Пластические массы

Органические теплоизоляционные материалы

Фибролит — плитный материал из древесной шерсти и неорга­нического вяжущего вещества. Древесную шерсть (стружку длиной 200-500, шириной 2-5 и толщиной 0,3-0,5 мм) получают на специ­альных станках, используя короткие бревна ели, липы, осины или сосны. Вяжущим чаще всего служит портландцемент и раствор ми­нерализатора — хлористого кальция. Формы с массой последова­тельно проходят камеру начеса, прессовочный вал, пост разделки на плиты, камеру твердения и сушки. Влажность цементно­фибролитовых плит ограничивается. Плиты выпускают плотностью 300-500 кг/м3, теплопроводностью 0,1-0,15 Вт/(м-°С), с пределом прочности при изгибе 0,4-1,2 МПа. Толщина плит — 25, 50,75,100 мм.

Плиты применяют для теплоизоляции ограждающих конструк­ций, для устройства перегородок, каркасных стен и перекрытий в сухих условиях. Фибролит хорошо обрабатывается — его можно пилить, сверлить, в него можно вбивать гвозди.

406

Арболитовые изделия изготовляют из портландцемента и ор­ганического коротковолокнистого сырья (древесных опилок, дроб­леной станочной стружки или щепы, сечки соломы или камыша, ко­стры и др.), обработанного раствором минерализатора. Химически­ми добавками служат: хлористый кальций, растворимое стекло, сер­но-кислый глинозем. Применяют теплоизоляционный арболит плот­ностью до 500 кг/м3 и конструкционно-теплоизоляционный плотно­стью до 700 кг/м3. Прочность арболита при сжатии — 0,5-3,5 МПа, растяжение при изгибе — 0,4-1,0 МПа; теплопроводность — 0,08- 0,12 Вт/(м-°С).

Древесностружечные плиты изготовляют путем горячего прессования массы, содержащей около 90% органического волокни­стого сырья (чаще всего применяют специально приготовленную древесную шерсть) и 7-9% синтетических смол (фенолоформальде - гидных и др.). Для улучшения свойств плит в сырьевую массу до­бавляют гидрофобизующие вещества, антисептики и антипирены.

Древесноволокнистые изоляционные плиты производят из неделовой древесины, отходов лесопиления и деревообработки. Используют также бумажную макулатуру, солому, стебли кукуру­зы. Плотность плит — до 250 кг/м3, теплопроводность — до 0,07 Вт/(м °С).

На основе растительного сырья готовят ряд местных материа­лов: камышит, соломит, торфяные изоляционные плиты и др.

Одним из перспективных направлений в производстве тепло­изоляционных материалов является использование макулатуры (бу­маги и картона). Полученная эковата является идеальным замени­телем традиционных утеплителей: минеральной ваты, стекловаты и т. д. Среднее значение теплопроводности составляет 0,040 Вт/(м°С). Эковата биостойка, обладает звукопоглощающими свойствами, трудно сгораема при пропитке антипиренами.

Сотопласты изготовляют путем склейки гофрированных листов бумаги, стеклянной или хлопчатобумажной ткани, пропитанных по­лимером. Они служат эффективным утеплителем в трехслойных па­нелях. Теплоизоляционные свойства сотопласта повышаются при заполнении ячеек крошкой из мипоры.

Ячеистые пластмассы подразделяются в зависимости от харак­тера пор на пенопласты и поропласты. Пенопласты имеют преиму­щественно закрытые поры в виде ячеек, разделенных тонкими пере­городками. К поропластам относятся ячеистые пластмассы с сооб­щающимися порами. Имеются материалы со смешанной структурой.

В ячеистых пластмассах поры занимают 90-98% объема мате­риала, а на стенки приходятся всего лишь 2-10%, поэтому ячеистые пластмассы очень легки и малотеплопроводны (теплопроводность 0,026-0,058 Вт/(м °С). В то же время они водостойки и не загнивают. Жесткие пено - и поропласты достаточно прочны, гибки и эластичны. Особенностью теплоизоляционных пластмасс является ограниченная температуростойкость. Большинство из них горючи, поэтому необ­ходимо предусматривать конструктивные меры для защиты их от непосредственного действия огня.

Ячеистые пластмассы в виде плит и скорлуп применяют для утепления стен и покрытий, теплоизоляции промышленного обору­дования и трубопроводов при температурах до 60 °С.

Теплоизоляционный слой пенопласта толщиной 5-6 см, имею­щий массу около 2-3 кг/м3, — эквивалент слою 14-16 см из мине­ральной ваты или ячеистого бетона. Поэтому масса 1 м2 трехслойной панели, утепленной ячеистой пластмассой, снижается на 20-50 кг.

