Экструзионный пенополистирол

Определение прочности при 10 %-ной линейной деформации

Определим значения сжимающих усилий, вызывающих 10%-ную де­формацию образцов ЭППС THERMIT XPS и ПСБ-С, и сопоставим результа­ты.

Для испытаний было изготовлено по 4 образца из плит THERMIT XPS и ПСБ-С-35 размером 50 х 50 х 50 мм. Испытания проводились на электроме­ханической испытательной машине Instron 3360 в автоматическом режиме при скорости нагружения 5 мм/мин. Обработка результатов производилась в программе BluehilP.

Результаты испытаний представлены в табл. 4.5 и нарис. 4.13, 4.14.

Согласно табл. 4.5 средняя прочность при 10 %-ная линейном сжатии образцов ЭППС THERMIT XPS и ПСБ-С составила 0,243 и 0,033 МПа соот­ветственно.

Рис, 4.13. Результаты испытаний образцов ПСБ-С на сжатие до 10 %-ной деформации

0,25

Рис. 4.14. Результаты испытаний образцов THERMIT XPS на сжатие до 10 %-ной дефор­мации

На рис. 4.13 видно, что образцы ПСБ-С почти сразу подверглись пла­стическим деформациям, в отличие от образцов ЭППС (рис. 4.14), имеющих на первом этапе (до деформации 2 %) упругое сжатие.

Отсутствие упругих деформаций ПСБ-С можно объяснить достаточно слабыми связями между отдельными вспененными зернами полистирола, что соответствует тому, что наблюдалось при испытании вакуумированием в во­де.

В целом по результатам испытаний прочность при 10 %-ной линейной деформации ЭППС более чем в 7 раз выше, чем у ПСБ-С, что говорит о раз­личных прочностях полимерного «скелета» данных материалов.

ВЫВОДЫ

1. Разработанная структурная модель позволяет выполнять прогнозные расчеты по изменению теплопроводности экструзионного пенополистирола в результате диффузии газов ВА. Расчетом определено, что при полном запол­нении порового пространства воздухом теплопроводность материала THERMIT XPS марки 35 составит 0,032 Вт/м-°С.

2. По обобщенным долговременным экспериментальным исследовани­ям, представленным в зарубежных источниках, и по собственным наблюде­ниям в течение 1 года определена логарифмическая зависимость изменения теплопроводности экструзионного пенополистирола в процессе эксплуата­ции.

3. Сопоставление результатов ТГ-ДСК/ДТА, РФА и электронно - микроскопического анализа при исследовании деструктивного и недеструк­тивного пенополистиролов позволило определить характерные признаки де­струкции: появление дифракционных пиков, наличие дополнительного эндо­термического эффекта с максимумом при 703 °С, различимый на микро­снимках хрупкий характер разрушения полимерных стенок и появление ло­кальных групп пор размером до 10 мкм.

4. При испытании вакуумированием (при давлении до -0,1 МПа) уве­личение массы образцов ЭППС обеспечивается за счет водопоглощения по­верхностной открытой пористости, что свидетельствует о прочной замкнутой поровой структуре исследуемого материала.

5. Экструзионный пенополистирол обладает более высокими техниче­скими характеристиками по водопоглощению, прочности на сжатие в сравнении с пенополистиролом вспененным, что обуславливается их раз­личиями в строении поровой структуры. Замкнутая и прочная поровая структура экструзионного пенополистирола обеспечивает более высокую стойкость к эксплуатационным воздействиям по сравнению с пенополисти­ролом вспененным.