Полимер из которого изготавливают пенопласт: Поливинилхлорид пенопласт на его основе

Содержание

Пенопласты полимерные материалы | ПластЭксперт

Пенопласты

Пенопласты — газонаполненные пластические массы ячеистой структуры. Пенопласты имеют строение отвердевших пен. Они содержат преимущественно замкнутые, не сообщающиеся между собой полости, разделённые прослойками полимера. Этим они отличаются от поропластов, пронизанных системой связанных каналов-пор, то есть имеющих губчатую структуру. Также пенопласты могут состоять из отдельных гранул (чаще всего пенополистирол).

Выделение пенопластов среди прочих газонаполненных пластмасс в отдельную классификационную группу по признаку изолированности ячеек-полостей достаточно условно, так как во многих пеноматериалах значительная их часть всё же соединена. Правильнее к пенопластам относить любой газонаполненный полимер, полученный путём вспенивания и последующего отверждения первоначально жидкой или пластично-вязкой композиции. При производстве пенопластов газ диспергируют в полимерном сырье полуфабрикате (растворе, расплаве, жидком олигомере, дисперсии) или создают условия для выделения газовой фазы непосредственно в объёме отверждаемого продукта. Технология производства пенопластов бывает основана на различных технологических приёмах вспенивания: механическое перемешивание или барботирование в присутствии пенообразователей; введение газообразователей (веществ, разлагающихся с выделением газа) или веществ, взаимодействующих с образованием газообразных продуктов; насыщение исходной смеси газом под давлением с последующим снижением давления; введение жидкостей, быстро испаряющихся с повышением температуры. В зависимости от состава композиции и условий её отверждения получают материал с преимущественно открытыми или замкнутыми ячейками.

Соответственно оборудование для изготовления пенопластов подразделяется на классы в зависимости от характеристик полимерной основы пенопласта и способа получения вспененного материала. Экструзионный (или экструдированный) пенопласт получают путем вспенивания полимера непосредственно в цилиндре и формующем инструменте экструдера. Изделия из пенополиуретана, как мягкого, так и жесткого, производители получают путем заливки в формы под давлением на специальных заливочных машинах ППУ. При литье пенополиуретановых изделий используется технология смешения двух компонентов сырья – полиола и изоцианата. Вспененные материалы можно получать и на обычном оборудовании для переработки пластмасс – экструзионных линиях и термопластавтоматах путем использования специальных добавок к сырью, порофоров.

Изделия из пористых материалы можно изготавливать также вымыванием из монолитной полимерной заготовки растворимого наполнителя, спеканием порошкообразных полимерных материалов, путём конденсационного структурообразования в растворах полимеров. Близки по свойствам к пенопластам газонаполненные пластмассы, полученные с применением полых наполнителей, например заполненных газом сферических микрокапсул.

Пенопласты можно приготовить из большинства синтетических и многих природных полимеров. Однако пенопласты промышленного назначения выпускают главным образом на основе полистирола (ПС), полиэтилена (ПЭ), поливинилхлорида (ПВХ), полиуретанов (ПУ), полипропилена (ПП), фенольных, эпоксидных, карбамидных и кремнийорганических смол. В качестве газообразователей применяют азосоединения, нитросоединения, карбонат аммония и др.; из легкокипящих жидкостей — изопентан, метиленхлорид, фреоны. Промышленность выпускает жёсткие и эластичные пенопласты с размером ячеек 0,02—2 мм (иногда до 3—5 мм). Они обладают чрезвычайно низкой кажущейся плотностью (0,02— 0,5 г/см2) и превосходными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Водостойкость, механические и электрические характеристики пенопластов зависят от химической природы и рецептурного состава полимерной композиции, а также от особенностей структуры готового продукта.

Изделия из пенопластов обычно не требуют последующей обработки, из чего следует что и количество отходов пенопласта обычно невысоко. Это говорит об экологичности процесса и делает его еще более привлекательным для производителей.

Пенопласты широко применяют в самолётостроении и судостроении, в транспортном и химическом машиностроении, в строительстве зданий и технических сооружений как листовой тепло- и звукоизоляционный материал. Полистирольный пенопласт используется и как отделочный материал в строительстве, из него делают различные декоративные плитки, панели, молдинги, плинтусы. Постоянно растущие продажи стройматериалов обеспечивают существенный рост выпуска различных пенопластов как в России, так и за рубежом.

Пенопласты используют при изготовлении многослойных конструкций, различных плавучих средств (понтонов, лёгких лодок, бакенов, спасательных поясов и др.). Теплопроводность пенопласта крайне мала – это одно из основных свойств, определяющих его применимость в различных областях науки и техники. Прозрачность пенопластов для радиоволн и достаточно высокие диэлектрические и гидроизоляционные свойства обеспечивают этим материалам применение в радиотехнике и электротехнике. Пенопласты широко используются в технологии получения амортизирующих и демпфирующих прокладок, разнообразной тары и упаковки для оптических и других хрупких приборов и механизмов, электронной аппаратуры и др. изделий. Упаковочный пенопласт, как правило, представляет собой отформованный в соответствии с контурами упаковываемого продукта пенополистирольный материал. Огромный рынок эластичных пенопластов — производство мягкой мебели и тёплой одежды.


«Вечный» полистирол разложился под действием солнечного света

C.Ward et al. / Environmental Science and Technology Letters, 2019

Химики обнаружили, что полистирол, из которого делают в том числе пенопласт, полностью или частично разлагается под действием солнечного света, сообщается в Environmental Science and Technology Letters. Они провели эксперименты и посчитали, что полностью полимер деградирует за несколько веков, а частично — за несколько десятилетий.

Полистирол начали делать в 1960-х годах и сейчас в мире производят десятки миллионов тонн этого полимера. На него приходится около шести процентов мирового производства пластика. Из полистирола делают пенопласт, упаковки для пищевых продуктов, детские игрушки, используют в строительстве, медицине и военной промышленности. Впервые его обнаружили в океане в начале 1970-х годов и регулярно находят сейчас.

Ученые видят проблему с отходами из полистирола в том, что он очень медленно разлагается. Этот полимер на 75 процентов состоит из ароматических соединений и у него высокая молекулярная масса, поэтому микроорганизмы из окружающей среды плохо его расщепляют. Авторы одного из исследований вообще пришли к выводу, что микробные сообщества на него не действуют — они не обнаружили признаков разложения полистирола в течение нескольких месяцев. Но, как оказалось, этот полимер частично окисляется под действием солнечного света. Однако скорость и полнота этого процесса изучены плохо. Например, неизвестно, может ли полистирол полностью разложиться в результате фотохимического окисления.

