Пенопласты. Классификация пенопластов. Свойства пенопластов.

Пенопласты(газонаполненный полимер, вспененный полимер), т.к. по стр-ре напомин. вспененную пену. Основной структурный элемент- ячейка. Ячейки имеют форму сфер, многогранников и т. д. Их размеры от нескольких микрон до нескольких миллиметров. Подразделяются на закрытопористые и открытопористые. Это зависит от того, основная доля ячеек изолированная или сообщающаяся. Материалы с закрытыми- пенопласты, с открытыми- поропласты. Газоструктурный элемент- элементарный объём материала, который состоит из ячейки, её стенок и рёбер и повторяется с определённой периодичностью во всём пенопласте. Одинаковые по по размерам и формам ячейки могут образовывать разные типы газоструктурных элементов за счёт различных конфигураций межъячеистого пространства.

Классификация: - ячеистые или пенистые (изолированные газоструктурные элементы), - пористые (сообщающиеся), - Микро баллонные или синтонтные (газ в сферических частицах, микросферах или микро баллонах из стекла, керамики, полимеров и других материалов),- сотовые пластинки (многогранники, которые образованы слоями бумаги или ткани, пропитанные полимерным связующим),- капиллярные или волокнистые (элементы состоят из капилляров с газом),- пенопласты со смешанным типом газоструктурного элемента.

Чем дальше от середины изделия, тем меньше размер газовых ячеек, такие пенопласты называют интегральными. Свойства пеноизделий меньше зависят от природы исходного полимера, чем изделия из монолитных пластмасс. Свойсва зависят от доли газовой фазы в пенопласте. Важнейшая характеристика- кажущаяся плотность. В зависимости от кажущейся плотности пенопласты делятся на сверх лёгкие, облегчённые. Кажущаяся плотность- величина усреднённая. Для центральных и поверхностных слоёв её значение может отличаться.

Пенопласты по отношению к сжатию:- эластичные, - мягкие, - жёсткие, - полужёсткие

Механические свойства оцениваются такими же показателями, что и свойства монолитных пластмасс. Теплофизические свойства характеризуются коэффициентом теплопроводности и температурой размягчения. Теплопроводность вспененных ниже теплопроводности не вспененных. Диэлектрические свойства заисят от природы используемых газообразователей, химическая стойкость- от природы полимера.

 

 

41. Пенопласты. Методы создания газовой фазы. Газообразователи. Химические газообразователи, Физические газообразователи.

Пенопласты – газонаполненные полимеры, вспененные полимеры, т.к. по своей структуре напоминают пену. Основной структурный элемент вспененной пластмассы – ячейка, ячейки имеют форму сфер, вытянутых капилляров. Материалы с закрытыми ячейками – пенопласты, с сообщающимися – поропласты. Кроме того, используют такое понятие как ГСЭ (газоструктурный элемент). Термин ГСЭ более точно характеризует структуру пенопласта, чем ячейка, т.к. разные по размерам и форме ячейки могут образовывать разные типы ГСЭ. В зависимости от строения ГСЭ пенопласты классифицируются: 1) ячеистые (пенистые), 2) пористые, 3) микробалонные (газ нах. В сферических частицах-балонах). 4) сотовые пластики, 5) капиллярные, 6)пенопласты со смешенным типом ГСЭ. Важнейшая характеристика вспененных пластмасс – кажущаяся плотность, в зависимости от нее пенопласты делят: 1)сверхлегкие2)легкие3)облегченные. Также пенопласты бывают эластичные (мягкие), жесткие, полужесткие. Диэлектрические св-ва пенопластов зависят от природы используемых газообразователей. Методы создания газовой фазы. Методы делят на 2 группы: 1) получение пенопластов с помощью вспенеивания,2)получ пенопластов без вспенивания. «1)» - проводится вспениванием за счет газов, которые выделяются в ходе химического взаимодействия компонентов – Вспенивание за счет термического питания; вспенивание в результате испарения при нагревании легкокипящей жидкости; вспенивание в результате введения в полимер инертного газа; Вспенивание путем введения газа (воздуха) в раствор, эмульсию или дисперсию полимера при механическом перемешивании. «2» -проводят введением в полимер полых наполнителей, микросфер, которые создают газ – вымыванием из полимерного материала растворенного наполнителя; выжиганием выгорающего наполнителя; спеканием пористых гранул. Вспенивание пенопластов с помощью газообразователей (г. о) – наиб распростр метод. Г.О – тв или жид вещ-ва,которые при нагревании выделяют газ, бывают: химические и физические. Химические – вещ-ва или смеси веществ, которые выделяют газ в результате химических процессов или за счет химических реакций между собой или др. коипанентами. Физические – вещества, которые выделяют газ в результате физических процессов испарения при нагревании или уменьшении давления. Важнейшие характеристики Г.О: 1) газовое число (объем газа который выделяется при термическом разложении 1 гр. газообразователя) 2)начальная t разложения ТВ и t кипения жидких Г.О 3)t ый интервал max ск-ти разложения или кипения 4) ск-ть газовыделения 5) давление создаваемое газом. Если сравнивать химические Г.О и физические, то и те ите имеют «+» и «-«. Химические легко вводятся в компазицию,что позаоляет получать пеноизделия на обычном оборудовании. Физические требуют спец оборудования для формования и хранения. Продукты распада химических могут вызывать деструкцию и деполимеризацию, что исключают физические. Химические Г.О: неорганические (карбонаты и гидрокарбонаты аммония и натрия) и органические (процесс необратимый).

