Skummet polyethylen: fremstilling, egenskaber og anvendelse

Skummet polyethylen er en unik varme-, støj- og fugtisolator, som nu er misundelsesværdig popularitet. Den genialt enkle kombination af polyethylen og luft giver i sidste ende en varmebesparelse på 70% med hensyn til konstruktion, selvom omfanget langtfra er begrænset til dette. <. P>

Det er dette materiale, der med succes kombinerer lave omkostninger og stor effektivitet. Samtidig uden at det berører menneskers sundhed og liv. De samme egenskaber har udvidet anvendelsesområdet for opskummet polyethylen fra byggeri, maskinteknik, medicin, fodtøj og lædervarer til emballage.

Typer efter produktionsmetode

For at gøre det nemmere at forklare, er polyethylenskum opdelt i "tværbundet" og "ikke-tværbundet" i henhold til produktionsmetoden, selvom de anvendte teknologier for hver type kan være forskellige. Hovedforskellen mellem de opnåede materialer er, at den molekylære struktur af det "ikke tværbundne" polyethylenskum under produktion ikke ændres i modsætning til det "tværbundne", skønt begge materialer kaldes opskummet.

Hver af de opnåede materialetyper har en række særpræg og som et resultat et lidt andet anvendelsesområde. Teknologien "syning" henviser til processen med tværbinding af molekylære enheder til et tredimensionelt område med brede celler.

Valg af bagside af polyethylenskum

Gulvbelægningstype

Når du vælger et polyethylenskumunderlag, er det nødvendigt at tage højde for, hvilken slags gulvbelægning du vil bruge det til.

Bagsiden af ​​polyethylenskum vælges efter følgende kriterier:

1. 
   Underlaget skal ikke være meget tyndt, fordi det måske ikke giver den ønskede effekt, men hvis underlaget er for tykt, så springer det op, når du går.

2. For et syv millimeter laminat skal bagsidetykkelsen være ca. to millimeter.
3. Ved tykkere belægninger (op til ca. otte eller ni eller endda flere millimeter) skal der vælges et substrat på mindst tre millimeter.

Funktioner ved montering af et polyethylenskum substrat

Det er slet ikke svært at lægge et polyethylenskumunderlag, men flere regler skal overholdes:

1. Før undergulvet lægges, er det nødvendigt at udjævne og tørre undergulvet godt;
2. Hvis gulvet er planeret med cement - betonbelægning, skal du først kontrollere procentdelen af ​​dets fugtighed.
3. Foliesubstratet skal lægges med foliesiden opad og isoleres fra elektriske ledninger, der kan lægges i nærheden;

For at forhindre forskydning af bagpladerne af polyethylenskum og for at sikre god vandtætning lægges det ende-til-ende og ikke overlappende. Og også alle samlinger (sømme) skal limes med tape, det vil sige tape.

Nå, vi fortalte dig om et sådant materiale som ekspanderet polyethylen (mere præcist om et substrat lavet af dette materiale) om nuancerne ved dets installation og tekniske kvaliteter, og vi håber, at denne artikel vil være nyttig for dig. Vi ønsker dig held og lykke i din bestræbelse og tålmodighed!

"Ikke tværbundet" polyethylenskum (NPE)

Det opnås ved anvendelse af et fysisk opblæsningsmiddel ved ekstruderingsmetoden eller mere simpelt ved fremgangsmåden til opskumning af et polymermateriale med en gasblanding, som efterfølgende erstattes af almindelig luft.

Dens produktion er en af ​​de mest miljøvenlige på grund af det forhold, at den forbudte freongas i alle europæiske lande og i de fleste indenlandske miljøorganisationer er blevet erstattet med butan, propan-butan og isobutan.Selvom det retfærdigt skal siges, at det er freon på grund af dets høje fordampningsvarme, der er ideelt til denne produktion, men af ​​sundheds skyld skal det opgives.

Resultatet er et gennemskinneligt materiale med store porer. Men dens trækstyrke er ringere end "tværbundet" polyethylenskum. Dette skyldes det faktum, at der ikke er nogen stærk binding mellem polymermolekyler. Denne indikator bestemmer IPE's anvendelsesområde.

Klassifikation

Polyethylenbaseret skum klassificeret i henhold til følgende egenskaber:

• type råmateriale;
• skummende metode;
• syning metode.

