ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ И ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА ОГРАЖДЕНИЙ ДОМОВ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ

ИОЛ ИВИННЛХЛОРИДНьМ П1. НО ПЛАСТЫ

Для изготовладшя поливпнплх-лорпчпых непоп асгов при меняют поли вини чхлоридную смолу, пластификатор, стабили 1атор. ппверхноатноиАивное вещество.

-tf

Особое внимание уделяют получению пенистого поливи - нилхлорида методом вспенивания с помощью адсорбирован­ного под высоким давлением газа. Этот метод дает возмож­ность получать однородный материал с замкнутыми норами,, обладающий повышенной стабильностью к, усадке при нагре­вании. /

Наиболее современным методом [91] получения пластифи­цированного пенопласта с объемным весом до 50 кг/м3 из по - ливииилхлорида является двухступенчатый процесс, в кото­ром пасту из поливинихлорида, пластификатора, стабилизато­ра и газообразователя наливают в форму, помещают в пресс, нагревают до температуры, при которой разлагается газооб - разователь (азосоединение, сульфогидразид, N—нитрозосое - динение или азид),и паста желатинизируется. Затем материал, охлаждают под давлением до температуры 20° С, распрессо - вывают и получают пенопласт, твердый и мягкий пенистый поливинилхлорид. При получении пенопласта первая тепловая обработка происходит при температуре 160—-180° С, вторая обработка для твердых—при температуре 120 и для мягких при 75—95° С.

Фирма «Anilin und S'oda Fabrik AG» (ФРГ) предлагает но­вый способ получения пенопластов с низким объемным весом [92]. По этому способу полимеры или сополимеры третичного бутилакрилового или третичного бутилметакрилового эфиров выделяют при нагревании до температуры, превышающей их точку размягчения, изобутилен, который и вспенивает массу полимера. Например, рекомендуется смесь из 50—95 вес. ч. поливинилхлорида и 50—5 вес. ч. третичного бутилакрилового эфира; образующийся пенопласт с закрытыми порами имеет объемный вес 20—500 кг/м3. Для нагрева массы может приме­няться пар, горячие жидкости, инфракрасные лучи и высоко­частотный нагрев. Для получения изделий определенной кон­фигурации нагрев смеси и вспенивание производят в формах,

В США пенистый поливинилхлорид получают на экструде - ре путем введения газообразователя в композицию [93]. Ком­позиции готовят различными методами. Температура смеши­вания должна быть ниже температуры разложения газообра­зователя. Если композиция должна долго храниться, то сле­дует применять газообразователь с высокой температурой разложения. Применяют экструдер с диаметром червяка 63,5 мм, коэффициентом сжатия 2,17: 1 и отношением длины червяка к диаметру 17,5 : 1. Температура головки на 22—33° С ниже температуры выходящего материала. Расширение про­исходит непосредственно после выхода из головки, так что можно применять обычную ванну для охлаждения и приспо­собления для отвода изделия. С увеличением количества газо­образователя снижается плотность пенопласта и его проч­ность на растяжение. 44

Гладкая поверхность пенопласта зависит от конструкции головки;'наилучшие результаты получены при коротких на­правляющих мундштука.

Предлагается метод [97] производства мягких полнвинил - хлоридных пенопластов путем протнвоточпого насыщения по - ливинилхлоридного пластизоля углекислым газом под давле­нием 2,1—6,3 ати. Пластификатор, содержащийся в пластизо - ле, способен под давлением в 7 кГ/см2 поглощать 20-кратное по отношению к объему пластизола количество ССЬ. После­дующее формование в непрерывный блок производят в высо­кочастотном нагревательном устройстве, где материал вспени­вается в течение 1 мин.

В ряде случаев для получения пепоматериалов на основе поливинилхлорнда [95] применяют метод шприцевания или ка - ландрования, используя при этом обычное оборудование. В ка­честве газообразователя применяют диамид азоугольной кислоты с температурой разложения на воздухе 196,1° С и в композиции на основе поливипилхлорида 176,7° С. Шприцева­ние или каландрованне осуществляют при температуре на 16,5—22° С ниже температуры разложения газообразующего вещества. Смешивают все компоненты на вальцах в течение 12 мин при температуре 132° С. Охлажденную и гранулиро­ванную композицию поливинилхлорнда затем подают в бункер шприц-машины. На машине с диаметром червяка 38 мм и коэффициентом сжатия 1,32:1 применяли следующий режим шприцевания композиции в невспенепном состоянии (в °С): в первой зоне цилиндра температура 126,6, во второй—132, в головной части цилиндра 121 и в головке 115,5, число оборо­тов червяка—6 об/мин. Материал, выдавливаемый из шприц- машины, затем поступает в специальную печь, где происхо­дит вспенивание в течение 1—9 мин при температуре 187,7° С.

