Пенопласт это: Пенопласты — характеристики свойства и виды пенопласта | ПластЭксперт

Пенопласты — характеристики свойства и виды пенопласта | ПластЭксперт

Общие свойства и характеристики пенопласта

Пенопласт. Основные понятия

Пенопласт – это разновидность композитного материала низкой плотности или пеноматериала, одним из компонентов которого является полимер, вторым компонентом – газ. Другими словами, пенопласт является наполненной газом пластической массой. Как правило, пенопласты, в отличие от поропластов, имеют строение в виде изолированных ячеек или отвердевших пен. Ячейки состоят из замкнутых полостей, которые не соединены между собой и в качестве разделителя имеют стенки полимерной матрицы. Отличие поропластов от пенопластов состоит в том, что первые обладают губчатой структурой (поры не изолированы). Система пор, связанных между собой, является главным признаком поропластов.

Отметим, что определение пенопластов и поропластов, данное выше, достаточно условно, т.к. во многих случаях в пенопласте значительное количество ячеек соединено между собой, а в поропласте может быть изолировано. На сто процентов можно говорить об изоляции лишь в том случае, если материал состоит из отдельных вспененных гранул, например популярный в строительстве пенопласт пенополистирол. Точнее будет называть пенопластом любой наполненный газом пластик, который был произведен вспениванием изначально вязко-текучей или жидкой композиции полимера с дальнейшим отверждением последней.

Производство вспененных пластмасс

Выпуск пенопластов в промышленных условиях заключается в том, что газ распределяется в полимере, который в данном случае является полуфабрикатом. Это может быть расплав, раствор, расплаве, дисперсия, жидкий олигомер и т.д. Либо в процессе производства газ не добавляется, а создаются условия для самостоятельного выделения необходимого объема газа в массе полимерного связующего. Это может происходить непосредственно в ходе синтеза или модификации исходного полимера, яркий пример такого материала – пенопласт ППУ (пенополиуретан).

Технологический процесс получения пенопластов использует разнообразные способы достижения эффекта вспенивания, их можно разделить на следующие виды:

• нагнетание газа под давлением в полимерную систему;
• добавление в полимерную систему химических агентов порофоров или газообразователей, которые при определенных условиях разлагаются с выделением газообразных соединений;
• добавление веществ, которые выделяют газ в ходе химической реакции между собой или с другими компонентами системы;
• перемешивание при помощи механических устройств в присутствии пенообразователей или так называемое «барботирование»;
• введение в полимерную матрицу легко испаряющихся жидкостей, создающих газовую фазу при повышении температуры;
• другие реже используемые операции.

Различные способы получения вспененной структуры позволяют варьировать свойства готовой продукции в зависимости от исходного состава системы и условий отверждения композиции. В частности, можно получить пенопласт более открытой или замкнутой структурой, разной плотности, различных размеров ячеек и т.п.

Производство пенопласта

Машины и оборудование для производства пенопластов делится на типы, которые зависят от метода получения конечного материала и технических характеристик начального полимера, предназначенного для вспенивания.

Виды пенопласта по методу производства. Экструдированный пенопласт, чаще всего встречается полиэтилен, производят из полимера вспениванием в цилиндре экструдера, либо в элементах формующей оснастки. Пенополистирол или ПСВ производится в виде бисерных гранул, содержащих легкокипящий пентан, которые затем для вспенивания обрабатываются горячим паром непосредственно в форме.

Уже упомянутый выше пенополиуретан получают и перерабатывают в изделия методом впрыска двухкомпонентной смеси на специальных заливочных машинах под давлением. Причем таким образом получают изделия и из мягкого (поролон) ППУ, и жесткого (изоляция труб, детали интерьера автомобиля), так называемого интегрального пенополиуретана. Компонентами для смеси являются полиол и изоцианат, реагирующие с выделением углекислого газа. Их химические особенности и соотношение при впрыске определяют свойства получаемых изделий. Смешение полиола и изоцианата из-за их высокой реакционной способности обычно происходит в головке высокого давления непосредственно перед впрыском в полость в формы.

Рис. 1 Мягкая мебель – основной рынок для эластичного ППУ (поролон).

Простейшие изделия из вспененных пластмасс можно получать и на стандартных машинах для переработки полимеров, например ТПА или экструзионных линиях. Для этого в состав композиции необходимо добавить специальные концентраты добавок веществ, разлагающихся в ходе техпроцесса, так называемых порофоров. Обычно при этом не достигается значительного вспенивания изделий, соответствующей экономии сырья и улучшения свойств готового продукта, однако на его поверхности могут появиться нежелательные следы выхода газа по полимерной массы – дефект «серебрения». Строго говоря, при этом методе получается слегка подвспененная монолитная деталь, а не пенопласт в классическом понимании.

