Пенопласты на основе поливинилхлорида
Поливинилхлорид — термопластичный полимер, содержащий до 56,8 % связанного хлора, что обеспечивает его пониженную горючесть по сравнению с полистиролом и позволяет отнести его к группе трудносгораемых и трудновоспламеняемых материалов [65].
Пенопласты на основе поливинилхлорида изготовляют прессовым (жесткие пенопласты ПХВ-1, ПХВ-2, эластичные ПВХ-Э) и беспрессовым (жесткий пенопласт ПВ-1) способами. В качестве полимера используют латексные поливинилхлориды марок ПВХ-Л5, ПВХ-Л7 и т. д., в качестве газообразователей — порофор ЧХЗ-57, углекислый аммоний и бикарбонат натрия. Чтобы изготовить эластичные пенопласты, вводят пластификаторы.
При применении для тепловой изоляции пенопластов из поливинилхлорида может возникнуть коррозия изолируемых ме
113
таллических поверхностей в результате выделения хлор-ионов, которые могут образовываться из-за частичного разложения полимера, содержащего хлористые соединения. Поэтому эти пластмассы испытывают на содержание свободного хлор-иона.
Пенопласт ПХВ обладает жесткой замкнутоячеистой структурой. Цвет — от белого до желтого. Стоек к воздействию нефти и керосина. Трудносгораемый материал. Промышленность выпускает пенопласт ПХВ-1 средней плотностью 85—115 кг/м3 и ПХВ-2 средней плотностью 150—195 кг/м3. Теплопроводность колеблется от 0,035 до 0,058 Вт/(м • К); водопоглощение за 24 ч не более 4 %. Пенопласт ПХВ выпускают в виде плит размером 650 х 650,620 х 620 мм; толщиной от 35 до 70 мм. Используют его в качестве тепловой изоляции при температуре изолируемой поверхности от—180 до +60 °С. Из плит пенопласта ПХВ нарезают сегменты, из которых путем склеивания можно изготовлять полуцилиндры для изоляции трубопроводов.
Пенопласт эластичный ПВХ-Э имеет равномерную, замкнутоячеистую структуру. Цвет — от белого до слоновой кости. Трудносгораемый материал. Средняя плотность 125—225 кг/м3; теплопроводность 0,046—0,07 Вт/(м ■ К). Пенопласт ПВХ-Э выпускают пластинами размером 700 х 700,550 х 550 мм; толщиной 43 и 37 мм. Применяют для тепловой изоляции оборудования и трубопроводов диаметром более 325 мм при температуре изолируемой поверхности от—180 до +60 °С.
Пенопласт ПВ-1 имеет замкнутопористую структуру. Цвет пенопласта — от белого до светло-коричневого. Трудносгораемый материал. Для целей изоляции применяют пенопласт средней плотностью 65 и 95 кг/м3. Пенопласт выпускают в виде плит, из которых путем нарезания сегментов и их склеивания можно изготовлять полуцилиндры для изоляции трубопроводов. Размеры плит (мм): 650 х 650; 550 х 550; 200 х 200; толщина —45 и 55. Применяют для тепловой изоляции оборудования, трубопроводов с температурой изолируемой поверхности от —80 до +70 °С.
Изделия из поливинилхлоридного пенопласта упаковывают в деревянные ящики или обрешетки, транспортируют в вагонах или других закрытых транспортных средствах. Хранят в закрытых проветриваемых складах при температуре не выше 35 °С на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов или под навесом.
Пенопласты на основе полиуретанов (пенополиуретаны)
Пенопласты на основе полиуретанов (пенополиуретаны) получают в результате сложных реакций, протекающих при смешивании
114
полиэфира, диизоцианата или полиизоцианата, вспенивающего агента в присутствии катализатора, эмульгатора и добавок. Изменяя состав смеси, можно получать пенополиуретаны с различными свойствами [39].
