Пенополиуретаны для пенной теплоизоляции ппу

  

Вся электронная библиотека >>>

 Теплоизоляция  >>>

 

 

ПОЛИМЕРНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Раздел: Строительство. Теплоизоляция

 

СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

  

Пенополиуретаны в зависимости от вида применяемого сырья, рецептуры, способа получения, температурного режима отвержчеипя и других показателей могут обладать различными свойствами: эластичностью, теплостойкое гыо, прочностными показателями, горючестью п т. д.

Жесткие пенополиуретаны. В настоящее время выпускается значительное количество различных марок жестких пенополиуретанов, из которых наибольший интерес для строительства представляют ПУ-101, ППУ-3, ППУ-304Н, ППУ-305, ППУ-9Н и др.

Пенопласты ПУ-101 (СТУ 35-XII-674-64; ТУ П-90-61) представляют собой жесткие материалы с замкнутой структурой, от желтого до коричневого цвета. Они выпускаются трех марок: ПУ-101, ПУ-101А и ПУ-101Б. Их основные физико-механические свойства приведены в  45. Пенопласты устойчивы к бензину, керосину и органическим маслам; воздухо- и морозостойки, но обладают существенным недостатком — горючи. Частично горючесть можно снизить, введя в их состав трихлои- этнлфосфат. Пенопласты ПУ-101 применяются в качестве легких силовых и теплоизоляционных наполнителей панелей, плит покрытий, штучных и профилированных изделий теплоизоляционного и акустического назначения.

Пенопласты ППУ-3 выпускаются следующих марок: ППУ-3, получаемый заливкой в формы или конструкции в заводских условиях или на месте применения; ППУ- ЗС (самозатухающин) и ПГ1У-311, получаемый методом напыления.

Пенопласт ППУ-3 (ВТУ BH1I11CC 4-60) представляет собой жесткий мелкоячеистый материал с преобладанием закрытых ячеек, от белого до светло-коричневого цвета. Сопбшаюшпеси межчу собой (открытые) ячейки занимают обычно не более 3—5% всего объема. Основные физико-механические показатели ППУ-3 приведены в  46. Использование пенопласта допускается до 100— 120°С. Он используется для изготовления трехслойных конструкций в заводских условиях и на местс применения в качестве силового, тепло-п звукоизоляционного заполнителя, а также в виде изделии тепло- и звукоизоляционного назначения.

Пенопласт марки ППУ-ЗС (ТУ ВНИИСС 56—65; МРТУ 6-05-925-63) представляет собой материал с закрыто-ячеистой структурой, белого пли различных оттенков желтого цвета, выпускается в виде блоков размером 800± 15х600± 15Х 110± 15 мм, объемным весом около 50 кг/м3. При введении в рецептуру трихлорэтил- фосфата горючесть материала снижается, но вследствие пластифицирующих свойств трнхлорфосфата у пенопласта резко снижается верхний предел рабочих температур (до 60°С). Основные физнко-механические свойства пенопласта ППУ-ЗС приведены в  47.

Пенопласт марки ППУ-ЗН (ТУ ВНИИСС 67-66) предназначен для напыления на различные поверхности. По рецептуре он сходен с пенопластом ППУ-ЗС, но для улучшения смешения компонентов и предотвращения усадки пенопласта в него дополнительно вводят стабилизатор пены. По внешнему виду пенопласт представляет собой мелкоячеистую массу, от белого до желтого цвета, с бугристой поверхностью.

Пенопласты ППУ-ЗС п ППУ-ЗН при эксплуатации до 60°С не выделяют летучих или вредных веществ п относятся к самозатухающим материалам. После удаления источников огня допускается их самостоятельное горение в течение не более 15 сек. Благодаря мелкоячеистой структуре пенопласты ППУ-ЗС п ППУ-ЗП достаточно водостойки. Их водопоглощение является в основном поверхностным эффектом надрезанных ячеек и составляет не более 9% по объему. Гигроскопичность не превышает 4 вес. %, что свидетельствует о гидрофобной природе этого материала.

