Разпенен полиетилен: производство, свойства и приложение

Разпененият полиетилен е уникален изолатор на топлина, шум и влага, който сега има завидна популярност. Гениално простата комбинация от полиетилен и въздух в крайна сметка дава спестяване на топлина от 70% по отношение на конструкцията, въпреки че обхватът й далеч не е ограничен до това. <. P>

Именно този материал успешно съчетава ниска цена и голяма ефективност. В същото време, без да се засяга здравето и живота на хората. Същите характеристики разшириха обхвата на приложение на разпенен полиетилен от строителството, машиностроенето, медицината, обувната промишленост и кожената промишленост до опаковката.

Видове по производствен метод

За простота на обяснението полиетиленовата пяна се разделя на "омрежена" и "не-омрежена" според производствения метод, въпреки че използваните технологии за всеки тип могат да бъдат различни. Основната разлика между получените материали е, че по време на производството молекулната структура на "несвързаната" полиетиленова пяна не се променя, за разлика от "омрежената", въпреки че и двата материала се наричат ​​разпенени.

Всеки от получените видове материали има редица отличителни черти и в резултат на това малко по-различно поле на приложение. Технологията на "зашиване" се отнася до процеса на омрежване на молекулни единици в триизмерна област с широки клетки.

Избор на подложка от полиетиленова пяна

Тип подово покритие

Когато избирате подложка от полиетиленова пяна, е необходимо да вземете предвид за какъв вид подово покритие ще я използвате.

Подложката от полиетиленова пяна е избрана съгласно следните критерии:

1. 
   Подложката не трябва да е много тънка, защото може да не даде желания ефект, но ако подложката е твърде дебела, тогава тя ще извира при ходене.

2. За седем милиметров ламинат дебелината на подложката трябва да бъде приблизително два милиметра.
3. За по-дебели покрития (до около осем или девет или дори повече милиметри) трябва да се избере субстрат от поне три милиметра.

Характеристики на монтиране на подложка от полиетиленова пяна

Полагането на подложка от полиетиленова пяна не е никак трудно, но трябва да се спазват няколко правила:

1. Преди полагане на основата е необходимо основата да се изравни и изсуши добре;
2. Ако подът е изравнен с цименто-бетонна замазка, първо трябва да проверите процента на неговата влага.
3. Основата на фолиото трябва да се полага с фолиото нагоре и да се изолира от електрическата инсталация, която може да бъде положена наблизо;

За да се предотврати изместването на подложните листове от полиетиленова пяна и да се осигури добра хидроизолация, той се полага от край до край и не се припокрива. И също така всички фуги (шевове) трябва да бъдат залепени с лепяща лента, тоест лента.

Е, ние ви разказахме за такъв материал като експандиран полиетилен (по-точно за субстрат, направен от този материал) за нюансите на неговата инсталация и технически качества и се надяваме, че тази статия ще ви бъде полезна. Пожелаваме ви късмет във вашите начинания и търпение!

"Несшита" полиетиленова пяна (NPE)

Получава се с помощта на физически разпенващ агент, чрез метода на екструзия или, по-просто, чрез метода на разпенване на полимерен материал с газова смес, който впоследствие се заменя с обикновен въздух.

Производството му е едно от най-екологичните, поради факта, че забраненият във всички европейски страни и в повечето местни екологични организации газ фреон е успешно заменен с бутан, пропан-бутан и изобутан.Въпреки че, справедливостта трябва да се каже, че именно фреонът, поради високата си топлина на изпаряване, е идеален за това производство, но в името на здравето трябва да бъде изоставен.

Резултатът е полупрозрачен материал с големи пори. Но якостта му на опън е по-ниска от "омрежената" полиетиленова пяна. Това се дължи на факта, че няма силна връзка между полимерните молекули. Този индикатор определя областта на приложение на IPE.

Класификация

Пяна на полиетиленова основа класифицирани според следните характеристики:

• вид суровина;
• метод на разпенване;
• метод на шевове.