Полиэфиры применяют простые и сложные. По виду полиэфира получают жесткие или эластичные пенополиуретаны. Диизоцианат — вещество, содержащее уретан. Катализаторы регулируют реакцию образования полиуретана, его вспенивание и отверждение. Эмульгаторы — поверхностно-активные вещества, позволяющие получить равномерную структуру пенополиуретана, однородного по свойствам. В качестве добавок при изготовлении пенополиуретана применяют газообразователи — вещества, обеспечивающие пористость материала, антипирены, повышающие его огнестойкость, и красители.
Пенополиуретан изготовляют непрерывным способом, а также способами заливки и напыления. Промышленность выпускаетраз- личные эластичные и жесткие пенополиуретаны.
Полиуретановый эластичный поропласт ППУ-Э изготовляют путем взаимодействия сложного полиэфира П-2200 с диизоцианатом в присутствии соответствующих добавок. Для получения пенополиуретана со свойствами самозатухания к этим компонентам добавляют трихлорэтилфосфат.
ППУ-Э имеет открытопористую структуру, поэтому при изоляции промышленных объектов с отрицательными температурами применяют пароизоляционный слой из различных синтетических материалов. Цвет неокрашенного ППУ-Э — от белого до желтого. Сохраняет свои эластичные свойства при температуре от —15 до + 100 °С. ППУ-Э негигроскопичен. Стоек к воздействию бензина и смазочных масел. Горит, выделяя при этом значительное количество теплоты и дыма. Промышленность выпускает самозатухающий эластичный поропласт марки ППУ-Э-40-08с.
Эластичный поропласт изготовляют в виде пластин длиной 2000 и 850 мм; шириной 750, 850, 1000 и 1600 мм и толщиной от 3 до 100 мм.
Средняя плотность ППУ-Э от 25 до 60 кг/м3; предел прочности при растяжении не менее 0,12 МПа; относительное удлинение в момент разрыва не менее 150 % (для самозатухающего—120 %); теплопроводность от 0,032 до 0,041 Вт/(м • К).
ППУ-Э используют в качестве тепло-, звукоизоляционного и амортизационного материала. Температура изолируемой поверхности должна быть не ниже — 180 °С.
Жесткие пенополиуретаны получают методом заливки (ППУ-331) или методом напыления (ППУ-308Н).
115
Пенополиуретан ППУ-331 (ТУ 6-05-221-602—83) изготовляют путем смешивания заранее подготовленных компонентов А и Б, заливки смеси в формы или под металлический кожух, вспенивания и отверждения. В формы смесь заливают, если необходимо получить изделия заданной формы: полуцилиндры, плиты. Заливку смеси под металлический кожух производят на месте монтажа. Для этого металлический кожух устанавливают от изолируемой поверхности на расстоянии, равном толщине изоляции. Необходимое расстояние обеспечивают установкой дистанционных колец, по которым и устанавливается кожух.
Состав заливочного пенополиуретана ППУ-331, мае. ч.: компонент А — компонент А2-331М-78; диметилэтаноламин (катализатор) — 0,1—0,8; хладон-11 (вспениватель) — 15—21,5; компонент Б — полиизоцианат — 103—116.
В герметичную емкость заливочной машины подают компонент А, заранее перемешанный в емкости, которая установлена на весах. Во вторую емкость машины заливают компонент Б. Далее сжатым воздухом оба компонента через смесительную головку, в которой они смешиваются и вступают в химическую реакцию, подают в форму или под кожух. Смесь вспенивается и застывает в виде твердой пены. Время начала вспенивания заливочной смеси (время старта) 60—90 с, причем время заливки смеси на несколько минут меньше времени старта, что дает возможность получать прочное соединение с ранее залитой порцией без опасения погасить вспенивание предыдущей порции смеси. Время твердения смеси с начала зал ив- ки 100—180с.
Показатели физико-механических свойств пенополиуретана ППУ-331 приведены в табл. 3.32.