В Англии пенистый поливинилхлорид получают двумя методами [96]: вспениванием инертным газом нагретой н нахо­дящейся под давлением массы и с помощью газообразова­телен.

Вторым методом получают мягкие и твердые продукты с открытыми и закрытыми порами.

Метод получения пенистого поливинилхлорнда вспенива­нием инертными газами заключается в следующем. Жидкую поливинилхлоридную пасту насыщают С02 или другим инерт­ным газом под давлением 7—56 ати. Затем ее выдавливают на движущуюся ленту, на которой паста вспенивается, желати - низируется и спекается при температуре около 150° С. Этим методом получают материал с открытыми порами. Производи­тельность при этом равна 170 кг/ч.

При изготовлении пенистого поливинилхлорнда применя­ются различные порофоры: азосоединения, сульфонилгидра - знды, N-нитросоединения, азиды и т. д.

Длй пая рвения пенис^го материала с закрытыми порами" сначала гетоеят смесь из поливинилхлорнда, газообразовате­ля, стабилизатора пластификатора. Дчя равномерного рас­пределения газообразователя емесь обрабатывается на грех валковых вальцах. Приготоейенп,^*) смесь вагрркают в фор­му, герметизируют и пяшешлкгг в пресс. Форма должна быть рассчитана на внутреннее давление л» 1-10 лГ'гмПлиты пресса нагревают до температуры 160—170 С и поддержи аают ее до полного равложеп»я газообразователя. Давление при прессовании 140—210 кГй^п'К По окончании этого nDO - цесса форму о: таждают до температуры 20—30-'С, давление сшгшпот п сформованное изделие обрабатцкИщгг па|Л>м, кипящей водой или горячим воздухом при теадпврятуре 9§- 105° С.

Полнвкчилхлориднып пенопласт [97] может быть исполь­зован как жесткий термоизоляниоиный материал, оп не хру­пок п не крошииая. Механические свойства одного из видов этого материала помещены в табл. 10.

Таблица 10

Во Франции фирма «Kleber Colombes» выпускает пени­стый поливинилхлорид типа «Клежесель» [98} Фирма изготов­ляет несколько видов этого материала различного назначе­ния—теплоизоляционный, ак-устический и, герметизирующими Жесткий материал выпускается в виде блоков, окрашен­ных в любой пвет, что делает возможным использовать их для отделочных работ.

Мягкий пенопласт выпекается в виде листов. <й(лежес%ль» не стареет, не имеет запаха, трудносгораем, хладостойкошъ его до температуры —200° С. Коэффициент теплопроводности «Клежесель* объемным весом 40 кг/м'3 при 0° С составляет 0 026 ккал/м ■ ч ■ град, при 20° С —0,02-8 ккал1м ■ ч ■ град. 46

В Иол*»» для получении neiuArui'o 'ui.>mbifci)Ui/.A-.>pafta Применяет перекись недорода в к-чсетае ; азоооразоса (%ля а катализатор, ускоряющий разложение перекиси [99J. Этот спо - соб дает цозмож юсть Яяву%'П материал однородно. ст:>ук - туры толп. ипиГ: okjziu) I см с объемным -сеом 250 л. v. П. другому методу в к&чисffcfc газообразова тел я при принзаодс г - ве пенопластов применяют щавелевую кислоту, разлагающую­ся при повышенно]! температуре на СО, СО:> н соду. Щавеле­вую ки«лоту мОлк:*} также применять ц смэди с вйщестзгмн щелочного характера, например, с СаСО или другими газо­образователя ш. 11оЛу1Теннып впопляст им-ee'i нейтрал^ну > реакцию, объемный вес 140 кг/м», обладает однородна й вгрук - турой и хорошо придан1 iyю ему форму. Водопогло­

Щение материала близко к водопоглощению пенопласта, по­лученного с применением азотистого порофор*!.

Пенистые материалы могут оыть полАсны из ра - литых высокомолекулярных - соединений: полиэтилен;., по ••тдны* смол, полисвЛиксанов, кремней гаштеских сие лниепмм я к р.