За производството на ЛПС се използват гранули LDPE и HDPE, както и различни състави на тяхна основа. Молекулярната структура на всякакъв вид полиетилен прави възможно получаването на материали с предсказуеми свойства.

При производството на полиетиленова пяна
прилагат се два метода за създаване на газообразна фаза:

1. Физически. Това директно впръскване на газ (бутан или други леки наситени въглеводороди) в стопилката на суровината е най-евтиният метод за разпенване. Това обаче изисква използването на специализирано оборудване и спазване на повишените превантивни мерки за пожарна безопасност.
2. Химически. Реагентите, които се разлагат с отделянето на газове, се въвеждат в суровината. Химичното разпенване може да се извърши на стандартно леярно и екструзионно оборудване. Съставът на добавките се определя от изискванията за плътност и размер на клетките.

Съвременните производствени технологии дават възможност за получаване различни молекулярни структури напълнен с газ полиетилен:

1. Несшит (NPE). Получава се по технологията на физическото разпенване. В същото време полиетиленът запазва оригиналната структура, дадена по време на синтеза. NPE се отличава с относително ниски якостни характеристики и използването му е оправдано при условия на незначителни механични натоварвания.
2. Химически омрежена (HS-PPE). Технологията включва следните етапи: смесване на суровини с пенообразуващи и омрежващи реагенти, образуване на първоначалната заготовка на матрицата, стъпково нагряване в пещ. Термичната обработка води до факта, че се получава омрежване между полимерните нишки (възниква омрежване) и след това се получава образуване на газ. Продуктите от KhS-PPE имат фино-пореста структура, матова повърхност и по-високи механични показатели в сравнение с продуктите от PPE: якост, устойчивост на разкъсване, еластичност, т.е. възможността за връщане към предишната дебелина след изстискване.
3. Физически омрежена (FS-PPE). Материалът не съдържа омрежващи добавки и вместо първия етап на топлинна обработка, заготовката на матрицата се обработва с електронен поток, който инициира процеса на омрежване. Възможността за контрол на броя на омрежванията ви позволява да променяте характеристиките на материала и размера на клетките.

За разлика от повечето строителни материали, полиетиленовата пяна се маркира не с показатели за якост, а със средна плътност, т.е. съотношението на теглото на единица обем (kg / m 3): 15, 25, 35, 50, 75, 100, .. 500, както е показано на снимката по-горе например.

"Омрежена" полиетиленова пяна (ЛПС)

В зависимост от използваната технология има два вида този материал:

1. химически "омрежена";
2. физически "зашити".

И двата вида се разпенват във фурната, но начинът за образуване на стабилни вътрешни връзки на молекулярно ниво е различен. В така нареченото химическо „омрежване“ се използва химичен реагент, а във физическия - ускорител на импулсен лъч, който регулира молекулярната структура на материала поради потока на електроните.

В резултат и в двата случая се получава материал с доста малки, затворени клетки, който се отличава с отлична устойчивост на стрес.

Производствени етапи

Линията за производство на PE пяна се състои от:

• екструдер;
• компресор за подаване на газ;
• охладителни линии;
• опаковка.

В зависимост от вида на крайния продукт, оборудването може да се нарече изработка на торби, зашиване на тръби и др.

Освен това се използват летящи ножици и щанцоващи преси с различен дизайн, формовъчни машини.

LDPE, HDPE гранули или състави на тяхна основа се зареждат в приемния бункер.

Изрязването - основният вид отпадъци от производството на полиетиленова пяна - се връща в производствения цикъл след минимална обработка.

Много бизнеси смесете първичните суровини с прегранулирайте.

Основните изисквания към вторичните суровини за производството на разпенен полиетилен са отсъствието на механични примеси, еднородност в цвета и средно молекулно тегло с първичен PE.

Ако изискванията са изпълнени, качеството, експлоатационните и механичните свойства на крайния продукт не се засягат.