Поэтому Коллин Вард (Collin P. Ward) из Океанграфического института Вудс Холл и его коллеги решили посмотреть, как этот полимер ведет себя под действием солнечного света. Ученые взяли пять образцов полистирола, выпускаемого американскими компаниями. У них была разная толщина, плотность, молекулярная масса и при производстве в них добавляли разные вещества, чтобы добиться нужных физических или химических свойств. Полимеры помещали в симулятор солнечного света, интенсивность излучения которого была в 3-10 раз выше, чем интенсивность природного солнечного света на широте от нуля до 50 градусов северной широты. Авторы выбрали эти координаты потому, что в них находятся 10 крупных рек, которые в настоящий момент приносят в океан 90 процентов полистирольных отходов. Ученые считали количество кислорода, который поглощался в ходе реакции, и количество углекислого газа и растворимых соединений углерода, которые образовывались в результате фотохимического окисления. Также они смотрели, при каких длинах волн и какой температуре деградация полимера идет быстрее.

Все образцы полистирола полностью или практически полностью разлагались под воздействием солнечного света (длина волны больше 280 нанометров) в разные промежутки времени. Полнота деградации полимера и длина волны, при которой он разлагался, зависела от веществ, которые в него добавляли при производстве. Они поглощали разное количество солнечного света и за счет этого укорачивали или тормозили процесс окисления. Скорость разложения полимера возрастала примерно на 25 процентов (P = < 0,05) при повышении температуры на десять градусов Цельсия.

Авторы рассчитали, сколько времени понадобится, чтобы два образца полистирола, на которых они проводили эксперименты, полностью или частично разложились в природных условиях. По их данным полное разложение образцов должно занять не тысячелетия, а сотни лет, а частичное — десятки. По расчетам авторов, время полураспада образцов при полной деградации — 100 и 300 лет, а при частичной — около 10 и 50 лет.

«Сейчас люди, разрабатывающие рекомендации по использованию пластика, предполагают, что полистирол остается в окружающей среде навсегда», — говорит Коллин Вард. «Этим аргументом они оправдывают создание правил, которые полностью его запрещают. Нашей целью было понять, действительно ли полистирол остается в окружающей среде навсегда. Мы не говорим, что в загрязнении пластиком нет ничего страшного, но устойчивость полистирола к окружающей среде может быть меньше… чем мы предполагали раньше. И вероятность того, что полимер будет приносить вред в течение десятилетий все еще есть».

Несколько лет назад ученые показали, что пенополистирол способны есть личинки большого мучного хрущака. Бактерии в кишечнике червей перерабатывают полимер в углекислый газ и биоразлагаемую массу.

Екатерина Русакова

Аппликация из отходов пластмасс (пенопласта) «Аквариум».

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №35»

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДСКОЙ ОКРУГ СИМФЕРОПОЛЬ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

Тема: «Изделия из полимеров» Практическая работа: Аппликация из отходов пластмасс (пенопласта) «Аквариум»

.

Выполнила

учитель начальных классов:

Коршун Юлия Анатольевна

г. Симферополь, 2017 г.

Цель: создать условия для знакомства с понятием «полимеры», использованием полимеров в нашей жизни; способствовать формированию умений различать свойства поролона, пенопласта, полиэтилена в сравнении между собой и со свойствами других известных материалов; научить изготавливать аппликацию (по модели )из пенопласта; совершенствовать умения работать с инструментами; продолжить формировать навыки работы в группах; развивать творческие способности, фантазию, художественный вкус; воспитывать культуру работы, желание делать приятные и красивые вещи.

Оборудование: учебник (с. 52–56), изображение аквариума, ножницы, клей, цветная бумага, пенопласт.

Ход урока:

І Орг. момент

Игра «Встряхнись!»

Каждый из вас видел, как отряхивается промокшая собака. Она трясет спиной и головой так сильно, что вода и брызги разлетаются в разные стороны. Вы можете сделать приблизительно тоже самое. Встаньте так, чтобы возле вас было достаточно места. Начните встряхивать ладони, локти, плечи. При этом представляйте, что все неприятности – плохие чувства, заботы и негативные мысли о себе – слетают с вас, как вода со щенка. Потом встряхните ноги: от носка до бедра. А потом потрясите головой. Будет полезнее, если вы будете издавать при этом какие-нибудь звуки. Теперь встряхните лицо и прислушайтесь как смешно изменяется голос, когда трясется рот. Представьте себе, что весь неприятный груз с вас упал и вы стали бодрыми, веселыми, как будто заново родились.

Глубоко вдохнули, медленно выдохнули.

Чтоб работа закипела,

Приготовьте все для дела.

Будем клеить, мастерить,

Все должно в порядке быть.

Желаю нам всем успешной работы!

ІІ .Мотивация

Сегодня вы познакомитесь с понятием «полимеры», узнаете об их свойствах и применении. Изготовите аппликацию с использованием одного из видов полимеров.

III. Открытие нового знания, способа действия, приемов работы с инструментами, приспособлениями, материалами

– Что такое полимеры?( Полимеры – это искусственно созданные человеком материалы) Какие материалы относятся к полимерам?( К полимерным материалам относятся: поролон, пластмасса, пенопласт, полиэтилен.) ( слайд 1)

– Из чего изготавливают полимеры? (слайд 2)

– Рассмотрите рисунки в учебнике и назовите полимерные материалы.(стр. 52)

– Где и как использует человек полимерные материалы? Из полимерных материалов человек изготавливает: емкости, бутылки, одноразовую посуду, пакеты, обложки для книг, предметы гигиены.

– Проведите исследование. Рассмотрите образцы полимеров. Определите возможные свойства указанных полимеров. Подберите к каждому материалу набор его свойств.(стр. 53)

– Определите технологические свойства полимеров. (стр. 53 № 2)

– Как выполнить развертку деталей на поролоне, пластике, полиэтилене?

– Чем можно разметить пенопласт и полиэтилен наиболее точно и аккуратно?

– Какими способами можно выделить размеченные детали из пенопласта?

– Какими способами можно соединить детали из пенопласта и полиэтилена?

– Вспомните правила безопасной работы канцелярским ножом.

Правила безопасной работы с канцелярским ножом:

1. Выдвигай небольшую часть лезвия.

2. Работай канцелярским ножом на рабочей доске.

3. Выполняя разрезы, крепко держи нож одной рукой, а второй – материал с которым работаешь.

4. В случае, когда нож находится в нерабочем состоянии, лезвие должно быть спрятано внутрь

IV. Практическая часть

Метод «Интрига»

Отгадайте слово:

Пол-ол+ери-ри+нок-к+плу-у+арт-рт+сти-и=ПЕНОПЛАСТ.

Словарная работа: пенопласт – легкий, пористый материал. Он легко ломается, хорошо режется, шлифуется, пилится лобзиком, склеивается и раскрашивается. Пенопласт используют в строительстве как тепло- и звукоизоляционный материал, в судно- и авиастроительстве. В школе этот материал используют для изготовления макетов, моделей игрушек, букв, цифр, деталей аппликаций.

Отгадайте загадку.

Посмотрите, дом стоит,

До краев водой налит,

Без окошек, но не мрачный,

С четырех сторон прозрачный.