 

 

42. Пенпласты. Прессовый метод получения пенопластов.

Пенопласты – газонаполненные полимеры, вспененные полимеры, т.к. по своей структуре напоминают пену. Основной структурный элемент вспененной пластмассы – ячейка, ячейки имеют форму сфер, вытянутых капилляров. Материалы с закрытыми ячейками – пенопласты, с сообщающимися – поропласты. Кроме того используют такое понятие как ГСЭ (газоструктурный элемент). Термин ГСЭ более точно характеризует структуру пенопласта, чем ячейка, т.к. разные по размерам и форме ячейки могут образовывать разные типы ГСЭ. В зависимости от строения ГСЭ пенопласты классифицируются: 1) ячеистые (пенистые), 2) пористые, 3) микробалонные (газ нах. В сферических частицах-балонах). 4) сотовые пластики, 5) капиллярные, 6)пенопласты со смешенным типом ГСЭ. Важнейшая характеристика вспененных пластмасс – кажущаяся плотность,в зависимости от нее пенопласты делят: 1)сверхлегкие2)легкие3)облегченные. Также пенопласты бывают эластичные(мягкие),жесткие,полужесткие. Диэлектрические св-ва пенопластов зависят от пртроды используемых газообразователей. Прессовый метод получения пенопластов. Получение по этому методу заключается в следующем: приготавливают композицию из полимера, газообразователя и различных добавок и вспенивают. По прессовому методуможно получать пеноизделия практически из всех термопластов,т.к они имеют простую конфигурацию и однородную ячеистую структуру.Прессовый метод состоит из 3х стадий.1) Приготовление заготовки. Смешивание композиции происходит в шаровых мельницах для получения однородной смеси. В результате трения частиц при смешивании повышается температура и это может привести к разложения неорганического газообразователя => процесс надо проводить при t не >45 градусов. 2) Прессование проводят в обогреваемых прессформах. Входящий в композицию газообразователь разлагается с выделением газов и эти газы равномерно распределяются виде пузырьков в расплаве полимера. В процессе прессования создается высокое давление,оно должно быть таким, чтобы предотвратить утечку газа из формы. Когда процесс газовыделения закончен массу охлаждают.3) Вспенивание заготовок проводят путем нагревания до 100-110 градусов. При нагревании возрастает давление растворенных в заготовке газов,увеличение объема газовы ячеек и масса вспенивается равномерно по всему объему.Продолжительность вспенивания примерно 2 часа.

43. Пенопласты. Беспрессовый метод пол-я пенопластов.

Пенопласты – газонаполненные полимеры, вспененные полимеры, т.к. по своей стр-ре напомин-т пену. Основной структурный эл-т вспененной пластмассы – ячейка, ячейки имеют форму сфер, вытянутых капилляров. Материалы с закр ячейками – пенопласты, с сообщающимися – поропласты. Кроме того используют такое понятие как ГСЭ (газоструктурный элемент). Термин ГСЭ более точно характеризует структуру пенопласта, чем ячейка, т.к. разные по размерам и форме ячейки могут образовывать разные типы ГСЭ. В зав-ти от строения ГСЭ пенопласты класс-ся: 1) ячеистые (пенистые), 2)пористые, 3) микробалонные (газ нах. В сферических частицах-балонах). 4)сотовые пластики,5) капилярные, 6)пенопласты со смешенным типом ГСЭ. Важнейшая характеристика вспененных пластмасс – кажущаяся плотность,в зависимости от нее пенопласты делят: 1)сверхлегкие2)легкие3)облегченные. Также пенопласты бывают эластичные(мягкие),жесткие,полужесткие. Диэлектрические св-ва пенопластов зависят от природы используемых газообразователей. Беспрессовый метод пол-я пенопластов. пол-т полистирольные и ПВХ-е пеноизд-я. Технологическая схема пол-я полистир-х пенопластов по этому методу состоит из стадий предв-го вспенивания бисера, вылежив-я вспененных гранул, окончательного вспенивания и спекания предварительно вспененного бисера в многолитейную массу Предварительное вспенивание проводят при подогревании бисера паром, водой, воздухом t около 100 градусов. В результате объем гранул увеличивается почти на половину. Предварительное вспенивание проводят в аппаратах периодического или непрерывного действия, кроме того можно проводить в валках, которые обогреваются паром. Пар поступает в змеевик, расположенный на дне ванны. Периодический метод вспенивания мало производителен и применяется только для мало серийного производства. Окончательное вспенивание и одновременное оформление изделий проводят на оборудовании периодического и непрерывного действия.