ПОЛИМЕРНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ПОЛУЧЕНИЕ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ МЕТОДАМИ ЗАЛИВКИ И НАПЫЛЕНИЯ

Методом заливки пенополиуретаны можно получать периодическим или непрерывным способом, методом на­пыления — непрерывным способом. Технологические процессы заливки или напыления пенополиуретана со­стоят из следующих операций: подготовка формы или поверхности для напыления; расчет и приготовление компонентов; смешение компонентов; залнвка или напы­ление реакционной смеси; отверждение пенопласта. Тех­нологические операции подготовки формы или поверхно­сти, расчет и приготовление компонентов при заливке и напылении имеют много общего. Кроме того, заливку н напыление ведут на однотипных машинах.

Подготовка формы для заливки или поверхности для напылении?.тпо ншемис шцелни и ш конструкции мо IV I бы II. IX »Г» I HI I СО Ml" 1 pllMl'l'K' HI формы' Обьем KOIICI рукцпй практически может быть не ограничен, однако толщина пенополиуретана при разовой заливке не дол­жна превышать 100—120 мм при площади не более 0,5 м2 для пены объемным весом до 100 кг/м3 и 50— 70 мм толщины пены для больших объемных весов. По­следующий слой пены заливается после двухчасовой вы­держки.

При заполнении изделий (конструкций) с замкнутым контуром внутренние поверхности должны быть обезжи­рены, обработаны наждачной бумагой. Для предохра­нения форм от деформации и для выхода газа, образу­ющегося при вспенивании, в верхней части конструкции должны быть предусмотрены технологические отверстия диаметром 5 мм и, если необходимо, заливочные отвер­стия диаметром 30—50 мм. В дальнейшем технологиче­ские и заливочные отверстия можно заделать шпаклев­кой, резьбовой пробкой и т. п. Для предохранения запол­няемых форм от деформаций (при вспенивании давлена достигает 2—3 кгс/см2) боковые поверхности форм уси­ливают временными или постоянными ребрами жестко­сти.

Для получения формованных изделий из пенополи­уретана применяют разъемную форму с отполированны­ми или хромированными внутренними поверхностями. Для предохранения от прилипания пенополиуретана внутренние поверхности форм покрывают бумагой, а формы сложной конфигурации смазывают следующими смазками: ПВСГ, СКТ, Ц-221 или Ц-22 [56, 57, 60].

Перед напылением ППУ металлические поверхности необходимо обезжирить (ацетоном, этилацетатом). За­грунтованные поверхности могут быть лишь очищены от пыли, грязи и масляных пятен. Поверхности из алюми­ниевых сплавов должны быть опескоструены или загрун­тованы любой грунтовкой, кроме грунтовок на основе нитросоединений. Необходимость грунтовки алюминие­вых сплавов объясняется слабой адгезией ППУ к этим сплавам. Неметаллические поверхности, если на них нет жировых наслоений, должны быть сухими и очищенными от пыли и грязи. Места, не подлежащие изоляции ППУ, закрывают бумагой, картоном или смазывают тавотом, солидолом или смазкой Ц-221. Поверхности для напы­ления ППУ должны иметь температуру не ниже 18- 20° Г..

Дап1пиы для шлпики и напылении ППУ. 1,ля м. ыи ки и напыления ППУ применяются установки типов ПУУН и «Пена», которые разработаны ВНИИСС. Наи­более широко распространена передвижная установка для напыления и заливки пенопластов «Пена-1» (рис. 50).

ПОЛУЧЕНИЕ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ МЕТОДАМИ ЗАЛИВКИ И НАПЫЛЕНИЯ

Рис. 50. Схема установки типа «Пена-1»

1 — емкость для нзоциаиата; 2 — емкость для полпэфира; 3—контактный термометр; 4— коннческне шестерни; 5 — люк для загрузки; 6 — электро - двпгатеть. 7 — червячный редуктор; 8 — сменные шестерни; 9— шестерен­чатые насосы; 10 — влаго-маслоотделитель; 11 — силпкагелевая колонка;

12 — пистолет для напыления или залнвки

Установка предназначена для напыления и заливки жесткого пенополиуретана по двухкомпонентной систе­ме. Объем каждой емкости для компонентов 30 л (Ураб —22 л). Радиус действия установки — до 15 м. Установка снабжена набором рукавов по 5 м. Установ­ку обслуживают 2 человека. Предусмотрена возмож­ность дистанционного управления электродвигателем привода напыляющего агрегата непосредственно с ме­ста напыления.