В этом домике жильцы

Все умелые пловцы. (аквариум) (слайд 5)

Правила техники безопасности.

С ножницами не шути

Зря в руках их не крути.

И, держа за острый край,

Другу их передавай.

Лишь окончена работа,

Ножницам нужна свобода.

Не забудь ты их закрыть

И на место положить.

Назовите правила работы с ножницами, о которых шла речь в стихотворении.

Какие еще правила техники безопасности при работе с ножницами вы знаете?

V. Физкультминутка

Отдых наш-физкультминутка,
Занимай свои места.
Раз присели, два-привстали,
Руки кверху все подняли.
Сели, встали, сели, встали
Ванькой- встанькой словно стали
А потом пустились вскачь,
Словно мой упругий мяч.

Ученики работают в группах.

Правила работы в группе:

1.Перед началом работы выбрать командира.

2.Внимательно слушать задание.

3.Говорить тихо.

4.Выслушивать мнение каждого.

5.Придерживаться установленного времени.

Каждая группа получает свою модель (по степени самостоятельности в работе).(слайд 6)

Инструктаж:

  1. Нарисовать и вырезать фигурки рыб.

  2. Наклеить их.

  3. Шариками пенопласта обклеить их изображение (по краям), можно сделать чешую (половинками шариков).

  4. С помощью шариков пенопласта изобразить растительность, камешки. Можно сначала наметить их карандашом.

  5. Намазывать лист бумаги клеем, затем выкладывать шарики (небольшими участками) (слайд 7)

На работу отводится 15 минут. Удачи!

VІ. Выставка работ

Выставка работ, анализ, оценивание.

VІІ. Итог урока

Модель «Микрофон»

Из чего изготавливали аппликацию?

Назовите виды пластмасс.

Оправдались ли ваши надежды?

Продолжите предложение: «Мы подарим свой аквариум…».

Установка на отдых.

С закрытыми глазами дорисуйте на стебле – цветок, а на нем – бабочку.

VІІІ. Домашнее задание

Приготовить одноразовый пластиковый стаканчик, тонкую проволоку, цветной картон.

что это такое, виды, из чего сделан, размеры, характеристики, где применяется

В этой статье речь пойдет о таком популярном материале, как пенопласт. Его широко используют в строительных целях, для упаковки различных вещей и товаров, в качестве теплоизолятора и изготавливают множество полезных конструкций. Он обладает рядом свойств, которые делают его уникальным материалом. Чуть ниже мы подробнее рассмотрим его достоинства и недостатки.

Что такое пенопласт?

Пенопласт — это особый класс материалов, который представляет собой пластические массы со вспененной структурой, белого цвета.

Структура

Большую часть объема пенопласта составляет газ. Его плотность значительно ниже, чем у материала на основе которого он изготовлен — полимера. Тепло проходит только в отдельно взятых ячейках, благодаря этому он обладает хорошими теплоизоляционными качествами.

Качественное шумоподавление обусловлено тем, что тонкие перегородки ячеек — плохой проводник для звука. Пенопласты изготавливаются почти из всех широко известных полимеров. Плотность и механическая прочность пенопласта разнится, зависит от технологии производства и обработки и от состава изначального сырья.

Из чего сделан?

Обычно в бытовых условиях мы чаще всего сталкиваемся с беспрессовым пенополистиролом. Гранулы стиропора (ПСВ / EPS) производят путём полимеризации стирола и добавляют туда пентан, который и образует поры. Пенополистирол — очень популярный теплоизоляционный материал, на 98 % состоящий из газа, заключенного в микроскопических тонкостенных ячейках из полистирола.

Процедуру вспенивания полистирола производят несколько раз и вследствие этого, плотность материала становится значительно меньше.

Потом полученную массу сушат, чтобы удалить остатки влаги. После просушивания гранулам придают форму знакомых нам плит.

Прессование делается на специальных станках, после этого пенопласт обрабатывается горячим паром.

Толщина плит пенопласта может быть от двадцати до тысячи мм. Ниже мы подробнее рассмотрим технические характеристики этого материала.

Технические характеристики пенопласта

Теплопроводность

Одним из главных положительных свойств пенопласта является его уникальная теплоизолирующая способность. Объяснить это можно тем, что многогранные ячейки пенопласта полностью замкнуты и, следовательно, препятствуют циркуляции воздуха, что не дает проникнуть холоду и сохраняет тепло. Рекомендован для утепления бетонного пола в частном доме.

Защита от ветра и звокоизоляция

Причина высокой степени ветрозащиты и звукоизоляции кроется также в ячеистой структуре. Чем больше толщина слоя при монтаже материала, тем лучшей шумоизоляции можно достигнуть в здании.

Благодаря его структуре, ветру очень сложно проникнуть через слой пенопласта уже в 2-3 см.

Низкая гигроскопичность

Конечно по сравнению с другими материалами у пенопласта достаточно низкое влагопоглощение.

Это обусловлено тем, что вода проникает только по отдельным просветам между ячейками. Однако при длительном воздействии времени и холода, этот процесс может стать разрушительным.

Прочность и долговечность

В зависимости от толщины плиты и качества укладки пенополистирола, его долговечность будет отличаться.

Даже при воздействии негативных факторов пенопласт прослужит около 10 лет, что является немалым сроком.

Выдерживает высокое давление, не деформируясь. Используется даже при постройке взлетных полос для самолетов.

Устойчивость к биологическому и химическому воздействию

Очень устойчив к воздействию на него солей, извести, цемента, краски, лака, различных кислот. Негативное влияние окажут агрессивных химические составы, такие как: растворители, ацетон, скипидар, солярка, дизель, мазут, керосин, спирт и вещества, содержащие в составе животные и растительные масла.

При их воздействии, структура может полностью разрушиться и раствориться. Пенопласт неподходящая среда для размножения микроорганизмов, но при загрязнении они могут там появится.

Простота установки и удобство использования

Материал крайне легок по своему весу и поэтому плиты пенопласта легки в установке и обращении. Можно нарезать на нужные куски, не используя специальных инструментов.

Не нужны средства защиты при работе с ним, потому что пенополистирол является нетоксичным материалом.

Пожаробезопасность

Хотя производители этого продукта уверяют, что он абсолютно пожаробезопасен, это не совсем правда. Конечно, по сравнению с древесиной, температура при которой он загорится будет в два раза выше, а температура самого горения в несколько раз ниже.

Воспламеняется он только при непосредственном контакте с источником огня. Когда воздействие сходит на нет, горение прекращается в течение нескольких секунд. Эти показатели характеризуют его как относительно безопасный стройматериал.

Виды пенопласта

Подразделяется на следующие виды:

  • полистирольные;
  • полиэтиленовые;
  • поливинилхлоридные;
  • полиуретановые.

Полистирольный

Есть два способа производства этого вида пенопласта:

  1. 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.
  2. 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.