Пористые пластмассы можно пилить, резать обычными спосо­бами, а также проволокой, нагреваемой электрическим током. Они хорошо склеиваются с бетоном, асбоцементом, металлом, древеси­ной. Это значительно упрощает изготовление крупных панелей ог­раждающих конструкций.

Пенополиуретан получают в результате химических реакций, протекающих при смешении исходных компонентов (полиэфира, диизоцианата, воды, катализаторов и эмульгаторов). Изготовляют жесткий и эластичный пенополиуретан. Плотность 25-45 кг/м3, прочность при 10%-ном сжатии — 0,3-0,7 МПа.

Жесткий пенополиуретан используется в широком интервале температур, отличается легкостью и экономичностью обработки, высокой механической прочностью, устойчивостью к износу, хи­мической и биологической стойкостью. Характеризуется самой низкой теплопроводностью по сравнению с другими изоляционны­ми материалами; теплопроводность его при температуре 10 °С ни­же 0,019 Вт/(м°С). Может быть использован при температуре от - 50 °С до +110 °С. Объемное водопоглощение 0,2%.

Стойкость к действию грибков и микроорганизмов делает его негниющим и неразлагающимся материалом. Жесткий пенополиуре­тан применяют в виде плит и скорлуп для изоляции оборудования и трубопроводов. Эластичный пенополиуретан служит для герметиза­ции стыков. Разработаны рецептуры заливочных композиций, кото­рые могут вспениваться даже на холоде. Материал «самозатухаю - щий» по огнестойкости.

Пенополистирол — легкий тепло - и звукоизоляционный мате­риал, изготовляемый из полистирола и порообразователей прессо­вым, беспрессовым и экструзионным методами. Средняя плотность теплоизоляционного пенополистирола, используемого для утепления и звукоизоляции конструкций, — 15-150 кг/м3, теплопроводность в сухом состоянии при +25 °С — 0,03...0,05 Вт/(м °С). Водопоглоще­ние сильно зависит от метода изготовления пенополистирола. Наи­большим водопоглощением, достигающим через двое суток

18.. .20% по массе, обладает беспрессовый пенополистирол, что в

6.. .3 раза превышает водопоглощение прессового и экструзионного. Со временем это различие увеличивается в несколько раз. Гигроско - пичность экструзионного пенополистирола в 1,2... 1,5 раза меньше прессового и беспрессового.

Экструзионный и прессовый пенополистирол широко использу­ется для изготовления стеновых «сэндвич»-панелей, плит покрытий, утепления слоистых наружных стен и фасадов, стеновых пустотелых блоков. Беспрессовый, получивший большое распространение бла­годаря простой технологии, применяется в тех же целях с учетом пониженной долговечности. Полуфабрикат его в виде легких порис­тых гранул получаемых вспениванием бисера-полистирола гбрячей водой, воздухом или паром, нашел широкое применение для изго­товления полистиролбетона.

Пенополистирол био - и химически стоек в средах многих хими­ческих веществ, кроме азотной кислоты, дизельного топлива, бензи­на, бензола, сложных эфиров, органических растворителей; обладает хорошими звукоизоляционными свойствами, но недостаточно пожа­ростоек. Степень горючести ГЗ, Г4.

Пенополивинилхлорид выпускают жесткий и эластичный. Же­сткий пенополивинилхлорид — теплоизоляционный материал, незна­чительно изменяющий свои свойства при изменении температуры от +60 до -60 °С. Он менее горюч по сравнению с пенополистиролом.

Мипору изготовляют путем вспенивания мочевино - формальдегидной смолы, отвердевания отлитых из пеномассы бло­ков и их последующей сушки. Мипора наиболее легкий (10-20 кг/м3) и наименее теплопроводный из всех теплоизоляционных материалов - Я = 0,026-0,03 Вт/(м °С).

Пенопласта на основе фенолформальдегидных полимеров вы­пускают на основе чистого полимера (ФФ) с введением в него стек­лянного волокна (ФС) или каучука (ФК), а также каучука и газообра - зователя в виде алюминиевой пудры (ФК-А).

Пенопласты получают по беспрессовому методу из готовой смеси компонентов путем вспенивания смеси при нагреве и после­дующего охлаждения. Регулируя рецептуру исходной смеси и тех­нологические условия, можно получить пенопласты с каучуком, выдерживающие длительное время действие высоких температур (200-250 °С). Эти полимеры устойчивы к влиянию вибрации.