Из чего делают пенопласт состав
Haikara.ru

Строительный портал

Из чего делают пенопласт состав

Особенности пенопласта, как строительного материала

Пенопласт относится к классу ячеистых материалов, которые производятся с помощью технологии вспенивания с последующим застыванием при обычной температуре. Так, он на 98% состоит из воздуха, поэтому плотность материала много меньше, чем у сырья, из которого он производится. Этим же фактором обуславливаются его применение для обустройства теплоизоляции зданий. Пенополистирол имеет белый цвет, легко обрабатывается и монтируется.

Из чего производят пенопласт

Пенопласт можно производить из любых полимеров (пластмасс). Наиболее известным сырьем является полиуретан, полихлорвинил, фенол-формальдегид, полистирол и другие. Но из какой пластмассы не был бы выполнен материал, в материале его лишь 2%, остальное – атмосферный воздух. Отечественный стройматериал производится согласно ГОСТ 15588-2014 и обозначается общей маркировкой ПСБ, к которой добавляются цифры и буквы, которые обозначают дополнительные свойства: с низкой плотностью, самозатухающий, универсальный и другие. Сырье для пенополистирола выглядит, как полупрозрачные бусинки, диаметром от 0,2 до 3,7 мм. Производят материал в несколько этапов:

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

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.

От 0,038 до 0,043 вт/мГрад

Параметр также зависит от марки стройматериала.

До 200 циклов – обычный

До 500 циклов – экструдированный

Значения характеристики зависят от марки

Испытания показали: 3% от объема за 1 месяц полного погружения в воду. Параметры незначительны, тем не менее, если влага попала в пенополистирол, то она может впоследствии замерзнуть при наступлении холодов.

Этот стройматериал не формирует естественного воздухообмена помещений и улицы.

Пенополистирол считается трудно горючим материалом

В среднем 3 тысячи рублей за 1 м3.

Вполне доступен пенопласт, цена зависит от марки и толщины.

В зависимости от толщины способен увеличить защиту до 32 дБ

Пенополистирол характеризуется высокими показателями, но уступает другим материалам, например, минвате

Не имеет радиактивности, утилизируется полностью, поскольку в производстве не используется токсичное сырье и затрачивается минимум энергии.

От 13 до 80 лет

Величина показателя зависит от производителя, технологии производства и сырья.

От 11 до 40 кг/м3

Характеристика зависит от марки.

Стандартные размеры пенопласта — толщина варьируется от 20 до 100 мм, длина и ширина: 1000*1000, 1000*1200, 1200*1200. От параметров габаритов зависит, сколько стоит пенопласт.

Особенности

Этот стройматериал широко используется, благодаря следующим качествам:

  • легкость обработки стройматериала позволяет создавать конструкции любой геометрии, даже самой сложной;
  • низкая прочность и высокая плотность при сжатии;
  • он сохраняет стабильность структуры в широко диапазоне температур: от -170 до +80 градусов;
  • высокая сопротивляемость множеству химических средств и биологическим факторам;
  • высокая теплоизоляция позволяет считать утеплитель пенопласт прекрасным стройматериалом, например, для сооружения современных многослойных конструкциях дома;
  • экологически чистый стройматериал, поскольку не содержит веществ из токсичного и вредного для здоровья человеку ряда;
  • легко обрабатывается и монтируется, в том числе с помощью обычных строительных клеев.
  • цена пенопласта неэкструдированного ниже, чем у ЭППС.

Недостатки:

  • лимитированная механическая прочность обуславливает необходимость формирования защиты после монтажа;
  • разрушается при соприкосновении с лакокрасочными веществами и нитрокрасками;
  • стройматериал может быть поврежден грызунами, поэтому его необходимо покрывать менее привлекательными для животных веществами;
  • материал почти не пропускает воздух, что обуславливает необходимость обустройства здания вентиляционными системами;
  • Нанесение штукатурки на пенопласт требует предварительной подготовки для обеспечения лучшей адгезии.

