Polietileno espumado: fabricación, propiedades y aplicación.

El polietileno espumado es un aislante de calor, ruido y humedad único, que ahora tiene una popularidad envidiable. La combinación ingeniosamente simple de polietileno y aire, al final, da un ahorro de calor del 70% en términos de construcción, aunque su alcance está lejos de limitarse a esto. <. P>

Es este material el que combina con éxito bajo costo y gran eficiencia. Al mismo tiempo, sin perjuicio de la salud y la vida de las personas. Las mismas características han ampliado el ámbito de aplicación del polietileno espumado desde las industrias de la construcción, la ingeniería mecánica, la medicina, el calzado y los artículos de cuero hasta el embalaje.

Tipos por método de producción

Para simplificar la explicación, la espuma de polietileno se divide en "reticulada" y "no reticulada" según el método de producción, aunque las tecnologías utilizadas para cada tipo pueden ser diferentes. La principal diferencia entre los materiales obtenidos es que durante la producción, la estructura molecular de la espuma de polietileno "no reticulada" no cambia, a diferencia de la "reticulada", aunque ambos materiales se denominan espumados.

Cada uno de los tipos de material obtenidos tiene una serie de características distintivas y, como resultado, un campo de aplicación ligeramente diferente. La tecnología de "cosido" se refiere al proceso de reticulación de unidades moleculares en una región tridimensional con células anchas.

Selección de respaldo de espuma de polietileno.

Tipo de revestimiento de suelo

Al elegir un respaldo de espuma de polietileno, es necesario tener en cuenta qué tipo de revestimiento de piso lo usará debajo.

El respaldo de espuma de polietileno se selecciona de acuerdo con los siguientes criterios:

1. 
   La base no debe ser muy fina, porque puede que no dé el efecto deseado, pero si la base es demasiado gruesa, saltará al caminar.

2. Para un laminado de siete milímetros, el grosor del respaldo debe ser de aproximadamente dos milímetros.
3. Para recubrimientos gruesos (hasta aproximadamente ocho o nueve o incluso más milímetros), se debe seleccionar un sustrato de al menos tres milímetros.

Características del montaje de un sustrato de espuma de polietileno.

Colocar un respaldo de espuma de polietileno no es nada difícil, pero se deben seguir varias reglas:

1. Antes de colocar el contrapiso, es necesario nivelar y secar bien el contrapiso;
2. Si el piso está nivelado con cemento - regla de concreto, primero debe verificar el porcentaje de humedad.
3. El sustrato de lámina debe colocarse con el lado de la lámina hacia arriba y aislado del cableado eléctrico que pueda colocarse junto a él;

Para evitar el desplazamiento de las láminas de soporte de espuma de polietileno y garantizar una buena impermeabilización, se coloca de un extremo a otro y no se superpone. Y también todas las juntas (costuras) deben pegarse con cinta adhesiva, es decir, cinta.

Bueno, le contamos sobre un material como el polietileno expandido, (más precisamente, sobre un sustrato hecho de este material) sobre los matices de su instalación y cualidades técnicas, y esperamos que este artículo le sea útil. ¡Le deseamos mucha suerte en sus esfuerzos y paciencia!

Espuma de polietileno "no reticulado" (NPE)

Se obtiene utilizando un agente de expansión físico, por el método de extrusión, o, más simplemente, por el método de espumación de un material polimérico con una mezcla de gases, que posteriormente se reemplaza por aire ordinario.

Su producción es una de las más respetuosas con el medio ambiente debido a que el gas freón prohibido en todos los países europeos y en la mayoría de las organizaciones ambientales nacionales ha sido reemplazado con éxito por butano, propano-butano e isobutano.Aunque, para ser justos, hay que decir que es el freón, por su alto calor de vaporización, el ideal para esta producción, pero por el bien de la salud hay que abandonarlo.

El resultado es un material translúcido de poros grandes. Pero su resistencia a la tracción es inferior a la espuma de polietileno "reticulado". Esto se debe al hecho de que no existe un vínculo fuerte entre las moléculas de polímero. Este indicador determina el área de aplicación del IPE.

Clasificación

Espuma a base de polietileno clasificado según las siguientes características:

• tipo de materia prima;
• método de formación de espuma;
• método de costura.