Детали из поропластов можно также выпускать путем вымывания растворимого наполнителя из пластиковой заготовки. Другой редкий способ заключается в спекании порошкообразных пластмасс, причем он подходит и для других материалов, например некоторых металлов. Также пенопласт можно получать при конденсационном структурообразовании, возможного в растворах полимеров. Родственные пенопластам материалы получаются добавлением в полимерную матрицу полых наполнителей, заполненных газом, в том числе микрокапсул различной природы. Таким образом производят газонаполненные пластмассы.

Полимеры, пригодные для вспенивания, и вспениватели

Большинство известных полимеров вполне можно наполнять газами, получая пенопласт. При этом крупнотоннажные пенопласты промышленность производит в основном на основе полистирола (вспененный полистирол, ПСВ), полиэтилена (вспененный ПЭ), поливинилхлорида (пеноПВХ), полиуретанов (ППУ), полипропилена (вспененный ПП). Реже используются полиреактивные, как и ППУ, материал, например эпоксидные, карбамидные, фенольные смолы, а также кремнийорганические полимеры.

Главным образом, при вспенивании в промышленности применяются следующие газообразователи: имеющие в составе азот (азосоединения, нитросоединения, карбонат аммония и т.п.) и легкокипящие жидкости — изопентан, разновидности фреона, метиленхлорид.

Свойства изделий из пенопластов

Современная индустрия производит эластичные (мягкие) и жесткие (интегральные) пенопласты, имеющие ячейки размером 0,02—2 мм, максимум до 5 мм. Эти материалы обладают очень высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами и очень низкой кажущейся плотностью (от 0,02 до 0,5 г/см2). Другие характеристики пенопластов, такие как механические и электрические свойства, газопроницаемость, водо- и химическая стойкость и т.п. зависят от химического состава и рецептуры изначальной полимерной системы и от метода производства и структуры изделия.

Детали из пенопласта, как правило, не нуждаются в дальнейшей постобработке. То есть количество отходов при производстве и эксплуатации таких изделий низкое. Этот факт вкупе с уже озвученными преимуществами делает пенопласт очень привлекательной для изготовителей изделий из пластиков.

Области применения пенопластовых изделий

Теплопроводность любых вспененных материалов очень низкая, что определяющих широкий спектр их применения в самых различных областях человеческой жизни.

Рис 2. Относительно новое применение пенопласта – одноразовые лотки для пищи.

Описываемые изделия широко применяются как утеплитель и звукоизоляционный материал в строительстве, теплоизоляции трубопроводов, в судостроении и самолётостроении, в машиностроении (изоляция холодильников и химических реакторов), автопроме и во многих других областях. Пенопласт применяют при производстве многослойных конструкций (сэндвич-панели), различных плавучих средств, изоляционных листов, амортизирующих прокладок. Широчайшую популярность завоевал вспененный полистирол в разнообразной таре и упаковки, в том числе для бытовой техники и электроники, а также в виде лотков для пищевых продуктов. Огромный объем производства эластичного пенополиуретана необходим для выпуска мягкой мебели, матрацев и зимней одежды. Срок эксплуатации таких изделий может достигать десятков лет.

Что такое пенопласт (пенополистирол)

Статья расскажет, что собой представляет пенопласт, из чего его изготавливают. Перечислены основные достоинства и недостатки этого материала.

Надеемся, вы уже читали нашу статью о том, насколько вреден пенополистирол, какую угрозу может представлять для человека. Также в этой публикации мы подробно рассказали о том, какие этапы включает в себя технологический процесс производства данного материала.

Итак, теперь переходим непосредственно к теме.

На страницах Vyborstm.ru публиковалась не одна статья, посвященная пенополистиролу. Однако мы никогда детально не рассматривали, что такое пенопласт. Поэтому сегодня решили заполнить этот пробел. Ведь перед использованием любого материала нужно четко знать, что он из себя представляет.

Содержание

• Пенопласт — что это такое?
• Пенополистирол бывает разный
  • Важные достоинства материала

Пенопласт — что это такое?

Это материал, который представляет собой пластические массы, наполненные газом (воздухом). Зачастую это вспененный полистирол. Именно поэтому есть второе название — пенополистирол.

Размеры многоячеистых гранул обычно составляют около 5-15 мм. Состав гранул: примерно 2% полимера, а все остальное (98%) — это воздух.

Технология изготовления пенопласта включает вспучивание полимера с использованием высокой температуры и давления, а также с применением специального газообразователя.