Сфера применения

Этот материал широко используется в различных сферах человеческой деятельности: тара для продукции, производство мебели, пошив одежды, наружная реклама, судостроение, электротехника и радио. Но наиболее востребован пенополистирол в строительной сфере:

  • Пенопласт – строительный теплоизоляционный материал, которым можно утеплять стены дома снаружи.
  • Теплоизоляция крыш и полов.
  • В качестве изоляции инженерных коммуникаций.
  • Для звукоизоляции между этажами или комнатами.
  • Пенопласт для утепления применяют на цоколе, закрывая его облицовкой, а также для теплоизоляции фундамента.

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.

Пенопласт. Виды и применение. Свойства и особенности. Как выбрать

Пенопласт – это газонаполненный ячеистый утеплитель, полученный в результате вспенивания полимерного сырья. Материал отличается плавучестью, легкостью и простотой обработки. Он не подвержен гниению, поражению плесенью, грибками.

Виды пенопласта в зависимости от материала производства

Получение пенопласта возможно из различных материалов. Вне зависимости от его происхождения, утеплитель практически полностью состоит из воздуха.

Налажено промышленное производство пенопласта из нескольких видов сырья:
  • Полистирол.
  • Полиэтилен.
  • Поливинилхлорид.
  • Полиуретан.

Полистирольный пенопласт отличается достаточно высокой плотностью. Он состоит из скрепленных между собой шариков одинакового диаметра. Его часто используют для производства упаковки бытовой техники, а также утеплителя для сооружений и коммуникаций. Его укладывают для снижения теплопотерь стен, потолков и полов. Под пенопластом обычно подразумевается именно данный материал, полученный путем вспенивания полистирола.

Гораздо реже встречаются пенопласты из полиэтилена, поливинилхлорида и полиуретана. Изделия из полиэтилена имеют мягкую поверхность. Такой материал используется в качестве упаковки для пищевых продуктов, в частности печенья, зефира и других продовольственных товаров, которые могут потерять товарный вид при транспортировке. Пенопласт из ПВХ – это утеплитель для инженерных коммуникаций, а также потолков и крыш в непосредственной близости к электропроводке. Он не горит и плохо плавится, поэтому стоит на порядок дороже. Пенопласты из полиуретана самые эластичные. После сдавливания они возвращаются в первоначальную форму, поэтому используются в качестве мягкого наполнителя для производства мебели.

Где применяется пенопласт
Благодаря дешевизне, материал имеет очень широкое распространение. Его используют при строительстве и изготовлении:
  • Морских и речных судов.
  • Спасательных жилетов и нагрудников.
  • Плавающих рыболовных снастей.
  • Медицинской тары.
  • Демпферной упаковки для транспортировки бытовой техники.
  • Моделей для литья металлов.

Для применения в перечисленных направлениях пенопластовые изделия производятся в необходимой форме, поэтому имеют узкоспециализированное назначение. К примеру, изделия для упаковки бытовой техники делаются по габаритам определенной модели стиральной машины, холодильника и т.д. После использования по назначению они непригодны к повторному применению. Такая упаковка может быть направлена на переработку.

Наиболее распространенным вариантом использования пенопласта является изготовление утеплительных плит. Они делаются различного размера и толщины. Сечение листов обычно составляет от 1 до 10 см. Габариты плит для утепления редко превышают размер 1х1 м.

Свойства материала
Благодаря пористой структуре и материалу изготовления, пенопласт обладает рядом ценных качеств:
  • Эффективная теплоизоляция.
  • Срок службы не менее 50 лет.
  • Устойчивость к возгоранию.
  • Малая масса.

Поскольку материал почти на 98% состоит из пузырьков воздуха, он препятствует теплообмену. Его используют в качестве теплоизолятора для утепления жилых и нежилых зданий, инженерных коммуникаций, автотранспорта. Все виды пенопласта совместимы с подавляющим большинством стройматериалов. В частности плиты для утепления можно штукатурить, шпаклевать и красить. Существуют минимальные ограничения по сочетанию с другими материалами. К примеру, полистирольные плиты растворяются в ацетоне.

