ПЕНОПЛАСТЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИСТИРОЛА. Утепление стен и крыши пеной и полистиролом

  

Вся электронная библиотека >>>

 Теплоизоляция  >>>

 

 

ПОЛИМЕРНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Раздел: Строительство. Теплоизоляция

 

Глава III ПЕНОПЛАСТЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИСТИРОЛА

  

Линейная структура молекул полистирола, его способность к большим высокоэластичным деформациям и высокие механические свойства позволяют получать на его основе пенопласты IB широком интервале объемных весов и прочностных показателей.

Способ получения пенополистирола впервые описан в 1928 г. [176,248], а его промышленное производство начато в 40-х годах текущего столетия [119, 252]. С тех пор производство пенополистирола неуклонно развивается и совершенствуется [6, 42].

В настоящее время пенополиетирол получают как с применением повышенного давления (прессовым, автоклавным, экструзионным методами), так и всеми видами беспрессового метода. В СССР в основном нашли применение прессовый и беспрессовый методы получения пенополистирола.

 

ПОЛУЧЕНИЕ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА ПРЕССОВЫМ МЕТОДОМ

 

Прессовым методом в СССР изготовляют главным образом пенопласты марок ПС-1 и ПС-4, а также марок ПС-2, ПС-5, ПС-18, ПС-254, ПС-БСГ, ПМХС, ПДХС и др., которые находятся или в стадии лабораторной обработки или выпускаются в небольших количествах [5, 41, 42].

Сырье. Пенопласты марки ПС изготовляются на основе эмульсионного полистирола и различных газообра- зователей: пенопласт марки ПМХС изготовляют на основе полимонохлорстирола, а марки ПДХС — на основе полидихлорстирола.

Для получения пенопластов марок ПС используют эмульсионный полистирол марки Б (ГОСТ 9440—64). 1.1 о получают путем шульсионион полимеризации сгн- рола в виде тонкодисперсного порошка Он имеет молекулярный вес ,в пределах 70 000—200 000 и должен удовлетворять требованиям ГОСТ 9440—64

Технология получения пенопластов марок ПС, ПМХС и ПДХС различается только видом применяемого сырья, рецептурами и технологическими параметрами получения.

Пенопласт ПС-1 изготовляют-из полистирола и порофора ЧХЗ-57 (соответственно 100 и 2—5 вес. ч).

Отпрессованные заготовки вспенивают в гидравлических или формовочных камерах при 100—<105°С в среде насыщенного водяного пара. Конфигурация изделий после вспенивания зависит от профиля отпрессованных заготовок (прямоугольные плиты, полусферы и т. д.).

Промышленность выпускает пенопласт ПС-1 главным образом в виде прямоугольных плит, которые легко поддаются обработке и склеиванию друг с другом, с металлами и другими материалами. Изделия из отпрессованных заготовок формуют методом направленного вспенивания (или методом самоформования) Отпрессованную пластину накрывают крышкой с уплотнителем и закрепляют в ограничителе приспособления, внутренние размеры которого соответствуют размерам изделия. Формующее приспособление помещают в паровую камеру и повышают температуру в ней до 100°С. Создаваемое под крышкой давление ( 1,2 ат) вызывает деформацию заготовки. Одновременно с (направленной деформацией заготовки происходит ее вспенивание. Получаемое изделие имеет конфигурацию ограничителя.

Количество газаобразова- объемным весом (от 60 до теля В е с.ч/100 бес чполимер&22® кг'м ,и выше) в зависимости от количества вводимого в исходную смесь газообразователя ( 29). Пенопласт ПС-1 изготовляют в соответствии с СТУ 9-91-61 «Пенопласт плиточный марки ПС-1» в виде плит шириной 500 мм, длиной 1000— 1200 мм и толщиной 40—70 мм.

Пенопласт ПС-4 изготовляют на основе эмульсионного полистирола и минеральных газообразователей: углекислого аммония NH4(C03)2 и бикарбоната натрия NaHC03.

Пенопласт ПС-4 выпускают в виде прямоугольных плит размером до 1500X1500 мм, толщиной не менее 50 мм. Плиты пенопласта легко поддаются обработке и склеиваются друг с другом, с металлами и другими материалами. В зависимости от количества газообразователя можно получать пенопласт ПС-4 объемным весом от 30 до 80 кг/м3.

Пенопласт ПС-4 изготовляют в соответствии с СТУ 9-92-61 «Пенопласт плиточный марки ПС-4» и ТУ М-678-56 «Пенопласт термоизоляционный марки ПС-4».

Пенопласт ПС-2 изготовляют по следующей рецептуре (в вес. ч.): эмульсионный полистирол 100, поро фор ДАБ 5-7. Температура прессования исходной смеси 155—165°С; удельное давление 150 кгс/см2. Отпрессованные заготовки .вспенивают в среде насыщенного водяного пара или воздуха при 110—130°С.

В зависимости от содержания газообразователя можно получить пенопласты с объемным весом от 100 кг/м3 и выше ( 29). Пенопласт можно выпускать в виде плит, легко поддающихся обработке и склеиванию друг с другом, с металлами и другими материалами, или другой формы. Пенопласт ПС-2 окрашен в оранжевый цвет вследствие наличия окрашенных остатков продуктов разложения газообразователя.