Пенопласт ППУ-ЗС применяется в качестве тепло- и звукоизоляционного материала, как и ПУ-101 Пенопласт ПГ1У-ЗН применяется для теплоизоляции фа гоипых, кривых и труднодоступных поверхностей, тля изоляции изотермических хранилищ сжиженных углеводородных газов, холодильных установок, трубопроводов, хранилищ с нагретой нефтью и нефтепродуктами, корабельных и железнодорожных контейнеров, морозильных помещений и т. д.

При испытании на горючесть методом калориметрии, по данным ВНИИПО МВД СССР, пенопласт ППУ- 304Н отнесен к группе трудновоспламепяемых [51]. Он не растворяется во многих органических растворителях (ацетон, бутилацетат, четыреххлористый углерод и др.), по слегка набухает; после длительного нахождения в воде несколько снижает прочностные показатели. Применяется для теплоизоляции фасонных, кривых и труднодоступных поверхностей (изоляции изотермических хранилищ, резервуаров с нагретыми нефтепродуктами, морозильных помещений и т. д.).

Пенопласты ППУ-305 (ТУ В-121-68) представляют собой жесткие вспененные материалы с закрытой мелкоячеистой структурой от светло-желтого до коричневого цвета. Их основные физико-механические показатели приведены в  49. Применяются в виде изделий тепло- и звукоизоляционного назначения, эксплуатируемых при температурах до 120°С.

Пенополиуретан марки ППУ-9П (ТУ В-79-67) представляет собой папылепный слой пенопласта от белого до темно-желтого цвета, с бугристой поверхностью. Области применения его те же, что и у пенопластов ППУ- ЗН, ППУ-304Н. Пенопласты марок ППУ-9Н и ППУ- 304Н при напылении выделяют значительно меньше токсичных веществ, чем при напылении ППУ-ЗН.

ППУ-Э-60-0,4 . Это газонаполненный легкий материал с преобладанием открытых ячеек. Поэтому правильнее его называть поропластом. Он выпускается в виде листов прямоугольной формы, гладких или профилированных, а также в виде полотна светло-желтого цвета. При введении в его состав красителей можно получать поропласты, окрашенные в различные цвета. При действии ультрафиолетовых лучей поропласт быстро желтеет, но пожелтение затрагивает только поверхностные слои и не сказывается на прочности и других физико-механических показателях материала. Размеры выпускаемых листов следующие: длина 2000 и 1000 мм\ ширина 1000, 850, 750 мм; толщина 3—10, 10—30, 30—50, 50—100, 100— 400 мм. Допуски по длине и ширине листа ±50 мм, по толщине от ±1 до ±5 мм (в соответствии с указанными выше толщинами).

Материал сохраняет эластичность в интервале от —15 до +100°С; малогигроскопичен, водостоек, стоек к действию бензина и смазочных масел. Если не менее 95% гидроксильных групп связаны изоцианатом (коэффициент пены не ниже 95), то такой поропласт тропико- стоек. Поропласт обладает ^хорошими акустическими свойствами ( 51), которые несколько зависят от толщины (см.  28) [34].

Поропласты ППУ-Э горят со значительным выделением         тепла

(5800 ккал/кг) и дыма. Для снижения горючести в рецептуру вводят три- хлорэтилфосфат. Получаемый поропласт марки ППУ-ЭС (СТУ 35-XII- 593-63) имеет более низкую теплостойкость (до 60°С). Снижаются несколько также и прочностные показатели: предел прочности при растяжении — не менее 1 кгс/см2, относительное удлинение при разрыве — не менее 120%. Остальные показатели не изменяются.

Для снижения горючести используют также добавки трехокиси сурьмы и ПВХ. Получаемая марка поро- пласта Г1ПУ-ЭТ сохраняет эластичные свойства в интервале температур от —20 до +100°С и не выделяет в процессе эксплуатации летучих и токсичных веществ. Поропласт ППУ-ЭТ выпускается в виде листов длиной 2000 мм, шириной 1000 и 850 мм; толщиной от 5 до 300 мм (ТУ В-98-67) и полотен длиной не менее 12 м, шириной 1000 мм и толщиной 5 мм (ТУ В-103-67); от белого до сиреневого цвета, объемным весом 30— 40 кг/м3.

