Экструзионный пенополистирол

Исследование пористости пенополистиролов методом водопо — глощения при вакуумировании

Проведем исследование изменения водопоглощения при поэтапном снижении давления до -0,1 МПА образцов ЭППС THERMIT XPS и ПСБ-С.

Для испытаний было приготовлено по 3 образца каждого вида испыты­ваемого материала размером 50x50x50 мм. Перед испытанием все образцы высушивались до постоянной массы и взвешивались.

На первом этапе водонасыщение образцов производилось в емкости под водой на глубине, равной высоте образца плюс 20 мм, в течение 24 ч. За­тем образцы вынимались, обтирались влажной тканью и взвешивались на су­хом поддоне.

Далее проводилось определение изменения водопоглощения образцов после выдерживания в воде в замкнутом сосуде при отрицательном давле­нии. Взвешивание производилось каждые 30 мин после выдерживания об­разцов под водой при давлении -0,02; -0,04; -0,06; -0,08; -0,01 МПа после­довательно. Давление определялось с помощью манометра ВТП Сд-100- ОМ2. Схема испытаний представлена нарис. 4.10.

Frv=(mv-m0)/F-pu„ (4.4)

Где то, - масса образца, предварительно высушенного до постоянной массы;

•а

Mv - масса образца после насыщения; V — объем образца, см ; Pw — плотность воды, г/см3.

Водопоглощение по массе Wm (%) определялось по формуле

Wm=(mw - т0) / т0. (4.5)

Результаты эксперимента представлены в табл. 4.4.

На рис. 4.11. представлены графики изменения Wv, Wm образцов в зави­симости от давления вакуумирования в воде.

-0,02 -0,04 -0,06 Давление, МПа

А

-0,02 -0,04 -0,06 Давление, МПа

Б

Рис. 4.11. Результаты эксперимента по определению изменения водопоглощения по массе (о) и объему (б) при поэтапном вакуумировании образцов ЭППС THERMIT XPS ( -«—) И ПСБ-С ( -—)

По результатам испытаний образцов ПСБ-С видно, что на первом этапе происходит водонасыщение открытых пор (составляющих примерно 4,5 % по объему), которое достигает 100% при давлении -0,02 МПа. Увеличение водопоглощения при давлении >0,04 МПа можно объяснить постепенным разрушением слабых связей между отдельными вспененными гранулами по­листирола, в результате приводящих к образованию новых открытых пор.

Данные табл. 4.4 и рис. 4.11 показывают, что для образцов ПСБ-С ЛЖ,=5,1 %, ДЖ„ =293,4 %, а для ЭППС эти показатели значительно ниже: AWV =1,1 %, AW„l=z29,5 %.

Для испытаний образцы нужной формы и размеров вырезались из пли­ты пенополистирола. Таким образом по всей внешней поверхности образцов имеется открытая пористость Vs (рис. 4.12), образовавшаяся в результате вскрытия замкнутых пор при разрезке плиты. Приблизительно величину V§ можно найти по следующей формуле:

6-8° -G

V5 =

А

Где 6° = Д/2 — глубина поверхностной открытой пористости, приблизительно равная половине среднего диаметра ячейки D0, мм; G - параметр газонапол­ненности; а - линейный размер образца кубической формы, мм.

По данным из табл. 3.6 (участок I) для ЭППС THERMIT XPS V5~2%. Таким образом, можно констатировать, что при испытании вакуумированием увеличение массы образцов обеспечивалось только за счет водопоглощения
поверхностной открытой пористости (F§ > Wl,0v), что говорит о прочной замк­нутой поровой структуре данного материала.

Результаты эксперимента показали, что образцы ЭППС имеют в сред­нем водопоглощеиие в 5...6 раз ниже, по сравнению с образцами ПСБ-С, что объясняется различиями в поровой структуре данных материалов.

Экспериментальное определение водопоглощения пенополистирола THERMIT XPS при отрицательном давлении 0,1 МПа составило менее 1,4 % по объему. Установленное водопоглощеиие не будет оказывать значительно­го влияния эксплуатационной влаги на снижение теплозащитных свойств при использовании ЭППС в ограждающих конструкциях зданий и указывает на незначительность деструкционных процессов в результате переменного за­мораживания и оттаивания влаги в порах материала. Эти воздействия необ­ходимо учитывать при эксплуатации пенополистиролов вспененных (ПСБ, ПСБ-С).