Очень важным показателем эффективности применения пенопласта является его долговечность. Срок его службы до момента распада составляет не менее 50 лет. Продолжительная эксплуатация возможна только при полной защите изделий от проникновения солнечных лучей. При этом для пенопласта не важен температурный режим. Он может постоянно находиться как в холоде, так и жаре. При этом изделия не терпят механического воздействия. Они могут быть повреждены птицами или грызунами.

Читать еще:  Чем отличается пенопласт от экструдированного пенополистирола

В состав пенопластов входят антипирены, что наделяет их пожароустойчивостью. Добавки препятствуют возгоранию при воздействии открытого огня. Однако при воздействии пламени все виды пенопласта, кроме поливинилхлоридного, начинают плавиться, теряют форму и в дальнейшем нуждаются в замене.

Важное достоинство пенопласта в малой массе. Материал практически ничего не весит. Это позволяет его использовать для утепления старых ветхих сооружений, фундамент в которых не рассчитан на дополнительные нагрузки. Также пенопласт применяют в качестве наполнителя при строительстве судов. Поскольку плотность материала меньше плотности воды, то он имеет высокую плавучесть. Даже небольшой отрезок утеплителя способен удерживать на воде взрослого человека. Профессиональные спасательные жилеты и нагрудники заполнены именно пенопластом.

Несмотря на пористую структуру, утеплительный слой из пенопласта не является эффективным звукоизолятором. В связи с этим его применение с целью подавления проникновения шумов нецелесообразно. В этом плане пенопластовые плиты уступают минеральной и базальтовой вате.

Неоспоримым преимуществом пенопласта является удобство его монтажа. Для работы с материалом не требуется наличие специализированного инструмента. Его резка выполняется обычным монтажным и даже кухонным ножом. Также возможно проводить раскрой электролобзиком, ножовкой по дереву. Однако при использовании острого монтажного ножа при распиле образовывается минимальное количество пыли и вырванных шариков. При резке пенопласта трение инструмента об утеплитель сопровождается характерным неприятным скрипом.

Непосредственная фиксация пенопласта возможна путем использования клеящих материалов, таких как специализированные цементные составы, жидкие гвозди, клей пена. Для механической фиксации применяются дюбель грибки. Последние имеют большую шляпку в виде зонтика, поэтому обеспечивают большую площадь контакта с пенопластом. Это исключает вырывание утеплителя.

Критерии выборов пенопласта по плотности в зависимости от значения

Покупая пенопласт можно легко ошибиться, поскольку материал предлагается в широком диапазоне плотности и размера. Что касается ошибки с выбранными габаритами, то она не столь критична, поскольку плиты утепления легко подрезаются. Главным критерием при покупке пенопласта выступает именно его плотность.

При использовании материала в качестве утеплителя под вагонку или гипсокартон достаточно плотности 15 кг/м³. Внешняя оболочка делает этот недостаток некритичным. Для утепления фасадов требуется более плотная плита, как минимум 25 кг/м³. Она достаточно твердая и устойчивая к механическим повреждениям, поэтому может сверху штукатуриться с использованием армирующей сетки. Плотность 35 кг/м³ и выше помимо теплоизоляционных качеств дает звукоизоляцию, хотя и не столь выраженную, как у минеральной ваты.

Пенопласт продается в упаковке, состоящей из нескольких плит. Они располагаются вплотную друг другу, поэтому образовывают куб или параллелепипед. Благодаря такой форме путем измерения габаритов упаковки можно определить фактический объем утеплителя в кубических метрах. После взвешивания рассчитывается точный показатель плотности материала. Зачастую информация об этом на упаковке не всегда соответствует действительности, поэтому нуждается в проверке.

Особенности использования пенопласта как утеплителя

Для утепления чаще всего используются плиты сечением 5 и 10 см. Для экономии полезного пространства при утеплении стен они закрепляются со стороны фасадов. Также возможна закладка листов пенопласта между лагами пола, межэтажного перекрытия, крыши. Наиболее технически сложным является утепление фасадов, поскольку подразумевает крепление материала на вертикальной поверхности и его дальнейшее оштукатуривание.

