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

Пенопласты на основе поливинилхлорида

Поливинилхлорид представляет собой термопластичный полимер, который может содержать до 56,8% связанного хлора, что обеспечивает его пониженную горючесть по сравнению с полистиролом. Это свойство сохраняется и у вспененного поливинилхлорида. Кроме того, в отличие от полистирола, поливинилхлорид способен пластифицироваться при помощи различных пластификаторов, что позволяет получить на его основе пенопласты различной упругости — от жестких до эластичных.
Пенопласты на основе поливинилхлорида и его сополимеров можно получать как прессовым, так и беспрессовым методами. На основе поливинилхлорида в промышленном масштабе прессовым методом изготовляют жесткие пенопласты марок ПВХ-1, ПВХ-2 и ПХА; эластичные — ПВХ-Э. Беспрессовым методом изготовляют жесткие пенопласты марок ПВ-1 и «винипор жесткий» и эластичный —«эластичный винипор». В сочетании поливинилхлорида с толуилендиизоцианатом, малеиновым ангидридом и другими компонентами.

СЫРЬЕ

Поливинилхлорид благодаря полярности молекул, большим силам межмолекулярного сцепления и высокой температуре размягчения,весьма близкой к температуре разложения, имеет худшую по сравнению с полистиролом эластическую деформацию при повышенных температурах. Поэтому в состав композиций, особенно при получении жестких пенопластов прессовым методом, необходимо вводить мономеры, повышающие текучесть поливинилхлорида в первой стадии прессования. Обычно для этого используют метилметакрилат. Для получения пенопластов обычно используют латексный поливинилхлорид марок ПВХ-Л5, ПВХ-Л7, ПВХ-Л8 и ПВХ-Л9. Эти марки отличаются друг от друга в основном величиной К (константой Финкентчера), являющейся характеристикой среднего молекулярного веса поливинилхлорида. Свойства поливинилхлорида должны соответствовать МРТУ 6-01-1-62.
Молекулярный вес поливинилхлорида оказывает большое влияние на объемный вес получаемого пенопласта: из низкомолекулярных полимеров легче получить пенопласт с низким объемным весом. При снижении молекулярного веса полимера заметно снижаются силы межмолекулярного сцепления, благодаря чему молекулы полимеров приобретают большую подвижность и оказывают меньшее сопротивление при вспенивании. Физико-механические показатели пенопласта также зависят от молекулярного веса применяемого полимера. Они резко снижаются у пенопластов, полученных на основе поливинилхлорида с К ниже 45. В качестве газообразователей при получении пенопластов на основе поливинилхлорида обычно используют порофор ЧХЗ-57, углекислый аммоний и бикарбонат натрия. Можно применять газообразователи с более высокой температурой разложения (например, порофор ЧХЗ-21), но при этом в рецептуру необходимо вводить активаторы, снижающие температуру разложения газообразователя. В качестве активаторов применяют окислы или основные, средние и кислые соли органических кислот (стеариновой, бензойной, нафтеновой и др.) цинка, кадмия, свинца, бария.
Для получения эластичных пенопластов в качестве пластификаторов применяют в основном дибутилфталат и трикрезилфосфат. Но из-за некоторых отрицательных свойств этих пластификаторов (большая летучесть, невысокая морозостойкость и токсичность) более целесообразно применять диоктилфталат, особенно при получении пенопластов, применяемых в жилищном строительстве.

ПОЛУЧЕНИЕ ПЕНОПОЛИВИНИЛХЛОРИДА ПРЕССОВЫМ МЕТОДОМ

На основе поливинилхлорида прессовым методом изготовляются жесткие пенопласты марок ПВХ-1, ПВХ-2, ПХА и эластичный ПВХ-Э. При получении ПВХ-1 применяют поливинилхлорид с К- 15 — 50. Компоненты смешивают в шаровых мельницах. Но наличие в композиции метилметакрилата несколько изменяет порядок загрузки компонентов: вначале в отдельных аппаратах с мешалкой приготовляется раствор порофора ЧХЗ-57 в метилметакрилате, который в пропорции 1:3 смешивают с частью поливинилхлорида. Затем все компоненты рецептуры поступают в шаровую мельницу в следующем порядке: углекислый аммоний, бикарбонат натрия, поливинилхлорид и смесь поливинилхлорида с раствором порофора ЧХЗ-57 в метилметакрилате. Продолжительность перемешивания 20—24 ч при постоянном охлаждении водой. Перемешанную композицию просеивают и помещают в герметически закрытые металлические емкости, в которых она хранится при температуре не выше 35°С. Заготовки прессуют при температуре 160—170°С и удельном давлении 150— 180 кгс/см2. В процессе прессования заготовок из композиций па основе поливинилхлорида происходят более сложные физико-химические процессы, чем при прессовании из полистирола. Кроме сплавления полимера в однородную массу и разложения газообразователя, происходит полимеризация метилметакрилата и частичное отщепление HCI от поливинилхлорида с образованием двойных связей или пространственного полимера. Поэтому правильное соблюдение рецептуры и режимов прессования имеет решающее значение для качества получаемого пенопласта.
При получении пенопласта объемным весом менее 70 кг/м3 заготовки необходимо подвспепивать. Подвспенивание проводят перед концом выдержки постепенно, в течение 3-4 мин. Величина подвспенивания зависит от требуемого объемного веса пенопласта. Заготовки вспенивают в паровых камерах, как правило, в ограничительных формах, соответствующих по конфигурации и размерам изделию. Температура вспенивания 98—105°С; продолжительность 60—120 мин в зависимости от размеров заготовок. Плиты обрезают па циркулярных пилах.
Пенопласты ПВХ-1 и ПВХ-2 выпускаются согласно МРТУ 6-05-1179-69 в виде плит. Для ПВХ-1 размер плит — не менее 620X620мм при толщине 45—70 мм; для ПВХ-2 —не менее 520Х 520 мм при толщине 35— 55 мм.

Получение эластичных пенопластов.

Эластичный пенопласт марки ПВХ-Э получают на основе поливинилхлорида с К- 65-60. Компоненты смешивают в лопастном смесителе при нормальной температуре в течение 6—8 ч. Полученную пасту перед прессованием выдерживают в емкостях при температуре 25—30°С в течение 2—3 суток. Режимы прессования заготовок ПВХ-Э приведены. Отпрессованную заготовку вспенивают в горячей воде при 80—85°С в течение 60—120 мин. Пенопласт ПВХ-Э выпускается согласно ТУ 14-07-41-69 в виде плит.

Техника безопасности. Пожарная опасность при получении пенополивинилхлорида непрессовым способом меньше, чем при получении пенополистирола, так как пенополивинилхлорид трудногорючее вещество. Его температура воспламенения около 600С. При нагревании выше 160°С он начинает разлагаться с выделением HCI.

Пыль поливинилхлорида практически не взрывоопасна: температура вспышки взвешенной пыли 624°С, а самовоспламенения 1100°С. Применяемые в качестве пластификаторов метилметакрилат и дибутилфталат более пожароопасны. Пожарная профилактика и промышленная гигиена при производстве пенополивинилхлорида аналогичны применяемым при производстве пенополистирола. Категория пожарной опасности процесса всех операций получения пенополивинилхлорида— В; по правилу устройства электроустановок — класс П-П.


Свойства и области применения

Пенопласты ПВХ-1 выпускаются объемным весом 50—130 кг/м3, ПВХ-2 — объемным весом 130—220 кг/м3. Они имеют цвет от белого до желтого и равномерную, замкнуто-ячеистую структуру. Пенопласт ПВХ-Э изготовляется объемным весом 100—270 кг/м3. Он имеет цвет от белого до слоновой кости. Структура пенопласта также равномерная, замкнуто-ячеистая. Пенопласт ПХЛ выпускается объемным весом 180—250 кг/м3. Его свойства аналогичны свойствам ПBX-2, за исключением линейной усадки при 60°С: за 24 ч она не должна превышать 4%. Пенопласты ПВХ-1 и ПВХ-2 — хорошие теплоизоляционные материалы, незначительно изменяющие свои характеристики в интервале температур от — 60 до +60°С. Ввиду того что пенополивинилхлорид всех марок имеет в основном закрытые поры, коэффициент звукопоглощения его невелик, особенно при частотах до 800 гц. Пенопласты ПВХ-1, ПВХ-2 и ПВХ-Э устойчивы к действию воды, масел, жидких топлии, органических растворителей, разбавленных щелочей и кислот. Пенопласты легко обрабатываются на деревообрабатывающих станках и ручным столярным инструментом. Плиты пенопластов могут быть склеены между собой, а также с другими материалами (металлом, древесиной, пластмассами и т. д.) клеями  и др. Важным достоинством их является сравнительно низкая стоимость и доступное сырье. К недостаткам пенопластов следует отнести корродирующее действие на незащищенные металлические поверхности и низкий потолок теплостойкости (60°С).
Жесткие пенопласты ПВХ-1 и ПВХ-2 применяются в строительстве в качестве тепло-и звукоизоляционных, а также конструктивных материалов для изготовления стеновых панелей и плит покрытий, дверей, перегородок, домиков для полярников и геологов, теплоизоляции труб и резервуаров н т. д. Эластичный ПВХ-Э применяется в качестве тепло- и звукоизоляционного, а также амортизационного материала для изготовления мягкой мебели, в качестве герметизирующих прокладок, устройства звукоизоляционных полов и т. д.

ПОЛУЧЕНИЕ ПЕНОПОЛИВИНИЛХЛОРИДА БЕСПРЕССОВЫМ МЕТОДОМ

Беспрессовый метод получения пенополивинилхлорида можно осуществить, вспенивая композиции за счет газов, выделяющихся при разложении газообразователей (пенопласты марок ПВ-1), или насыщая поливинилхлоридную пасту газом под давлением с последующей желатинизацией (винипор жесткий и эластичный).
Получение и свойства пенопласта марок ПВ-1. Пенопласт марки ПВ-1 изготовляют на основе поливинилхлорида и перхлорвинила с добавлением метилметакрилата. В качестве газообразователя используется порофор ЧХЗ-57.
Все твердые компоненты (полимеры и газообразователи) перемешивают в шаровых мельницах. Метнлметакрилат добавляют в смесь перед вальцеванием для повышения текучести материала. Из полученной смеси на вальцах формуют листы, которые помещают в ограничительные формы и нагревают до температуры 100— 110°С в глицерине или в камерах с злектрообогревом.
Затем заготовку помещают в кассету (перфорированную ограничительную форму), размеры которой соответствуют размерам готового изделия, нагревают и выдерживают при 130— 135°С в течение 90 мин. В процессе термообработки полимерная основа материала размягчается и вспенивается в результате разложения газообразователя. Беспрепятственному увеличению размеров заготовки во время ее вспенивания мешает ограничительная кассета. Процесс вспенивания считается законченным после того, как весь объем кассеты будет заполнен пеноматериалом. После вспенивания и охлаждения кассеты до 25—30°С ее разнимают и извлекают готовое изделие.

Пенопласт ПВ-l (ВТУ П-103-64) представляет собой материал с равномерной замкнуто-ячеистой структурой объемным весом 50—120 кг/м3. Его свойства аналогичны свойствам ПВХ-1. Пенопласт ПВ-1 выпускается в виде прямоугольных плит размером 750+5Х750±5Х50±4 мм. Стрела прогиба пенопласта не должна превышать 3,5 мм. Выпускаются также плиты размерами 500X500X50, 500Х200Х Х50 и 200X200X50 мм. Примеяется ПВ-1, как ПВХ-1, в качестве теплоизоляционного материала и легкого заполнителя армированных конструкций.
Получение и свойства винипора. Виинпор изготовляется из поливинилхлорида марки Л-5 и пластификаторов в соотношении 1:1. В качестве пластификаторов применяются метилметакрилат и дибутилфталат. В зависимости от соотношения этих пластификаторов определяется степень жесткости получаемого материала.
Для получения жесткого винипора в рецептуру вводится большее количество метилметакрилата и, наоборот, при большем количестве дибутилфталата получается эластичный винипор. При средних соотношениях этих пластификаторов образуется полужесткий материал. Для ускорения полимеризаци метилметакрилата вводят инициатор — порофор ЧХЗ-57.
Винипор изготовляют поточным непрерывным методом, который полностью поддается автоматизации. Смешивая поливинилхлорид, пластификаторы и порофор ЧХЗ-57, получают пасту, которую при пониженной температуре под давлением 20—25 атм в специальном смесителе насыщают углекислым газом. Затем паста поступает на конвейер. Так как давление на выходе сразу снижается, паста вспенивается углекислым газом. На конвейере вспененная масса прогревается до 160—175°С с помощью токов высокой частоты, а затем конвекционного прогрева. После охлаждения полученный поропласт разрезается на блоки нужных размеров.
Жесткий и полужесткий винипор выпускается в виде блоков шириной не менее 380 мм, длиной не менее 1000 мм и толщиной 60±5 и 105±5 мм. Эластичный винипор  выпускается в виде блоков шириной не более 400 мм, длиной не менее 1000 мм и толщиной до 70 мм. Из отходов производства изделий из жесткого винипора путем дробления получают крошку с размером частиц не более 35 мм применяемую как звукопоглотитель для акустических облицовок помещений но пожарной опасности категорий Г и Д.
Винипор имеет равномерную открыто-пористую структуру с размером пор: у жесткого — в пределах от 100 до 500 мк; эластичного — от 200 до 500 мк. Цвет материала от белого до светло-желтого. Вводя в композицию соответствующие красители его можно окрасить в массе в любые цвета. Винипор, имеющий сообщающиеся ячейки, является звукоизоляционным и звукопоглощающим материалом. В качестве звукоизоляционного материала винипор применяется для устройства звукопоглощающих облицовок, полов и т. д. Винипор можно наносить в виде тонкого слоя на различные подложки: линолеум, ткань, ковровые дорожки и т. д.

 
 

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

Создано в студии
"Алекс"