ПОЛИМЕРНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

СЫРЬЕ


Поливинилхлорнд. благодаря полярности молекул, большим силам межмолекуляриого сцепления и высокой температуре размягчения, весьма близкой к температу­ре разложения, имеет худшую по сравнению с полисти­ролом эластическую деформацию при повышенных тем­пературах. Поэтому в состав композиций, особенно при получении жестких пенопластов прессовым методом, необходимо вводить мономеры, повышающие текучесть
поливиннлхлорнда в первой стадии прессования. Обыч­но для этого используют метилметакрилат.

Для получения пенопластов обычно используют ла- тексиый поливниилхлорнд марок Г1ВХ-Л5, ПВХ-Л7, ПВХ-Л8 и Г1ВХ-Л9 (табл. 25). Эти марки отличаются

ТАБЛИЦА 25. СВОЙСТВА ЛАТЕКСНОГО ПОЛИВИИИЛХЛОРИДА

ААи рка

Показатечь

ПВХ-Л9

Г1ВХ-Л7

ПВХ-Л8

ПВХ-Л5

Внешний вид

Величина К. . Содержание б %:

Влаги н летучих, не бо

Лее...............................................

Сульфатной золы, не бо­лее........

Щелочи d пересчете па NaOH, не более. . . Дисперсность (остаток на сите с сеткой из ткани № 23 по ГОСТ 4403—56)

В %, не более..................................

Термостабильность при 165 С в шн, не менее....

Однородный порошок белого цвета без

0,8 2

0,4

Механических загрязнений 00—05 Г. Г. (.0 50-55 45—50

0,8

55

55

2.5 0.5

0,1

60

Друг от друга в основном величиной К (константой Фн - кентчера), являющейся характеристикой среднего моле­кулярного веса поливпннлхлорида. Свойства поливинил - хлорида должны соответствовать МРТУ 6-01-1-62.

Молекулярный вес поливииилхлорида оказывает большое влияние на объемный вес получаемого пено­пласта: из низкомолекулярных полимеров легче полу­чить пенопласт с низким объемным весом [42]. Со сни­жением молекулярного веса полимера заметно снижают­ся силы межмолекулярного сцепления, благодаря чему молекулы полимеров приобретают большую подвиж­ность и оказывают меньшее сопротивление при вспени­вании (рис. 47). Физико-механические показатели пено­пласта также зависят от молекулярного веса применяе­мого полимера. Они резко снижаются у пенопластов, по­лученных на основе поливииилхлорида с К ниже 45.

В качестве газообразователей при получении пено­пластов на основе нолпвпнплхлорнда обычно нсполюуют
порофор ЧХЗ-57, углекислый аммоний и бикарбонат натрия, свойства которых были описаны в главе I. Мож­но применять газообразователи с более высокой темпе­ратурой разложения (например, порофор ЧХЗ-21), но при этом в рецептуру необходимо вводить активаторы, снижающие температуру разложения газообра­зователя. В качестве ак­тиваторов применяют окислы или основные, средние и кислые соли органических кислот (сте­ариновой, бензойной, наф­теновой и др.) цинка, кадмия, свинца, бария.

Для получения эла­стичных пенопластов в качестве пластификато­ров применяют в основ­ном дибутилфталат и трикрезилфосфат. Но из-

За некоторых отрицательных свойств этих пластифика­торов (большая летучесть, невысокая морозостойкость и токсичность) более целесообразно применять диоктил - фталат, особенно при получении пенопластов, применяе­мых в жилищном строительстве.

Дибутилфталат о-СеН^СООСД^Ь (ДБФ, ГОСТ 8728—66) представляет собой прозрачную маслянистую жидкость со слабым специфическим запахом, молеку­лярным весом 278. Морозостойкость поливинилхлорида, пластифицированного ДБФ, от—50 до — 60°С. Облада­ет значительной летучестью из изделий. Свойства ДБФ приведены в табл. 26.

Трикрезилфосфат (ТКФ, ГОСТ 5728—51) представ­ляет собой сложный эфир ортофосфорной кислоты и трикрезола со следующей химической формулой: ОР— — (ОСбН4СНз)з. Молекулярный вес 368. По внешнему ви­ду прозрачная, маслянистая жидкость. Выпускается двух сортов. Наличие в нем небольших количеств эфи­ра о-крезола делает его токсичным. Его основные свой­ства приведены в табл. 26.