Как говорили выше, основную часть занимает газ (98%). И благодаря этому плотность пенополистирола намного ниже по сравнению с плотностью полимера (исходного материала).

Что это дает?

Очень многое. За счет этого пенопласт обладает высокими звукоизоляционными свойствами.

В материале имеется большое количество тонких эластичных перегородок, между которыми — воздух. Это создает плохие условия для прохождения звуковых колебаний.

Также очень важное свойство пенопласта — низкая теплопроводность (высокая теплоизоляция). Это достигается за счет того, что каждая ячейка практически исключает протекание конвекционных потоков. Иначе говоря, в пенопласте воздух находится в связанном состоянии, его перемешивание (с активной передачей тепла) невозможно. В этом весь смысл.

Пенополистирол бывает разный

Ранее на страницах Vyborstm.ru мы рассказывали о разновидностях пенопласта. Здесь же вкратце скажем следующее.

Для изготовления этого материала могут использоваться различные технологии и составы сырья (включая и технологии обработки). За счет этого можно получать пенополистирол с разными характеристиками (плотность, стойкость к внешним воздействиям, механическая прочность). Это определяет область применения того или иного вида материала.

Например, для изготовления пенопласта могут использоваться полиуретан, поливинилхлорид, полистирол…

Теперь понятно, что такое пенополистирол (пенопласт)?

Важные достоинства материала

• Высокая теплоизоляция. Не зря широко используется для утепления самых различных конструкций.
• Низкая звукопроводимость. Это значительно расширяет область применения пенопласта.
• Простота в обработке, эксплуатации. Легко режется, приклеивается и т. д.
• Хорошие показатели прочности на сжатие. Конечно, это зависит от плотности материала. Выше плотность — выше прочность.
• Не подвержен влиянию каких-либо микроорганизмов. Ввиду отсутствия благоприятной среды для их развития.
• Очень низкая масса. Легкость пенополистирола упрощает процесс крепления, укладки, транспортировки и т. д.

Однако нужно учитывать, что на рынке есть некачественные пенопласты, которые очень токсичны. Если вы решили использовать этот материал, то обязательно имейте дело с проверенными производителями, требуйте у продавцов сертификат качества. Особенно, если вы планируете использовать пенополистирол для обустройства жилого помещения.

И помните: при горении пенопласт выделяет вредные, ядовитые вещества. Поэтому пожаробезопасность должна быть на первом месте.

На этом всё. Надеемся, эта статья помогла вам понять, что такое пенопласт и каковы особенности этого материала. Успехов в строительстве!

Серия FOAM-iT!™, Литейный жесткий пенополиуретан

Серия FOAM-iT!™, Литейный жесткий пенополиуретан | Smooth-On, Inc.

ПЕНА-ИТ! Вспенивающиеся пены ™ просты в использовании, твердые и прочные при отверждении. Их можно использовать в качестве легкого литейного материала, закладочного материала для герметизации или изготовления полых отливок. Вы можете окрашивать их с помощью красителей SO-Strong™, UVO™ или Ignite™ для различных художественных/ремесленных, промышленных приложений или приложений со спецэффектами.

Техническая информация и дополнительная информация

ОСОБЕННОСТИ

FOAM‑iT! ™ 3, 4, 5, 8, 10, 15 и 26 представляют собой расширяющиеся пенополиуретаны плотностью 3, 4, 5, 8, 10, 15 и 26 фунтов. Большинство из них имеют простое в использовании соотношение смешивания 1:1 по объему и отверждаются при комнатной температуре.

Легкие отливки

Широкий выбор

FOAM-iT!™  представляет собой пенопласт с закрытыми порами, обеспечивающий лучшую отделку поверхности и водостойкость. FOAM‑iT!™  пены обладают более высокими физическими и эксплуатационными свойствами и особенно полезны в качестве армирования полых отливок.

Отличное соотношение цены и качества

Жесткий и сильный

FOAM-iT!™ 4 Black представляет собой предварительно пигментированную жесткую пену глубокого черного цвета с приблизительным расширением в 14 раз по сравнению с первоначальным объемом. Легкий и экономичный.

Один к одному по объему

Масштаб не требуется

Этот литейный пенопласт имеет самоотверждающуюся пену с более тонкой и однородной ячеистой структурой для лучшего воспроизведения деталей поверхности. Он также обрабатывается более точно и часто используется промышленными компаниями для изготовления инструментальных плат нестандартной формы. Foam‑iT!™ 8 — ярко-белый, отмеренный и смешанный 2A:1B по весу .

