Продукция из полимерных материалов используется повсеместно – как в быту, так и в разных отраслях промышленности. Полимеры выделяются среди других материалов своей химической структурой, которая обуславливает их эластичность, низкую теплопроводность, прочность на разрыв и другие полезные свойства.
В строительстве тоже используют полимерную продукцию, например, изоляционные и утеплительные материалы. Чтобы подобрать подходящий под задачу продукт следует немного погрузиться в тему производства полимеров. В этой статье мы постарались раскрыть основные моменты, которые будет полезно знать потребителю.
Типы вспененных полимеров
Вспененные полимеры бывают двух типов:
Закрытоячеистые – полимерные пены, в которых количество независимых друг от друга структурных элементов (далее ячеек) больше 80% на 1 см3.
Открытоячеистые – полимерные пены, у которых 20% и более ячеек на 1 см3 зависимы друг от друга, т.е. являются открытыми.
К открытоячеистым вспененным полимерам относятся:
- PUR – полиуретан (например, это, губка, которой вы моете посуду),
- латексные пены (натуральный каучук),
- некоторые синтетические каучуки,
- вспененный полиэтилен (НПЭ) - редко, нераспространенная технология.
Закрытоячеистые пенопласты используются в подавляющем большинстве случаев на рынке РФ. К ним относятся:
- НПЭ – несшитый вспененный полиэтилен,
- НПП – несшитый вспененный полипропилен,
- СПЭ – сшитый вспененный полиэтилен,
- XPS – экструдированный пенополистирол,
- XPET – экструдированный вспененный полиэтилентерефталат,
- ещё ряд полимеров, в том числе этиленпропиленовый каучук.
В чем разница между открытоячеистыми и закрытоячеистыми полимерными пенами
Свойства открытоячеистых и закрытоячеистых полимерных пен существенно отличаются, что и обуславливает конечную сферу их использования.
Открытоячеистые полимерные пены быстро восстанавливают форму после сжатия, обладают так называемым «эффектом памяти». Поэтому они нашли широкое применение в производстве мягкой мебели, матрасов, подушек и т.п. Стоит отметить, что именно полимерные пены с открытыми ячейками идеально поглощают «воздушные» шумы (разговор, работающий телевизор, радио и т.д.).
Но в то же время открытоячеистые полимерные пены сильно впитывают влагу и сжимаются под нагрузками, что делает невозможным их применение в строительных работах. Они не подходят, например, для звукоизоляции межэтажных перекрытий, теплоизоляции в условиях открытой среды (например, стены дома со стороны улицы), герметизации технологических швов в строительстве и для многих других работ.
Закрытоячеистые полимерные пены, как уже понятно из названия, являются полной противоположностью открытоячеистым пенопластам. Благодаря большому количеству отдельных независимых друг от друга ячеек, заполненных воздухом, данный тип пены очень упругий и служит прекрасным амортизатором. Плюс они практически не впитывают влагу и могут применяться в очень влажных средах.
Закрытоячеистые пенопласты и в частности НПЭ/НПП (несшитый вспененный полиэтилен/полипропилен) используются:
- при производстве упаковки;
- в качестве теплоизоляционных материалов, благодаря низким коэффициентам теплопроводности;
- в качестве материалов для виброшумоизоляции и звукоизоляции ударных шумов.
Например, качественный закрытоячеистый вспененный полиэтилен (НПЭ), выполненный в строгом соответствии с технологическими требованиями, может выдерживать длительные нагрузки до 35 кПа (3 569 кгс/м²). Об этом мы подробнее рассказываем в нашей статье «Звукоизоляция пола и что такое «ударный шум».
Технология производства закрытоячеистых вспененных полимеров
Абсолютно все типы вспененных закрытоячеистых полимеров производятся методом экструзии – продавливанием расплавленного вязкого материала через формующее отверстие в экструдере.
Экструдер представляет собой агрегат преимущественно цилиндрической формы. На входе загружается полимерное сырье (в виде гранул или порошка), которое затем проталкивается далее по экструдеру с помощью многоступенчатой системы винтов (шнеков). На определённой дистанции полимер расплавляется и превращается в разную по своей вязкости массу. Проходя систему фильтров материал попадает в экструзионную головку, где уже происходит процесс формования вязкого полимера в лист, геометрическую форму разных размеров, трубу и т.д. Принцип работы экструдера чем-то напоминает мясорубку советского образца.
В процессе экструзии сырье только размягчается и принимает нужную форму. На ячеистую структуру влияет процесс вспенивания. В нашей стране в основном используются два вида вспенивания - «химический» и «физический».
Химический тип вспенивания – подразумевает, что к полимеру добавляется активный компонент (вспениватель). При нагревании и разложении он выделяет газ (азот, углекислый газ, хлор). Расширяясь в закрытых ячейках полимера газ увеличивает их в размере.
Этот тип вспенивания применяется в производстве сшитых полиолефинов, вспененного этиленвинилацетата и поливинилхлорида. Материалы, полученные таким методом, как правило, не подлежат вторичной переработке в исходное сырьё. По этой причине химическое вспенивание считается не экологичным.
Физический тип вспенивания – в расплавленный полимер под давлением вводится сжиженный газ. Введенный газ в результате диффузии частично растворяется в полимере. После выхода из головки экструдера давление на материал снижается и растворённый газ расширяется внутри полимера, создавая независимую вспененную структуру разной плотности.
После выпуска материала с таким типом вспенивания обязательно нужно выдержать период дегазации перед использованием: газ, растворённый в полимере, должен в равном объёме заместиться воздухом. Ответственные производители соблюдают этот технологический этап, в противном случае качество и характеристики готовой продукции может не соответствовать заявленным.
Продукты, производимые таким типом вспенивания, подлежат 100%-ной переработке в исходное сырьё. В результате получается отличный с точки зрения экологии, стоимости и эффективности продукт.
Широкое применение в строительных и ремонтных работах нашла продукция из вспененных полиэтилена и полипропилена: рулонные и листовые утеплители, с покрытием фольгой или лавсановой пленкой, либо без покрытия, трубная изоляция, подложки под паркет и ламинат и т.д. Технология производства позволяет ламинировать слои вспененных полимеров между собой, получая продукт большой толщины.
В процессе производства всей линейки продукции Пенотерм и Порилекс также применяется физический тип вспенивания полимеров с обязательной дегазацией перед продажей продукции. Приглашаем ознакомиться с полным каталогом на нашем сайте.