Пенополиуретан ППУ-308Н также состоит из двух компонентов: А и Б. В компонент А входят (мае. ч.): лапромол 294—100; трихлор-
Показатели физико-механических свойств жестких пенополиуретанов
Таблица 3.32
|
ППУ-331
|
ППУ-308Н
|
Средняя плотность, кг/м3
|
40-50
|
50-70
|
Предел прочности, МПа:
|
0,15
|
0,3-0,4
|
при сжатии
|
0,2
|
0,2-0,35
|
при изгибе ,
|
|
|
Водопоглощение за 24 ч, % по объему
|
3,0
|
1,0
|
Теплопроводность при средней
|
|
|
температуре 293 К, Вт/(м • К)
|
0,029
|
0,04
|
Горючесть
|
Т руд новосп ла меняем ый
|
Температура применения, °С
|
от-180 до+120
|
116
этилфосфат (антипирен) — 30; хладон-П (вспениватель) — 45; продукт КЭП-2 (эмульгатор); компонентом Б служит полиизоцианат — 200—220.
Пенополиуретан ПГ1У-308Н наносят на изолируемую поверхность специальным пистолетом, в смесительную камеру которого подаются компоненты А и Б. При попадании на изолируемую поверхность эта смесь вспенивается и застывает.
Показатели физико-механических свойств пенополиуретана ППУ-308Н приведены выше.
При вспенивании жестких пенополиуретанов выделяется много теплоты, смесь нагревается, что ускоряет процесс вспенивания и твердения пенопласта. Вспенивание происходит при температуре изолируемой поверхности не ниже 12 °С, в противном случае поверхность должна быть подогрета.
Жесткие пенополиуретаны широко применяют для изоляции изотермических резервуаров, строительных ограждений. Для трубопроводов тепловых сетей бесканальной прокладки используют пенополиуретан ППУ-331, наносимый на трубопроводы на заводе и покрытый оболочкой из полиэтилена высокого давления. Сварные швы трубопроводов изолируют полуцилиндрами из пенополиуретана, которые потом покрывают полиэтиленовой пленкой, швы которой свариваются с такой же плевой на основном трубопроводе. Пенополиуретан ППУ-308Н предназначен для изоляции больших поверхностей низкотемпературного оборудования и резервуаров.
При работе с пенополиуретаном следует строго соблюдать правила техники безопасности и промышленной санитарии, так как он содержит горючие и токсичные вещества.
Изделия из пенополиуретанового пенопласта упаковывают, транспортируют и хранят так же, как и изделия из пенопласта на основе ГТХВ. Компоненты для получения смесей для заливки и напыления транспортируют и хранят в герметически закрытых металлических или стеклянных сосудах.
Пенопласты на основе фенолоформальдегидных смол
Фенолоформальдегидные смолы — наиболее распространенные и дешевые полимеры. Пенопласты, изготовленные на их основе, отличаются повышенной тепло- и огнестойкостью по сравнению с остальными. В основном относятся к группе трудносгораемых материалов; являются химически стойкими материалами.
Пенопласты на основе фенолоформальдегидных смол изготовляют беспрессовым способом и способом заливки.
117
Пенопласты, получаемые беспрессовым способом. Такие пенопла- сты изготовляют из смеси, состоящей из новолачной фенолофор- мальдегидной смолы, отвердителя (уротропин), газообразователя (порофор ЧХЗ-57) и наполнителей (стекловолокно, алюминиевая пудра и др.). Беспрессовым способом получают изделия изпенопла- стов марок ФФ, ФС-7-2.
Пенопласт ФФ(ТУ 6-05-1303—76) — газонаполненная пластмасса с преимущественно замкнутой ячеистой структурой. Пенопласт ФФ морозостоек и относится к группе трудносгораемых материалов. Выпускают в виде плит, покрытых бумагой, с необрезанными и обрезанными торцами. Размер плит с обрезанными торцами не менее 480 х 480 х 50 мм. Цвет плит — от желтого до коричневого. Показатели физико-механических свойств пенопластов ФФ приведены в табл. 3.33.
Показатели физико-механических свойств пенопластов ФФ в зависимости от марки
Таблица 3.33
Марка
|
170
|
210
|
Средняя плотность, кг/м3
|
170
|
210
|
Предел прочности при сжатии, МПа, не менее
|
0,8
|
1
|
Водопоглощение за 24 ч, кг/м2, не более
|
0,2
|
0,2
|
Теплопроводность, Вт/(м • К), не более
|
. 0,047
|
0,056
|
Пенопласты ФФ применяют в качестве легких заполнителей для строительных конструкций, а также в качестве теплоизоляционных материалов при температуре изолируемой поверхности от —180 до +150 °С.