Поропласт повышенной свариваемости, самозатухающий (ВТУ 35-XI1-753-64) способен свариваться с ПВХ-плепкон токами высокой частоты. Физико-механические свойства этого поропласта аналогичны ППУ-ЭТ.

Эластичные пенополиуретаны 'применяют в строительстве в качестве тепло- и звукоизоляционных материалов для утепления полов, устройства герметизации стыков панелей и оконных рам; в качестве прокладочного и амортизационного материала, звукопоглощающих обивок; изготовления мягкой мебели и т. д.

 

ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ

 

Производство и применение пенополиуретанов за рубежом быстро расширяется: в США производство ППУ возросло с 35 ООО г в 1965 г. до 100 ООО т в 1970 г.; в ФРГ с 4000 до 18 000 г; во Франции с 1000 до 8000 т. В Японии производство ППУ только за один год (с 1961 по 1962 г.) возросло с 4500 до 6600 т [242, 280].

В зарубежной литературе отмечается, что ППУ наиболее перспективные пенопласты [287]. Пенополиуретанам за рубежом уделяется большое внимание: количество публикаций и патентов, посвященных сырью, рецептурам и их производству, значительно превосходит число публикаций и патентов, посвященных другим пенопластам, даже пенополистиролу.

Для производства ППУ за рубежом в качестве составляющей композиции применяют простые и сложные полиэфиры. В последнее время отчетливо проявляется тенденция к замене сложных полиэфиров простыми, получаемыми на основе гликолей [65]. Для получения самозатухающих ППУ применяют фосфор-, хлор- и бром- содержащие полиэфиры [169, 170, 174, 221, 227]. Наибольшее распространение получили десмофены (ФРГ1, дальтолаки (Англия), мультроны (США) и др. [24, 28, 50, 308].

В качестве изоцианатного сырья применяют чаще всего 2,4-толуилендиизоцианат и смеси на его основе, но в последние годы увеличивается производство полиизоциа- натов, которые обеспечивают улучшенную структуру, имеют меньшую токсичность и увеличивают самозатухание пенопластов [255]. Для получения самозатухаюших ППУ применяют фосфор-, хлор-, бром- и кремнин-содер- жащие полиизоцианаты [233, 254, 143, 273, 274]. Наибольшее распространение получили десмодуры (ФРГ), супракс (Англия), хайлен (США), накконейш (США) и др. [24, 50, 308, 28, 255]. В качестве катализаторов используют главны образом третичные амины, а также оловоорганические соединения [50, 301].

Применяемый в ФРГ, США и других странах непрерывный способ заключается в следующем ( 52). Полиэфир из резервуара 1 и диизоцианат из резервуара 2 при помощи насосов 3 и 4 поступают в смесительную камеру 5, куда из резервуара 6 подается насосом 7 активирующая смесь. Полиэфир подается со скоростью 4 л/мин, диизоцианат— 2 л]мин (9000 порций в 1 мин), активирующая смесь 0,4 л/мин (3000 порций в 1 мин).

Для получения пенопластов с предварительным смешением части компонентов применяют аппараты, работающие по следующему принципу. В одном резервуаре содержится смесь полиэфира и дипзоцианата, которая шестеренчатым насосом непрерывно подается в смесительную камеру. Туда же из второго резервуара инжекторным насосом подается активирующий раствор.

В литературе имеется много сообщений о применении, кроме указанных, других способов получения изделий и конструкций пз пенополиуретанов. Например, в Японии

 предлагается формовать изделия в вакууме в формах, расположенных на боковой поверхности вращающегося цилиндра [70]. Во Франции ППУ вспенивают при помощи пара, в состав пенопласта вводят волокнистые материалы [192]. В зарубежной литературе описано много способов получения армированных, облицованных пенополиуретанов и конструкций па их основе [24, 156, 166, 173, 194, 201,205, 232].

Интересна технология получения пенополиуретанов, которая включает предварительное вспенивание. В качестве газообразователей используют смесь двух галоген- содержащих углеводородов: одного с низкой температурой кипения, другого с более высокой (например, фре- оп-12 н фреон-11). Первичное вспенивание проходит при выходе реакционной смеси из смесительной головки в результате испарения первого газообразователя; объем смеси при этом увеличивается в 10—12 раз. При экзотермической реакции отверждения начинает испаряться второй газообразователь, что завершает процесс пенообразования [306].

Для снижения стоимости пенополиуретанов и улучшения их физико-механнческих свойств в пенопласты вводят наполнители: 5—40% талька с размером частиц менее 10 мк\ керамзит, суспензионный полистирол, который вспенивается за счет экзотермической реакции отверждения, волокнистые наполнители, красители [70, 152, 192, 199, 160].

За рубежом используют отходы, получаемые при производстве ППУ: в Норвегии применяются установки для непрерывной переработки отходов ППУ в блоки. Отходы измельчают, смешивают со смесыо динзоцианатов и полиэфиров и прессуют в блоки при нормальной или повышенной температуре. Установка состоит из измельчителя, смесительного барабана, пресса, термокамеры и четырех форм для блоков [276]. В Англии отходы смешивают с феноло-формальдегидиыми полимерами и при нагревании до 140°С в экструдере или в форме получаются листы или формованные блоки сшитого полимера [].

Основные физико-механические показатели некоторых марок пенополиуретанов производства различных - фирм и стран приведены в  51.

Пенополиуретаны за рубежом довольно широко применяются в строительстве [65, 70, 307]. Жесткие пенопласты применяются ал я II.II щпвленпя трехслойных панелей п и л in покрытия, н качестве силового, тепло- и звукоизоляционного материала, а также в виде штучных изделий. Их применяют для тепловой изоляции трубопроводов, резервуаров, хранилищ, холодильных камер, утепления кровель и междуэтажных перекрытий, для изготовления подоконных блоков, дверей, теплых полов, подвесных потолков. Методом напыления устраивают тепло- и звукоизоляцию на криволинейных, вертикальных и горизонтальных плоскостях, в труднодоступных местах и т. д. Эластичные пенополиуретаны применяются в качестве амортизационного, тепло- и звукоизоляционного материала для трехслойных конструкций, для утепления оконных рам, герметизации стыков и швов, устройства теплых полов, изготовления мягкой мебели и т. д.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  ПОЛИМЕРНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 

Смотрите также:

 

...поропласт ППУ-Э. Пенопласт на основе полиуретанов пенополиуретаны

Жесткие пенополиуретаны получают методом заливки (ППУ-331) или методом напыления (ППУ-308Н). Пенополиуретан ППУ-331 (ТУ 6-05-221-602-83)...

 

ПЕНОПОЛИУРЕТАН - пенополиуретаны жесткие типа ПУ-101...

Выпускаются пенополиуретаны жесткие (типа ПУ-101, ППУ-3), эластичные и полужесткие (ПУ-102В).
Пенополиуретан ППУ.

 

Пенополиуретан. ППУ изоляция - скорлупа для труб

Достоинства ППУ изоляции. ППУ изоляция – это один из видов известного в народе пенопласта.
Пенополиуретан позволил избежать дополнительных затрат и получить гарантированный...

 

Пенополивинилхлорид ППВХ. Пенополиуретан ППУ. Мипора....

Пенополиуретан (ППУ). Пенополиуретан — это результат химической реакции, которая происходит при соединении полиэфира, воды, диизоцианида, эмульгаторов и катализаторов.

 

Пенополиуретановые герметики

Пленки на основе полиэтилена ... Полимерные материалы (герметики)... Уплотнительные прокладки из пенополиуретана в виде лент (УЛП) ...