В СШ длл нолучения шеивпластов на ос юве полнэтч'.,пе­на его пропускают черев экструдф .15], причем ДсРЖ н. е сма^лн rijiOj-pecCTir. HO возрастает, затем резко снижаете л снова возрастает перед выходом из экструдсра. Когд; давле­ние резко снижаете^, в ио. тп /тилей вводят i аз неон, гелий), кялгорый tylaiwM) с полиэтиленом pai m - ряет его, прекращая iea ьнход®, из - гкст"удера в псч-йг.'щ

Фирма «Pittsburgh Corning Сотр.» (США) np'njgpiojBiг жестки* пенопласт па основе полиэтилена жК лазаанпем «Foainihainj* с it^ini же оиъемпым в*ч. ч м что и hoik юлкгтй-- рол, по обладающий в дв раэя лучик и теплву-г-оляи, нежной способностью [110]. в'Ют ii^HoruiiiCT рекомендуется длп тепло­изоляции стен, потолков, в качестве среднего слоя навесных панелей >ля торговых и промышленных зданий. Cfcj особентвд пригоден рЦ ийедянин холодильников; применим в предйИач температур яг—301 до +9,У С. К числу доМошюте эчгвго пено­пласта откосится его стойкость к большинству растворителей и здемят, к нефтепродуктам, р а створяющим пенополпетирол. ^атАрнал гиитостоек, пе имеет запаха и из. ядовит. Для на- клейки его н« неолпруемые поверхности применяют горячий битум, битумную эмульсию п смесь бигуди • раствоЯиИлем нефтяпоро прелеiсхождения.

Для изготовления изделия из пепопвлиэтнлена [3 17] поль­зуются обычным оборудованием, применяемым для непрерыв­ной) выдавливания. При непрерывном выдавливая и происхо­дит двукратное увеличение объема полиэтилена.

Переработка производится при объемном весе продукта 470 кг/м3 в интервале температур цилиндра и головки соответ­ственно 150 и 121° С.

Разработанные в посложнее время [118] жесткие, полужест­кие и мягкие полиорганосилоксановые пенопласты обладают высокой теплостойкостью (до 34* С); вспенивание происхо­дит при температуре 20° С и небольшом даЕшении. Полиорга­носилоксановые пенопласты имеют малый объемный вес (64—80 кг/м3), низкую теплопроводность" и не горят после удаления их из пламени. Для получения однородной ячеистой структуры смешивание смолы с иенообразующими добавками производят в быстроходных мешалках. Пенообразование осу­ществляется в течение 15 мин, но для получения максималь­ной прочности требуется отверждение в течение 24 ч. Низкая 1Ш8кость смеси позволяет заполнять ею любые полости, а так­же использовать ее для пульверизации Малое давление дает возможность применять формы из дешевых материалов (кар­тона, стеклоткани, асбестовой бумаги, фольги) и заливать хрупкие детали. При слишком больших формах можно про­изводить заливку в несколько приемов с промежутками в 3 ч. Вследствие того, что полиорганосилоксановые пенопласты имеют только 40% закрытых пор, материал недостаточно вла - гоавоек, и во влажных условиях повышается его теплопровод­ность, малая плотность пенопласта обусловливает низкую прочность на сжатие.

Во Франции па основе полиоргапосилоксаиов изготовляют жесткие и эластичные пеноплаигы [119]. Для производства эластичных пенопластов используют полидналкилсилоксаны с молекулярным в&сом 400 000—500 000, которые содержат метильные радикалы, небольшое чисиро фенильных радикалов и в' некоторых слуэдях випиттьные группы. Для некоторых областей специального применения в полимер вводят трифтор - пропильные гругД. ы, которые повышают его,импческ~уц> стой­кость. Готовую композицию, содержащую полимер, наполни­тель, о^вердитель (перекись беизоила) и пенообразнаг-ель N, N'-диметнл-К, N'-динитрраЛерефталамид) в количестве 1,5—7 вес. ч. на 100 вес. ч. полимера, формуют в течение 10—20 мин при температуре 121° С, втягивают и стабилизи­руют нагреванием в течение 24 ч при температуре P®DC. Для производства жестких пенопластов твердую термореактивпую полисилоксановую смолу, содержащую пенообразователь, пла­вят при температуре 140° С и постепенно повышают ее в тече­ние 4 ч до 150—180° С, при которой происходит вс|П&нивя, мие и отверждение смолы. Для стабилизации пенопласт нагре­вают еше 24—48 ч при температуре 250° С в зависимости от размеров заготовки.