Для предотвращения срыва плит под ветровой нагрузкой требуется их надежное закрепление, поэтому помимо клеящих составов рекомендовано проводить и механическое крепление путем установки дюбель грибков. Они загоняются по четырем углам плиты, а также по центру. Количество креплений зависит от размера плиты. Шляпки дюбелей частично погружаются в утеплитель. Листы пенопласта плотно состыковываются между собой, перед этим на их торцы наносится монтажная пена, которая заполняет стыки и препятствует образованию мостиков холода.

Более сложным и эффективным является использование в качестве утеплителя двух слоев пенопласта толщиной по 5 см, чем одного на 10 см. Применение двухслойного пенопласта позволяет проводить укладку второго слоя со смещением, закрывая тем самым предыдущий стык.

Для оштукатуривания пенопласта применяются специализированные цементные составы. Стандартная цементно-песчаная штукатурка имеет плохую адгезию, поэтому ее применение недопустимо. Для лучшего прилипания штукатурки пенопласт можно поцарапать гвоздем или саморезом. Такое решение возможно только на плотном пенопласте.

Штукатурка наносится тонким слоем, после чего к ней приклеивается фасадная армирующая стеклосетка. Ее плотность составляет не менее 120-150 г/м². Сетка приглаживается шпателем и вдавливается в штукатурку. После этого наносится дополнительный слой штукатурки в несколько миллиметров. Это позволяет закрыть следы от крепежа и стыки сетки. После высыхания поверхность закрашивается фасадной краской.

Все о пенополистироле: опыт от практиков

Две схемы получения изделий из пенополистирола

В настоящее время существует две технологические схемы получения изделий из вспененного полистирола, что и определяет виды пенополистирола.

В первом случае изделия получают формованием из предварительно вспененных гранул полистирола, чаще всего это пенополистирол для упаковки. Второй способ позволяет получать так называемый «экструзионный» (экструдированный) пенополистирол.

В этом случае происходит нагрев гранул полистирола общего назначения специальных марок с последующим выдавливанием из экструдера с одновременной подачей вспенивающего агента. Чаще всего это полистирол общего назначения марки 585 производства Киришского завода полистиролов.

В качестве вспенивающего агента ранее использовались различные фреоны, но в последнее время эти озоноразрушающие агенты уступают место безфреоновым системам на основе СО2.

В данной статье подробно остановимся на методе получения изделий из вспененного полистирола методом формования и расскажем все о пенополистироле этого вида.

Сырье для пенопласта

Сырьем для производства формованных изделий (пенополистирольных блоков, плит, упаковки) служат гранулы вспенивающегося полистирола, представляющие собой продукт суспензионной полимеризации стирола в присутствии порообразователя (пентана, изопентана).

Пенополистирол может иметь антипиреновые добавки для негорючих марок (маркируются буквой F).

Марка сырья для пенополистирола определяется содержанием частиц с наиболее часто повторяющимся размером при рассеве, что в готовом изделии будет определять, наряду с прочими факторами, конечную плотность. Также в маркировке обычно оговорено наличие антипиренов (F). Чем больший процент гранул основной фракции (более 90%), тем стабильнее будет процесс переработки.

Основные критерии при выборе марки вспенивающегося полистирола

  • массовая доля частиц основной фракции и их размер;
  • массовая доля пентана;
  • кажущаяся плотность пенополистирола при однократном вспенивании;
  • время выдержки предвспененного полистирола перед формованием (короткий цикл, длинный цикл);
  • особые свойства – высокие физико-механические характеристики, негорючесть и пр.

Для получения качественных изделий необходимо провести входной контроль по определенным параметрам , чтобы убедиться, что в работу поступают гранулы в полном соответствии с заявленными техническими характеристиками.В большинстве случаев производители гарантируют сохранение качества продукта в течение 3 — 6 месяцев в герметичной упаковке.

