|
Пенопласт |
|
© П.М.В., 2017 |
|
КОНЕЦ |
|
Пенопласт (ячеистый полимерный материал) - это газонаполненная пластмасса, в которой газ заполняет несообщающиеся между собой полости (ячейки). Наряду с несообщающимися в пенопласте обычно имеется и некоторое количество сообщающихся ячеек. Пенопласт характеризуется малым объёмным весом, плавучестью, высокими тепло-, звуко- и электроизоляционными показателями. Свойства пенопласта определяются степенью вспенивания, строением ячеек и химической природой полимера. Физические свойства некоторых пенопластов приведены в таблице. Некоторые из распространённых способов производства пенопластов: - вспенивание полимеров в высокоэластическом состоянии. Твёрдый термопластичный полимер, содержащий вспенивающие вещества (твёрдые или жидкие), нагревается до температуры, на несколько градусов превышающей температуру стеклования. При этом газ, образующийся вследствие разложения или испарения газообразователя, вспенивает полимер. Распространение получил прессовый метод производства пенопластов, заключающийся в прессовании смеси порошкообразного термопластичного полимера, например полистирола, с твёрдым газообразователем. При температуре 140-160°С и давлении 100-300 кг/см2 газообразователь разлагается с выделением газообразных продуктов, которые распределяются или растворяются в размягчённом полимере. После охлаждения запрессовка извлекается из прессформы и нагревается до 100-105°С. При этом вследствие размягчения полимера и повышения давления газа запрессовка расширяется, образуя пенопласт. К этому же способу относится производство пенополистирола из гранульного или блочного полимера. В этом случае блочную или суспензионную полимеризацию стирола проводят в присутствии низкокипящих жидкостей (изопентан, бутан, петролейный эфир и другие) или же насыщают ими готовый полимер. Вспенивают его обычно в перфорированных формах паром или кипящей водой в течение нескольких минут. - вспенивание вязко-жидких полимерных композиций в процессе образования полимера. При изготовлении по этому способу пенопластов на основе фенолоформальдегидных смол вспенивание производится газообразными продуктами, выделяющимися при взаимодействии кислых отвердителей с металлическими порошками (водород) или с солями угольной кислоты (двуокись углерода). При получении пенополиуретана исходная смесь вспенивается вследствие образования двуокиси углерода при взаимодействии диизоцианата с добавляемой в композицию водой. Полимер отвердевает при комнатной или повышенной температуре в зависимости от типа взятых компонентов. Полиуретановые композиции вспенивают также низкокипящими жидкостями, испаряющимися за счёт тепла экзотермической реакции образования полимера. Этот способ позволяет изготовить пенопласты в виде готовых формованных изделий или получать их непосредственно в полостях изделий; можно также наносить исходную композицию методом пульверизации на поверхность изделий, где и образуется пенопласт. А в повседневной жизни нас почти везде окружает пенопласт: блоки для строительство домов (пенобетон), изоляционный материал в холодильниках, в коробках для бытовой техники. |
|
Кусочки пенопласта. |
|
Физические свойства некоторых пенопластов |
|
*При 106 Гц. |
|
Показатели |
Пенополивинилхлорид |
Пенополистирол |
||||
|
Объёмный вес, г/см3 |
0, 06 |
0, 1 |
0, 2 |
0, 06 |
0, 1 |
0, 2 |
|
Предел прочности, кг/см2 |
||||||
|
- при сжатии |
2, 3 |
9 |
26 |
3, 0-4, 3 |
10 |
30 |
|
- при растяжении |
- |
20 |
45 |
- |
- |
30 |
|
- при статическом изгибе |
- |
20 |
40 |
- |
- |
65 |
|
Модуль упругости при сжатии, кг/см2 |
- |
900 |
1800 |
400 |
550 |
1000 |
|
Удельная ударная вязкость, кг . см/см2 |
0, 7 |
1, 0 |
1, 5 |
0, 94 |
1, 1 |
1, 9 |
|
Коэфф. теплопроводности, ккал/м . час . град |
0, 022 |
0, 037 |
0, 045 |
0, 22 |
0, 033 |
0, 044 |
|
Теплостойкость, °С |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
70 |
|
Диэлектрическая проницаемость при 1010 Гц |
- |
1, 6 |
2, 4 |
- |
1, 1 |
1, 28-1, 36 |
|
Тангенс угла диэлектрических потерь при 1010 Гц (tgδ . 10-3) |
- |
3, 6* |
16, 6* |
- |
1, 2 |
2, 4 |
|
Показатели |
Пенополистирол беспрессовый |
Пенополиуретан жёсткий |
||
|
Объёмный вес, г/см3 |
0, 02 — 0, 04 |
0, 05 |
0, 1 |
0, 2 |
|
Предел прочности, кг/см2 |
||||
|
- при сжатии |
1, 1 — 3, 0 |
1, 7 — 4, 0 |
5, 5 — 13 |
29 — 39 |
|
- при растяжении |
1, 8 — 2, 0 |
2, 5 — 3, 5 |
4, 5 — 12 |
15 — 22 |
|
- при статическом изгибе |
1, 3 — 4, 0 |
4, 5 — 12 |
11 — 24 |
42 — 60 |
|
Модуль упругости при сжатии, кг/см2 |
40 — 100 |
100 |
300 |
1300 |
|
Удельная ударная вязкость, кг . см/см2 |
0, 1 — 0, 4 |
0, 5 — 0, 6 |
0, 8 — 0, 9 |
1, 3 — 1, 6 |
|
Коэфф. теплопроводности, ккал/м . час . град |
0, 027 — 0, 031 |
0, 029 |
0, 032 |
0, 04 |
|
Теплостойкость, °С |
60 |
120 |
- |
145 |
|
Диэлектрическая проницаемость при 1010 Гц |
- |
1, 1 |
1, 1 |
1, 25 |
|
Тангенс угла диэлектрических потерь при 1010 Гц (tgδ . 10-3) |
- |
1, 2 |
1, 5 — 3, 7 |
4 — 8 |
|
Показатели |
Пенопласт на основе эпоксидной смолы |
||
|
Объёмный вес, г/см3 |
0, 1 |
0, 2 |
0, 3 |
|
Предел прочности, кг/см2 |
|||
|
- при сжатии |
7 |
20 |
50 |
|
- при растяжении |
- |
- |
- |
|
- при статическом изгибе |
14 |
35 |
70 |
|
Модуль упругости при сжатии, кг/см2 |
480 |
- |
- |
|
Удельная ударная вязкость, кг . см/см2 |
0, 6 |
0, 8 |
1, 5 |
|
Коэфф. теплопроводности, ккал/м . час . град |
0, 029 |
0,038 |
- |
|
Теплостойкость, °С |
- |
130 — 165 |
- |
|
Диэлектрическая проницаемость при 1010 Гц |
1, 2* |
1, 6* |
- |
|
Тангенс угла диэлектрических потерь при 1010 Гц (tgδ . 10-3) |
6, 3* |
8* |
- |