Para la fabricación de PPE, se utilizan gránulos de LDPE y HDPE, así como diversas composiciones a base de ellos. La estructura molecular de cualquier tipo de polietileno permite obtener materiales con propiedades predecibles.

En la producción de espuma de polietileno.
Se aplican dos métodos para crear una fase gaseosa.:

1. Físico. Esta inyección directa de gas (butano u otros hidrocarburos saturados ligeros) en la materia prima fundida es el método más económico de formación de espuma. Sin embargo, requiere el uso de equipo especializado y el cumplimiento de mayores medidas preventivas de seguridad contra incendios.
2. Químico. Los reactivos que se descomponen con la liberación de gases se introducen en la materia prima. La formación de espuma química se puede realizar en equipos estándar de fundición y extrusión. La composición de los aditivos está determinada por los requisitos de densidad y tamaño de celda.

Las tecnologías de producción modernas permiten obtener varias estructuras moleculares polietileno relleno de gas:

1. Sin coser (NPE). Se obtiene mediante la tecnología de la espumación física. Al mismo tiempo, el polietileno conserva la estructura original dada durante la síntesis. NPE se distingue por características de resistencia relativamente bajas y su uso está justificado en condiciones de cargas mecánicas insignificantes.
2. Reticulado químicamente (HS-PPE). La tecnología incluye las siguientes etapas: mezcla de materias primas con reactivos espumantes y reticulantes, formación del blanco de matriz inicial, calentamiento escalonado en un horno. El tratamiento térmico conduce al hecho de que se produce una reticulación entre los hilos del polímero (se produce la reticulación) y luego se produce la formación de gases. Los productos hechos de CS-PPE tienen una estructura de poros finos, una superficie mate e indicadores mecánicos más altos en comparación con los productos hechos de PSE: resistencia, resistencia al desgarro, elasticidad, es decir. la capacidad de volver al espesor anterior después de apretar.
3. Físicamente reticulado (FS-PPE). El material no contiene aditivos reticulantes y, en lugar de la primera etapa de tratamiento térmico, el blanco de la matriz se trata con un flujo de electrones, que inicia el proceso de reticulación. La capacidad de controlar el número de enlaces cruzados le permite variar las características del material y el tamaño de las celdas.

A diferencia de la mayoría de los materiales de construcción, la espuma de polietileno no está marcada por indicadores de resistencia, sino por densidad promedio, es decir, la relación de peso por unidad de volumen (kg / m 3): 15, 25, 35, 50, 75, 100, .. 500, como se muestra en la foto de arriba, por ejemplo.

Espuma de polietileno "reticulado" (PPE)

Existen dos tipos de este material, según la tecnología utilizada:

1. químicamente "reticulado";
2. físicamente "cosido".

Ambos tipos se espuman en el horno, pero la forma de formar enlaces internos estables a nivel molecular es diferente. En el llamado "entrecruzamiento" químico se utiliza un reactivo químico, y en el físico - un acelerador de haz de pulso, que regula la estructura molecular del material debido al flujo de electrones.

Como resultado, en ambos casos, se obtiene un material con células cerradas bastante pequeñas, que se distingue por una excelente resistencia al estrés.

Etapas de producción

La línea de producción de espuma de PE consta de:

• extrusora
• compresor para suministro de gas;
• líneas de enfriamiento;
• embalaje.

Dependiendo del tipo de producto final, el equipo puede denominarse fabricación de bolsas, costura de tuberías, etc.

Además, se utilizan cizallas voladoras y punzonadoras de varios diseños, máquinas de moldeo.

Los gránulos de LDPE, HDPE o composiciones a base de ellos se cargan en la tolva de recepción.

Los recortes, el principal tipo de desperdicio de la producción de espuma de polietileno, se devuelven al ciclo de producción después de un procesamiento mínimo.

Muchas empresas mezclar materias primas primarias con regranular.

Los principales requisitos de las materias primas secundarias para la producción de polietileno espumado son la ausencia de impurezas mecánicas, uniformidad en el color y peso molecular medio con PE primario.

Si se cumplen los requisitos, la calidad, el rendimiento y las propiedades mecánicas del producto terminado no se ven afectadas.