Сравнителни характеристики

Основни характеристики	"Омрежена" полиетиленова пяна	"Кабелна" полиетиленова пяна
Дебелина, мм	от 0,5 до 15	от 0,5 до 20
Плътност, kg / m3	33(± 5)	25(± 5)
Работна температура, ° С	от -60 до +105	от -60 до +75
Коефициент на топлопроводимост, W / (m • ° С)	0.031	0.045-0.055
Коефициент на топлопоглъщане, W / (m • ° С)	0,34	—
Пропускливост на водната пара, mg / (m.h.Pa)	0.001 — 0.0015	0.003
Индекс за намаляване на удара, dB, не по-малко	18	—
Якост на натиск при 25% линейна деформация, МРа	0,035
Обемно поглъщане на вода при пълно потапяне 96 h,%	>1

Често срещан недостатък е, че при липса на пожарогасителни добавки (огнезащитни вещества) те са запалими.

Общи положителни характеристики:

1. висока устойчивост на влага;
2. устойчивост на агресивни среди - киселини, масла, основи и др .;
3. отлично взаимодействие с други материали;
4. лекота на монтаж;
5. леко тегло;
6. пълна липса на специфична миризма;
7. устойчивост на микробиологични ефекти;
8. екологична безопасност и малко количество отпадъци в производството.

Технологиите за производство на "омрежена" полиетиленова пяна обаче са по-сложни, поради което тя има редица предимства пред "не-омрежената":

1. с почти 30% има по-плътна структура, което го поставя в много по-изгодно положение по отношение на шумоизолацията;
2. поради повишената якост и по-висока устойчивост на UV лъчение от тази на NPE, той има по-дълъг експлоатационен живот;
3. неговата топлопроводимост е с 20% по-ниска от тази на NPE;

1. по-висока микробиологична устойчивост на материала;
2. устойчивост на температура и механични натоварвания;
3. нечувствителност към органични разтворители;
4. устойчивост на вибрации;
5. висока якост на деформация.

Независимо от това, NPE има неоспоримо предимство - ниска цена, което често води до голямо изкушение за продавачите да надуят изкуствено характеристиките му, представяйки го като пълноценен звукоизолиращ материал, използван в строителството. Струва си да се отбележи, че в наши дни можете да намерите доста оригинално приложение на полиетиленова пяна.

Поради факта, че характеристиките на видовете полиетиленова пяна понякога се различават много значително, би било по-целесъобразно техните области на приложение да се разглеждат отделно.

Основни свойства

Техническите характеристики на разпенения ПЕ са синтез на свойствата на полиетилените, меките еластични материали с ниска точка на топене и пяните с тяхното леко тегло и ниска топлопроводимост:

• Подобно на обикновения полиетилен, разпененият PE е запалим материал, чиято максимална работна температура не трябва да надвишава + 102 ° C. При по-високи темпове той ще се стопи.
• При ниски температури, дори когато е понижена до -60 ° C, полиетиленовата пяна ще запази всичките си свойства, включително здравина и еластичност.
• Топлопроводимостта на този продукт е много ниска, тя е 0,038-0,039 W / m * K, което придава на продуктите от него особено висок коефициент на топлоизолация.
• При директен контакт с вода, разпененият PE го абсорбира не повече от 1-3,5% от обема си на месец.
• Разпененият полиетилен е много устойчив на химически активни среди, по-специално на петролни и петролни продукти.
• Не се разпада в биологично активна среда (не гние, не се поддава на действието на бактерии и гъбички).
• Перфектно абсорбира звуците, така че ЛПС може да се използва за шумоизолация.
• Абсолютно нетоксичен, дори докато гори.
• Лесен за транспортиране и инсталиране,
• Устойчив на износване и издръжлив до 80 - 100 години експлоатация.

ИНТЕРЕСНО! По отношение на топлопроводимостта и съответно възможностите за топлоизолация, разпененият полиетилен може да се превърне в отлична алтернатива на много популярни топлоизолатори: ЛПС с дебелина 1 см може да замени 5 см минерална вата или 15 см тухлена зидария.