[stextbox id=’warning’]Существует такая разновидность, как экструдированный пенопласт, он практически ничем не отличается от беспрессового.[/stextbox]

Полистирольные разновидности пенопласта имеют один существенный минус — высокую гигроскопичность.

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.

[stextbox id=’warning’]Советуем почитать: Утепление фундамента частного дома своими руками[/stextbox]

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.

Именно 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.

[stextbox id=’warning’]Рекомендуем к прочтению: Возведение домов из пенопласта[/stextbox]

Его популярность широко распространена, даже несмотря на некоторые недостатки. Он легок в использовании и достаточно дешев, поэтому станет отличным выбором.

Пенопласт — характеристики, плотность

Пенопласт представляет собой ячеистую вспененную массу, это наполненный газом полимер, в связи с тем, что ячейки пенопласта наполнены газом, то плотность пенопласта намного ниже плотности материала, из которого его изготавливают. Благодаря наполнению газом технические характеристики пенопласта определяются высокими показателями теплоизоляции и шумоизоляции.

В зависимости от того, из какого материала делают пенопласт, технологии его обработки, получают продукт, который в некоторой степени отличается от других. Это обуславливает наличие определенного спектра разновидностей пенопласта, которые применяются в зависимости от среды и условий.

Технические характеристики пенопласта

Популярность пенопласта, как строительного материала, обусловлена, прежде всего, его способностью к высокой тепло- и звукоизоляции, к примеру, теплопроводность пенопласта примерно в три раза ниже теплопроводности дерева. Пенопласт легок, что облегчает его монтаж, он также безвреден, среда пенопласта является непригодной для жизни различных микроорганизмов, что положительно отражается на его долговечности.

Также стены, которые утеплены пенопластом, не нуждаются в дополнительной теплозащите, также пенопласт отличается очень низким уровнем гидроскопичности, то есть он почти не поглощает влагу. Все эти технические характеристики пенопласта позволили ему занять одно из ведущих мест среди остальных стройматериалов.

Виды и плотность пенопласта

Пенополистирол

Пенополистирол название пенопластов, которые изготавливаются на основе полистирола. Для изготовления пенопласта на основе полистирола могут применяться воздействие пресса, беспрессовый способ, экструзионным способом, также имеет место применение литья пенопласта под давлением.

Выделяют такие типы полистирола как:

  • марку ПС;
  • марку ПСБ.

Сырьем для изготовления пенополистирола марки ПС является эмульсионный полистирол типа Б (который находится в порошкообразном состоянии) и порофоры, а для производства пенополистирола ПСБ – суспензионный полистирол, который находится в гранулированном виде.

Полистирольные пенопласты — это сгораемый продукт; но если добавить к ним антипиренов, то получится материал, который очень трудно сгорает (вид ПСБ-С). Добавление антипиренов не оказывает заметного воздействия на физико-химические, технические характеристики пенопласта.

Поры полистирольных пенопластов, в подавляющем большинстве случаев, являются закрытыми, это содействует тому, что полистирольные пенопласты устойчивы к действию пресной и морской воды, кислот, щелочей, спиртов, но не являются устойчивыми к воздействию растворителей органического типа, таких как бензол, бензин и других нефтепродуктов.

Для полистирольных пенопластов характерным уровнем средней плотности является показатель, варьирующийся от 40 до 200 кг/м3, а для полистирольных пенопластов вида ПСБ — от 20 до 40 кг/м3.

Пенополиуретан

Пенопласты, которые изготавливают из полиуретана, принято называть пенополиуретанами.

Пенополиуретаны производят в результате очень сложных реакций, которые происходят при смешивании полиэфира, диизоцианата или полиизоцианата, агента, который вспенивает при участии определенных катализаторов, эмульгатора и различного рода добавок. Изменяя состав подобной смеси, можно получать пенополиуретаны с различными, очень варьирующимися свойствами.

Принято применять простые полиэфиры и некоторые их сложные виды. По типу полиэфира производители получают жесткие или гибкие, довольно эластичный пенополиуретаны. Катализаторы помогают регулировать реакцию образования полиуретана, в основном это его вспенивание и отверждение. Эмульгаторы – это вещества, имеющие поверхностно-активный характер, они позволяют производителю получить равномерную структуру пенополиуретана, который однороден по своим свойствам.

В виде добавок для изготовления пенополиуретана используют газообразователи – сложные вещества, которые необходимые для обеспечения пористости изготавливаемого материала, антипирены, которые способствуют повышению его огнестойкость, и различные красители. Пенополиуретан производят постоянным непрерывным способом, способами заливки и напыления. Для современной промышленности характерен выпуск различных эластичных и жестких пенополиуретанов.

Его средняя плотность колеблется от 40 до 70 кг/м3.

Поливинилхлорид

Поливинилхлорид – это термопластичный полимер, в котором, стоит отметить, содержится до 56, 8% связанного хлора, что позволяет обеспечить его низкий уровень горючести, если его сравнивать с полистиролом, что позволяет определить его к группе трудно сгораемых и слабо воспламеняемых материалов.

Пенопласты на базе поливинилхлорида производят:

  • прессовым (жесткие пенопласты ПХВ-1, ПХВ-2, эластичные ПВХ-Э) методом;
  • беспрессовым (жесткий пенопласт ПВ-1) способом.

В качестве исходного полимера берут латексные поливинилхлориды типов ПВХ-Л5, ПВХ-Л7, как газообразователи отдается предпочтение порофору ЧХЗ-57, бикарбонату натрия углекислому аммонию. Чтобы произвести эластичные пенопласты, вводятся специальные вещества, называемые пластификаторы.

При использовании для теплоизоляции пенопластов из поливинилхлорида вполне есть высокая вероятность того, что может возникнуть коррозия изолируемых металлических поверхностей как следствие выделения хлор-ионов, которые, в свою очередь, образовываются из-за частичного разложения полимера, который в свою очередь содержит соединения хлора. Поэтому эти материалы обычно проверяют на содержание в них свободного хлор-иона.

Пенопласт ПХВ имеет очень жесткую замкнуто-ячеистой структурой. Его цвет варьируется от ярко-белого до желтого. Он очень стоек к влиянию действия нефти и керосина. Важно отметить, что этот продукт отличается высоким уровнем трудосгораемости.

Промышленность производит пенопласт ПХВ-1 средней плотностью 85-115 кг/м3 и ПХВ-2 средней плотностью 150-195 кг/м3. Теплопроводность его варьируется от 0, 035 до 0, 058 Вт/(м·К). Также для него характерен довольно-таки низкий уровень водопоглощаемости.

Значение плотности пенопласта

Значение плотности пенопласта можно выразить в трех аспектах, во-первых, что собственно значит показатель плотности — «плотность пенопласта» определяет во многом его вес, то есть чем выше плотность материала, тем выше будет и его вес. Вес определяет удобство пользования материалом при монтаже, легкий материал легче монтировать, но при этом возникают определенного рода трудности, когда работа проходит на сильном ветру.

Также в этом аспекте плотность играет роль как определитель прочности материала, его способности выдерживать нагрузки.

Плотность в некотором смысле влияет также на теплопроводность пенопласта, его водонепроницаемость, сопротивляемость различным воздействиям химических веществ. То есть, в принципе, чем выше плотность пенопласта, тем он прочней, надежней. Но это не всегда зависит от плотности, более определяющую роль играет то, из каких полимеров изготовлен продукт, какие технологии использовались при его производстве.

Что касается второй стороны вопроса, то есть с позиции производителя, чем выше плотность пенопласта — тем выше его себестоимость, следовательно, продукт дороже. Читайте в нашей следующей статье, чем склеить пенопласт между собой и кокой клей для этого лучше выбрать.

Подведем итог

Вопрос о значении плотности пенопласта, по своей сути, можно рассматривать неоднозначно. С одной стороны говорят, что плотность — это совсем ненужный показатель, что необходимо указывать только прочность и теплопроводность (согласно Европейским стандартам на продукции пенопласта указываются только прочность и теплопроводность, как его важнейшие характеристики). Но что же делать с его гидроскопичностью и другими важными аспектами, при выборе продукта, ведь в регионах с очень повышенной влажностью это будет играть важную роль.

А ведь зная плотность покупаемого пенопласта можно самостоятельно, без особых усилий определить насколько он прочен, гидроскопичен, какова его теплопроводность. С другой стороны, повышая плотность продукции, производители пенопласта повышают свои доходы, при этом, не всегда обеспечивая потребителю качественный продукт, на который тот рассчитывает при выборе пенопласта.

Но опять же плотность материала важный показатель, который, по вышеназванным причинам, должен иметь место при выборе того или иного вида, типа, марки пенопласта. Значит, все-таки, вопрос об уровне плотности, все-таки, имеет значение.

Производство полимерных пен

Функционально-пористые (FGP) нанокомпозиты являются наиболее многообещающими материалами в секторе производства и материалов благодаря их регулируемым физическим, механическим и эксплуатационным свойствам для различных инженерных приложений с максимальной эффективностью. Поэтому жизненно важно исследовать лежащие в основе физические и материалистические явления таких материалов. Это исследование было проведено для анализа подготовки, изготовления, применения и эластичных свойств функционально градиентных материалов (FGM).В первом разделе исследованы как пористые, так и непористые методы синтеза, получения и изготовления керамических, металлических и полимерных нанокомпозитов, за которыми следуют глубокие исследования развития упругих свойств вышеупомянутых материалов. Было обнаружено, что основными наноармирующими агентами, используемыми в FGM для улучшения упругих свойств, являются графеновые пластинки, углеродные нанотрубки и углеродные нановолокна. Кроме того, в исследованиях изучалось влияние наноармирующего агента на упругие свойства ФГМ.Были проанализированы и классифицированы форма, размер, состав и распределение наноармирующих агентов. Кроме того, исследования были сосредоточены на моделировании нанокомпозитов FGP. Обширное математическое, численное и вычислительное моделирование было проанализировано и классифицировано для различных типов инженерных расчетов, включая потери устойчивости, тепловые, вибрационные, термоупругие, статические и динамические изгибы. Наконец, были обобщены методы изготовления и проектирования различных материалов. Наиболее распространенные результаты, полученные в этом исследовании, заключаются в том, что добавление армирующих элементов к любому типу пористых и непористых нанокомпозитов значительно увеличивает материалистические и материальные свойства.При растяжении сжимающие и растягивающие напряжения, коробление, вибрационная, упругая, акустическая, поглощающая энергию и устойчивость к распределению напряжений значительно повышаются при армировании пористых и непористых нанокомпозитных сборок. В конечном итоге обзор пришел к выводу, что такие параметры, как форма, размер, состав и распределение армирующих элементов, имеют жизненно важное значение с точки зрения определения конечных механических и материалистических свойств нанокомпозитов.

Пена с открытыми или закрытыми порами: что вам нужно?

Какая пена подходит для ваших нужд? В этой статье объясняются свойства и преимущества пенопласта с открытыми и закрытыми порами, а также способы их различения.

Первая синтетическая пена была произведена в конце 1920-х годов компанией Dunlop. Компания производила поролон, взбивая воздух в натуральный латекс. В 1950-х годах американский химик Чарльз С. Прайс изобрел полиэфир-полиуретановую пену, и сегодня большинство пенопластов изготавливается из полиуретана.

Полиуретан — это полимер — материал, состоящий из повторяющихся звеньев водородо-углеродных соединений. Примером природного полимера является целлюлоза, которая содержится в клеточных стенках большинства растений. Полиуретан — термореактивный пластик; при отверждении создается сшитая полимерная сеть, в результате чего получается прочный и долговечный материал.

В структуре пенопласта имеются тысячи газовых карманов или пор , размер которых варьируется от 10 пор на линейный дюйм (PPI), что означает, что каждая пора имеет диаметр от 0,1 дюйма (2,54 мм), до 150 PPI. , что делает каждую пору всего 0,007 дюйма (0,178 мм) в поперечнике.

Пригодность пенопласта для конкретной цели во многом зависит от размера и структуры его пор или «ячеек».

Что такое пена с закрытыми порами?

Пена с закрытыми порами — это пена, которая имеет крошечные дискретные газовые карманы, каждый из которых полностью заключен в полимерные стенки.Он производится путем включения вспенивающего агента в химическую реакцию между жидкими полимерами, используемыми для производства полиуретана. Материал затвердевает, и в результате получается прочный пенопласт с закрытыми порами плотностью до 800 кг/м 3 – идеально подходит для утепления.

Пена высокой плотности с закрытыми порами прослужит долгие годы. В качестве изоляции полых стен, долговечность этого материала может равняться долговечности здания.

В качестве альтернативы предварительно сформированным пенопластовым плитам утеплитель может быть установлен в виде расширяющейся пены высокой плотности, которая наносится в жидком виде с помощью ручного аппликатора-пистолета.Изоляционные свойства расширяющейся пены (или «распыляемой пены») исключительны, поскольку жидкий полиуретан проникает в каждую щель, вспениваясь в реакции с вспенивающим агентом. Однако этот сверхэффективный продукт может привести к ограниченной вентиляции, что, в свою очередь, может вызвать конденсацию и связанные с этим проблемы, такие как плесень.

Что такое пена с открытыми порами?

Пенопласт с открытыми порами изготавливается путем введения различных вспенивающих агентов при производстве полиуретана. Реакции заставляют газовые карманы расширяться и «открываться».Даже если открыта только половина пор пены, она все равно классифицируется как пена с открытыми порами, чтобы отличить ее от жесткой, непроницаемой и более дорогой пены с закрытыми порами.

Одним из полимерных композитов полиуретана является диизоцианат, который реагирует с водой с образованием углекислого газа. Так, при производстве более мягкого пенополиуретана с открытыми порами для получения углекислого газа добавляется вода.