СЫРЬЕ

Кснстпнто Фикетера для пвх

Рис. 47 Зависимость объемного веса пепопласта от молекулярного веса ПВХ

Диоктилфталат или ди-(2-этилгексил)фталат (ДОФ, ГОСТ 8728—66)—прозрачная жидкость со слабым спе­цифическим запахом. Его химическая формула: и CGHi—

СЫРЬЕ

— (СООСвН^Ь; молекулярный вес 390. Выпускается двух сортов. Основные свойства ДОФ приведены в табл. 26.

Метилметакрилат (ТУ МХП 2274-53) СН2= = С(СН3)—СООСНз эфир метакриловой кислоты пред­ставляет собой прозрачную бесцветную жидкость с ха­рактерным запахом. Он имеет удельный вес 0,937 г/см3 при 20°С и кипит при 100,3°С. Легко полимеризуется под действием тепла, света или инициаторов.

При получении пеноизовинила. кроме рассмотрен­ных выше компонентов применяют еще толуилендиизо - цианат и малеиновый ангидрид. Последний (ГОСТ 11153—65) представляет собой белый кристаллический порошок с температурой плавления 53°С. Он растворяет­ся в воде, спирте, бензоле и других растворителях.

ПОЛУЧЕНИЕ ПЕНОПОЛИВИНИЛХЛОРИДА ПРЕССОВЫМ МЕТОДОМ

На основе поливииилхлорида прессовым методом из­готовляются жесткие пенопласты марок ПВХ-1, ПВХ-2, ПХА и эластичный ПВХ-Э.

Получение жестких пенопластов. Пенополнвинил - хлорид жестких марок ПВХ-1, ПВХ-2 и ПХА получают по технологическим схемам и на оборудовании, описан­ным в гл. I, отличающихся только рецептурами « техно­логическими параметрами. Рецептуры для получения пе­нопластов ПВХ-1 и ПВХ-2 приведены в табл. 27. Рецеп­тура пенопласта ПХА аналогична рецептуре ПВХ-1, только вместо метилметакрилата используется антраце­новое масло (1 вес. ч. на 8 вес. ч. ПВХ).

ТАБЛИЦА 27. РЕЦЕПТУРА КОМПОЗИЦИЙ

Содержание в вес. ч.

Компонент

ПВХ-1

ПВХ-2

Поливинилхлорид.....................................................

100

100

Метилметакрилат.....................................................

25

25

Порофор ЧХЗ-57.......................................................

0,3—0,8

1,01

Углекислый аммоний..............................................

10-16

10

Бикарбонат натрия..................................................

8

8

При получении ПВХ-1 применяют поливинилхлорид с К - 15 — 50, а при получении ПВХ-2— с К - 50 .' 60, т. с. с большим молекулярным ве­сом. Компоненты смешивают в шаровых мельницах. По наличие в композиции метилмстакрилата несколько из­меняет порядок загрузки компонентов: вначале в от­дельных аппаратах с мешалкой приготовляется раствор порофора ЧХЗ-57 в метилметакрилате, который в про­порции ] :3 смешивают с частью поливинилхлорида. За­тем все компоненты рецептуры поступают в шаровую мельницу в следующем порядке: углекислый аммоний, бикарбонат натрия, поливинилхлорнд и смесь поливи­нилхлорида с раствором порофора ЧХЗ-57 в метилмета­крилате. Продолжительность перемешивания 20—24 ч при постоянном охлаждении водой. Перемешанную ком­позицию просеивают и помещают в герметически за­крытые металлические емкости, в которых она хранится при температуре не выше 35°С. Заготовки прессуют при температуре 160—170°С и удельном давлепип 150— 180 кгс/см2 (табл. 28).

