Справочник строителя | Ячеистые пластмассы

Газонаполненные (ячеистые) пластмассы - поропласты

Теплоизоляционными пластмассами принято называть органические высокопористые материалы, получаемые из синтетических смол. Их часто называют пенопластами или поропластами, а также газонаполненными (ячеистыми) пластмассами.

Газонаполненные пластмассы - это двухфазные системы, состоящие из полимерной матрицы и относительно равномерно диспергированной газовой фазы.

В зависимости от модуля упругости они подразделяются на:

жесткие,

полужесткие,

эластичные.

Так, к жестким материалам, широко используемым в строительной теплоизоляции, относятся изделия, имеющие предел прочности при сжатии (при 50% деформации) более 0,15 МПа, эластичные - менее 0,01 МПа (полужесткие занимают промежуточное положение).

В зависимости от вида полимера поропласты подразделяют на:

термореактивные - на основе полимеров с пространственной структурой (фенолформальдегидные, мочевиноформальдегидные, ненасыщенные полиэфиры, эпоксидные, полиуретановые),

термопластичные - на основе полимеров с линейной структурой (пенополистирол, пенополивинилхлорид, пенополиэтилен, пенополипропилен).

Специфические особенности газонаполненных пластмасс определяют техническую направленность и экономическую эффективность их применения в различных областях промышленности.

Благодаря низкой средней плотности, высоким тепло- и звукоизоляционным свойствам, повышенной удельной прочности, а также ряду ценных технологических и эксплуатационных свойств пенопласты не имеют аналогов среди традиционных строительных материалов.

Однако большинству газонаполненных пластмасс свойственны определенные недостатки, существенно ограничивающие возможность их применения: пониженные огнестойкость, теплостойкость и температуростойкость (применение <200°С). Кроме того, процессы деструкции («старения») этих материалов, биостойкость в процессе длительной эксплуатации до конца не изучены. Поровая структура полиуретановых и полистирольных поропластов - тонкодисперсная и относительно урегулированная. Для фенольных пенопластов характерна вытянутость ячеек в направлении вспенивания, что определяет анизотропию их свойств, причем ориентация пор усиливается при снижении плотности пенопластов.

Характер структуры поропластов может изменяться даже при незначительных колебаниях технологических режимов и рецептур исходных вспенивающихся композиций.

Характер пористой структуры и размер ячеек регулируется введением поверхностно активных веществ в исходную композицию.

Соотношение числа открытых и закрытых пор в структуре поропласта определяет его физико-механические свойства, которые улучшаются с увеличением содержания закрытых ячеек. Преобладающую замкнутую ячеистую структуру имеют полистирольные и поливинилхлоридные поропласты, жесткие пенополиуретаны и кремнийорганические пенопласты. Фенолформальдегидные и мочевиноформальдегидные поропласты характеризуются преобладанием в структуре открытой пористости.

Соотношение закрытых и открытых пор в структуре поропластов различных марок представлено в табл. 1.

В условиях длительно приложенных статических напряжений у поропластов развиваются деформации ползучести, снижающие формостабильность материала.

Таблица 1. Содержание открытых и закрытых пор в структуре поропластов

С повышением температуры скорость развития деформаций ползучести поропластов резко возрастает. Комплексное воздействие атмосферных факторов в сочетании с длительно действующими напряжениями также заметно влияет на длительную прочность и ползучесть поропластов.

Высокую атмосферостойкость показывают полистирольные и поливинилхлоридные поропласты. Фенольные поропласты характеризуются пониженной атмосферостойкостью в условиях напряженного состояния.

Условия эксплуатации теплоизоляционных материалов в строительных конструкциях определяются типом конструкции и районом строительства. Периодическое увлажнение (попеременное увлажнение и высушивание) наиболее интенсивно снижает прочностные и упругие характеристики поропластов (до 40% в зависимости от вида полимерной основы). Циклическое замораживание-оттаивание также снижает прочность поропластов. Так, после 25 циклов испытаний снижение прочности при сжатии полистирольных поропластов составляет 13-15%, поливинилхлоридных – 2-15%, фенольных - 22%.

Теплоизоляционные пенопласты изготавливают на полимерном связующем в виде газонаполненных пластмасс, а также минераловатных и стекловатных изделий. Пористые и ячеистые пластмассы получают двумя способами — прессовым и беспрессовым.

При изготовлении прессовым способом тонкоизмельченный порошок полимера с газообразователями и другими добавками спрессовывается под давлением, 15-16 МПа, после чего вспенивается.

При изготовлении пористых пластмасс беспрессовым способом полимер с добавками и газообразователем нагревают в формах до соответствующей температуры.

Изделия из пористых пластмасс на суспензионном полистироле делят на марки М25, М35, на эмульсионном полистироле (по плотности) - М50-200.

Из пенопласта и поропласта плиты изготавливают длиной до 1000 и шириной до 700 мм.

Применяют как утеплитель в слоистых панелях (хорошо сочетается с асбестом, алюминием, стеклопластиком). Как изоляционный материал применяется в холодильной промышленности, машино- и вагоностроении, а также для изоляции стен, потолков и крыш.

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях