Предел прочности для большинства жестких пенопластов вполне определен только при растяжении, при котором нарушается их агрегативная устойчивость и происходит потеря образцом несущей способности.
Ввиду того что при отливке жестких пенопластов усадка их незначительна, необходимо предусмотреть специальные приспособления для извлечения изделий из форм.
Жесткий пенопласт
Электронные узлы залиты в эпоксидный пенопласт для предотвращения от действия влаги, вибрации, ударов. Формы показаны на переднем плане.| Зависимость свойств пенопласта из DQEBA от концентрации продувающего агента . |
Успешно применялись фенольные смолы, дающие жесткие пенопласты.
Ввиду того что при отливке жестких пенопластов усадка их незначительна, необходимо предусмотреть специальные приспособления для извлечения изделий из форм.
Радиопоглощающие материалы изготовляют в виде эластичных и жестких пенопластов, тонких листов, рыхлой сыпучей массы или заливочных компаундов. В табл. 7.11 приведены характеристики некоторых радиопоглощающих материалов. В последнее время все большее распространение получают керамикометаллические композиции.
Основные характеристики радиопоглощающих материалов. |
Радиопоглощающие материалы изготовляют в виде эластичных и жестких пенопластов, тонких листов, рыхлой сыпучей массы или заливочных компаундов. В табл. 6.11 приведены характеристики некоторых радиопоглощающих материалов. В последнее время все большее распространение получают керамикометаллические композиции.
Преимуществом пенополиуретана по сравнению с другими жесткими пенопластами является возможность вспенивания композиции в самом изделии, в связи с чем изготовить последнее особенно при сложной форме, значительно легче.
Для изготовления товаров народного потребления разработан жесткий пенопласт ППУ-К
Ранее крупногабаритные изделия, изготовляемые формованием из ППУ, имели два недостатка ( термодеструкцию из-за высоких температур и разброс плотностей), заметно влияющих на прочность изделия, что особенно важно для изделий конструкционного назначения. Рецептурными и технологическими факторами эти недостатки удалось устранить и обеспечить получение изделий с минимальной массой и равномерной плотностью, высокими прочностными свойствами практически по всему объему.
Освоен процесс формования из ППУ-К фасонных кресел; этот процесс имеет большую экономическую эффективность и открывает широкие возможности для художественного оформления изделий.
Так, если нужно получить покрытие или жесткий пенопласт с высокой химической стойкостью, максимальным модулем и высокой теплостойкостью, то для синтеза полимера следует использовать компоненты с высокой функциональностью и максимальным содержанием ароматических ядер в полимерной цепи; однако у таких полимеров эластичность и удлинение будут не высокими.
Стержневая модель ячеистой структуры ( а и диаграмма растяжения и разрушения модели ( б. |
В работе Добровольского поведение ячеистой структуры жестких пенопластов и, в частности ПВХ-1, в условиях монотонного возрастания растягивающих нагрузок моделируется работой стержневой конструкции. В макромасштабе стержни с различными углами а — перемешаны и число их настолько велико, что распределение стержней по величине а является непрерывным.
В последнее время наблюдается особенно интенсивное внедрение литьевых жестких пенопластов и в несколько меньшей степени — наполненных термопластов в производство мебели.
В последнее время наблюдается особенно интенсивное внедрение литьевых жестких пенопластов и в несколько меньшей степени — наполненных термопластов в производство мебели.
Последующие операции прессования аналогичны операциям при изготовлении жестких пенопластов марок ПС-1 и ПС-4. Вследствие разбавления системы пластификатором прессование осуществляется без выдержки или с укороченной выдержкой ( 5 — 10 мин) при темпе ратуре до 180 — 185 С с последующим охлаждением пресс-формы водой. Вспенивание производится в горячей воде при 80 — 85 С в течение 60 — 120 мин.
Одностадийный экструзионный метод вспенивания полипропилена позволяет получать жесткие пенопласты одного объемного веса, но с различным и регулируемым содержанием открытых пор. Еще одно достоинство этого метода — значительно меньшая технологическая усадка пеноматериала за счет того, что экструзия осуществляется при малых перепадах давлений.
Как выбрать утеплитель для стен
Очень часто, выбирая утеплитель для стен в наибольшей степени ориентируются на его вид и плотность и чаще всего, именно на плотность. Но это не совсем правильно. Так как на практике часто материалы одинаковой плотности, но выпущенные разными производителями или изготовленные по разным технологиям, могут иметь разную теплопроводность. Чтобы правильно выбрать утеплитель для стен, необходимо сравнить их теплотехнические и механические характеристики, такие как:
- >теплопроводность;
- >прочность на сжатие;
- >эластичность и упругость;
- >технология монтажа (рекомендуемые способы установки данного утеплителя).