Til fremstilling af PPE anvendes LDPE- og HDPE-granulater såvel som forskellige sammensætninger baseret på dem. Den molekylære struktur af enhver type polyethylen gør det muligt at opnå materialer med forudsigelige egenskaber.

Ved produktion af polyethylenskum
to metoder til at skabe en gasformig fase anvendes:

1. Fysisk. Denne direkte indsprøjtning af gas (butan eller andre let mættede carbonhydrider) i råmassesmelten er den billigste metode til skumning. Det kræver dog brug af specialudstyr og overholdelse af øgede forebyggende brandsikkerhedsforanstaltninger.
2. Kemisk. Reagenser, der nedbrydes med frigivelse af gasser, indføres i råmaterialet. Kemisk skumning kan udføres på standardstøberi- og ekstruderingsudstyr. Sammensætningen af ​​additiverne bestemmes af kravene til densitet og cellestørrelse.

Moderne produktionsteknologier gør det muligt at opnå forskellige molekylære strukturer gasfyldt polyethylen:

1. Unstitched (NPE). Det opnås ved teknologien til fysisk skumning. Samtidig bevarer polyethylen den oprindelige struktur givet under syntesen. NPE er kendetegnet ved relativt lave styrkeegenskaber, og dets anvendelse er berettiget under forhold med ubetydelige mekaniske belastninger.
2. Kemisk tværbundet (HS-PPE). Teknologien inkluderer følgende trin: blanding af råmaterialer med skum- og tværbindingsreagenser, dannelse af det første matrixemne, trinvis opvarmning i en ovn. Varmebehandling fører til, at tværbinding finder sted mellem polymertrådene (tværbinding finder sted), og derefter opstår der gasdannelse. Produkter fremstillet af KhS-PPE har en finporet struktur, en mat overflade og højere mekaniske indikatorer sammenlignet med produkter fremstillet af PPE: styrke, rivestyrke, elasticitet, dvs. evnen til at vende tilbage til den tidligere tykkelse efter klemning.
3. Fysisk tværbundet (FS-PPE). Materialet indeholder ikke tværbindende additiver, og i stedet for det første trin af varmebehandling behandles matrixemnet med en elektronstrøm, som initierer tværbindingsprocessen. Evnen til at kontrollere antallet af tværbindinger giver dig mulighed for at variere materialets egenskaber og størrelsen på cellerne.

I modsætning til de fleste byggematerialer er polyethylenskum ikke markeret med styrkeindikatorer, men ved gennemsnitlig tæthed, dvs. vægtforholdet pr. Volumenhed (kg / m 3): 15, 25, 35, 50, 75, 100, .. . 500, som f.eks. Vist på billedet ovenfor.

"Tværbundet" polyethylenskum (PPE)

Der er to typer af dette materiale, afhængigt af den anvendte teknologi:

1. kemisk "tværbundet";
2. fysisk "syet".

Begge typer skummes i ovnen, men måden at danne stabile indre bindinger på molekylært niveau er forskellig. I den såkaldte kemiske "tværbinding" anvendes et kemisk reagens, og i det fysiske - en pulsstråleaccelerator, som regulerer materialets molekylære struktur på grund af strømmen af ​​elektroner.

Som et resultat opnås i begge tilfælde et materiale med temmelig små, lukkede celler, der er kendetegnet ved fremragende modstandsdygtighed over for stress.

Produktionsfaser

Produktionslinjen for PE-skum består af:

• ekstruder;
• kompressor til gasforsyning;
• køling linjer;
• emballage.

Afhængig af typen af ​​det endelige produkt kan udstyret kaldes posefremstilling, rørsyning osv.

Derudover anvendes flysaks og stansepresser i forskellige designs, støbemaskiner.

LDPE, HDPE-granulater eller sammensætninger baseret på dem læsses i modtagertragten.

Besætninger - den vigtigste type affald fra produktionen af ​​polyethylenskum - returneres til produktionscyklussen efter minimal forarbejdning.

Mange virksomheder bland primære råmaterialer med omgranulering.

De vigtigste krav til sekundære råmaterialer til produktion af opskummet polyethylen er fraværet af mekaniske urenheder, ensartethed i farve og gennemsnitlig molekylvægt med primær PE.

Hvis kravene er opfyldt, påvirkes det færdige produkts kvalitet, ydeevne og mekaniske egenskaber ikke.

