должны соответствовать нормам, указанным в табл. 14.10.
Теплоизоляционные пластмассы

К современным теплоизоляционным материалам на основе полимеров относится экструзионный пенополистирол, имеющий равномерную структуру, состоящую из легких, полностью закрытых ячеек с размерами 0,1-0,2 мм. При экструзионном способе предварительно смешивают все компоненты и подают массу в экструдер. В экструдере масса уплотняется, нагревается и расплавляется, происходит разложение газообразователя. После выхода из экструдера смесь вспенивается. Экструзионный способ позволяет организовать непрерывный технологический процесс и получать изделия различного профиля и плотности. Для экструзионного пенополистирола характерна повышенная прочность и малая гигроскопичность.
Пенопласты на основе поливинилхлорида также получают прессовым и беспрессовым методами. Прессовым методом получают жесткие пенопласты, беспрессовым - жесткие и эластичные. Поливинилхлоридные пенопласты имеют плотность 50-130 кг/м3 (ПВХ-1) или 130-220 кг/м3(ПВХ-2).
Эластичный беспрессовый пенопласт изготавливают из смеси эмульсионного поливинилхлорида, дибутилфталата, метилметакрилата и порофора.
Пенополиолефины - газонаполненные материалы, изготовленные из полиэтилена, полипропилена, полиизобутилена. Для них характерна высокая химическая стойкость, эластичность, водостойкость. Распространен экструзионный пенополиэтилен (ППЭ) в виде полупрозрачных гибких листов. Рулонный пенополиэтилен имеет плотность до 30 кг/м3, может использоваться при температуре от -100 до +100°С. При ламинировании вспененного полиэтилена алюминиевой фольгой или лавсановой пленкой получают материал с высокой теплоотражательной способностью. Фольгированный пенополиэтилен с нанесенным клеевым слоем используется для утепления и звукоизоляции различных сложных по форме поверхностей, включая металлические конструкции.
Теплоизоляционные пластмассы

К числу эффективных пенопластов относятся пенополиуретаны. Они обладают очень низкой теплопроводностью (0,019-0,03 Вт/(м-°С), малой паропроницаемостью и высокой адгезией к разнообразным материалам. На основе пенополиуретанов изготавливают эластичные и жесткие материалы. Для получения эластичных пенополиуретанов используют линейные полиэфиры, а для жестких -разветвленные. В состав сырьевой смеси вводят добавки для снижения горючести и катализаторы, регулирующие вспенивание и отверждение полимера. При изготовлении пенополиуретана масса вспенивается углекислым газом, выделяющимся при взаимодействии исходных компонентов. Одновременно идет процесс образования пространственной структуры полимера. Эластичные пенополиуретаны имеют плотность 30-50 кг/м3, температурный интервал сохранения эластичности от -20 до +100°С, прочность при сжатии 0,1-0,12 МПа. Их применяют для утепления полов, герметизации стыков панелей и дверных блоков и как прокладочный и амортизационный материал.
Жесткие пенополиуретаны выпускают в виде штучных изделий, а также заливают в полости строительных конструкций. Они имеют плотность 60-200 кг/м3, предел прочности при сжатии 0,2-2,5 МПа, усадку 0,4-0,6% и водопоглощение 0,1-0,2%. Для улучшения свойств пенополиуретана и снижения расхода в массу вводят гранулы вспученного жидкого стекла (стеклопор). Хорошая адгезия пенополиуретанов к большинству материалов сделали возможным применение этого материала для напыления на строительные конструкции, особенно металлические. Напыленный слой служит одновременно теплогидроизоляцией и защитой металла от коррозии. Возможно применение напыленных пенополиуретанов для тепловой изоляции покрытий зданий, ограждающих конструкций холодильников, труб и т.д.
Повышенной тепло- и огнестойкостью характеризуются пенопласты на основе фенолформальдегидных смол. Они относятся к группе трудносгораемых, химически стойких материалов. Пенопласты изготавливают из смеси фенолформальдегидной смолы, отвердителя, газообразователя и наполнителей (стекловолокно, алюминиевая пудра и др.). Из пенопластов изготавливают изделия в виде плит, цилиндров, полуцилиндров, сегментов и др.
Теплоизоляционные плиты из пенопласта на основе резольных фенолформальдегидных смол при средней плотности 50-90 кг/м3 имеют теплопроводность 0,041-0,045 Вт/(м-°С), прочность на сжатие при 10%-ной деформации 0,05-0,2 МПа, изгиб - 0,08-0,26 МПа. Плиты и другие изделия применяют для тепловой изоляции строительных конструкций при температуре изолируемой поверхности не выше 130°С.
Эффективными теплоизоляционными пластмассами являются пенопласты на основе эпоксидных полимеров - пенополиэпоксиды. По своим свойствам они близки к свойствам полиуретановых и фенольных пенопластов.
К наиболее легким пластмассам относятся карбамидные поропласты. Одна из разновидностей этих поропластов - мипора имеет плотность 10-20 кг/м3, теплопроводность - 0,025-0,041 Вт/(м-°С), прочность при сжатии 0,025-0,3 МПа. Мипора - трудносгораемый материал с температурой применения до 100°С. Мипору получают путем приготовления растворов полимера и пенообразователя их перемешивания и отверждения. Блочную мипору применяют в качестве теплоизоляционного материала в холодильной технике, железнодорожном транспорте, для звуко- и теплоизоляции стен и перегородок. Низкая прочность и влагоемкость ограничивает применение этого материала.
Эффективными теплоизоляционными материалами являются заливочные карбамидоформальдегидные поропласты (МФП). Их плотность 15-30 кг/м3, предел прочности при сжатии не менее 0,015 МПа, коэффициент теплопроводности 0,03-0,04 Вт/(м-°С).
Теплоизоляционные пластмассы

Сотопласты - особый вид теплоизоляционных пластмасс, характеризующихся геометрически правильной структурой ячеек в виде пчелиных сот - шестигранников с размером сторон 5-10 мм (рис. 14.21).
Сотопласты могут изготавливаться из бумаги, хлопчатобумажной ткани, стеклоткани, алюминиевой фольги и других материалов, пропитанных и склеенных термореактивными полимерами. Наибольшее применение находят сотопласты с использованием карбамидных смол. Свойства сотопластов зависят от формы и размера ячейки сот, прочности основы, вида полимера, применяемого для пропитки. Плотность сотопластов - 60-90 кг/м3, прочность и теплопроводность этих материалов зависит соответственно от направления приложения нагрузки и теплового потока. Предел прочности при сжатии сотопластов параллельно стороне ячеек составляет 1,2-1,4, перпендикулярно - 0,1-0,2 МПа.
Сотопласты находят применение для изготовления трехслойных конструкций и изделий: панелей стен, перегородок, дверей и др.
Добавлено Serxio 24-02-2016, 06:19 Просмотров: 1 847
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent