Пенопласты на основе полиуретанов
Полнурстаиовые пенопласты — наиболее перспективные теплоизоляционные полимерные материалы, обладающие комплексом ценных физико-механических и технологических СВОЙСТВ. Их производство постоянно возрастает, в том числе для строительства.
ІІсмі.'шмм сырьем для получения пенополиуретана служат ди - нзоцнаиат, а в качестве второго компонента — простые и сложные полиэфиры с концевыми гидроксильными группами. При получении эластичных пенополиуретанов используют линейные полиэфиры с молекулярной массой 750 .6000, а для жестких пенопластов применяют разветвленные — полиэфиры. Для снижения горючести в состав полиэфиров вводят хлор, с этой целью полимер модифицируют хлоралем. При изготовлении самозатухающего пенополиуретана в композицию вводят фосфорсодержащие олигомеры.
Непременным компонентом полиуретановых композиций является катализатор. Только в его присутствии происходит реакция образования полиуретана. Кроме того, он создает возможность согласовывать реакцию образования полиуретана с его вспениванием и отверждением. В качестве катализаторов применяют соли олова, амины или их смеси. В состав композиции вводят эмульгаторы, которые способствуют получению материала с мелкой равномерно распределенной пористостью. Наиболее широко для этой цели применяют вещества ОП-7 и ОП-Ю, представляющие собой смеси полиэтиленгликолевых эфиров, моно - и диалкилфенолов. В качестве газообразователей применяют фреон-11 или фреон-113.
В состав рецептуры для получения пенополиуретана могут входить дистиллированная вода, антипирены, красители.
Технология эластичного пенополиуретана складывается из следующих производственных операций: смешивания полиэфира, ди - изоцианата, эмульгатора и катализатора в рабочей емкости (процесс идет непрерывно, компоненты перекачиваются из расходных емкостей через дозирующие устройства и поступают в смеситель); заливки полученной композиции на непрерывно движущуюся ленту пластинчатого транспортера; тепловой обработки при температуре 90°С, которая осуществляется непосредственно на транспортере; охлаждения полученной ленты пенопласта, наматывания ее на барабаны и последующего раскроя на плиты, ковры; выдержки; упаковки изделий и складировании.
Пористая структура в материале образуется за счет выделения С02, обусловленного взаимодействием динзоцианатов и воды. Одновременно идет процесс образования трехмерной структуры полимера. Реакция происходит при двойном избытке диизоцината в присутствии катализатора. Реакция экзотермична, масса нагревается до 70°С, что ускоряет процесс отверждения.
Жесткие пенополиуретаны получают методами заливки и напыления. Приготовление исходной смеси аналогично предыдущему. Приготовленную смесь заливают в формы или непосредственно в полости строительных конструкций. При напылении смесь наносят на изолируемую поверхность пистолетами-распылителями слоем 8... 10 мм. В этих случаях готовят две смеси, которые заливают в две расходные емкости: смесь полиэфиров с катализатором и эмульгатором и смесь изоцнанатов. Заливку или напыление композиции производят через смеситель, обеспечивая соотношение смесей 1 :2 по массе Для ускорении процесса огнержденпя полимера смеси можно пре шаригелі. по подогревать до Г>0...(>0'4_'
Получение пенополиуретанов связано с применением токсичных веществ и с выделением вредных паров и газов. Поэтому при работе с этими смесями необходимо применять интенсивную вентиляцию.
Эластичные ненополпуретановые изделия, выпускаемые под марками ППУ-Э, ППУ-ЭМ, ППУ-ЭТ, характеризуются открытой сообщающейся пористостью, их средняя плотность колеблется в пределах 30...50 кг/м3, теплопроводность не выше 0,032 Вт/(м-°С), температура применения от —15 до + 100°С, прочность при растяжении не менее 0,12 МПа.
Эластичные пенополиуретаны применяют для утепления полов, герметизации стыков панелей и рам, как прокладочный и амортизационный материал.
Жесткие пенополиуретаны марок ППУ-3, ППУ-9Н, ППУ-317, ПУ-101 и других характеризуются средней плотностью от 60 до 200 кг/м3. их теплопроводность колеблется от 0,03 до 0,052 Вт/(м-°С), а прочность при сжатии — от 0,2 до 2,5 МПа. Пористость этой разновидности пенопластов преимущественно замк нутая, температура применения от —60 до +170°С; жесткие пенополиуретаны стойки к действию бензина, керосина, масел. Они нашли довольно широкое распространение в строительстве. Их применяют в качестве теплоизоляционного слоя в легких стеновых панелях, плитах покрытий, тепловой изоляции трубопроводов, холодильных камер, а также в виде теплоизоляционной заливки различных полостей ограждающих конструкций зданий и сооружений. В процессе эксплуатации пенополнуретанц_ не выделяют вредных веществ.