Sammenlignende egenskaber

Hovedtræk	"Tværbundet" polyethylenskum	"Kablet" polyethylenskum
Tykkelse, mm	fra 0,5 til 15	fra 0,5 til 20
Massefylde, kg / m3	33(± 5)	25(± 5)
Arbejdstemperatur, ° С	fra -60 til +105	fra -60 til +75
Varmeledningsevne koefficient, W / (m • ° С)	0.031	0.045-0.055
Varmeabsorptionskoefficient, W / (m • ° С)	0,34	—
Vanddampgennemtrængelighed, mg / (m.h.Pa)	0.001 — 0.0015	0.003
Støjreduktionsindeks, dB, ikke mindre	18	—
Kompressionsstyrke ved 25% lineær deformation, MPa	0,035
Vandabsorption efter volumen ved fuld nedsænkning 96 timer,%	>1

En almindelig ulempe er, at i mangel af slukningsadditiver (flammehæmmende stoffer) er de brandfarlige.

Generelle positive egenskaber:

1. høj fugtmodstand
2. modstandsdygtighed over for aggressive medier - syre, olie, alkali osv.
3. fremragende interaktion med andre materialer;
4. nem installation;
5. let vægt
6. fuldstændigt fravær af en bestemt lugt
7. modstandsdygtighed over for mikrobiologiske virkninger
8. miljøsikkerhed og en lille mængde affald i produktionen.

Imidlertid er teknologierne til produktion af "tværbundet" polyethylenskum mere komplekse, derfor har det en række fordele i forhold til "ikke-tværbundet":

1. den har næsten 30% tættere struktur, hvilket sætter den i en langt mere fordelagtig position i forhold til lydisolering;
2. på grund af øget styrke og højere modstandsdygtighed over for UV-stråling end NPE har den en længere levetid;
3. dens varmeledningsevne er 20% lavere end NPE's;

1. højere mikrobiologisk resistens af materialet
2. modstandsdygtighed over for temperatur og mekanisk belastning
3. ufølsomhed over for organiske opløsningsmidler;
4. vibrationsmodstand;
5. høj deformationsstyrke.

Ikke desto mindre har NPE en ubestridelig fordel - en lav pris, der ofte fører til en stor fristelse for sælgere til kunstigt at blæse op i sine egenskaber og overføre det til et fuldt udbygget lydisoleret materiale, der anvendes i konstruktionen. Det er værd at bemærke, at i dag kan du finde en ret original anvendelse af polyethylenskum.

På grund af det faktum, at typerne af polyethylenskum undertiden adskiller sig meget markant, ville det være mere hensigtsmæssigt at overveje deres anvendelsesområder separat.

Grundlæggende egenskaber

De tekniske egenskaber ved opskummet PE er en syntese af egenskaberne ved polyethylener, bløde elastiske materialer med lavt smeltepunkt og skum med deres lette vægt og lave varmeledningsevne:

• Ligesom almindelig polyethylen er opskummet PE et brændbart materiale, hvis maksimale driftstemperatur ikke bør overstige + 102 ° C. Ved højere hastigheder smelter den.
• Ved lave temperaturer, selv når det sænkes til -60 ° C, bevarer polyethylenskum alle dets egenskaber, herunder styrke og elasticitet.
• Produktets varmeledningsevne er meget lav, det er 0,038-0,039 W / m * K, hvilket giver produkter fra det en særlig høj varmeisoleringskoefficient.
• I direkte kontakt med vand absorberer opskummet PE det ikke mere end 1-3,5% af dets volumen pr. Måned.
• Skummet polyethylen er meget modstandsdygtig over for kemisk aktive medier, især over for olie og benzinprodukter.
• Nedbrydes ikke i et biologisk aktivt miljø (rådner ikke, egner sig ikke til bakterier og svampe).
• Absorberer perfekt lyde, så PPE kan bruges til støjisolering.
• Absolut giftfri, selv under brænding.
• Let at transportere og installere,
• Slidstærk og holdbar op til 80 - 100 års service.

INTERESSANT! Med hensyn til varmeledningsevne og følgelig mulighederne for varmeisolering kan opskummet polyethylen blive et glimrende alternativ til mange populære varmeisolatorer: PPE 1 cm tyk kan erstatte 5 cm mineraluld eller 15 cm murværk.

ulemper

En negativ egenskab ved opskummet PE er dens intolerance over for ultraviolette stråler. Direkte udsættelse for sollys har en destruktiv virkning på det, derfor bør både opbevaring og anvendelse af polyethylenskum ske på et sted, der er beskyttet mod lys. Ellers skal selve materialet indeholde beskyttelse, i det mindste i form af en uigennemsigtig film.