Пенопласт ПС-18 можно изготовить на основе эмульсионного полистирола (100 вес. ч.) и порофора 18 (5 вес. ч.). Температура прессования — 160—170°С при удельном давлении 150 кгс см2. Заготовки вспенивают в среде насыщенного водяного пара при 100—105°С.

Пенопласт ПС-18 можно выпускать в виде плит и формованных изделий. В зависимости от количества газообразователя объемный вес ПС-18 составляет 30 кг/м3 и выше (см.  29). Структура материала мелкоячеистая и равномерная. ПС-18 обладает специфическим запахом, обусловленным продуктами разложения иорофо- p.i 18. который с течением ирочонп исчезает Цвет мне лпн белый

Пенополистнрол ПС-254 изготовляют прессовым методом на основе эмульсионного полистирола (100 вес. ч.) и порофора-254 (4—5 вес. ч.). Температура прессования—140—145°С при удельном давлении 150— 100 кгс/см2. Заготовки вспенивают в среде насыщенного пара при 98—100°С. Объемный вес в зависимости от содержания газообразователя составляет 100 кг/м3 и выше. Цвет изделия — белый с зеленоватым оттенком.

Пенопласты  получают прессо- оым методом на основе полимонохлорстирола и полиди- хлорстирола с применением в качестве газообразователя иорофора ЧХЗ-57 (температура прессования 160—170°С при удельном давлении 150 кгс/см2). Заготовки вспенивают в среде водяного пара при 98—100°С при наличии в композиции пластифицирующих добавок или в глицерине при 130—140°С.

В рецептуру ПМХС для снижения горючести вводят небольшое добавочное количество антипиренов (например, трехокись сурьмы). Содержание хлора в полиди- хлорстироле вполне достаточно для получения негорючих пенопластов ПДХС и без антипиренов.

Техника безопасности. Производство пенополистнрола прессовым способом связано с использованием значительного количества порошкообразных горючих материалов, огнеопасных жидкостей и химически нестойких соединений — порофоров [80].

Эмульсионный полистирол — легкогорючее вещество. Его температура воспламенения 400°С (легко воспламеняется от пламени спички). При горении плавится и растекается. Горит с выделением большого количества тепла (7500 ккал/кг) и копоти; скорость выгорания от 30 до 48 кг/м2-ч.

Пыль полистирола в смеси с воздухом образует взрывоопасные концентрации. Нижний предел взрыва пыли в зависимости от ее дисперсности находится .в пределах 20—40 г/ж3. Температура самовоспламенения пыли 670°С.

Порофоры являются пожароопасными веществами. Наибольшую пожарную опасность из рассмотренных порофоров, применяемых для получения пенополистнрола, представляет порофор ЧХЗ-57. При значительной массе он начинает разлагаться при 60°С с саморазогре- п.пик'м. лакапчппакнцнмги гампнпспллмсптмгм. При бы CI ром nai ропаппм до 10()"С иачмпагн'я трыичатос раз

ложение с обильным выделением газа. Влажным порофор разлагается быстрее, чем сухой.

Порофор ЧХЗ-57 легко загорается от искры, спички и других маломощных источников тепла. Горит энергично, ярким пламенем и при определенных условиях разлагается со взрывом. Разложение порофора не носит бризантного характера. Пыль порофора как в осевшем, так и во взвешенном состоянии очень опасна. Взвешенная пыль образует с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации от 5,2 г!м3 и выше. Температура самовоспламенения пыли 990°С.

Пары и продукты разложения (в частности, тетра- метилсукционодинитрил) обладают высокой токсичностью, .вызывают повышенную возбудимость и удушье.

Минеральные газообразователи, в частности углекислый аммоний, также обладают известном пожарной опасностью. Одним из продуктов разложения углекислого аммония является аммиак, который в замкнутых объемах может образовывать с воздухом взрывоопасные концентрации (нижний предел—15,5%, верхний— 28%). Температура самовоспламенения 650°С.

Этиловый спирт — легковоспламеняющаяся жидкость, горящая синеватым пламенем с выделением 7402 ккал/кг тепла (температура вспышки 13°С; самовоспламенения паров 404°С). Его пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси (нижний предел — 3,6%, верхний— 19%).

При подготовке компонентов для смешения основная пожарная и санитарная опасность заключается в засорении помещения порошкообразными материалами и образовании значительного количества пыли, которая очень чувствительна к источникам воспламенения. Поэтому при подготовке компонентов следует соблюдать следующие требования:

1)        транспортировать и расфасовывать порофоры (в особенности порофор ЧХЗ-57) осторожно, не допуская ударов тары при ее скольжении; расфасовку вести в изолированных отсеках-шкафах с улавливанием пыли; порофор хранить на расстоянии не ближе 1 м от отопительной арматуры;

2)        разгрузку полистирола из мешков и бункеров изолировать или применять передвижные аспирационные аппараты;

3)        .не допускать и помещении скопления пера.(груженных метком п бочек, а также пустой тары.