При плотности от 15 кг/м 3 до 150 кг/м 3 этот более щадящий тип пенопласта используется в обивке мебели и автомобилей, матрасах, чистящей упаковке.Пена с открытыми порами также используется в качестве изоляции там, где желателен небольшой поток воздуха.

Как узнать, открыта ячейка пены или закрыта?

Основное различие между различными типами пенопласта заключается в том, что пенопласт с открытыми порами мягче и имеет большую «пружину», а пеноматериал с закрытыми порами более твердый. В зависимости от интенсивности использования пена с открытыми порами не прослужит так долго, как пена с закрытыми порами. При меньшем сопротивлении сжатию клетки со временем разрушатся и потеряют упругость. Чем гуще пена, тем быстрее это произойдет.

Сетчатая пена с открытыми или закрытыми порами?

Сетчатая пена представляет собой разновидность пены с открытыми порами, созданную путем удаления поверхностей ячеек из пенополиуретана с частично закрытыми порами. Это звучит как невыполнимая задача. Но это может быть сделано! Ячейки представляют собой трехмерные многоугольники, стойки (или «ребра») более прочные, чем грани (или «плоскости»/«окна»/«стороны»), которые имеют большую площадь поверхности по отношению к их массе.

Пена с частично закрытыми порами наполнена необходимым количеством горючего газа, например, водорода, кислорода или их комбинации.Газ воспламеняется, вызывая взрыв. Хрупкие поверхности ячеек разрушаются, стойки остаются нетронутыми.

После того, как поверхности ячеек исчезли, пена теперь имеет другую текстуру с плотностью всего 15 кг/м 3 . У него значительно снижено сопротивление сжатию, поэтому он очень мягкий и упругий и легко сминается. Однако без клеточных поверхностей свойства пены при растяжении увеличиваются, что делает ее более податливой и менее склонной к разрыву.

В этой статье мы сосредоточимся в основном на пенополиуретане.Тем не менее, меламиновая пена, полимер, изготовленный из меламина (C 3 H 6 N 6 ) и формальдегида (CH 2 O), безусловно, заслуживает упоминания. Меламин является очень твердым полимером, а стойки обладают абразивными свойствами, которые используются во многих чистящих средствах. Высокое содержание азота в меламине придает этому материалу превосходную огнестойкость, и поэтому его часто выбирают для акустических применений — с этой задачей меламин справляется очень хорошо.

Что такое значение R?

R-значение — это мера теплового сопротивления, используемая в строительной отрасли на определенной площади.Чем выше значение R, тем лучше изоляция. Пены с закрытыми порами имеют гораздо более высокое значение R, чем пенопласты с открытыми порами.

Должен ли я использовать пену с закрытыми или открытыми порами?

Пенопласт с закрытыми порами в основном используется для защиты от предметов , например, в качестве барьера для влаги, тепла и звука. Напротив, пена с открытыми порами лучше впитывает влагу.

Большинство холодильников и морозильников в мире изолированы полиуретаном с закрытыми порами, а в строительной отрасли этот вид пенопласта устанавливается в полых стенах; он даже способствует устойчивости и несущей способности стены.

Сетчатая пена с открытыми порами хорошо работает в качестве фильтра в аквариумах, влажного или пылевого фильтра в кондиционерах и масляного фильтра в двигателях. Пена с открытыми порами также хорошо поглощает звук, улучшая акустику в помещениях, где эхо является проблемой. И это также делает хорошую мягкую губку для ванны!

Индивидуальные пенопластовые решения

В Technical Foam Services мы не просто поставляем пену. Наш сервис в значительной степени ориентирован на предоставление инновационных решений, адаптированных к индивидуальным потребностям наших клиентов.Нужно вдохновение? Взгляните на наши кейсы.

Назад »

Как производится термореактивная пена? – СидмартинБио

Как производится термореактивная пена?

При производстве термореактивных пен пенообразование происходит одновременно с образованием полимера в результате реакции жидких исходных материалов. Наиболее известными термореактивными пенами являются полиуретановые, фенолформальдегидные и карбамидоформальдегидные; менее известны эпоксидные и силиконовые пены.

Как можно экструдировать пенопласт?

Экструзия пенопласта. При экструзии химической пены гранулы полимера и химический пенообразователь смешиваются через цилиндр, и тепло в цилиндре разлагает химический пенообразователь, в результате чего образуется газ, который обеспечивает расширение полимеров на выходе из головки.

Что такое термопластичные пены?

Миграция газа в термопластичных пенопластах низкой плотности – I Как правило, эти пенопласты изготавливаются путем смешивания газообразующих малых молекул с расплавленным полимером при повышенном давлении с последующим быстрым снижением давления, чтобы позволить газу выйти из раствора с образованием дискретных пузырьков или ячеек. .

Как изготавливают полимерные пены?

Полимерная пена была приготовлена ​​из полимера с использованием механического, физического и химического вспенивания. Методы обработки полимерных пен в основном включают экструзионное формование пены и литье пены под давлением. Как важнейший из промышленных полимерных продуктов пенополимеры имеют широкое поле для развития и перспективы.

В чем разница между термопластом и термореактивным пластиком?

Основное различие между ними заключается в том, что термореактивный материал — это материал, который укрепляется при нагревании, но не может подвергаться повторной формовке или нагреванию после первоначального формования, в то время как термопласты можно повторно нагревать, формовать и охлаждать по мере необходимости, не вызывая каких-либо химических изменений.

Что такое термопласты Приведите два примера термопластов?

Типичные примеры термопластов включают акрил, полиэстер, полипропилен, полистирол, нейлон и тефлон. Эти материалы находят широкое применение в производстве товаров от одежды и посуды с антипригарным покрытием до ковров и лабораторного оборудования.

Как изготавливается пенопласт LDPE?

Экструдированный вспененный полиэтилен низкой плотности Полиэтилен расплавляют до расплавления, затем смешивают с галогенированным углеводородом, который служит пенообразователем.Смешивание проводят под высоким давлением, а затем подают в контролируемый нагретый шнековый экструдер и выдавливают через отверстие экструзионной головки.

Что такое экструзия пены?

Основы экструзии пенопласта заключаются в смешивании химического пенообразователя с экструдируемым полимером. Тепло, выделяющееся для плавления полимера, разлагает химический пенообразователь, что приводит к выделению газа. Этот газ распределяется в расплаве полимера и расширяется при выходе из головки.

Из чего сделан пенопласт?

Вспененные пластмассы используют в качестве сырья все виды смол.При определенном количестве вспомогательных материалов, таких как пенообразователь, катализатор и стабилизатор, смолы нагревают до появления пены. Вспененный пластик представляет собой новый тип со свойствами легкого веса, сохранения тепла, звукопоглощения и сейсмостойкости.

Что такое пенообразователь для пены с открытыми порами?

