Тел/факс 8(473) 224-44-94, +7 915 541 44 21
394040 г.Воронеж ул. Латненская 15в, пн-пт с 9-00 до 18-00

эл.почта: 1305877@mail.ru

 
 
Навигация

Экструзионный пенопласт

Большое распространение получил экструзионный метод получения пенополистирола в виде плит, листов, труб, стержней и других профильных изделий.
При экструзии пенополистирола в качестве газообразователей используют органические порофоры, минеральные газообразователи, легкокипящие жидкости, фторуглероды, фреоны, а также газы, подаваемые в экструдер под давлением через полый шнек. При экструзии в полистирол можно вводить различные добавки, красители, пластификаторы, антипирены и другие вещества, которые позволяют получать материал с требуемыми свойствами: эластичный, окрашенный, негорючий и т.д.

Существует несколько методов получения экструзинного пенополистирола:

1. Экструзионный метод производства изделий  на основе эмульсионного полистирола.

В качестве газообразователя применяется порофор ЧХЗ-57. Режимы экструдирования следующие: температура в зоне разложения 110—120°С, давление 50—70 кгс/см2; температура головки 140— 150°С, давление перед головкой 80 кгс/см2. Время нахождения композиции в экструдере 3—5 мин. При выходе из головки экструдера лист пенополистирола имеет объемный вес 150—300 кг/м3. После довспенивания его объемный пес снижается до 50 70 кг/м3.

2.  Метод полимер-мономерных паст.

Сущность этого метода заключается в том, что вместо порошкообразной композиции применяют пасту, состоящую из полимера, мономера, инициатора и газообразователя.
Пластичность пасты позволяет оформить заготовку изделия весьма сложных конфигураций при нормальной температуре и низком давлении. При последующей тепловой обработке формы мономер в пасте полимеризуется, в результате чего образуется твердая заготовка, которая при дальнейшем нагревании вспенивается за счет разложения газообразователя. Вспенивание ведут в ограничительной форме, внутренние размеры которой соответствуют заданным наружным размерам изделия.
В состав пасты входит стирол (40—50 вес. ч.), эмульсионный полистирол (б3—50 вес. ч.), порофор ЧХЗ-57 (3—2,5 вес. ч.) и перекись бензоила (0,5 вес. ч.). Порофор ЧХЗ-57 и перекись бензоила полностью растворяются в стироле. Компоненты смешивают в смесителе (причем сначала заливают стирол и затем постепенно засыпают полистирол) в течение 3—4 ч при интенсивном охлаждении. Полученную пасту загружают в герметические прессформы и нагревают по режиму: прогрев до 120°С в течение 60—80 мин и выдержка при этой температуре 1,5 ч; прогрев до 140°С в течение 30 мин и выдержка при этой температуре 30 мин; охлаждение прессформы до 60—70°С в течение 30—40 мин. После этого форму распрессовывают и заготовку извлекают. Форма должна выдерживать давление 50—100 кгс/см2. Изделия вспенивают при помощи пара в паровой камере в течение 5—10 мин до размеров ограничительной формы. Получаемые изделия из пенополистирола имеют объемный вес 120—220 кг/м3, их физикомеханические свойства не отличаются от свойств пенополистирола ПС-1, за исключением удельной ударной вязкости, которая приблизительно и 2 раза ниже, чем у ПС-1. Этот способ применяется для изготовления из пенополистирола изделий сложной конфигурации. В МИСИ им. В. В. Куйбышева авторами разработан кассетный способ получения армированных крупноразмерных изделии из пенополистирола, в основу которого положен видоизмененный метод полимер-мономерных паст. По этому способу стирол (40—50 вес. ч.), эмульсионный полистирол (00—50 вес. ч), порофор ЧХЗ-57 (5—7 пес ч.) и другие добавки тщательно перемешивали до получения однородной массы. В качестве добавок можно вводить антнпирепы (например, тетрабромпараксилол, органические фосфор- или хлорсодержащие вещества и др.) для снижения горючести, каучуки для повышения удельной ударной вязкости и др. Часть порофора ЧХЗ-57 можно заменять минеральными газообразователями. Полученную пасту помещали в крупноразмерные кассеты, в которые при необходимостиукладывали арматуру.
В результате нагрева кассеты при 40—80°С стирол полимеризовался, в результате чего образовывалась твердая заготовка. Заготовку вспенивали при 100—140°С, в результате образовалась мелкопористая структура с замкнутыми ячейками. Объемный вес полученного пенополистирола зависит от количества введенного газообразователя и составляет 50 кг/м3 и выше.
Прочностные показатели получаемого материала аналогичны показателям пенопласта ПС-1 соответствующего объемного веса, за исключением удельной ударной вязкости, которая примерно в 1,5 раза меньше, чем у ПС-1. Повысить удельную ударную вязкость можно вводя в состав пасты синтетические каучуки. Пенополистирол, в состав которого введены антипирены, получается самозатухающий. Помещаемая в кассету арматура не мешает процессу вспенивания пенополистирола и прочно сцепляется с материалом

3. Автоклавный метод.