Работать на установке можно только при наличии вентиляции с кратностью обмена воздуха в зоне напы­ления 10—15 раз в 1 ч. Возможные соотношения между полиэфиром и изоцианатом составляют от 1 :2,6 до 1:0,38 и устанавливаются сменными шестернями напы­ляющего агрегата. Объемный вес напыляемого н зали­ваемого пенополиуретана 35 кг/мЛ и более толщина иа - пыляемого слоя—б—50 мм. Общая потребляемая мощ­ность установки 6,35 кет. Полный вес установки при работе с радиусом действия 15 м — 475 кг, с радиусом действия 5 м — 359 кг.

Получение ППУ методом заливки. Пенополиурета­ны методом залИвки можно получить периодическим

ТАБЛИЦА 42. РЕЦЕПТУРА ПЕНОПЛАСТОВ ПУ-101 И ПУ-101А

(в веч. ч.)

Компонент

Марка

ПУ-101

ПУ-Ю1А

Полиэфир-24 .......................................

Изоцианат 102-Т................................ .

Замещенный изоцианат ДГУ

Эмульгатор. >.........................................................

Катализатор......................................................... .

Вода.........................................................................

30,5 31,5 38

0,5 0,05 0—0,1

35 45 20

— 1

—0,5 0—0,5

(ручная заливка) и непрерывным (машинная заливка) способами. В обоих случаях форму или конструкции, подлежащие заполнению, готовят по описанному спо­собу.

Методом заливки в настоящее время получают не­сколько различных марок пенополиуретана, из которых наибольший интерес для строительства представляют марки ПУ-101, ППУ-3 и ППУ-305 (рецептуры разрабо­таны во ВНИИСС). В рецептурах этих марок использу­ются различные виды сырья (табл. 42—44) [10, 56, 60].

ТАБЛИЦА 43 РЕЦЕПТУРА ПЕНОПЛАСТА ППУ-3 (в веч. ч.)

Объемный вес в кг/м'

Компонент

40-70

100—130

1

250—350 400—500 1

Полиэфир П-3...............................

Изоцианат (ДУДЕГ или

ДУДЕГ-2) ................................

Эмульгатор (ОП-7 или ОП-Ю) Катализатор (диметилбензил-

Амин).......................................

Вода..............................................

3,5—4

1 1

100

I 1

По расчету (Q) 1,5

I 1

0,3—0,8 1,3—1,8| 0,4—0,1 0,2—0,4

При ааменс нолпэфира-24 на полнэфпр-56 получается пенопласт с более высокой теплостойкостью (до 200V) н повышенной прочностью на сжатие.

При введении в состав рецептуры ППУ-З 42 вес. ч. трнхлорэтилфосфата получают самозатухающий пено­пласт марки ППУ-ЗС.

ТАБЛИЦА II РЕЦЕПТУРА ПЕНОПЛАСТОВ ППУ-305 и ППУ-305А

ППУ-305

Компонент

200—300

(в веч. ч.)

ППУ-305А

Ofii. CMin. iil noc п кг/м3

.15—55 180—220 300 -350 35—55

Полиэфир ППК-800 Катализаторы:

Уксуснокислый натрий трнэтаноламнн. . . уксуснокислым калин

Вода.......................................

Эмульгатор (Si) . . . . Эмульгатор (ОП-7 или

2 12

8—15

ОП-Ю) . . . . . Фреон-113 ...— ... Полиизоцнанат — ....