Вспенивающим агентом, используемым для установки изоляции с открытыми порами, является вода, которая вступает в реакцию с воздухом, превращаясь в углекислый газ. Поскольку CO2 быстро расширяется, пузырьки, как правило, лопаются до того, как пластик схватится — отсюда и «открытая ячейка» — образуя губчатую, легкую пену.

Пены | Полимер Инжиниринг

Экструзия пенопласта — это непрерывный процесс производства пенопласта и фольги. Полимер пропитывают в расплаве одним или несколькими пенообразователями под высоким давлением. Также можно использовать добавки, такие как зародышеобразователи или наполнители. Резкий перепад давления на сопле создает термодинамический дисбаланс в расплаве полимера, что приводит к вспениванию полимера. Чтобы разделить этапы процесса пластификации/пропитки и охлаждения/температурного кондиционирования расплава, часто используют два экструдера в тандеме.

У нас есть две такие тандемные экструзионные линии, доступные для исследования. Это позволяет нам охватить производство в лабораторных и экспериментальных масштабах. Наш опыт включает в себя весь спектр полимеров, от стандартных пластиков до инженерных термопластов и термопластов для высоких температур.

Мы также разбираемся в биоразлагаемых и биоразлагаемых полимерах, таких как полимолочная кислота (PLA). PLA, например, имеет сравнительно хорошие механические характеристики и низкий уровень выбросов CO2.Эти свойства делают его особенно интересным для упаковочной промышленности. В частности, мы влияем на низкую прочность расплава PLA и, как следствие, на плохую вспениваемость, используя добавки. Используя удлинители цепи, мы достигаем меньшей плотности, меньшего размера ячеек и более высокой прочности на сжатие.

Только один из способов, которым мы хотим внести свой вклад в устойчивое развитие, — это пеноматериалы, изготовленные из переработанного «бутылочного ПЭТ» (полиэтилентерефталат, ПЭТ). Используя реактивную экструзию пены, мы можем производить пены с хорошей стойкостью к растворителям, высокой жесткостью и температурной стабильностью.Эти свойства важны, например, для материалов сердцевины лопастей ротора ветряных турбин. Кроме того, пенопласт можно сделать огнестойким с помощью антипиренов.

Мы оптимизируем вспенивающую способность другого полиэфира, полибутилентерефталата (ПБТ), используя супрамолекулярные добавки. Эти добавки растворяются в расплаве полимера и при охлаждении образуют надмолекулярные наноструктуры. Использование этих выбранных добавок в процессе экструзии позволяет получать пены со значительно более однородной структурой ячеек и малым средним размером ячеек.Кроме того, свойства печати могут быть значительно улучшены.

В области высокотемпературных термопластов для транспорта и электроники мы разрабатываем печатную плату из термопласта на основе полиэфиримида (PEI) и легких, огнестойких пенопластов для авиации и железнодорожного транспорта в проектах, ориентированных на применение.

Что такое пенополиуретан? | Евроформовщики

Полиуретан является ведущим представителем широкого и весьма разнообразного семейства полимеров или пластиков.Полиуретан может быть твердым или иметь открытую ячеистую структуру, и в этом случае его называют пеной… а пены могут быть гибкими или жесткими.

В качестве простого объяснения, производители производят пенополиуретан путем взаимодействия полиолов и диизоцианатов, оба продукта получают из сырой нефти. Для производства высококачественных продуктов из пенополиуретана необходим ряд добавок, в зависимости от области применения пены.

Полиуретановая пена

широко используется для обивки автомобильных сидений из-за свободы геометрического дизайна, которую она предлагает.А также потому, что его можно адаптировать с помощью используемой рецептуры или производственного процесса для достижения уровня комфорта, предназначенного для автомобильного сиденья.

Полиуретаны используются в автомобиле для самых разных целей, потому что:

  • Они легкие . Со временем плотность полиуретанов уменьшилась на 30-40% при сохранении тех же механических свойств. Пена для сидения, например, имеет одну из самых низких плотностей среди всех пластиков, используемых в автомобиле: 0.03 до 0,05 г/см3. Пенополиуретан, используемый в обшивке потолка, является еще одним хорошим примером с плотностью от 0,02 до 0,04 г/см3.
  • Снижение уровня шума для пассажиров : Отличные звукопоглощающие и вибропоглощающие свойства полиуретанов обеспечивают высокий уровень комфорта и безопасности.
  • Долговечны : Полиуретан не подвержен коррозии, на протяжении всего срока службы обеспечивают стабильность даже в суровых условиях.
  • Они универсальны и предлагают свободу дизайна : Автокресла претерпели значительные изменения с течением времени вместе с знаниями об эргономике. И они продолжают это делать, потому что полиуретаны предлагают широкий выбор рабочих характеристик и характеристик обработки, что позволяет адаптировать приложения для сложных форм и форм с использованием одних и тех же основных химических веществ.
  • Они могут быть переработаны с помощью ряда одобренных технологий и предлагают потенциал для решений из мономатериала, которые облегчают демонтаж и переработку.


 

Что такое полиуретановая губка?

Полиуретановая губка ( Губка из полиуретана и полиуретана ) представляет собой полимер, состоящий из органических звеньев, соединенных карбаматными (уретановыми) звеньями. Хотя большинство полиуретанов представляют собой термореактивные полимеры, которые не плавятся при нагревании, также доступны термопластичные полиуретаны.

Полиуретановые полимеры традиционно и чаще всего образуются путем взаимодействия ди- или триполиизоцианата с полиолом.И изоцианаты, и полиолы, используемые для производства полиуретанов, содержат в среднем две или более функциональных групп на молекулу.

Полиуретаны используются в производстве высокоэластичных сидений из пенопласта, изоляционных панелей из жесткого пенопласта, уплотнений и прокладок из микроячеистого пенопласта, прочных эластомерных колес и шин (таких как колеса для американских горок, эскалаторов, тележек для покупок, лифтов и скейтбордов), автомобилей подвесные втулки, электрические герметики, высокоэффективные клеи, поверхностные покрытия и поверхностные герметики, синтетические волокна (например,например, спандекс), подложка для ковров, детали из твердого пластика (например, для электронных инструментов), презервативы и шланги.

Сырье

Основными ингредиентами для изготовления полиуретана являются ди- и триизоцианаты и полиолы. Другие материалы добавляются для облегчения обработки полимера или для изменения свойств полимера.

Производство

Полиуретаны губчатые производятся путем смешивания двух или более жидких потоков. Поток полиола содержит катализаторы, поверхностно-активные вещества, пенообразователи и т.д.Два компонента называются полиуретановой системой или просто системой.

Изоцианат обычно называют в Северной Америке «стороной А» или просто «изо». Смесь полиолов и других добавок обычно называют «стороной B» или «поли». [Править] Эту смесь также можно назвать «смола» или «смесь смол».

