Конструкционные и отделочные полимерные материалы

Конструкционные полимерные материалы обладают высокой прочностью, низкой теплопроводностью и малой плотностью. Эти ма­териалы применяют в виде листов или трехслойной конструкции, представляющей собой панели, которые используют в стенах и пере­городках. В качестве конструкционных материалов используют в основном армированные пластмассы, в которых в качестве армирую­щего наполнителя служит древесная стружка и шпон, стекловолокнистые материалы: стеклопластики, древесно-слоистые пластики, ор­ганическое стекло и др.

Стеклопластики — это материалы, полученные на основе различных полимеров и стекловолокнистых наполнителей. Стекловолокнистые наполнители обеспечивают высокую прочность материала, а полимерное связующее — полиэфирные, фенолоформальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические смолы, связывает отдельные во­локна, распределяет усилия между ними и защищает их от внешних воздействий.

Стеклопластики весьма декоративны, могут быть светонепро­ницаемыми, окрашиваются в различные цвета. Выпускают светопрозрачные полиэфирные стеклопластики, пропускающие ультрафиоле­товые лучи, что позволяет применять их в помещениях лечебного и оздоровительного характера, в зависимости от расположения волокон различают три вида стеклопластиков: стекло шифер на основе рубле­ного стекловолокна — волокна расположены хаотично; стекловолок-нистые анизотропные материалы (СВАМ) — волокна расположены в заранее заданном направлении; стеклотекстолиты — волокна распо­ложены во взаимно перпендикулярном направлении вдоль плоскости листов.

Стеклошифер или стеклопластики на основе рубленого стекло­волокна выпускают в виде плоских и волнистых листов длиной 1000...6000, шириной до 1500 и толщиной 1...1,5 мм. Связующим слу­жат полиэфирные смолы. Нарезанные стеклонити длиной 25...50 мм смешивают с полимером и при помощи распылителя тонким слоем наносят на поверхность формы. При использовании полимеров горя­чего отверждения поверхность формы нагревают до той температуры, при которой данный полимер отвердевает. Полотнища смачивают полимером и прессуют. Плотность стеклошифера 1400 кг/м³, предел прочности при растяжении 60, при сжатии 90 и при изгибе не менее 130 МПа, светопрозрачность 50...85%.

Стеклопластики на основе рубленого стекловолокна применяют для устройства светопрозрачных перегородок, кровли сооружений малых архитектурных форм — бутиков, кафе, киосков, используют для отделки балконов.

Стекловолокнистый анизотропный материал (СВАМ) полу­чают путем горячего прессования пакета из листов стеклошпона. Стеклошпон — тонкие полотнища одинаковонаправленных стеклян­ных нитей, склеенных спиртовыми растворами карбамидных или эпоксидных смол. Листы СВАМа имеют длину до 1000, ширину 500 и толщину 1...30 мм. Плотность 1800...2000 кг/м³, предел прочности при растяжении 450, при сжатии 400 и при изгибе 700 МПа. Из СВАМа изготовляют несущие элементы, оболочки навесных панелей и про­странственных ограждающих конструкций.

Стеклотекстолит — листовой материал, получаемый на ос­нове стеклоткани, уложенной правильными слоями в пакеты и про­питанной растворами фенолоформальдегидных смол, путем горячего прессования. Размеры листов: длина 2400, ширина 700...1000, толщи­на 9...35 мм. Плотность стеклотекстолитовых листов 1850 кг/м³, пре­дел прочности при растяжении 220...300, при сжатии 95 и при изгибе 120 МПа. Как и все другие стеклопластики, стеклотекстолит водо­стойкий, теплостойкий материал с хорошей химической и коррозион­ной стойкостью. Применяют для изготовления наружных стеновых панелей типа сэндвич, оболочек и других конструкций.

Органическое стекло или оргстекло представляет собой пла­стифицированный и непластифицированный полиметилметакрилат и его сополимеры. Выпускается несколько видов оргстекла: конструк­ционное, техническое, светотехническое и др. Оргстекло поддается всем видам механической обработки, склейке, сварке. В зависимости от назначения оно выпускается бесцветным прозрачным, окрашен­ным прозрачным в виде листов с размерами: длиной до 1600, шири­ной до 1400 и толщиной 0,8...30 мм. Органическое стекло отличается хорошими оптическими свойствами, а также свето-и атмосферостой-костью. Светопрозрачность его достигает 99%, водопоглощение после выдерживания его в воде в течение 24 ч не превышает 0,3%.

Применяют оргстекло для устройства светопрозрачных ограж­дений и перегородок, для остекления, облицовки и устройства купо­лообразных фонарей для освещения промышленных и общественных зданий.

Древесно-слоистые пластики представляют собой листовой материал, полученный в процессе термической обработки под давле­нием листов березового лущеного шпона, измельченной древесины или опилок, пропитанных синтетическими смолами и склеенных ба­келитовым лаком. В качестве связующего применяют фенолофор-мальдегидные, карбамидные и смешанные фенолокарбамидные полимеры.