По расчету (Q)

Количество изоцианатов с учетом требуемого избыт­ка 10% к стехиометрии рассчитывают по следующим формулам:

Для пенопласта ППУ-З, в рецептуре которого исполь­зуется ДУДЕГ или ДУДЕГ-2,

О = 271-0/оОН+ 512 (W + C)

% NCO ' ( '

Где Q —■ количество изоцианатов « вес. ч. на 100 вес. ч. полиэфира П-3; % ОН—количество гидроксильных групп в П-3 в % по пас­порту; W — влажность полиэфира П-3 по паспорту в %; С — навес­ка воды в вес. ч. на требуемый объемный вес; % NCO — количест­во изоцнаиатных групп в продукте ДУДЕГ нлн ДУДЕГ-2 по пас­порту;

Для пенопласта ППУ-305, в рецептуре которого нс - по.'п> »уетеи полни шцпаиат, 272

Q = в/ NCQ [% ОН + 2 (W + С) + 0,35К,. (43,а)

Где К — количество катализатора п пес ч

100

1 4

1,5—3

100

0,2—0,45 6

0,4—0,9

100

100

100

1

4

0,1 1,4 | 0,7

Перед заливкой, а также при использовании каждой новой партии исходных материалов необходимо прово­дить технологическую пробу на вспенивание. Для этого беру г 100 г полиэфира и в механической мешалке сме­шивают с необходимым количеством актина горной емс-
с» в течение 2—3 мин. Затем добавляют соответствую­щий диизоцианат в расчетном количестве, перемешива­ют 5—10 сек и выливают в форму из картонной бумаги. Определяют вспениваемость рецептуры, получаемый об - емный вес материала и усадку. Если смесь не вспенива­ется или оседает после вспенивания, то проводят пов­торное вспенивание. В случае недовлетворительного ре­зультата исходные продукты передаются на анализ для определения их соответствия требованиям ТУ.

Исходя из объема изделия или формы, требуемого объемного веса и количества потерь, рассчитывают не­обходимое количество пенополиуретана:

P = kVy0, (44)

Где Р — требуемое количество композиции в кг; V—объем, подле­жащий заполнению, в ж3; у0 — требуемый объемный вес „ кг/м1; k — коэффициент потерь композиции, учитывающий механические потери и выделившийся газ (~1,1).

Приняв сумму всех компонентов рецептуры за S. Y. можно рассчитать навеску каждого компонента

Где Р—требуемое количество пенополиуретана в кг; п — количест­во компонента в вес. ч. « рецептуре.

Из рассчитанных навесок компонентов рецептуры приготовляют две смеси: первую из изоцианата и заме­щенного изоцианата (если он имеется в рецептуре); вто­рую — из полиэфира и всех остальных компонентов, входящих в рецептуру. Смеси приготовляют при нор­мальной или повышенной (50—80°С) температуре тща­тельным перемешиванием в механической мешалке (800—1600 об! мин). Если в исходном сырье имеются осадки, то их растворяют путем нагревания и фичьтра - ции в теплом виде.

Ручную заливку применяют обычно в тех случаях, когда необходимо залить одну форму или изделие слож­ной конфигурации и небольшого объема. Для переме­шивании смесей полиэфира с добавками и нзоцнаната - ми применяют обычно механические рамные мешалки с 800—1600 об/мин. Реакционную массу в течение 0,5— 2,5 мин перемешивают в металлических стаканах, а за­тем быстро выливают в форму или изделие. Вспенивает­ся и огверждается пенопласт в форме При больших объемах форм н изделий заполнение ведут по частям с интервалом между заливками примерно I мин.

Бели пенопласт пс должен обладать повышенной теплостойкостью, его окончательное отверждение прово­дят при сравнительно низких температурах (20—60°С) в течение нескольких суток: для ППУ-305 при нормаль­ной температуре для окончательного отверждения тре­буется не менее 5 суток; для ПУ-101 при 50—60°С — 4—G ч и т. д Для ускорения процесса отверждения и повышения "теплостойкости пенопласты прогревают: ПУ-101 — при температурах от 80 до 150°С в течение 4—6 ч; ППУ-305 — при 70°С в течение 4—8 ч, при 100 110°С в течение 2 ч; окончательное отверждение ПУ - 101 Т проводят по одному из следующих режимов: 100°С —20 ч, 150°С — 12 ч. 200°С - Л ч.