Этот метод,основан па насыщении полистирола газами или низкокипящими органическими веществами. В основном он распространен в США.
Фирма «Dow Chemical» выпускает пенополистирол под названием стирофоум. Композицию, состоящую из полистирола, метиленхлорида и спирта, помещают в автоклав и нагревают до 170°С. Вспенивание композиции ведут в том же автоклаве за счет испарения растворителей при снятии давления.
Вспенивание одновременно с формованием изделия можно вести и вне автоклава. Для этого композицию после охлаждения извлекают из автоклава и помещают в перфорированную закрытую форму. Форму нагревают при помощи пара или погружением в жидкость, не растворяющую полистирол, до температуры размягчения полимера. За счет испарения адсорбированной жидкости материал вспенивается и заполняет объем формы. Полученный материал имеет объемный вес 20- 50 кг/см3; предел прочности при сжатии 1,3—2,8 кгс/см2; максимальную температуру применения 80°С, коэффициент теплопроводности — 0,031.
В Германии пенополистирол предложено получать несколько видоизмененным методом. Композицию вспенивают, выдавливая через сопло. Смесь полистирола стеарата бария(0,06% веса полистирола) сплавляют автоклаве при 180°С, вводя в смесь 13—14% метиленхлорида. Смесь с температурой 100°С перекачивают в другой аппарат, где ее выдерживают в течение 3—8 ч под давлением 30 кгс/см2. Затем смесь выпускают через соответствующее сопло для получения листового материала, брусков и других изделий.

4. Непрерывный метод.

Этот метод получения пенополистирола, разработанный и проверенный авторами в лабораторных условиях МИСИ им. В. В. Куйбышева, позволяет совмещать полимеризацию стирола и вспенивание полученного полистирола в одном непрерывном автоматизированном процессе. Сырьем для получения пенополистирола этим методом служит стирол и газообразователь, который вначале способен инициировать реакцию полимеризации стирола, а затем вспенивать полученный полистирол до нужного объемного веса. В качестве газообразователя можно применять порофор ЧХЗ-57 или ЧХЗ-22. Для получения самозатухающего пенополистирола одновременно вводится 4,5—5% тетрабромпараксилола (ТБК). Стирол подают в смеситель, где в нем при 20—40°С растворяется необходимое количество порофора (ЧХЗ-57— 3—7%, ЧХЗ-22—5—10%) в зависимости от требуемого объемного веса. Для организации непрерывного технологического процесса необходимо иметь два смесителя. Из смесителя полученный раствор поступает в форполимеризатор, где проводится предварительная полимеризация стирола до содержания 40—50% полимера. При использовании порофора ЧХЗ-57 форполимеризация проводится при 40°С в течение 10—12 ч, порофора ЧХЗ-22 при 100—120°С в течение 3—4 ч. При необходимости процесс растворения порофора в стироле и форполимеризацию стирола можно объединить в одном агрегате. Пз форполимеризатора форполимер под давлением 10—80 атм нагнетается в полимеризатор. В качестве полимеризатора можно использовать аппараты змеевшкового типа или полимеризационные колонны с диаметром не более 250мм. Полимеризация проводится при постепенном повышении температуры от 40 до 100°С в течение 10—12 ч, при применении порофора ЧХЗ-57 и от 100 до 160°С в течение 9—12 ч при применении порофора ЧХЗ-22. При этом молекулярный вес полученного полистирола составляет 30000—50 000 (порофор ЧХЗ-57) и 80 000—120000 (порофор ЧХЗ-22). Из полимеризатора полученный полистирол, в котором в растворенном виде находятся газообразователь и газы от частичного его разложения, поступает в экструдер.

Читайте также

 
 

8(473) 224-44-94, 394040 г.Воронеж ул.Латненская 15в.
©  2007-2017, ООО "Паровые машины". Все права защищены.

Создано в студии
"Алекс"