При смешении компонентов в шаровых мелышцах необходимо соблюдать следующие требования:

1)        оборудовать для улавливання пыли при загрузке и выгрузке композиции из шаровой мельницы мощный местный отсос;

2)        постоянно контролировать температуру в шаровом мельнице;

3)        заполнять мельницу негорючим газом;

4)        заземлять корпус мельницы.

Просеивать композиции необходимо на виброситах, заключенных в кожух, перемещать композиции желательно пневмотранспортом.

В результате неисправности или негерметичности прессформы при прессовании наружу может выходить значительное количество образующихся газов, паров жидкостей и продуктов разложения порофоров и полимеров. Для уменьшения пожарной п санитарной опасности при прессовании все дозировочные столы и прессы оборудуются системами аспирации. Необходимо следить за герметичностью прессформ. Прессы должны быть оборудованы автоматическими устройствами для точного поддержания технологических параметров.

Вспенивание заготовок в паровых камерах или вод ных ваннах не представляет пожарной опасности. Зат_ процесс механической обработки пенопласта пожароопасен.

Пенополистирол — легкогорючее вещество. Воспламеняется даже от маломощных источников пламени. Температура самовоспламенения около 400°С. Пламя сравнительно быстро распространяется по поверхности материала (~1—1,5 м/мин).

При резке пенопласта выделяется пыль, образуются отходы. Необходимо постоянно следить за .исправностью режущего инструмента и системы аспирации, не допускать скопления пыли и отходов. По пожарной опасности производство пенополистирол а относится к категории Б; по правилам устройства электроустановок — к классу В-И [80].

Свойства и области применения. Пенопласты марок ПС-1 и ПС-4 .имеют равномерную замкнуто-ячеистую структуру. Все физико-механические свойства этих пенопластов зависят от их объемного веса: с его повышением учи-лпчипаютси прочностные показатели, снижаются В0Д0П01 лощение, гигроскопичность, ноздухо- и паронро-

ницаемость и т. д.

Пенопласт ПС-4, полученный с применением минеральных газообразователей, является более жестким по сравнению с ПС-1 и отличается повышенной теплостойкостью: он сохраняет свои размеры до 80°С, в то время как пенопласт 11С-1 — до 70°С ( 30).

Перечисленные марки пенополистирола горючи, что является их существенным недостатком.

Пепопласты, полученные па основе поличопохлорсги рола и полпдилхлорстнрола, не поддерживают горения, так как введение хлора в бензольное ядро стирола снижает горючесть полимера и на 20—30° повышает его теплостойкость.

Основные физико-механические свойства пенопластов ПМХС и ПДХС приведены в  15 [5, 12, 42].

Пенополистирол, полученный прессовым методом, применяется в строительстве в качестве теплоизоляционного и конструктивного материала для изготовления трехслойных стеновых панелей плит покрытий, перегородок, дверей н т. я.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  ПОЛИМЕРНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 

Смотрите также:

 

Пенопласты на основе полистирола пенополистирол. Плиты экспол...

Пенопласты на основе полистирола (пенополистирол) изготовляют прессовым способом (ПС), беспрессовым способом (ПСБ), экструзионным способом, а также литьем под давлением.
Полистирольные пенопласты имеют в основном закрытые поры.

 

Пенопласты на основе полистирола и полиуретана. Современные...

Пенопласты на основе полистирола и полиуретана. Появление пористых материалов на основе высокополимеров оказало заметное влияние на самые разные области техники. Причиной этому не только их малая плотность...

 

ПЕНОПЛАСТ ПОЛИСТИРОЛЬНЫЙ - полистирольные пенопласты...

— термопластичный легкий газонаполненный материал на основе полистирола. Промышленность изготовляет следующие полистирольные пенопласты: ПС-1, ПС-2, ПС-4 и ПС-Б — марки А для изделий с объемным весом не более 0...

 

ПВХ Пенопласт на основе поливинилхлорида. Поливинилхлорид жесткие...

Пенопласты на основе полистирола и полиуретана ...
Жесткие пенопластыпенопласты, газонаполненные пенистые пластмассы с системой ... Изготовляют их на основе поливинилхлорида, пластификатора, наполнителя и ...

 

Пенопласты на основе фенолоформальдегидных смол...

Пенопласты на основе фенолоформальдегидных смол изготовляют беспрессовым способом и способом заливки.
Их получают вспениванием различных полимеров: полистирола, поливинилхлорида, фенолоформальдегидных смол, полиуретана.

 

Пенопласты на основе полистирола пенополистирол. Плиты экспол...

Пенопласты на основе полистирола пенополистирол. Внутреннее утепление плоской крыши.
ПЕНОПЛАСТ ПОЛИСТИРОЛЬНЫЙ - полистирольные пенопласты... Пенопласты на основе полистирола пенополистирол.

 

ПЕНОПЛАСТЫ АРМИРОВАННЫЕ - обработка армированного пенопласта...

Пенопласты на основе полистирола (пенополистирол) изготовляют прессовым способом (ПС), беспрессовым способом (ПСБ), экструзионным способом, а также литьем ..