Для изготовления плит различной плотности используется одинаковое сырье — полистирольные гранулы. Но на один кубометр строительных блоков идет разное количество сырья: на ПСП-15 — до 15 кг, ПСП-25 — от 15 до 25 кг, ПСП-35 — от 25 до 35 килограммов. Сырье составляет львиную долю в себестоимости продукции — 70%.

Характеристики пенополистирола

Пенополистирол характеризуется низкой теплопроводностью (0,030—0,040Вт/моС) и плотностью (15—40кг/м3). При этом прочность пенополистирола позволяет применять его в качестве конструктивного элемента, способного нести значительные нагрузки в течение длительного времени. Марки с высокой плотностью позволяют крепить на пенополистирольные плиты различные конструкции. Прочность на сжатие при 10% линейной деформации составляет для различных марок 65—250кПа.

Пенополистирол не гигроскопичен, имеет чрезвычайно низкую паропроницаемость (в зависимости от плотности, в 40-70 раз ниже, чем у минерального волокна). Водопоглощение при погружении в воду на 7дней составляет 0,5—1,5% от объема.

Пенополистирол не стоек к некоторым органическим растворителям (ацетон, этилацетат, нефтяной толуол, уайт-спиритnи т.д.), средства для защиты древесины, каменноугольная смола и ее производные (креозолит.д.) могут привести к размягчению, усадке и даже растворению плит.

Участившиеся в последнее время случаи возгорания строящихся офисных зданий с утеплением плитами из пенополистирола вызваны использованием горючих марок полистирола, хотя строительный рынок предлагает огромное количество не горючих материалов с особыми свойствами.

Читать еще:  Гидроизоляция жидкой резиной технология

Переработка вспенивающегося полистирола

Изготовление пенопласта из вспенивающегося полистирола происходит в три стадии:

  1. Предварительное вспенивание.
  2. Промежуточная выдержка (созревание).
  3. Окончательное вспенивание с формованием.

На каждом этапе необходим контроль качества по определенным параметрам.

Предварительное вспенивание

При предвспенивании гранулы расширяются под воздействием насыщенного пара. Нагрев гранул происходит при температуре 80 – 110ᵒС. В зависимости от давления пара и времени обработки плотность полистирола снижается с 630 кг/м. куб. до 15-30 кг/м. куб. Плотность предварительного вспенивания определяется конечной плотностью готового изделия.

Чаще всего для строительных блоков гранулы могут повторно вспениваться после промежуточного вызревания в течение 4-6 часов, для получения в готовом изделии малой плотности. Двойное вспенивание применяют для достижения низкой объемной плотности – 15кг/м. куб. и ниже.

При первичном предвспенивании получают объемную плотность в 1,5 раза ниже желаемой итоговой плотности в готовом изделии. Содержащийся в исходных гранулах пентан раздувает их до 50-тикратного объема по сравнению с первоначальным, что приводит к образованию пенопластовых гранул с замкнутыми ячейками.Размер гранул после предвспенивания 3,6-6 мм.

Созревание гранул – предварительная выдержка

Промежуточная выдержка в силосах, во время которой пентан и водяной пар конденсируются в ячейках, создавая разрежение, способствует диффузии воздуха в ячейки. Одновременно происходит твердение полистирола. Время выдержки, как правило, от 6 до 24 часов, в зависимости от марки полистирола и температуры окружающего воздуха..

Гранулы сушатся (после вспенивания остаточная влажность до 5%), из них выходит избыточный пентан, стабилизируются в хорошо проветриваемых силосах. Сушка проводится в теплых помещениях без сквозняков, иначе гранулы могут «схлопнуться». Ведь тонкие стенки ячеек только что вспененного материала особенно чувствительны к дополнительному давлению среды и перепадам температур. Поэтому предварительно вспененный полистирол непосредственно после вспенивания подвергается стабилизации.