Жесткие эпоксидные пенопласты [120] изготовляют па ос­нове эпоксидной смолы (продукта реакции эпихлоргндрнна и 48 Бис. Ч|)епола Л) п iK-i^hmaioiiiiTf лгспк. содержащего хлор И фтор. Жесткий пенопласт пол_чаю. 4 м 1,'шй плотное. ыо и теплоПропо uioc 1'но. Он имеет предел прочности при раегюке - нпи 2,8 кГ/см- и при сжвинп 1,75 кГ/см'2. Этжсичпая смола, содержащая вспенивающий агент, имеет вяакость!• пуаз при температуре ЗГУ'С и огверждаетея в течение 1—1 мнн в при­сутствии 3—S вес. ч. опв«рдптеля (па 100 вес. ч. смолы). Вспе - ниваине материала происходит ж счет теплоты, выделнющем - ся при ел веиждепип смолы. Жесткий эпоксидны;! непонваст применяют ii качестве теплоизцляпноииПГо материала при строительстве хранилищ или другого «Ле^даьапия.

Введением органических и неорганических легких напол­нителей в coqjfciB эпоксидных смол [12L] мо;кпо получить пени­ма герналы, пригодные для использования в слоистых конст­рукциях в качестве литьевых м; герпалов пли тегковеспых за­полнителей для тепло - п эдентронзоляцпи. Можно готовить смеси § консистенцией замазки пли в виде сыпуче-го крупного порошка. ТехпОяО! пчеекпе харак [гриигпкп завися г о i rna п количества наполнителя, определяющих, в (вою очередь, плот­ность и свойства получаемых материалов.

С неорганическим наполнителем пЦучаются более проч­ные материалы. Из слесп неорганических наиолпптс ien nonew типа с тее^рцой эпоксиджЛ"! см^лфк и отиерждающпм агентом при температуре 120'С. м-сжшэ. »ол>чнть ди&лектрпк е точно pei vлнруемьщт епойстмми. устойчивый' д$> 260"С. Мппнмаль - ныif объемный вес псу;}чаемого жесткого пеноматержяла. в^вло 220 кг/м*. Средний объемный вес е-пвлвтжал иемвгмаста 380—640 кг/м: предел прочности яри сжатии 431 FhT/'см3, пре­дел прочности прп нзгпйе 175 кГ'см". уремяг гслеое>ражл1ания при Я.—60 мин. температура эксплуатации С.

Фирма «Coming» [1221 получила чпяую,. вспененную амесь кремния, представляющую сфйой гф^пый. жестки кислото­стойкий изоляционный п жароупорный материал. П« лепным MOMiraiiiui, nsiiuft материал, п|ф учивший название «Фс^рмсил^, представл5угг собой окнсц. кремния 99%-цок чн(тогы. Он не окисляется, не. поглощает влаги и абсолютно устон-чп» ко всем кшМотая как холодили*, гак и горячим, за исключением ф+о - рпл'0»еАоров*ь:т п го^пчей фосфлрьюй кисАот. «Фпумспл» от­носительно дешев, облагает мгишм meow п мйжет найти ши­рокое йрпменение в химической промышленное! п. Он издер­живает pta*w. ie изменение темпераЕгур в пределах ©т --250 ло + 12Ж°С, пе коробится, не дает усадки п не деформируется. Объемный вес такого материала сирене яет 100—190 Ks/MS. Еше вдпо свойст*то этого материала, Делающее егв особенно ценным для химической и нефтяной промышленности заклю­чается в его закрытой ячеистой структуре, благодаря которой он почти совершенно непроницаем для жидкостей и газов. 4. Зак. 2017 49

По данным фирмы horning», «Фоумспд* в первую бчередь может найти применение для поглотительных башен-, кислот­ных фильтров, баке» для перемешпшшия кпс.^Ц; кислото­упорной футеровки бетонных баков и т. д.

В настоящее время фирма «Montekatinb [124] ршм проводит исследования 24 видов пенопласт»? над ясноае поли­пропилена, новой полпо. зефиновой смолы. отднчаадщейся исшпочителыюй устойчивостью к высоким температурам и хи­мическим агентам.

Изделия из полипропилена могут выдержать температуру 100° С, не размягчаясь и сохраняя хорошие механические свойства. Ушгойчивость к химическим агентам у них такая же, как и у парафиновых продуктов.

На основе полипропилена с небольшим мдшчллярным ве­сом можно поучить пенопласт с. хорошей адгезией к металлу и низким коэффициентом температурного расширения.