Теперь рассмотрим, какие же есть основные виды утеплителей для стен.
Полистирольный пенопласт
Полистирольный пенопласт выпускают марок ПС-1, ПС-4 ( и др.) в виде формовых изделий сложной формы и плит; он обладает достаточными механическими свойствами; не вызывает коррозии металлов; хорошо обрабатывается столярными инструментами; в нагретом состоянии гнется и штампуется; хорошо склеивается клеями Б-3, БФ-2, ПУ-2, ПУ-101 и др. Пенопласты ПС-1 и ПС-4 применяются для теплозвукоизоляции панелей полов авиационной техники, в радиотехнике — при изготовлении обтекателей радиолокационных станций, при производстве спасательных средств и в холодильной технике.
Адгезионная прочность пенопластов к другим материалам. |
Полистирольные пенопласты в процессе формования имеют слабую адгезию к стали и дюралюминию. Поливинилхлоридные пенопласты не проявляют адгезионного сродства с другими материалами. Фенольные пенопласты ФРП-1 и ФПБ проявляют удовлетворительную адгезию к древесным пластикам, асбестоцементу и стеклопластикам.
Полистирольные пенопласты легко поддаются обработке на деревообрабатывающих станках.
Полистирольный пенопласт, мипора, сотопласт — теплоизоляционные материалы, изготовляемые на основе полимеров. Это очень эффективный утеплитель, легкий и малотеплопроводный. Плиты, скорлупы и сегменты из пористых пластмасс применяют для теплоизоляции поверхностей трубопроводов и ограждений холодильных камер.
Полистирольные пенопласты используются в комплексе с традиционными строительными материалами ( цементом, бетоном, сталью, алюминием и др.) в ограждающих конструкциях зданий и сооружений, например, в покрытиях кровель, в том числе стальных профилированных настилов, в железобетонных стеновых панелях. С использованием пфшстирольных пенопластов изготавливается несколько типов моно — и сэндвичпанелей.
Полистирольные пенопласты получают на основе суспензионного полистирола. Полимеризация стирола проводится в присутствии углеводорода ( изопентана), растворимого в стироле и нерастворимого в полистироле. При превращении капелек мономера в полимер изопентан выделяется в виде самостоятельной фазы. Поэтому в образующемся бисере полистирола появляются вкрапления равномерно распределенных капелек изопентана. Получение пеноизделий состоит в предварительном вспенивании бисерного полистирола и окончательном вспенивании и спекании полученных предвспененных гранул в формах.
Полистирольные пенопласты ПС-1, ПСБ, ПСБ-С имеют нейтральную реакцию, не содержат щелочных агентов и мало содержат отрицательных ионов. Они не корродируют другие материалы.
Качество полистирольного пенопласта определяется свойствами бисерного полистирола, его молекулярным весом, содержанием остаточного мономера, вспенивающего агента и однородностью гранулометрического состава бисера.
Из полистирольных пенопластов наиболее высокими механическими характеристиками обладает пенопласт ПС-1. Из-за пониженной плотности пенопласт ПС-4 имеет более низкие прочностные и упругие показатели.
Структура беспрессовсго полистирольного пенопласта ( типа ПСБ), который получается при тепловой обработке гранул, представляет собой мелкоячеистые сферические частицы ( гранулы) диаметром 3 — 10 мм, спекшиеся между собой. Структуры гранул пенопластов ПСБ и ПСБ-С несколько отличаются. Для гранул ПСБ-С характерно наличие несколько уплотненной оболочки, в то время как гранулы пенопласта ПСБ имеют по объему более равномерную структуру.
Теплофизические характеристики пенопластов. |
На теплостойкость полистирольных пенопластов влияет природа газообразователей. Пенопласт ПС-1, изготовляемый с помощью органических газообразователей, оказывающих пластифицирующее воздействие на полимер, имеет рабочую температуру 65 С, а пенопласт ПС-4, изготовляемый на минеральных газообразователях, — 70 С.
Механические свойства полистирольных пенопластов ( табл. 29) определяются, в основном, их объемным весом и температурой. При одинаковом объемном весе поливинилхлоридные и полистирольные пенопласты прессового способа изготовления имеют примерно одинаковые численные характеристики механических свойств.
Прочность соединений ударопрочных полистиролов клеем ПУ-2. |
Жесткий пенопласт
Физико-механические показатели жестких пенопластов определяются в основном их объемным весом. В табл. 1 приводятся некоторые физико-механические показатели пенопластов рецептур Владимирского НИИСС.