Машинную шливку ведут непрерывным методом при помощи машин тина 11YY1I пли Пена - со смесительной головкой. Перед пуском машины руководители работ и аппаратчики, обслуживающие машину, проверяют рабо­ту прпточно-вытяжпой вентиляции в помещении, обору­дованном для заливки, исправность коммуникаций энергосистемы и контрольно-измерительных приборов, а также всех узлов машины при работе на холостом ходу. После проверки одну емкость заполняют смесыо поли­эфира с добавками, а другую — пзоцпанатом После за­полнения емкостей устанавливают производительность насоса на одной из линий (линии полиэфира или линии изоцианата), а затем согласно рецептуре подбором смен­ных шестерен устанавливают производительность на другой липни (в г! мин). Производительность насосов в отдельности и производительность по всей машине про­веряются по секундомеру.

После установки и проверки производительности ма­шины определяется время заливки в формы:

ПОЛУЧЕНИЕ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ МЕТОДАМИ ЗАЛИВКИ И НАПЫЛЕНИЯ

Где Р — количество пены, необходимое для полного заполнения из­делия, в г; N — производительность. машины в г/мин.

Подготовленные к заливке формы устанавливают около машины, затем включают привод мешалки, смеси­тельной головки и насосов Начальная порция массы, смешанной в течение 5—10 сек, сливается в любую про­межуточную емкость, затем струю массы направляют з заполняемую форму. Смешанную массу можно заливать в технологическое отверстие при. ыкрытой форме пли в открытую форму равномерным разливом по всей форме

Время заливки контролируют секундомером Зали­тые формы выдерживают при температуре помеще­ния или в термошкафу согласно технологической инст­рукции. Изделия или конструкции извлекают из ограни­чительной формы после охлаждения (в случае термоста - тирования). Готовые изделия направляют в эксплуата­цию не ранее как через 40—48 ч после их извлечения и.) формы.

Получение ППУ методом напыления. Методом напы­ления ППУ получают непрерывным способом с исполь­зованием машин ПУУН или «Пена» с пистолетом-распы­лителем. Подготовку поверхности, на которую напыля­ется пенопласт, ведут по описанному способу.

Методом наиылеппя в настоящее время получают несколько различных марок пенополиуретанов; наиболь­ший интерес для строительства представляют марки ППУ-ЗН и ППУ-304Н, которые получают на различных видах пзоцианатного сырья. Рецептуры этих марок раз­работаны во ВНИИСС и приведены ниже (в пес. ч.) [54, 57].

100

Полиэфир (ППТ-500Л1,

Лапрол-301)

64

3—4

Фосполиол

50

0,5

Триэтаноламин

20

2,5

Триэтиламин ...

4

4

Эмульгатор ВНИИЖ

2

42

Фреон-11 или фре-

Он-113 . .

45

По

Полинзоцпапат

По

Расче­

Расче­

Ту Q

Ту Q

ППУ-304Н

ППУ-ЗН Полиэфир П-3

Триэтиламии Эмульгатор ОП-Ю.

Вода.............................

Ализариновое масло Трихлор этилфосфат Изоцианат (ДУДЕГ или ДУДЕГ-2) .

На основе полиэфира П-9 и хлорсодержащего диизо­цианата в присутствии катализатора, стабилизатора пе­ны и антипирена разработана рецептура пенопласта ППУ-9Н (ТУ В-79-67).

В МИСИ им. В. В. Куйбышева разработаны рецеп­туры для напыления ППУ на основе фосполиолов и по- липзоцнапата, которые позволяют получать самозату - хающне или трудносгораемые пенопласты.

Количество изоцианатов рассчитывают по следую­щим формулам:

Для получения пенопласта ППУ-ЗН, в рецептуре ко­торого используется ДУДЕГ или ДУДЕГ-2.