ТАБЛИЦА 2S. РЕЖИМЫ ПГГССОВЧНИЯ ЗАГОТОВОК

Марка пено­пласта

Вес заготовки в. г

1 Размер прессуе­мой заготовки в мм

Минимальное удельное давле­ние в кгс/см'

Время D МИН

Температура п С

Иагрева

Выдержки

1

Охлаждения

Выдержки

Прессформ при распрес - совке

ПВХ-1

3800

340 <340

160

15—25

35

30—45

163—172

15—30

ПВХ-2

1210

235 x 235

180

15

20

30—35

165—170

15—25

ПВХ-Э

180Э

290x290

180

10—20

25

20—35

160—170

15—25

В процессе прессования заготовок из композиций на основе поливинилхлорида происходят более сложные физико-химические процессы, чем при прессовании из полистирола. Кроме сплавления полимера в однородную массу и разложения газообразователя, происходит по­лимеризация метилмстакрилата и частичное отщепление HCI от полнвнннлхлорида с образованием двойных свя­зей или пространственного полимера. Поэтому правиль­ное соблюдение рецептуры и режимов прессования имеет решающее значение для качества получаемого пенопласта.

При получении пенопласта объемным весом менее 70 кг/м3 заготовки необходимо подвспеиивать. Подвспе - пипание проводят перед концом выдержки постепенно, и течение.3 1 мшi. Величина подвсиеппвапня зависит

Ия

От требуемого объемного веса пенопласта (рпс. 48). За­готовки вспенивают в паровых камерах, как правило, в ограничительных формах, соответствующих по конфи­гурации и размерам изделию. Температура вспенива­ния 98—105°С; продолжи­тельность 60—120 мин в за­висимости от размеров за­готовок. Плиты обрезают па циркулярных пилах.

Пенопласты ПВХ-1 и ПВХ-2 выпускаются соглас­но МРТУ 6-05-1179-69 в ви­де плит. Для ПВХ-1 размер плит — не менее 620X620 мм при толщине 45—70 мм; для ПВХ-2 —не менее 520Х 520 мм при толщине 35— 55 мм.

Получение эластичных пенопластов. Эластичный пенопласт марки ПВХ-Э получают на основе поли­вииилхлорида с /C=65-f-60. Рецептура пенопласта ПВХ-Э (в пес. ч.) приведена ниже.

Поливинилхлорид........................................................................ 100

Порофор ЧХЗ-57 . . ... .10—15

Дибутилфталат... ... .25—50

Трикрезилфосфат.... .25—50

Компоненты смешивают в лопастном смесителе при нормальной температуре в течение 6—8 ч. Полученную пасту перед прессованием выдерживают в емкостях при температуре 25—30°С в течение 2—3 суток. Режимы прессования заготовок ПВХ-Э приведены в табл. 28. От­прессованную заготовку вспенивают в горячей воде при 80—85°С в течение 60—120 мин. Пенопласт ПВХ-Э вы­пускается согласно СТУ 14-07-41-69 в виде плнт (табл. 29).

ТАБЛИЦА 29 РАЗМЕРЫ ПЛИТ ПВХ-Э

Объемный вес в кг/м'

Длина н ширина пластин в мм

Толщина плас - тнн в мм

100—150 1Я0 -270

660 ± 30 X 660 + 30 (570 ± 30 х 570 + 30 (500 ± 25 х 500 | 25

12 4- 5 35 - t 5 22 [ 3

Техника безопасности. Пожарная опасность прп по­лучении пенополившшлхлорида прессовым способом меньше, чем при получении пенополистирола, так как пенополивнпилхлорид трудногорючее вещество. Его тем­пература воспламенения около 600СС. При нагревании выше 160°С он начинает разлагаться с выделением IICI. Пыль поливинилхлорида практически не взрывоопасна: температура вспышки взвешенной пыли 624°С, а само­воспламенения 1100°С. Применяемые в качестве пласти­фикаторов метилметакрилат и дибутилфталат более по­жароопасны (табл.30).

ТАБЛИЦА 30. ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ПЛАСТИФИКАТОРОВ

Показатель

Метилметакрилат (легковоспламе­няющаяся жидкость)

Дибутилфталат (горючая жид­кость)

Температура в 'С:

Вспышки...................................................

8

160

Самовоспламенения.................................

460

470

Температурные пределы паров в

Воздухе в °С:

Нижний.....................................................

2

142

Верхний...................................................

43

171

Предел концентрации паров при

Воспламенении в % по объему.

1,4—11,6

0,13—0,5

Горение...................................................