Пенопласт ФС-7-2 (ТУ 6-05-958—78) — поропласт, изготовляемый на основе фенолоформальдегидной смолы СФ-121, а также на основе сплава смол СФ-010 и СФ-011 и твердой фурфуролоацетоновой смолы ФА-15 с отвердителем, пенообразователем и наполнителем (стекловолокно или вспученный перлит). Материал выпускают в виде плит с покрытием с двух сторон бумагой или без покрытия. Плиты с бумагой обладают большей прочностью (0,4 вместо 0,3 МПа), чем плиты без покрытия. Плиты относятся к группе труд- новоспламеня ющихся.
По средней плотности (100 и 70 кг/м3) пенопласт ФС-7-2 вы- пускаютдвух марок: ФС-7-2-100иФС-7-2-70. Размеры плит (мм): 1000 х 1000; 1200 х 1900; 1000 х 500; 1200 х 600; 1200 х 700; 1200 х х 900; толщина — 25; 30; 35; 40; 60. Теплопроводность плит при температуре 298 К должна быть не более 0,052 Вт/(м • К).
Пенопласт используют для теплов'Ой изоляции поверхностей с температурой от — 180 до +100 °С.
118
Пенопласты, изготовляемые способом заливки. Пенопласты изготовляют из смеси, которая состоит из резольных фенолоформаль- дегидныхсмол (ФРВ-1, ФРВ-2, ФРВ-1А, «Резоцел» с применением алюминиевой пудры), вспенивающего и отверждающего агента (ВАГ-1, ВАГ-2, ВАГ-3). Смесь может быть составлена по одной из следующих (I—IV) рецептур (в мае. ч.):
I III
ФРВ-1 100
|
ФРВ-1А 100
|
ВАГ-2 15-20
|
ВАГ-3 15-25
|
II
|
IV
|
ФРВ-2 100
|
«Резоцел» 100
|
ВАГ-2 15-20
|
ВАГ-3 25-50
|
Легкокипящая
|
|
жидкость 3—8
|
|
Теплоизоляционные изделия из пенопластов марок ФРП-1 и резопен
|
(ГОСТ 22546-77*) получают способом заливки. Такие пенопласты представляют собой жесткие газонаполненные материалы с замкнутой ячеистой структурой. Цвет пенопласта розовый. Пенопласт ФРП-1 изготовляют из Смеси, составленной по рецептуре III, а пенопласт резопен — из смеси, составленной по рецептуре IV.
По средней плотности изделия подразделяют на группы 75 и 100 (табл. 3.34).
Показатели физико-механических свойств изделий из пенопластов ФРП-1 и резопен в зааисимости от группы
Таблица 3.34
|
75
|
100
|
Средняя плотность в сухом состоянии, кг/м3
|
65-85
|
86-110
|
Прочность на сжатие при 10%-ной линейной деформации, МПа, не менее
|
0,65
|
0,1
|
Предел прочности при изгибе, МПа, не менее
|
0,1
|
0,15
|
Теплопроводность в сухом состоянии, Вт/(м • К) при температуре (298 ± 5) К, не более
|
0,043
|
0,047
|
Температура применения, °С
|
от 180 до 130
|
от 180 до 150
|
Изделия из пенопластов ФРП-1 и резопен выпускают в виде цилиндров, полуцилиндров, сегментов и отводов. Размеры цилиндров и полуцилиндров (мм): внутренний диаметр — от 47 до 221 (полуцилиндры дополнительно 275 мм): длина — 1000 и 1500; толщина — 30, 40, 50 и 60. Диаметр сегментов, укладываемых по окружности в количестве трех штук, от 327 до 532 мм; укладываемых по окружности в количестве четырех штук — от 633 до 1023 мм; длина 1000,1500 мм; толщина 30,40, 50, 60 мм. Диаметр отводов с углом 90° от 47 до 428 мм, толщина 30, 40, 50 мм.
Достарыңызбен бөлісу: |