Características comparativas

Características principales	Espuma de polietileno "reticulado"	Espuma de polietileno "cableada"
Espesor, mm	de 0,5 a 15	de 0,5 a 20
Densidad, kg / m3	33(± 5)	25(± 5)
Temperatura de trabajo, ° С	de -60 a +105	de -60 a +75
Coeficiente de conductividad térmica, W / (m • ° С)	0.031	0.045-0.055
Coeficiente de absorción de calor, W / (m • ° С)	0,34	—
Permeabilidad al vapor de agua, mg / (m.h.Pa)	0.001 — 0.0015	0.003
Índice de reducción de ruido de impacto, dB, no menos	18	—
Resistencia a la compresión al 25% de deformación lineal, MPa	0,035
Absorción de agua por volumen en inmersión total 96 h,%	>1

Una desventaja común es que, en ausencia de aditivos extintores (retardadores de fuego), son inflamables.

Características positivas generales:

1. alta resistencia a la humedad;
2. resistencia a medios agresivos: ácido, aceite, álcali, etc.;
3. excelente interacción con otros materiales;
4. facilidad de instalación;
5. peso ligero
6. ausencia completa de un olor específico;
7. resistencia a los efectos microbiológicos;
8. seguridad ambiental y una pequeña cantidad de residuos en la producción.

Sin embargo, las tecnologías para la producción de espuma de polietileno "reticulado" son más complejas, por lo que tiene una serie de ventajas sobre las "no reticuladas":

1. en casi un 30% tiene una estructura más densa, lo que la coloca en una posición mucho más ventajosa en materia de aislamiento acústico;
2. debido a una mayor resistencia y mayor resistencia a la radiación UV que NPE, tiene una vida útil más larga;
3. su conductividad térmica es un 20% menor que la del NPE;

1. mayor resistencia microbiológica del material;
2. resistencia a la temperatura y al estrés mecánico;
3. insensibilidad a los disolventes orgánicos;
4. resistencia de vibracion;
5. alta resistencia a la deformación.

Sin embargo, NPE tiene una ventaja innegable: un precio bajo, que a menudo conduce a una gran tentación para que los vendedores inflen artificialmente sus características, haciéndolo pasar por un material insonorizado en toda regla utilizado en la construcción. Vale la pena señalar que hoy puede encontrar un uso bastante original de espuma de polietileno.

Debido al hecho de que las características de los tipos de espuma de polietileno a veces difieren de manera muy significativa, sería más conveniente considerar sus áreas de aplicación por separado.

Propiedades básicas

Las características técnicas del PE espumado son una síntesis de las propiedades de los polietilenos, materiales elásticos blandos de bajo punto de fusión y espumas de peso ligero y baja conductividad térmica:

• Al igual que el polietileno ordinario, el PE espumado es un material combustible, cuya temperatura máxima de funcionamiento no debe exceder los + 102 ° C. A velocidades más altas, se derretirá.
• A bajas temperaturas, incluso cuando se reduce a -60 ° C, la espuma de polietileno conservará todas sus propiedades, incluida la resistencia y la elasticidad.
• La conductividad térmica de este producto es muy baja, es de 0.038-0.039 W / m * K, lo que le da a los productos un coeficiente de aislamiento térmico particularmente alto.
• En contacto directo con el agua, el PE espumado no lo absorbe más del 1-3,5% de su volumen por mes.
• El polietileno espumado es muy resistente a los medios químicamente activos, en particular a los productos derivados del petróleo y el petróleo.
• No se degrada en un ambiente biológicamente activo (no se pudre, no se presta a la acción de bacterias y hongos).
• Absorbe perfectamente los sonidos, por lo que el PPE se puede utilizar para aislar el ruido.
• Absolutamente no tóxico, incluso mientras se quema.
• Fácil de transportar e instalar,
• Resistente al desgaste y duradero hasta 80 - 100 años de servicio.

¡INTERESANTE! En términos de conductividad térmica y, en consecuencia, las posibilidades de aislamiento térmico, el polietileno espumado puede convertirse en una excelente alternativa a muchos aislantes térmicos populares: el EPP de 1 cm de espesor puede reemplazar 5 cm de lana mineral o 15 cm de albañilería.

desventajas

Una propiedad negativa del PE espumado es su intolerancia a los rayos ultravioleta. La exposición directa a la luz solar tiene un efecto destructivo sobre ella, por lo que tanto el almacenamiento como el uso de espuma de polietileno deben realizarse en un lugar protegido de la luz. De lo contrario, el propio material debe contener protección, al menos en forma de película opaca.