(47)

270- % ОН + 530 (Wj + Г2 + WJ

Q =

% NCO

Где %ОП — содержание гидроксильных групп в .полиэфире в % (по паспорту); %NCO— содержание NCO — групп в ДУДЕГ-2 в % (по паспорту); 117, — навеска воды для расчетного объемного ве­са ППУ:

0,15

0,2

0,05—0,08

0.1

Объемный вес ППУ в г/см3

0,3—0,5

3,5—2,5

1,3-1,5

0,0—0,8

11^1 в г ил 100 г полиэфира

№2 — содержание влаги в полиэфире (по паспорту) в %; W3 — со­держание влаги в ализариновом масле в %;

Для получения пенопласта ППУ-304Н, в рецептуре которого используется полиизоцнанат,

270 (0,0-1% ОН. |- 0,5% Oil,,) | 1830 |- 53011/ Q=--------- %NCO ' <47а>

Где % ОНА и % ОНв—содержание гидроксильных групп соответ­ственно в полиэфире н фосполноле в % (по паспорту); % NCO — содержание NCO-групп в полиизоциапатев % (по паспорту); W — содержание влаги в полиэфире и фосполноле в %.

Перед напылением, а также при использовании каж­дой новой партии исходных материалов необходимо, как п при получении ППУ методом заливки, проводить технологическую пробу на вспенивание.

Необходимое количество пенопласта Р рассчитыва­ют по формуле (48), исходя из величины поверхности, подлежащей напылению, объемного веса пенопласта и толщины напыляемого слоя;

P = feS/iYo. (48)

Где k — коэффициент, учитывающий потерн при напылении (~1,2); S — площадь, подлежащая напылению, н м"* h — требуемая толщи­на напыляемого слоя пенопласта в м; о — требуемый объемный пес попопласта в кг/м3.

Приняв сумму вес. ч. компонентов рецептуры за ZN, определяют навеску каждого компонента

Рп

*= W <49)

Где Р — требуемое количество пенопласта в кг; п — количество ком­понента н pciU'ii туре hi нес ч.

Пз рассчитанных навесок компонентов рецептуры, как и в случае шлнпкн, приготовляют дне смеси: одна полтфпр с опальными компонентами; вторая и. чоцп - апнгы. Приготовление смесей аналогично описанному.

Устанавливают определенной соотношение смеси 1 к смеси 2 при помощи сменных шестерен и общую подачу смесей. Емкости через загрузочные люки заполняют смесью 1 и смесью 2. Если требуется, то смеси подогре­вают до 50—60°С при периодическом перемешивании их мешалкой

Включают насосы подачи смесей для рецир­куляции их с целью прогрева шлангов. Рециркуляция смесей продолжается 3—5 мин. Собирают пистолет-рас­пылитель и подсоединяют его к шлангу воздушной ли­нии.

Перед пуском установки все работающие (два-три аппаратчика) надевают спецодежду, резиновые перчат­ки п защитные очки, а проводящий напыление аппарат чпк — респиратор марки Т. Затем шланги подачи смесей подсоединяют к пистолету-распылителю и включают воздух на смешение и распыление компонентов (5— 6 атм). Первые порции массы наносят на картон или на фанеру Убедившись, что масса, выходящая из пистоле - та-распылителя, однородна и равномерно вспенивается, факел переносят на изолируемую поверхность. Факел регулируют с помощью колпака на ппстолете-рлспьпп - теле.

Напыление ведут сверху по горизонтали с вертикаль­ным перемещением. Расстояние пистолета-распылителя до изолируемой поверхности — в пределах 40—50 см. Толщина слоя, напыленного за один проход, обратно пропорциональна скорости движения руки с пистоле­том, т. е. чем больше скорость движения, тем тоньше слой ППУ, и наоборот. Максимальная толщина слоя 8—.10 мм. Повторные слои наносятся сразу же после вспенивания предыдущего слоя. Когда напыление закан­чивается, факел переносят на картон или на фанеру, прекращают подачу смесей и отключают воздух на рас­пыление. п смешение [54, 57]

ПОЛИМЕРНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Три самых популярных утеплителя для стен

Утепление — важный элемент строительства дома. Оно выполняется с помощью специальных материалов — утеплителей. Если правильно всё сделать, то зимой в комнатах будет гораздо теплее, а в знойные летние дни …

Универсальный утеплитель-экстрол 40

На сегодняшний день одним из эффективных методов утепления ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, является использование уникального теплоизоляционного материала, название которому «Экстрол 40».

Технология утепления наружных стен

Каждый дом служит для нас барьером от проникновения внутрь дождя, снега, ветра, солнца. Внутри мы хотим быть защищены от любой непогоды. Комфорт и уют требуются для каждого из нас. Этого …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.