В Европе значения терминов «сторона А» и «сторона В» меняются местами. [Править] Добавки к смоляным смесям могут включать удлинители цепи, сшивающие агенты, поверхностно-активные вещества, антипирены, пенообразователи, пигменты и наполнители.Полиуретан может быть изготовлен с различной плотностью и твердостью путем изменения изоцианата, полиола или добавок.

Здоровье и безопасность

Полностью прореагировавший полиуретановый полимер химически инертен. В США OSHA (Управление по безопасности и гигиене труда) или ACGIH (Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене) не установили пределов воздействия. Канцерогенность не регулируется OSHA.

Испытание открытым пламенем. Верхний, необработанный пенополиуретан энергично горит.Дно с огнезащитной обработкой.

Полиуретановый полимер является горючим твердым веществом и может воспламениться при контакте с открытым пламенем. При разложении в результате пожара могут образовываться значительные количества угарного газа и цианистого водорода, а также оксиды азота, изоцианаты и другие токсичные продукты. Из-за горючести материала его приходится обрабатывать антипиренами (по крайней мере, в случае с мебелью), почти все из которых считаются вредными.

Калифорния позже выпустила Технический бюллетень 117 2013, который позволил большинству пенополиуретанов пройти испытания на воспламеняемость без использования антипиренов.Институт политики зеленой науки заявляет: «Хотя новый стандарт может быть соблюден без антипиренов, он НЕ запрещает их использование. Потребители, которые хотят уменьшить воздействие антипиренов на дом, могут найти бирку TB117-2013 на мебели и проверить у розничных продавцов. что продукты не содержат антипиренов».

Жидкие смеси смол и изоцианаты могут содержать опасные или регулируемые компоненты. Изоцианаты являются известными кожными и респираторными сенсибилизаторами. Кроме того, амины, гликоли и фосфаты, присутствующие в напыляемых пенополиуретанах, представляют опасность.

Воздействие химических веществ, которые могут выделяться во время или после нанесения полиуретановой пены (например, изоцианаты), вредно для здоровья человека, поэтому во время и после этого процесса требуются особые меры предосторожности.

В Соединенных Штатах дополнительную информацию о здоровье и безопасности можно получить в таких организациях, как Ассоциация производителей полиуретанов (PMA) и Центр полиуретановой промышленности (CPI), а также у производителей полиуретановых систем и сырья.Нормативная информация содержится в разделе 21 Свода федеральных правил (пищевые продукты и лекарства) и разделе 40 (защита окружающей среды).

В Европе информацию о здоровье и безопасности можно получить в ISOPA, Европейской ассоциации производителей диизоцианатов и полиолов.

Производство

Методы производства губки из полиуретана готовых изделий варьируются от небольших операций ручной отливки отдельных деталей до крупных линий по производству бумажных и картонных изделий большого объема.Независимо от конечного продукта, принцип производства один и тот же: отмерить жидкую смесь изоцианата и смолы в заданном стехиометрическом соотношении, смешать их вместе до получения однородной смеси, налить реагирующую жидкость в форму или на поверхность. , подождите, пока он затвердеет, затем извлеките готовую деталь.

Области применения

Основные статьи: Список полиуретановой губки применений и полиуретанового лака

В 2007 году мировое потребление полиуретанового сырья превысило 12 миллионов метрических тонн, среднегодовой темп роста составляет около 5%.[51] Ожидается, что к 2020 году выручка от полиуретана на мировом рынке вырастет примерно до 80 миллиардов долларов США.

Воздействие видимого света

Пенополиуретан , изготовленный из ароматического изоцианата, подвергнутого воздействию УФ-излучения. Сразу бросается в глаза обесцвечивание, которое происходит со временем.

Полиуретаны, особенно изготовленные с использованием ароматических изоцианатов, содержат хромофоры, взаимодействующие со светом. Это представляет особый интерес в области полиуретановых покрытий, где светостойкость является критическим фактором и основной причиной использования алифатических изоцианатов при изготовлении полиуретановых покрытий.

Когда пенополиуретан, изготовленный с использованием ароматических изоцианатов, подвергается воздействию видимого света, он обесцвечивается, меняя цвет с грязно-белого на желтый и красновато-коричневый. Общепризнано, что, кроме пожелтения, видимый свет мало влияет на свойства пены. Это особенно актуально, если пожелтение происходит на внешних частях большого пеноматериала, поскольку ухудшение свойств на внешнем участке мало влияет на общие объемные свойства самого пенопласта.

Сообщалось, что воздействие видимого света может повлиять на изменчивость результатов испытаний некоторых физических свойств.

Высокоэнергетическое УФ-излучение способствует химическим реакциям в пене, некоторые из которых разрушают структуру пены.

Биоразложение

Два вида эквадорского грибка Pestalotiopsis способны к биоразложению полиуретана в аэробных и анаэробных условиях, например, на дне свалок. Сообщалось о деградации полиуретановых предметов в музеях. Полиуретаны полиэфирного типа легче разлагаются грибками, чем полиэфирные.

Полимерные пены, изготовленные из несмешивающихся полимерных смесей, совместимых с Janus Particles

Разработаны пены с наноструктурными пластинками и распорками с замечательными свойствами из несмешивающихся полимерных смесей, совместимых с частицами Janus.

В настоящее время практически невозможно провести день без встречи с полимерными пенами. Они присутствуют повсюду, от повседневных упаковочных материалов и изоляции в зданиях до подушек сложной формы в автомобилях. Большинство коммерческих полимерных пенопластов до сих пор изготавливаются из одного единственного полимера, и до сих пор на рынок поступило лишь несколько пенопластов из смесей полимеров. Интенсивные исследования направлены на вспенивание этих сложных материалов, поскольку необходимо принять дополнительные меры, особенно в случае несмешивающихся полимерных смесей.В несмешивающихся смесях необходим специальный третий компонент, известный как компатибилизатор, который связывает фазы вместе и обеспечивает хорошие механические свойства. С другой стороны, во время вспенивания обычно используются зародышеобразователи для гомогенизации ячеистой структуры и получения тонких нанопористых полимерных пен. В данном исследовании использовались высокоэффективные частицы Янус, которые выполняют обе задачи, т. е. действуют одновременно как компатибилизаторы и зародышеобразователи пены.

Volker Altstädt et al.из Байройтского университета объединили свой опыт в области химии и инженерии полимеров для разработки пенопластов с наноструктурными пластинками и распорками с замечательными свойствами из несмешивающихся полимерных смесей, совместимых с частицами Януса, в промышленных масштабах. Частицы Януса представляют собой трехмерные двусторонние частицы, каждая сторона которых имеет различную химическую структуру. В настоящей работе использованные частицы Януса имели разные короны, смешивающиеся с одной из фаз смеси. В несмешивающихся смесях поли(2,6-диметил-1,4-фениленового эфира)/поли(стирола--акрилонитрила) (PPE/SAN) присутствие частиц Janus приводит не только к гораздо более тонкой морфологии компактной смеси.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.