Требуется граммовая шкала

Высокая прочность

FOAM‑iT!™ 10 SLOW предназначен для больших объемов заливки. Испытания продукта, проведенные вооруженными силами США, показали, что сочетание FOAM‑iT!™ 10 SLOW и сверхбыстротвердеющего бетона успешно сократило многодневный процесс ремонта до нескольких часов. Тысячи фунтов FOAM-iT!™ смешиваются на месте и дозируются за считанные минуты.

Масштаб не требуется

Увеличенная жизнеспособность

Техническая информация и информация о покупке

ВИДЕО и ГАЛЕРЕИ

Статьи с пошаговыми инструкциями

Что другие люди сделали с этими продуктами?

Важное объявление

Smooth-On, Inc. будет закрыт в понедельник, 26 декабря, в связи с празднованием Рождества. Возобновление нормальной работы во вторник, 27 декабря.

FOAM-iT!™ 3 Информация о продукте | Smooth-On, Inc.

FOAM-iT!™ 3 Информация о продукте | Smooth-On, Inc.

Галерея

• pu4djnljzq
• 8kxWhbq0ThU

Инструкции

ПРИГОТОВЛЕНИЕ /3°F при комнатной температуре2 (хранить при температуре /3°F32 и использовать при комнатной температуре ). Используйте в условиях низкой влажности (ниже 50% относительной влажности). Емкости для смешивания должны иметь прямые стенки и плоское дно. Палочки для смешивания должны быть плоскими и жесткими с четкими краями, которыми можно очищать стенки и дно емкости для смешивания. Необходима хорошая вентиляция (размер помещения). Этот продукт имеет ограниченный срок годности и должен быть использован как можно скорее. Носите защитные очки, одежду с длинными рукавами и резиновые перчатки, чтобы свести к минимуму риск загрязнения.

Поскольку нет двух одинаковых приложений, рекомендуется небольшое тестовое приложение для определения пригодности для вашего проекта, если производительность этого материала вызывает сомнения.

ВАЖНО: Срок годности продукта уменьшается после вскрытия. Оставшийся продукт следует использовать как можно скорее. Немедленная замена крышек на обоих контейнерах после выдачи продукта поможет продлить срок годности неиспользованного продукта. Сухая газовая подушка XTEND-IT™ (доступный от Smooth-On) значительно продлит срок годности неиспользованных жидких уретановых продуктов.

НАНЕСЕНИЕ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ СМАЗКИ — Пены из уретана являются клейкими и приклеиваются ко многим поверхностям. Мы рекомендуем Ease Release™ 2831 для удаления пенополиуретана с большинства поверхностей. Если применение разделителя особенно затруднено (например, выделение уретановой пены из уретанового каучука), мы рекомендуем применение Universal™ Mold Release 9. 0004 с последующим нанесением Ease Release™ 2831 .

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Не используйте Universal™ Mold Release отдельно или любые другие разделительные составы на силиконовой основе. Это разрушит пену.

ИЗМЕРЕНИЕ И СМЕШИВАНИЕ — Жидкие уретаны чувствительны к влаге и поглощают атмосферную влагу. Инструменты и емкости для смешивания должны быть чистыми и изготовлены из металла, стекла или пластика. Материалы следует хранить и использовать в теплой среде (73°F/23°C). Узнайте пропорции смеси для продукта FOAM-iT!™, который вы используете. После дозирования правильного количества частей A и B в емкость для смешивания тщательно перемешайте в течение 45 секунд. Быстро перемешайте, несколько раз очищая стенки и дно контейнера для смешивания. Будьте осторожны, чтобы не выплеснуть материал с низкой вязкостью из контейнера. Помните, пенопласт быстро затвердевает. Не делайте пауз между смешиванием и заливкой.

Заливка и отверждение — Для достижения наилучших результатов вылейте смесь в одну точку в самой нижней точке защитного поля и дайте смеси достичь своего уровня. Оставьте место в области сдерживания для роста пены, когда она расширяется до своего предельного объема. Дайте пене высохнуть в течение как минимум 20 минут перед тем, как прикасаться к ней ( FOAM-iT!™ 10 SLOW — 1 час). Время отверждения зависит от массы и конфигурации формы.

Концентрация массы/Конфигурация формы – Заливка больших количеств за один раз в определенные конфигурации формы (например, в цилиндр) может вызвать выделение избыточного тепла и привести к расщеплению (трещинам). Поэтапная заливка слоями может решить эту проблему.

Улучшение качества поверхности и минимизация пустот с помощью обратного давления — Закрытие отверстия формы доской с предварительно просверленными отверстиями улучшит качество поверхности для некоторых пенопластов.