Для получения жестких пенопластов в шаровой мельнице в течение 50 минут смешивают твердые компоненты: 200 г поливинилхлорида, 24 г л алеинового ангидрида и 12 г активатора разложения порофора.
Неоднородность структуры жестких пенопластов близка к неоднородности бетона и стеклопластика.
При получении жестких пенопластов с закрытыми ячейками возникает другая проблема: полимер должен обладать прочностью, достаточной для сохранения формы, прежде, чем газ в ячейках охладится; в противном случае произойдет оседание пены вследствие сжатия газа при охлаждении. Более того, в материалах, вспененных углекислым газом, последний может диффундировать из ячеек наружу быстрее, чем воздух снаружи в ячейки17, за счет чего давление дополнительно снижается. Это снижение давления за счет диффузии может вызвать очень медленное оседание пены. Для предотвращения оседания пены необходима сильно сшитая структура, обеспечивающая достаточно высокую прочность перегородок ячеек и стабильность формы жесткой пеносистемы.
При получений жестких пенопластов с закрытыми ячейками возникает другая проблема: полимер должен обладать прочностью, достаточной для сохранения формы, прежде, чем газ в ячейках охладится; в противном случае произойдет оседание пены вследствие сжатия газа при охлаждении. Более того, в материалах, вспененных углекислым газом, последний, может диффундировать из ячеек наружу быстрее, чем воздух снаружи в ячейки17, за счет чего давление дополнительно снижается. Это снижение давления за счет диффузии может вызвать очень медленное оседание пены. Для предотвращения оседания пены необходима сильно сшитая структура, обеспечивающая достаточно высокую прочность перегородок ячеек и стабильность ормы жесткой пеносистемы.
Физико-механические показатели жестких пенопластов определяются в основном их объемным весом.
Изделия из полиуретановых жестких пенопластов можно получать также и в формах, применяя специальные смазки, облегчающие выемку изделий из форм; при этом поверхность изделия получается плотной и гладкой.
Теплоизоляционные слои из жесткого пенопласта, из плит легкого бетона, вспученного полистиролом, пе-но — и газобетона укладывают по спланированному и уплотненному земляному полотну, по которому распределяют слой песка толщиной до 5 см. По песку расстилают синтетическую пленку, на которую вплотную друг к другу укладывают листы или плиты теплоизолирующего материала на ширину, превышающую ширину основания по 0 5 м в каждую сторону. Сверх листов или плит расстилают ту же пленку, насыпают слой песка не менее 5 см оптимальной влажности, затем укладывают дорожное основание.
Предел прочности при сжатии и плотность мольтопренов. |
По своим теплоизоляционным свойствам жесткие пенопласты вдвое превосходят пробку.
Исключительно низкой теплопроводностью обладают закры-тоячеистые жесткие пенопласты на основе хлорированного ПВХ : при содержании закрытых ячеек 91 % и объемном весе 56 кг / м3 свежеприготовленный пенопласт имеет А, — 0 008, а после 30 дней хранения Я, 0 0096 ккал / м-час-град.
При удалении поверхностной пленки жестких пенопластов например, ППУ-3, ППУ-7н, ППУ-ЗС, ППУ-305) в процессе старения заметно изменяются форма и размеры образцов вследствие релаксации под воздействием разности давления воздуха внутри ячеек и наружного.
Для контроля блоков из жестких пенопластов ( плотность 100 кг / м3 и более) применяют амплитудный метод прохождения с использованием катящихся преобразователей с полиуретановыми шинами, имеющими с ОК сухой контакт.
Условная диаграмма нагрузка-деформация полистиролыюго пенопласта ПС-4 ( v 0 03 sjсм. 3. |
Предел прочности для большинства жестких пенопластов вполне определен только при растяжении, при котором нарушается их агрегатив-ная устойчивость и происходит потеря образцом несущей способности.
Используем термический нож
Резка пенопласта своими руками с применение термоножа оправдана при толщине плиты до 50 мм. Чтобы отрезать кусок полистирола, горячий нож продвигают со средней скоростью, которая обеспечивает качество реза без вырывания фрагментов и оплавления краев.
Приобретение более длинного лезвия для этого прибора не совсем выгодна. При ручной резке невозможно провести рез строго перпендикулярно поверхности. Торец листа будет иметь скос, что крайне неудобно при монтаже. Для того чтобы лучше порезать толстый лист, необходимо проводить рез с двух сторон, заглубляя горячий нож на половину толщины или чуть больше.