Применяют древесно-слоистые пластики как конструкционный и отделочный материал, а также для облицовки внутренних помеще­ний общественных и административных зданий, для которых преду­смотрена улучшенная или высококачественная отделка: облицовки стен и перегородок, подшивки потолков.

 

Отделочные материалы. В настоящее время одно из ведущих мест в структуре материалов, используемых для внутренней отделки жилых, общественных и производственных зданий, занимают поли­мерные отделочные материалы. Они достаточно прочны, гигиеничны, имеют высокие декоративные и эксплуатационные качества.

Увеличивается выпуск древесно-стружечных и древесно­волокнистых плит, декоративной фанеры, декоративных пленок (ламината), сайдинговых панелей, линолеумов и других материалов для отделки помещений и покрытия полов, изготовляемых на основе по­лимеров с заданными техническими характеристиками.

Полимерные отделочные материалы создают зрительный ком­форт в помещениях, защищают конструктивные элементы от агрес­сивных сред и механических воздействий, позволяют скрыть или декорировать инженерные коммуникации — приточно-вытяжную вентиляцию, электрические разводки, специальные технические уст­ройства, создают необходимый акустический, вентиляционный или световой режим помещения, исключают «мокрые» процессы в отде­лочных работах, улучшают качество и декоративность интерьера. По­лимерные отделочные материалы можно разделить на листовые, плиточные и рулонные. К листовым отделочным материалам отно­сятся древесно-стружечные, древесно-волокнистые отделочные пли­ты, декоративный бумажно-слоистый пластик, сайдинговые панели, декоративные панели «Полиформ» и «Полидекор».

Древесно-стружечные плиты (ДСП) изготовляют методом горя­чего плоского прессования древесных частиц с синтетическим связую­щим. Сырьем для ДСП является любая малоценная древесина как хвойных, так и лиственных пород. Стружку получают переработкой на специальных станках бревен или кусковых отходов деревообработки.

По физико-механическим свойствам ДСП превосходит нату­ральную древесину: они менее горючи, не коробятся, меньше разбу­хают от влаги, имеют хорошие тепло- и звукоизоляционные свойства.

Древесно-волокнистые плиты (ДВП) изготовляют прессовани­ем размолотой древесной массы, пропитанной синтетическими свя­зующими, с введением в массу добавок. ДВП являются равноценным заменителем других строительных материалов. Их применяют для звуко- и теплоизоляции междуэтажных перекрытий, стен, полов и по­толков, для утепления кровель и перекрытий промышленных корпу­сов. Отделочные древесно-волокнистые плиты выпускают с матовой лицевой поверхностью, зеркально-глянцевой или полуматовой, окра­шенной эмульсионными синтетическими эмалями.

Твердые плиты (плотностью 800...1000 кг/м³) применяют для внутренней отделки зданий, обшивки железнодорожных вагонов, от­делки салонов самолетов, кают пароходов, а сверхтвердые (плотность 950... 1100 кг/м³) — для покрытия полов. Из этих плит изготовляют мебель, делают киоски, торговые ларьки. Каждые 1000 м³ древесно­волокнистых плит заменяют 14... 16 м³ пиломатериалов.

Лицевая поверхность плит должна быть гладкой, однородной расцветки, без вмятин, выпуклостей и прогаров. На кромках плит не допускаются дефекты в виде бахромы, сколов и повреждения углов. Отделочные древесно-волокнистые плиты имеют длину 1200...2700, ширину 1200...1700 и толщину 3...6 мм.

Плиты достаточно прочны и обладают высокими эксплуатаци­онными свойствами.

Бумажно-слоистый декоративный пластик — листовой отде­лочный материал получают горячим прессованием специальных видов бумаги, пропитанных синтетическими термореактивными связующи­ми. Верхний слой бумажно-слоистого пластика однотонный, много­цветный или с печатным рисунком. Листы имеют длину 400...3000, ширину 400...1600 и толщину 1...5мм. Плотность бумажно-слоистого пластика 1400 кг/м³, предел прочности при растяжении вдоль листа не менее 90 МПа и поперек — 70 МПа. Бумажно-слоистый пластик лег­кий, светостойкий, гигиеничный, хорошо переносит действие различ­ных моющих средств, химически стойкий к действию растворов кислот и щелочей, органических растворителей и минеральных масел, вы­держивает нагрев до 130 °С, легко поддается механической обработке (сверлению, строганию, распиловке и т.д.). Пластик применяют для об­лицовки стен жилых, общественных и производственных зданий, тор­гового оборудования, дверных полотен и др.

Сайдинговые панели. Сайдинг (англ. siding) — это относительно новый строительный материал. Впервые он применен в США в 50-х гг. XX в. В Европе сайдинг появился в начале девяностых годов, попу­лярность его постоянно возрастает. Виниловый сайдинг (виниловая вагонка) изготовляют методом экструзии из смеси поливинилхлорида, пластификаторов, наполнителей и пигментов.

Сайдинг может быть различных цветов: серый, бежевый, белый и др. Это прекрасный отделочный материал, которым можно не толь­ко облицевать новое здание, но и обновить и утеплить старое, придав ему элегантный внешний вид.

Рис. 42. Облицовка типа сайдинг

 

Виниловая облицовка бывает фасадная, стеновая и потолочная. Длина основного элемента 3680 или 3810 мм, ширина 230 или 203 мм. Отличие от традиционной вагонки, сайдинг прост в эксплуатации, он не теряет цвет, не отслаивается, является водостойким, нетоксичным и негорящим строительным материалом, устойчив к неблагоприятным погодным условиям. 06лицовку очень легко поддерживать в чистоте, грязь и пыль легко смываются водой.

В настоящее время сайдинг широко используют для обшивки и защиты жилых домов, поликлиник, магазинов, промышленных зданий. Сайдинг применим как для внешних, так и для внутренних зданий Сайдинг пригоден для оригинальных архитектурных решений в сочетании с другими видами фасадов (рис.).

Полистирольные панели «Полиформ» изготовляют литьевым методом из ударопрочного полистирола. Панели «Полиформ» выпус­кают различного цвета и объемного рисунка размерами 500x500x10 мм. Декоративная отделка панелей может имитировать текстуру древесных пород (рис. 13.6). На лицевой поверхности не до­пускаются загрязнения, сколы, бугорки, нарушения целостности форм и окраски элементов рельефа. Кромки плит должны быть ровными
без заусенец. Панели крепят гвоздями или шурупами. Водопоглощение плит «Полиформ» — турно-бытовых и административных зданий.

 

 

 

 

Рис. 42. Панели «Полиформ»

Плитки для облицовки стен. Полистиролъные облицовочные плитки изготовляют из полистирола и сополимеров стирола методом литья под давлением на специальных пресс-автоматах. Размеры пли­ток 100x100x1,25 и 150x150x1,35 мм. Цвет плиток может быть самый различный от пастельных до насыщенных, ярко выраженных тонов. Лицевая поверхность плиток должна быть гладкой, глянцевой или полуматовой, равномерно окрашенной. Тыльная сторона имеет по пе­риметру бортики шириной 5 мм и рельефную поверхность для лучше­го сцепления с мастикой. Плитки обладают высокой водостойкостью, паронепроницаемостью, достаточной прочностью, стойкостью к дейст­вию кислот и щелочей, однако имеют низкую теплостойкость и возго­раемость. Полистирольные плитки применяют для облицовки сани­тарных узлов, больниц, магазинов, детских учреждений, торговых и бытовых помещений. Не рекомендуется применять для облицовки внутренних стен и перегородок из сгораемых материалов.

Фенолитовые облицовочные плитки изготовляют прессовани­ем смеси из фенолоформальдегидного полимера, отвердителя и по­рошкообразных наполнителей (каолин, тальк, слюда, древесная мука и др.). Размеры фенолитовых плиток 100x100x1,5 и 150x150x1,5 мм. Им можно придавать разнообразные расцветки введением пигментов в состав пресс-материала. Плитки отличаются хорошей водостойко­стью, кис лото- и морозостойкостью, высокой механической прочно­стью, термостойкостью. Их целесообразно применять для облицовки стен лабораторий, производственных цехов и других помещений, под­верженных воздействию агрессивной химической среды.

Рулонные отделочные материалы. К числу отделочных мате­риалов на основе полимеров относятся рулонные материалы в виде де­коративных поливинилхлоридных пленок, линкруста, моющихся обоев и др. Декоративные качества рулонных материалов очень разнообразны, поэтому их можно использовать для отделки стен, потолков и встроенной мебели.

Линкруст — рулонный отделочный материал на бумажной подоснове с рельефным рисунком. Его изготовляют путем нанесения на бумажную основу тонкого слоя пластической массы, состоящей из поливинилхлорида, наполнителя (пробковой или древесной муки), пластификатора и красителя, и прокатывания полотна через грави­ровальные каландры, которые придают полимерной композиции рельефный рисунок. Лицевая сторона может быть любого цвета. По­кровный слой линкруста не должен изменять свой цвет под влиянием воздуха, света, теплой мыльной воды. Водопоглощение покровного слоя не более 2%. Выпускают линкруст в рулонах длиной не менее 12 м, шириной 500...900 мм, толщиной 0,6...1,2 мм. Линкруст гнило-стоек, не коробится, хорошо сопротивляется механическим воздейст­виям, не выцветает на солнце, имеет красивый внешний вид. Лин­круст применяют для внутренней отделки стен жилых и общественных зданий, а также стен вагонов, кают пароходов и т.п.

Изоплен — поливинилхлоридная пленка на бумажной основе, получаемая промазным способом из поливинилхлорида, пластифика­торов, наполнителей, пигментов и различных добавок. Изоплен поставляют в рулонах длиной 6...52 м, шириной 450...1600 мм, тол­щиной до 0,45 мм. Лицевая поверхность пленки может быть одно­цветной, многоцветной, гладкой, с печатным рисунком, матовой, глянцевой. Применяют изоплен для отделки стен в помещениях жи­лых (кухонь, коридоров, номеров гостиниц, туалетов и т.п.), общест­венных зданий, кроме детских учреждений.