Alcance de la espuma de polietileno "no reticulada" (NPE)

1. Este tipo no puede presumir de una amplia gama de aplicaciones directamente en la construcción. Sin embargo, sus propiedades lo hacen absolutamente insustituible en el empaque del producto, lo que indica la ausencia de toxicidad.
2. A pesar de que, debido a las celdas llenas de aire, el uso de IPE bajo una carga puntual está plagado de rupturas, se usa ampliamente para empacar cualquier equipo electrónico, productos de vidrio, empacar muebles, platos, etc.
3. Como material de embalaje, NPE es muy conveniente. Amortigua bien incluso las cargas de choque múltiples. Además, no se deteriora en absoluto. Esta es la cualidad más valiosa al transportar todo tipo de artículos. Se utiliza tanto como material de acolchado como como material de envoltura. Reemplazó rápidamente el cartón ondulado y el plástico de burbujas, lo que representa el 90% del mercado de envases en la actualidad.
4. Otra ventaja es que debido a su estructura de burbuja fina y suavidad, es capaz de recoger algunos detritos técnicos que se depositan en la superficie del material durante la carga y descarga, eliminando la posibilidad posterior de que los detritos entren en contacto con la superficie;
5. El NPE incluso se utiliza como aislamiento contra el agua, el vapor, la condensación y el ruido transmitido por la estructura. Pero, debe tenerse en cuenta que esto es solo en aquellos casos en los que no hay cargas de cojinetes potentes y altas temperaturas;
6. Además, con requisitos de baja calidad, se utiliza en ingeniería mecánica e incluso en la construcción como material aislante del calor;
7. Se utiliza como aislamiento reflectante para retener el calor en la casa y, como resultado, reducir los costos de energía;
8. Se utiliza como sustrato de parquet laminado para nivelar la superficie;
9. NPE se produce en diferentes espesores (ver tabla) y en diferentes formatos: en rollos, láminas, en forma de malla de espuma de polietileno. También hay láminas y EPS laminado. Por lo tanto, existe una opción en función de la tarea en cuestión;
10. Su bajo costo permite su uso para la producción de productos desechables.

En los países de la UE, el ámbito de su aplicación se limita estrictamente solo al embalaje.

Características técnicas y de consumo

Espuma de polietileno: ¿qué es y qué propiedades tiene? Para responder a esta pregunta, debe recordar la propiedad principal de cualquier material con una estructura de espuma: la capacidad de retener el calor dentro de sí mismo y evitar su pérdida.

El aislamiento térmico se considera la principal característica de consumo de este material, lo que hizo posible, en primer lugar, su uso en la industria de la construcción.

Además, el polímero tiene una serie de características:

• peso ligero. Debido a esta propiedad, el material se usa ampliamente en todas las áreas donde una pequeña masa no ejerce una carga significativa sobre los elementos de soporte y no aumenta el peso del producto terminado o la estructura;
• no sujeto a la descomposición. Una cualidad importante que permite que el polímero sea utilizado en el aislamiento externo de tuberías y edificios, así como en lugares con clima tropical y ambiente microbiológico agresivo;
• una amplia gama de temperaturas de funcionamiento permite utilizar espuma en diferentes zonas climáticas;
• La pureza ecológica y la inercia química garantizan que durante la operación el material no liberará toxinas y carcinógenos.

Además de las propiedades anteriores, la espuma de polietileno tiene un bajo coeficiente de absorción de agua (menos del 2%), buenas propiedades de aislamiento acústico y facilidad de procesamiento.

Polietileno espumado y aspectos de su seguridad.

La espuma de polietileno ha encontrado un uso activo en la producción de una amplia gama de productos diferentes. Su uso a nivel doméstico es completamente seguro. Solo es importante no ir más allá de las temperaturas límite. Calentar hasta +110 grados o más puede tener consecuencias graves. La combustión de la espuma de polietileno va acompañada de la liberación de sustancias peligrosas, y el proceso de descomposición de este material tarda unos 200 años. Esto indica directamente su longevidad, pero se percibe negativamente desde el punto de vista del impacto en la ecología de la tierra.