С выделением

С выделением

Большого коли­

Большого коли­

Чества тепла

Чества черного

(8500 ккал/кг)

Дыма

Пожарная профилактика и промышленная гигиена при производстве пенополивиннлхлорнда аналогичны применяемым при производстве пенополистирола. Кате­гория пожарной опасности процесса всех операций по­лучения пенополивиннлхлорида — В; по правилу устрой­ства электроустановок — класс П-П [3].

Свойства и области применения Пенопласты I1BX-I выпускаются объемным весом 50—130 кг/м3, ПВХ-2 — объемным весом 130—220 кг/м3. Они имеют цвет от бе­лого до желтого и равномерную, замкнуто-ячеистую структуру. Пенопласт ПВХ-Э изготовляется объемным весом 100—270 кг/м3. Он имеет цвет от белого до слоно­вой кости. Структура пенопласта также равномерная, замкнуто-ячеистая Оснопиые фн. шко-мехаппческпе сноп - пил пенопластов НИХ I. НИХ'.' и НИХ > прпш ппы и

Табл. 31. Пенопласт ПХЛ выпускается объемным весом 180—250 кг/м3. Его свойства аналогичны свойствам ПВХ-2, за исключением линейной усадки при 60°С: за 24 ч она не должна превышать 4%. Пенопласты ПВХ-1 и ПВХ-2 — хорошие теплоизоляционные материалы, не-

ТАБЛИЦА 32. ОСНОВНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕНОПОЛИВИНПЛХЛОРИДА

Показатель

ПВХ-1

ПВХ-2

Г1БХ-Э

Водостойкость (через 28 су­ток) ..

Воздухостойкость........................

Морозостойкость (25 циклов) Биостомкость.....

0,96—0,97 Через 500

0,97—0,98 Снижения п

0,72-0,84 ч снижения г наблюдается 0,85—0,86 ючностн не

0,61—0,86 рочпости не

0,55—0,56 1аблюдается

Значительно изменяющие свои характеристики в интер­вале температур от — 60 до +60°С.

Строительные свойства пенопластов на основе ноли - випнлхлорнда, исследованные во ВНИИНСМ, приведе­ны в табл. 32 [34], а изменение физико-механических свойств ПВХ-1 объемным весом 100 кг/м3 в зависимости от температуры — в табл. 33.

ТАБЛИЦА 33. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПВХ-1

Температура в

°с

Показатель

—СО

+20

+60

Предел прочности в кгс/см"1:

17

10

3,5

При сжатии......................................................

» растяжении................................................

23

20

13

» сдвиге.........................................................

>7

7

4

» статическом изгибе...................................

25

22

15

Модуль упругости в кгс/см2-.

800

ПО

1500

» растяжении.................................................

1500

ООО

50

» сдвиге.........................................................

>200

185

150

Удельная ударная вязкость в

0,8

1.1

Кгс см/см2 .......................................................

0,7

Ввиду того что пенополивппилхлорид всех марок имеет в основном закрытые поры, коэффициент зву­копоглощения его невелик, особенно при частотах до 800 гц (см. табл.9). Пенопласты ПВХ-1, ПВХ-2иПВХ-Э итойчивы к действию воды, масел, жидких топлив, органических растворителей, разбавленных щелочей и кислот. Пенопласты легко обрабатываются на дерево­обрабатывающих станках и ручным столярным инстру­ментом. Плиты пенопластов могут быть склеены между собой, а также с другими материалами (металлом, дре­весиной, пластмассами и т. д.) клеями ВИАМ Б-3, ВК - 32-200 и др. [51]. Важным достоинством их является сравнительно низкая стоимость и доступное сырье. К недостаткам пенопластов следует отнести корродиру­ющее действие на незащищенные металлические поверх­ности и низкий потолок теплостойкости (60°С).

Жесткие пенопласты ПВХ-1 и ПВХ-2 применяются в строительстве в качестве тепло-и звукоизоляционных, а также конструктивных материалов для изготовления стеновых панелей и плит покрытий, дверей, перегородок, домиков для полярников и геологов, теплоизоляции труб и резервуаров н т. д. Эластичный ПВХ-Э применя­ется в качестве тепло - и звукоизоляционного, а также амортизационного материала для изготовления мягкой мебели, в качестве герметизирующих прокладок, устрой­ства звукоизоляционных полов и т. д.

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.