Anvendelsesområde for "ikke-tværbundet" polyethylenskum (NPE)

1. Denne type kan ikke prale af en lang række applikationer direkte i konstruktionen. Imidlertid gør dets egenskaber det absolut uundværligt i produktemballage, hvilket indikerer fravær af toksicitet.
2. På trods af at brugen af ​​en IPE under en punktbelastning er fyldt med brud på grund af luftfyldte celler, bruges den i vid udstrækning til emballering af ethvert elektronisk udstyr, glasprodukter, emballeringsmøbler, fade osv.
3. Som et pakkemateriale er NPE meget praktisk. Det dæmper selv flere stødbelastninger godt. Desuden forringes det slet ikke. Dette er den mest værdifulde kvalitet ved transport af alle slags varer. Det bruges både som et polstringsmateriale og som et indpakningsmateriale. Det erstattede hurtigt bølgepap og bobleplast, der tegner sig for 90% af emballagemarkedet i dag.
4. En anden fordel er, at den på grund af sin fine boblestruktur og blødhed er i stand til at opsamle noget teknisk affald, der sætter sig på overfladen af ​​materialet under på- og aflæsning, undtagen den efterfølgende mulighed for affaldskontakt med overfladen;
5. NPE bruges endda som isolering mod vand, damp, kondensat og strukturbåren støj. Men det skal bemærkes, at dette kun er i de tilfælde, hvor der ikke er kraftige lejebelastninger og høje temperaturer;
6. Også med lave kvalitetskrav bruges det i maskinteknik og endda konstruktion som et varmeisolerende materiale;
7. Det bruges som reflekterende isolering for at fastholde varmen i huset og som et resultat reducere energiomkostningerne;
8. Det bruges som underlag til lamineret parket for at udjævne overfladen;
9. NPE produceres i forskellige tykkelser (se tabel) og i forskellige formater - i ruller, ark, i form af polyethylenskumnet. Der er også folie og lamineret EPS. Derfor er der et valg afhængigt af den aktuelle opgave;
10. Dens lave omkostninger gør det muligt at bruge den til produktion af engangsprodukter.

I EU-landene er anvendelsesområdet strengt taget begrænset til emballage.

Tekniske egenskaber og forbrugeregenskaber

Polyethylenskum - hvad er det, og hvilke egenskaber har det? For at besvare dette spørgsmål skal du huske hovedegenskaben ved ethvert materiale med en opskummet struktur - evnen til at bevare varmen inde i sig selv og forhindre dets tab.

Varmeisolering betragtes som det vigtigste forbrugerkarakteristika ved dette materiale, hvilket gjorde det muligt først og fremmest at bruge det i byggebranchen.

Derudover har polymeren en række egenskaber:

• let vægt. På grund af denne egenskab anvendes materialet i vid udstrækning i alle områder, hvor en lille masse ikke giver en væsentlig belastning på støtteelementerne og ikke øger vægten af ​​det færdige produkt eller struktur;
• ikke underlagt forfald. En vigtig kvalitet, der gør det muligt for polymeren at blive anvendt i den ydre isolering af rørledninger og bygninger såvel som på steder med et tropisk klima og et aggressivt mikrobiologisk miljø;
• en bred vifte af driftstemperaturer gør det muligt at bruge skum i forskellige klimazoner;
• økologisk renhed og kemisk inaktivitet garanterer, at materialet under drift ikke frigiver toksiner og kræftfremkaldende stoffer.

Ud over de ovennævnte egenskaber har polyethylenskum en lav vandabsorptionskoefficient (mindre end 2%), gode støjisoleringsegenskaber og let forarbejdning.

Skummet polyethylen og aspekter af dets sikkerhed

Polyethylenskum har fundet aktiv anvendelse i produktionen af ​​en bred vifte af forskellige produkter. Dens anvendelse på husholdningsniveau er helt sikker. Det er kun vigtigt ikke at gå ud over grænseværdierne. Opvarmning op til +110 grader eller mere kan føre til alvorlige konsekvenser. Forbrænding af polyethylenskum ledsages af frigivelse af farlige stoffer, og nedbrydningsprocessen af ​​dette materiale tager cirka 200 år. Dette indikerer direkte dets levetid, men opfattes negativt set fra indvirkningen på jordens økologi.