недостатъци

Отрицателно свойство на разпенения PE е неговата непоносимост към ултравиолетовите лъчи. Директното излагане на слънчева светлина има разрушителен ефект върху него, поради което както съхраняването, така и използването на полиетиленова пяна трябва да се извършва на места, защитени от светлина. В противен случай самият материал трябва да съдържа защита, поне под формата на непрозрачен филм.

Обхват на "несвързана" полиетиленова пяна (NPE)

1. Този тип не може да се похвали с широк спектър от приложения директно в строителството. Неговите свойства обаче го правят абсолютно незаменим в опаковката на продукта, което показва липсата на токсичност.
2. Въпреки факта, че поради напълнените с въздух клетки, използването на IPE при точково натоварване е изпълнено с разкъсвания, то се използва широко за опаковане на всяко електронно оборудване, стъклени продукти, опаковъчни мебели, съдове и т.н.
3. Като опаковъчен материал NPE е много удобен. Той добре намалява дори многократните ударни товари. Той обаче изобщо не се влошава. Това е най-ценното качество при транспортиране на всякакви предмети. Използва се както като амортизиращ материал, така и като опаковъчен материал. Той бързо замени велпапето и балонното фолио, което представлява 90% от пазара на опаковки днес.
4. Друго предимство е, че поради своята фино-мехурчеста структура и мекота, той е в състояние да улавя някои технически отломки, които се утаяват на повърхността на материала по време на операциите по товарене и разтоварване, като изключва последващата възможност за контакт на отломки с повърхността;
5. NPE се използва дори като изолация срещу вода, пара, кондензат и структурен шум. Но трябва да се отбележи, че това е само в случаите, когато няма мощни натоварвания на лагери и високи температури;
6. Също така, с ниски изисквания за качество, той се използва в машиностроенето и дори строителството като топлоизолационен материал;
7. Използва се като отразяваща изолация за задържане на топлина в къщата и в резултат на това намалява разходите за енергия;
8. Използва се като субстрат за ламиниран паркет за изравняване на повърхността;
9. NPE се произвежда с различна дебелина (виж таблицата) и в различни формати - на рула, листове, под формата на пяна от полиетиленова мрежа. Има и фолио и ламиниран EPS. Следователно има избор в зависимост от разглежданата задача;
10. Ниската му цена позволява да се използва за производството на продукти за еднократна употреба.

В страните от ЕС обхватът на приложението му е строго ограничен само до опаковките.

Технически и потребителски характеристики

Полиетиленова пяна - какво е това и какви свойства има? За да отговорите на този въпрос, трябва да запомните основното свойство на всеки материал с разпенена структура - способността да задържа топлината вътре в себе си и да предотврати загубата му.

Топлоизолацията се счита за основната потребителска характеристика на този материал, което позволи, на първо място, да се използва в строителната индустрия.

В допълнение, полимерът има редица характеристики:

• леко тегло. Поради това свойство материалът се използва широко във всички области, където малка маса не дава значително натоварване на носещите елементи и не увеличава теглото на крайния продукт или конструкция;
• не подлежи на гниене. Важно качество, което позволява полимерът да се използва при външната изолация на тръбопроводи и сгради, както и на места с тропически климат и агресивна микробиологична среда;
• широкият диапазон на работните температури дава възможност да се използва пяна в различни климатични зони;
• екологичната чистота и химическата инертност гарантира, че по време на работа материалът няма да отделя токсини и канцерогени.

В допълнение към горните свойства, полиетиленовата пяна има нисък коефициент на водопоглъщане (под 2%), добри шумоизолационни свойства и лекота на обработка.

Разпенен полиетилен и аспекти на неговата безопасност

Полиетиленовата пяна е намерила активно приложение в производството на широка гама от различни продукти. Използването му на ниво домакинство е напълно безопасно. Важно е само да не надхвърляте граничните температури. Нагряването до +110 градуса или повече може да доведе до сериозни последици. Изгарянето на полиетиленова пяна е придружено от отделяне на опасни вещества, а процесът на разлагане на този материал отнема около 200 години. Това директно показва дълголетието му, но се възприема негативно от гледна точка на въздействието върху екологията на Земята.