По этой же причине необходимо избегать механических повреждений гранул при транспортировке из предвспенивателя в силосы. Рекомендуемая линейная скорость подачи материала не более 8м/с.

Поэтому наилучшим образом себя зарекомендовала пневматическая подача с контролируемой скоростью. Трубопроводы должны быть без резких изгибов для исключения травмирования гранул.

Формование пенополистирола

Затем предвспененные гранулы засыпаются в вакуумформы, где при обработке перекрестным паром, под воздействием парового удара под вакуумом они размягчаются и расширяются, и методом прессования свариваются друг с другом. Это тепловой, но не химический процесс. Готовый продукт охлаждается водой и извлекается из формы. То есть при изготовлении готовых изделий из пенополистирола не используются дополнительные химические вещества, например, смолы.

Таким образом получается формованный пенопласт с высоким содержанием воздуха, заключенного в огромном количестве замкнутых ячеек, что является причиной высокой и стабильной теплоизоляции. Остаточный пентан продолжает выходить из ячеек ещё минимум сутки. Во время вылежки гранулы упрочняются, так как в разогретом полистироле продолжают протекать процессы полимеризации.

Содержание пентана в пенополистироле

На каждом этапе переработки из пенополистирола уходит пентан, который расходуется на технологический цикл.

Потери пентана при производстве пенополистирола

  • 25% – предвспенивание;
  • 15% – выдержка;
  • 20% – формовка;
  • 40% – остается в детали. Это количество сокращается на ≈25% в течение первых суток хранения. Чем выше температура окружающего воздуха, тем быстрее улетучивается пентан.

При предвспенивании на 15-25 кг/м. куб потеря пентана до 2% в течение 24 часов после предвспенивания.

Поэтому если при покупке полистирольных плит для утепления вы чувствуете запах – перед вами материал с нарушенным циклом изготовления.

Объемную плотность пенопласта можно задавать параметрами предвспенивания и формования. Из одной и той же марки полистирола можно получать пенополистирол различной плотности. Готовые пенопластовые блоки обрабатываются фрезами, пилами, раскаленной проволокой.

Меры безопасности при производстве пенополистирола

Производство пенополистирола относится к пожаровзрывоопасным производствам и требует определенных мер безопасности. Пентан, активно выделяющийся при предвспенивании и вылежке полистирола в силосах, тяжелее воздуха и скапливается на уровне пола производственных помещений. Поэтому необходимо предусмотреть искробезопасное исполнение оборудования и трубопроводов, а также датчики, отслеживающие безопасный уровень пентана.

Места скопления пентана – склад сырья, выдержка и место хранения готовой продукции.

Итак, меры безопасности:

  1. Необходимо предусмотреть минимум 2 пути эвакуации.
  2. Области хранения гранул и готовой продукции должны быть отделены противопожарными стенами.
  3. Оптимальная температура в силосной 24 ᵒС.
  4. Силосная по объему должна быть в 2-2,5 раза больше ежесуточной нормы производства.
  5. Хранить материал при температуре не ниже 20 ᵒС и относительной влажности воздуха не менее 70%.
  6. Стены и полы должны быть выполнены из противопожарных материалов, а все перерабатывающее оборудование – в искробезопасном исполнении.
  7. Проходы – не менее 1,2 м.
  8. Датчики пламени и дыма и автоматическая система пожаротушения.

Известны случаи, когда производства по производству пенополистирола сгорали за 12 секунд. По этой причине переработку вспенивающегося полистирола размещают в отдельностоящих зданиях.

Наши телефоны

+375-29- 175-67-63
+375-29-758 -01-07
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
контактное лицо —
Георгий Приходько

Полезная информация

joomla extensions

Из чего делают пенопласт

Рассмотрим свойства наиболее распространенных пенопластов.

Полистирольный пенопласт (ППС)

Пенопласт (пенополистирол) представляет собой вещество белого цвета, состоящее из воздуха, заключенного в огромном количестве мельчайших тонкостенных клеток из вспененного полистирола. Объемная составляющая воздуха в данном виде пенопласта в среднем 98%. Химическая формула данного вида пенопласта [-СН2-С(С6Н5)Н-]n-. Как видно из формулы, вещество полистирол состоит из водорода и углерода и не имеет дополнительных примесей. Полимерные связи полистирола достаточно прочные, поэтому он стабилен и не поддается воздействию многих агрессивных сред.

Сырьем для производства пенополистирола служит эмульсионный суспензионный бисерный полистирол. Сырье, используемое для получения изделий по беспрессовой технологии, должно включать в свой состав газообразователь. Стирол полимеризуют в присутствии порообразующего компонента или полимер насыщают им в конце цикла производства после полимеризации. Для того чтобы пенопласт обладал свойством негорючести в автоклав перед полимеризацией добавляют 3—5% антипиренов — различных бром- и хлорсодержащих органических соединений.

Первым изготовителем и автором технологии промышленного производства пенопласта считается немецкая фирма BASF, которая в 1951 г. начала выпуск пенополистирола с именем “Стиропор”. Таким образом, стаж использования пенопласта в качестве утеплительного строительного материала уже 50 лет.

В настоящее время применяются разные технологии производства пенопласта, которые позволили расширить спектр его свойств, зависящих от типа исходного полимера, методик предвспенивания и выпекания.

В составе пенопласта отсутствую токсичные вещества, ограничений по его использованию нет. Это подтверждает тот факт, что вот уже на протяжении длительного времени его применяют для производства упаковок продовольственных товаров, имеющих прямой контакт с продуктами питания. Из пенопласта производятся игрушки для детей, а также добавляют в почву в качестве разрыхрытеля. При производстве пенопласта не используют никаких клеевых основ или дополнительных веществ. Склеивание «шариков» вспененного бисерного сырья происходит между собой только за счет воздействия на него пара. За все время применения пенопласта не было необходимости использовать дополнительные средства защиты (например, защитные маски или перчатки).

Полиуретановые пенопласты (ППУ)

Самым известным представителем пенополиуретанов является широко применяемый в быту поролон.

Эта разновидность пенопластов обладает свойством эластичности и имеет открытые поры, в следствии чего хорошо пропускает воздух и водяные пары, его чаще всего используют в изготовлении мебели и различных бытовых предметов, например мочалки. Также из пенополиуретана изготавливают строительные пены.

Пенопласты данного вида недолговечны, под воздействием солнца они желтеют, при этом наружный слой подвергается разрушению.

Пенополиуритановые пенопласты также очень огнеопасны, но могут быть и самозатухающими. В отличие от пенополистирольных пенопластов, их дым токсиченее, так как в его состав входит очень ядовитая синильная кислота.

Полиэтиленовые пенопласты (ППЭ)

Данные пенопласты обладают свойством эластичности. Скорее всего, Вы уже однажды его видели, потому как в тонкие листы из такого пенопласта нередко упаковывают бьющиеся и хрупкие товары.

Читать еще:  Как покрасить пеноплекс без шпаклёвки

Наиболее распространённым является экструзионный пенополиэтиленили в сокращении ППЭ. Данная разновидность пенопласта выпускается несколькими изготовителями под разными названиями. В продажу этот пенопласт поступает в виде полупрозрачных гибких листов различной толщины.

Экструзионный пенополиэтилен достаточно долговечен и в этом отношении похож на экструзионный пенополистирол.

Пенополиэтилен горит намного медленнее пенополистирола и с меньшей степенью выделения дыма.

Поливинилхлоридные пенопласты (ПВХ)

Пенопласт данной разновидности близок по своим характеристикам к экструзионному пеннополиэтилену – эластичный, в его составе нет токсичных веществ, но он сам по себе, является самозатухающим, то есть он не горит, если не окружён пламенем от постороннего источника возгорания. Но если уж горит, то выделяет очень удушливый дым, из-за того что в его составе есть синильная кислота.

Общие свойства и характеристики пенопласта

Пенопласт. Основные понятия

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 легкоиспаряющихся 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 детится 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.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector