Монтажная пена температура использования: Правила работы с монтажной пеной

Содержание

Правила работы с монтажной пеной

Идеальными условиями для использования монтажной пены считаются температура +20 °С и влажность от 60 до 80%. Монтажные работы желательно выполнять при температуре воздуха от +5 °С до +30 °С.

При пониженных или повышенных температурах, как окружающей среды, так и самого баллона рабочее тело начинает терять требуемую консистенцию (течь), что отрицательно сказывается на получаемых результатах.

Чтобы этого избежать, необходимо использовать специальные виды пен, рассчитанные на применение при пониженных или повышенных температурах(летние, зимние, всесезонные).

Следует учитывать, что после продолжительного периода времени с низкой отрицательной температурой строительные конструкции могут долго сохранять температуру более низкую, чем температура окружающей среды. При этом может наблюдаться плохая адгезия пены к холодному основанию. Данные условия могут вызвать «стекание» пены, хотя монтаж выполняется при температуре окружающей среды, удовлетворяющей требованиям производителя пены.

Сильный фронтальный ветер и сквозняки в области монтажа отрицательно влияют на конечный результат, вплоть до « выдувания» пены из монтажного шва.

В этом случае необходимо предусмотреть защитные экраны. Простейшим вариантом такого экрана может служить полиэтиленовая пленка или картон.

Целесообразно использовать монтажную пену при заделке швов от 1 до 6см.

Если размер щели больше, то её лучше сначала частично заделать при помощи более дешевых материалов (полистирол и т.п.), а если щель меньше 1см, использовать шпатлевки, герметики и пр.

Увлажнение рабочих поверхностей способствует лучшему расширению пены и прилипанию к поверхностям.

Однако нельзя забывать, что излишек воды, наличие льда и инея на рабочих поверхностях существенно ухудшают адгезию и другие физико-механические показатели пены.

Монтажная пена состоит из нескольких химических компонентов, которые должны быть хорошо смешаны, поэтому перед применением необходимо в течении не менее 30 секунд встряхнуть баллон и при необходимости подогреть его (без использования открытого огня! ОГНЕОПАСНО!) до комнатной температуры (от +10 °С до +30 °С). Эти меры значительно увеличивают выход и плотность пены.

Поскольку монтажная пена содержит достаточно агрессивные химические компоненты, работать с ней рекомендуется в перчатках, очках и защитном костюме.

При недостаточной вентиляции и большой концентрации паров необходимо пользоваться респиратором. Затвердевшая пена не вредна для здоровья человека.

В процессе работы баллон необходимо держать дном вверх, иначе весь воздух и содержимое баллона останется без давления, тем самым окажется непригодным для применения.

При нанесении пены рекомендуется заполнить щели с учетом величины вторичного расширения.

Полости глубже 50мм необходимо заполнять в несколько приемов, давая возможность пене затвердеть, а после затвердения каждого предыдущего слоя обязательно следует увлажнить основу перед нанесением следующего слоя пены.

Затвердевшая монтажная пена боится влаги, поэтому ее следует обязательно защищать от атмосферных осадков любым гидроизоляционным материалом. Надо проследить, чтобы запененные места гидроизолировали сразу, иначе первый же ливень ее размоет.

Монтажная пена разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей. Поэтому после застывания ее обязательно следует закрыть защитным покрытием, например, штукатуркой, цементом или закрыть места применения пены наличниками, декоративными планками.

тонкости применения, правила хранения и эксплуатации, какой можно работать

Монтажная пена или аэрозольный полиуретановый утеплитель считается одним из наиболее популярных способов герметизации швов и разъемов. Строители и отделочники часто используют ее для ремонта, отмечая удобство и легкость применения. Но при выборе материала необходимо учитывать погодные условия, сезон и другие факторы, способные повлиять на качество монтажа. В холодное время года лучше применять специальную пену для работ при минусовой температуре.

Особенности

От характеристик строительных материалов напрямую зависит качество работы мастера. Несколько лет назад при установке пластиковых окон и наружных дверей строители активно закрывали щели летней монтажной пеной. Потребители отмечали, что при прошествии 1–2 холодных сезонов стыки начинали продувать, возникали сквозняки, а температура в помещении падала. При анализе проблемы выяснилось, что герметик потерял свойства, стал настолько пористым, что с трудом удерживает конструкцию.

Причина кроется в неправильном подборе монтажной пены.

Стандартные серии рассчитаны на диапазон температуры от -10° до +30°С. При суровой зиме структура герметика нарушается, пропускает воду и воздух. Герметик быстрее разрушается, поэтому требует обязательной изоляции слоем затирки, шпатлевки и краски. В зимних условиях лучше подбирать специальные виды материала, адаптированные для более экстремальных условий.

Монтажная пена для работы при минусовой температуре имеет ряд особенностей:

легко переносит перепады от -50° до +80°С;
не загустевает при монтаже на легком морозе;
одинаково быстро застывает на холоде или жаре;
обладает отличной теплопроводностью и звукоизоляцией;
позволяет сэкономить до 10% тепла в комнате.

Появление зимней пены облегчило задачу многим строителям. С ее помощью можно провести монтажные работы при холодной погоде, выполнить срочную установку оконного блока при низкой температуре. Но к выбору следует подходить более тщательно, изучить характеристики и строго придерживаться рекомендаций опытных специалистов.

Виды

Монтажная пена представляет собой густой предполимер на основе прочного пенополиуретана. Под высоким давлением масса заключается в металлический баллон с дозатором. Основная реакция происходит при контакте с воздухом: частички герметика моментально расширяются и принимают необходимую строителю форму, увеличиваясь в объеме сразу в несколько раз. Работа с этим материалом не представляет сложности, а быстрый процесс затвердевания позволяет не задерживать монтаж объекта на несколько дней.

Условно все виды пены можно разделить на бытовые и профессиональные. Первая отличается небольшим размером упаковки, имеет простые и универсальные характеристики. Баллон сразу оснащается насадкой для распыления. Серии для использования мастерами-строителями производятся под монтажный пистолет – небольшой прибор, позволяющий проникнуть в узкие отверстия, лучше контролировать объем запенивания. Он просто незаменим при установке оконного блока, сборке балкона или других сложных работах.

Основные виды монтажной пены, которые выпускаются на рынке строительных материалов:

летняя, подходящая для работы в теплых условиях с мая по октябрь;
низкотемпературная, предназначенная для монтажа зимой;

всесезонная или универсальная, рабочая температура которой колеблется в диапазоне от -10° до +50°С.

Если предстоит проводить установку или стройку на объекте с повышенной пожароопасностью, специалисты рекомендуют использовать высокотемпературную пену. Она разработана из качественных полимеров, которые не горят даже на открытом пламени. Это позволяет сдержать поток воздуха при пожаре, обеспечивает устойчивость любой конструкции. Такой материал можно применять в школьных учреждениях, торговых центрах и больницах, утеплять сауны.

Какую температуру выдержит?

В инструкции большинства производителей указан температурный диапазон от -18°С. Это своеобразная граница застывания и уплотнения массы. На деле опытные строители знают, что градусы напрямую влияют не только на условия монтажа. От погодного режима напрямую зависит количество монтажной пены, которую выпускает баллон одного и того же объема: при окружающей температуре -10°С выход будет на 50% меньше, чем при +20°С.

Важнее понимать, какую отрицательную температуру выдерживает зимняя пена. Применение специализированных серий необходимо, если предполагается эксплуатация строительного объекта в холодное время года. При правильном нанесении она переносит мороз до -35°С без потери теплопроводности и закрепляющих свойств. Некоторые производители отдельно указывают максимальный градус поверхности, на которую наносится полимер.

Качественный материал держит форму и абсолютно безопасен в условиях, грозящих воспламенением: вблизи каминов и печей, в оконных проемах кухни возле плиты.

Сфера применения

Монтажная пена, предназначенная для работ в холодное время года, имеет повышенную адгезию. Это обеспечивает быстрое сцепление с поверхностью, отличную фиксацию уже через несколько часов.

При наружном и внутреннем монтаже материал применяют для следующих целей:

фиксация деталей больших оконных рам или дверных косяков;
крепление плит при утеплении стен;
уплотнение просветов между швами и стыками с внешней стороны здания;
закрытие швов в деревянной парилке вместо пакли;
теплоизоляция систем отопления или охлаждения в доме, на производственном предприятии.

Зимняя пена незаменима для заделки отверстий в стене при выводе трубы из парилки или шланга кондиционера. Она не боится разницы температур на улице и в помещении, хорошо изолирует посторонние звуки.

Зачастую потребность в таком материале возникает в период поздней осени и зимы, когда после обильных дождей скопившаяся в бетонных перекрытиях влага расширяется, образуются широкие трещины и разломы. Это позволяет провести срочный ремонт и защитить жилище от потери тепла.

Советы и рекомендации

На рынке можно найти огромное количество образцов зимней пены для строительных работ. Она отличается не только ценой, но и температурными условиями. Поэтому перед покупкой следует ознакомиться с инструкцией на баллоне, не полагаясь на подсказки продавца. Хорошую помощь оказывают отзывы коллег или пользователей. Некоторые специалисты рекомендуют предварительно слегка разогревать материал, чтобы обеспечить более равномерный выход и большой объем.

Пользоваться зимней пеной можно уже при +10°С.

Опытные мастера раскрывают несколько секретов, позволяющих выполнить работу качественно и легко.

Баллон следует обязательно встряхнуть неторопливыми движениями, чтобы масса внутри равномерно распределилась.
Для улучшения сцепления поверхность можно слегка увлажнить обычной водой. Так монтажная пена ляжет более аккуратно и крепко соединит детали.
Если температура на улице упала до +5°С, перед проведением работы бутылку опускают в теплую воду (не горячую) на 10-15 минут.
Зимняя пена затвердевает не менее 6 часов. Специалисты рекомендуют большие щели заделывать в несколько приемов, накладывая новый слой после просушки. Так шов будет идеально загерметизирован и прослужит много лет без нареканий.

При работе в холоде необходимо приобретать только зимнюю пену с высокой степенью производительности. Даже опытный строитель не сможет просчитать объем при заданных уровнях влажности и мороза. Чтобы не столкнуться с нехваткой монтажного материала в процессе установки, его следует приобрести на 20–30% больше от заложенного в смете норматива.

Не рекомендуется приобретать большое количество зимней пены впрок, обращая внимание на заманчивые акции и скидки строительных супермаркетов. В среднем срок хранения при закрытом баллоне не должен превышать год с момента производства товара. В противном случае свойства сильно ухудшаются, снижается противостояние влаге. После вскрытия и использования части бутылки, ее необходимо полностью опустошить за 30 дней.

Еще один весомый плюс зимней пены – ее универсальность. В отличие от летнего типа материала зимняя пена показывает отличные скрепляющие свойства в любое время года. В теплый сезон она дает увеличенный объем, быстрее застывает. Если не удалось полностью использовать баллон осенью, его можно хранить до весны, работать на любом монтаже и установках в жару.

О том, как пользоваться монтажной пеной и пистолетом, смотрите в следующем видео.

тонкости применения, правила хранения и эксплуатации, какой можно работать

Особенности

Причина кроется в неправильном подборе монтажной пены. Стандартные серии рассчитаны на диапазон температуры от -10° до +30°С. При суровой зиме структура герметика нарушается, пропускает воду и воздух. Герметик быстрее разрушается, поэтому требует обязательной изоляции слоем затирки, шпатлевки и краски. В зимних условиях лучше подбирать специальные виды материала, адаптированные для более экстремальных условий.

Монтажная пена для работы при минусовой температуре имеет ряд особенностей:

легко переносит перепады от -50° до +80°С;
не загустевает при монтаже на легком морозе;
одинаково быстро застывает на холоде или жаре;
обладает отличной теплопроводностью и звукоизоляцией;
позволяет сэкономить до 10% тепла в комнате.

Появление зимней пены облегчило задачу многим строителям. С ее помощью можно провести монтажные работы при холодной погоде, выполнить срочную установку оконного блока при низкой температуре. Но к выбору следует подходить более тщательно, изучить характеристики и строго придерживаться рекомендаций опытных специалистов.

Виды

Основные виды монтажной пены, которые выпускаются на рынке строительных материалов:

летняя, подходящая для работы в теплых условиях с мая по октябрь;
низкотемпературная, предназначенная для монтажа зимой;
всесезонная или универсальная, рабочая температура которой колеблется в диапазоне от -10° до +50°С.

Какую температуру выдержит?

Качественный материал держит форму и абсолютно безопасен в условиях, грозящих воспламенением: вблизи каминов и печей, в оконных проемах кухни возле плиты.

Сфера применения

При наружном и внутреннем монтаже материал применяют для следующих целей:

фиксация деталей больших оконных рам или дверных косяков;
крепление плит при утеплении стен;
уплотнение просветов между швами и стыками с внешней стороны здания;
закрытие швов в деревянной парилке вместо пакли;
теплоизоляция систем отопления или охлаждения в доме, на производственном предприятии.

Зачастую потребность в таком материале возникает в период поздней осени и зимы, когда после обильных дождей скопившаяся в бетонных перекрытиях влага расширяется, образуются широкие трещины и разломы. Это позволяет провести срочный ремонт и защитить жилище от потери тепла.

Советы и рекомендации

Пользоваться зимней пеной можно уже при +10°С.

Опытные мастера раскрывают несколько секретов, позволяющих выполнить работу качественно и легко.

Баллон следует обязательно встряхнуть неторопливыми движениями, чтобы масса внутри равномерно распределилась.
Для улучшения сцепления поверхность можно слегка увлажнить обычной водой. Так монтажная пена ляжет более аккуратно и крепко соединит детали.
Если температура на улице упала до +5°С, перед проведением работы бутылку опускают в теплую воду (не горячую) на 10-15 минут.
Зимняя пена затвердевает не менее 6 часов. Специалисты рекомендуют большие щели заделывать в несколько приемов, накладывая новый слой после просушки. Так шов будет идеально загерметизирован и прослужит много лет без нареканий.

При работе в холоде необходимо приобретать только зимнюю пену с высокой степенью производительности. Даже опытный строитель не сможет просчитать объем при заданных уровнях влажности и мороза. Чтобы не столкнуться с нехваткой монтажного материала в процессе установки, его следует приобрести на 20–30% больше от заложенного в смете норматива.

О том, как пользоваться монтажной пеной и пистолетом, смотрите в следующем видео.

тонкости применения, правила хранения и эксплуатации, какой можно работать

Особенности

Монтажная пена для работы при минусовой температуре имеет ряд особенностей:

легко переносит перепады от -50° до +80°С;
не загустевает при монтаже на легком морозе;
одинаково быстро застывает на холоде или жаре;
обладает отличной теплопроводностью и звукоизоляцией;
позволяет сэкономить до 10% тепла в комнате.

Появление зимней пены облегчило задачу многим строителям. С ее помощью можно провести монтажные работы при холодной погоде, выполнить срочную установку оконного блока при низкой температуре. Но к выбору следует подходить более тщательно, изучить характеристики и строго придерживаться рекомендаций опытных специалистов.

Виды

Основные виды монтажной пены, которые выпускаются на рынке строительных материалов:

летняя, подходящая для работы в теплых условиях с мая по октябрь;
низкотемпературная, предназначенная для монтажа зимой;
всесезонная или универсальная, рабочая температура которой колеблется в диапазоне от -10° до +50°С.

Какую температуру выдержит?

Качественный материал держит форму и абсолютно безопасен в условиях, грозящих воспламенением: вблизи каминов и печей, в оконных проемах кухни возле плиты.

Сфера применения

При наружном и внутреннем монтаже материал применяют для следующих целей:

фиксация деталей больших оконных рам или дверных косяков;
крепление плит при утеплении стен;
уплотнение просветов между швами и стыками с внешней стороны здания;
закрытие швов в деревянной парилке вместо пакли;
теплоизоляция систем отопления или охлаждения в доме, на производственном предприятии.

Зачастую потребность в таком материале возникает в период поздней осени и зимы, когда после обильных дождей скопившаяся в бетонных перекрытиях влага расширяется, образуются широкие трещины и разломы. Это позволяет провести срочный ремонт и защитить жилище от потери тепла.

Советы и рекомендации

Пользоваться зимней пеной можно уже при +10°С.

Опытные мастера раскрывают несколько секретов, позволяющих выполнить работу качественно и легко.

Баллон следует обязательно встряхнуть неторопливыми движениями, чтобы масса внутри равномерно распределилась.
Для улучшения сцепления поверхность можно слегка увлажнить обычной водой. Так монтажная пена ляжет более аккуратно и крепко соединит детали.
Если температура на улице упала до +5°С, перед проведением работы бутылку опускают в теплую воду (не горячую) на 10-15 минут.
Зимняя пена затвердевает не менее 6 часов. Специалисты рекомендуют большие щели заделывать в несколько приемов, накладывая новый слой после просушки. Так шов будет идеально загерметизирован и прослужит много лет без нареканий.

При работе в холоде необходимо приобретать только зимнюю пену с высокой степенью производительности. Даже опытный строитель не сможет просчитать объем при заданных уровнях влажности и мороза. Чтобы не столкнуться с нехваткой монтажного материала в процессе установки, его следует приобрести на 20–30% больше от заложенного в смете норматива.

О том, как пользоваться монтажной пеной и пистолетом, смотрите в следующем видео.

тонкости применения, правила хранения и эксплуатации, какой можно работать

Особенности

Монтажная пена для работы при минусовой температуре имеет ряд особенностей:

легко переносит перепады от -50° до +80°С;
не загустевает при монтаже на легком морозе;
одинаково быстро застывает на холоде или жаре;
обладает отличной теплопроводностью и звукоизоляцией;
позволяет сэкономить до 10% тепла в комнате.

Появление зимней пены облегчило задачу многим строителям. С ее помощью можно провести монтажные работы при холодной погоде, выполнить срочную установку оконного блока при низкой температуре. Но к выбору следует подходить более тщательно, изучить характеристики и строго придерживаться рекомендаций опытных специалистов.

Виды

Основные виды монтажной пены, которые выпускаются на рынке строительных материалов:

летняя, подходящая для работы в теплых условиях с мая по октябрь;
низкотемпературная, предназначенная для монтажа зимой;
всесезонная или универсальная, рабочая температура которой колеблется в диапазоне от -10° до +50°С.

Какую температуру выдержит?

Качественный материал держит форму и абсолютно безопасен в условиях, грозящих воспламенением: вблизи каминов и печей, в оконных проемах кухни возле плиты.

Сфера применения

При наружном и внутреннем монтаже материал применяют для следующих целей:

фиксация деталей больших оконных рам или дверных косяков;
крепление плит при утеплении стен;
уплотнение просветов между швами и стыками с внешней стороны здания;
закрытие швов в деревянной парилке вместо пакли;
теплоизоляция систем отопления или охлаждения в доме, на производственном предприятии.

Зачастую потребность в таком материале возникает в период поздней осени и зимы, когда после обильных дождей скопившаяся в бетонных перекрытиях влага расширяется, образуются широкие трещины и разломы. Это позволяет провести срочный ремонт и защитить жилище от потери тепла.

Советы и рекомендации

Пользоваться зимней пеной можно уже при +10°С.

Опытные мастера раскрывают несколько секретов, позволяющих выполнить работу качественно и легко.

Баллон следует обязательно встряхнуть неторопливыми движениями, чтобы масса внутри равномерно распределилась.
Для улучшения сцепления поверхность можно слегка увлажнить обычной водой. Так монтажная пена ляжет более аккуратно и крепко соединит детали.
Если температура на улице упала до +5°С, перед проведением работы бутылку опускают в теплую воду (не горячую) на 10-15 минут.
Зимняя пена затвердевает не менее 6 часов. Специалисты рекомендуют большие щели заделывать в несколько приемов, накладывая новый слой после просушки. Так шов будет идеально загерметизирован и прослужит много лет без нареканий.

При работе в холоде необходимо приобретать только зимнюю пену с высокой степенью производительности. Даже опытный строитель не сможет просчитать объем при заданных уровнях влажности и мороза. Чтобы не столкнуться с нехваткой монтажного материала в процессе установки, его следует приобрести на 20–30% больше от заложенного в смете норматива.

О том, как пользоваться монтажной пеной и пистолетом, смотрите в следующем видео.

правила применения и эксплуатации, какой можно работать зимой, температура хранения

Без монтажной пены невозможно представить процесс ремонта или строительства. Этот материал производится из полиуретана, соединяет раздельные детали между собой и утепляет различные сооружения. После нанесения он способен расширяться с заполнением всех дефектов стены.

Особенности

Монтажная пена продается в баллонах с пропеллентом и предполимером. Влажность воздуха позволяет составу затвердеть с эффектом полимеризации (образованием пенополиуретана). От уровня влаги зависит качество и скорость приобретения необходимой жесткости.

Так как в холодное время года уровень влажности ниже, монтажная пена застывает дольше. Для использования данного материала при минусовых температурах в состав добавляют особые компоненты.

По этой причине выделяют несколько видов монтажных пен.

Летняя высокотемпературная пена применяется при температуре от +5 до +35ºС. Она выдерживает температурные напряжения от -50 до +90ºС.
Внесезонные виды используются при температуре не ниже -10ºС. Даже при минусовой погоде получается достаточный объем. Состав можно наносить без предварительного подогрева.
Зимние низкотемпературные виды герметиков используются зимой при температуре воздуха от -18 до +35ºС.

Характеристики

Качество монтажной пены определяется несколькими характеристиками.

Объем пены. На этот показатель влияют температурные условия и влажность среды. При более низких температурах объем герметика получается меньше. Например, баллон с объемом 0,3 л при распылении при +20 градусов образует 30 л пены, при 0 температуре – около 25 л, при отрицательной температуре – 15 л.
Степень адгезии определяет прочность соединения поверхности и материала. Различий между зимними и летними видами нет. Многие заводы-производители стараются выпускать составы с хорошим схватыванием с деревянными, бетонными и кирпичными поверхностями. Однако при использовании пены поверх льда, полиэтилена, тефлона, масляных оснований и силикона сцепление будет намного хуже.

Расширяющая способность – это увеличение объема герметика. Чем выше эта способность, тем качественнее герметик. Оптимальный вариант – 80%.
Усадка – это изменение объема во время эксплуатации. В том случае, когда усаживающая способность слишком высокая, сооружения деформируются или нарушается целостность их швов.
Выдержка – это длительность полной полимеризации материала. С увеличением температурного режима уменьшается длительность выдержки. Например, зимняя монтажная пена при температуре от 0 до -5ºС застывает до 5 часов, до -10ºС – до 7 часов, от -10ºС – до 10 часов.
Вязкость – это способность пены оставаться на основании. Для повсеместной эксплуатации производятся профессиональные и полупрофессиональные монтажные пены. Полупрофессиональные варианты готовы к применению после установки клапана на баллон с пеной, профессиональные – наносят монтажным пистолетом, оборудованным дозатором.

К достоинствам монтажного состава относятся следующие:

многофункциональность;
тепло-, звукоизоляционные свойства;
герметичность;
диэлектрик;
устойчивость к температурным перепадам;
длительный срок эксплуатации;
легкое нанесение.

Недостатки герметика представлены следующими особенностями:

неустойчивость к воздействию ультрафиолета и повышенной влажности;
небольшой срок хранения;
некоторые виды способны к быстрому воспламенению;
сложно удалять с кожи.

Монтажная пена – это универсальный продукт, который выполняет несколько функций.

Герметичность. Она заполняет щели, утепляя внутренние помещения, удаляет пустоты вокруг дверей, окон и других деталей.
Склеивание. Она фиксирует дверные блоки так, что не возникает необходимости в шурупах и гвоздях.
Закрепляет основание для изоляции и утепления, например, для обшивки здания пенопластом оптимальным вариантом станет монтажный состав.
Звукоизоляция. Строительный материал борется с повышенным шумом при работе вентиляции, систем обогрева. Им заделывают щели между трубопроводами, участки соединения кондиционеров и вытяжных сооружений.

Правила использования

Специалисты рекомендуют придерживаться нескольких правил при работе с монтажной пеной.

Поскольку устранить с кожи монтажную пену нелегко, сначала следует вооружиться рабочими перчатками.
Для того чтобы состав перемешался, следует тщательно встряхнуть его на протяжении 30–60 секунд. В противном случае будет поступать из баллона смолистый состав.
Для быстроты адгезии обрабатываемую деталь увлажняют. Затем можно переходить непосредственно к нанесению пены. Баллон необходимо держать днищем вверх для вытеснения монтажной пены из баллона. Если этого не делать, газ вытиснится наружу без пены.
Запенивание проводят в щелях, у которых ширина не более 5 см, а если больше, то пользуются полистрилом. Он экономит пену и предотвращает расширения, которые чаще всего приводят к разрушению конструкции.

Запенивают снизу вверх равномерными движениями, заполняя треть щели, потому что пена застывает с расширением и заполняет ее. При проведении работ при низких температурах, можно работать только подогретой в теплой воде пеной до +40ºС.
Для быстрой схватываемости необходимо обрызгать поверхность водой. Запрещается обрызгивание при отрицательной температуре, так невозможно получить желаемый эффект.
При случайном попадании монтажной пены на двери, окна, полы необходимо устранить ее с помощью растворителя и тряпки, а затем помыть поверхность. В противном случае состав застынет и удалить его без порчи поверхности будет очень трудно.
Через 30 минут после использования монтажного состава можно срезать излишки и оштукатурить поверхность. Для этого очень удобно использовать ножовку или нож для строительных нужд. Полностью схватывание пены начинается после 8 часов.

Профессионалы рекомендуют перед работой с монтажной пеной внимательно ознакомиться с мерами предосторожности.

Герметик способен привести к раздражению кожи, глаз и дыхательных путей. Поэтому рекомендуется рабочему использовать защитные очки, перчатки и респиратор при плохой вентиляции. После затвердевания пена не оказывает вред для здоровья человека.
Во избежание приобретения подделок следует пользоваться некоторыми рекомендациями: спросить в магазине сертификат на продукцию; изучить качество этикетки. Так как подделки стараются производить с минимальными расходами, полиграфии не придают особого значения. На таких баллонах невооруженным глазом видны дефекты этикетки: смещение красок, надписей, иные условия хранения; дата изготовления. Просроченный материал теряет все свои основные качества.

Производители

Строительный рынок богат разнообразием герметиков, однако это не означает, что все они соответствуют требованиям по качеству. Часто в магазины поступают пены, которые не прошли сертификацию и не соответствуют необходимым требованиям. Некоторые производители не до конца наливают состав в баллон, или вместо газа используют летучие компоненты, которые вредят атмосфере.

Наиболее популярным производителем зимних видов герметиков считается Soudal («Арктик»).

Продукция обладает следующими характеристиками:

температуры использования – выше -25ºС;
выход пены при -25ºС – 30 литров;
длительность выдержки при -25ºС – 12 часов;
температура подогрева пены – не более 50ºС.

Другой не менее известный производитель строительных материалов – это компания «Макрофлекс».

Продукция обладает следующими свойствами:

температура использования – выше -10ºС;
основа из полиуретана;
стабильность в размерах;
длительность выдержки – 10 часов;
выход пены при -10ºС – 25 литров;
шумоизоляционные свойства.

О правилах применения монтажной пены при минусовой температуре смотрите в следующем видео.

Особенности применения монтажной пены в зимний период — Окна.ua

Монтажная пена достаточно простой в использовании материал, который позволяет решить поставленную задачу, не вникая в тонкости его применения. Но знание основных правил по применению, особенно в зимний период, дает возможность существенно снизить стоимость работ и заметно повысить качество полученной пены. Один и тот же баллон при различных условиях дает разный объем пены, и эта разница может быть существенной.

“Зимняя пена” предназначена для применения зимой и работать с ней можно при температуре до –10 °С. Основное ее отличие от летней пены заключается в том, что летняя при температуре ниже +5 °С если и будет “расти”, то может просто потрескаться и рассыпаться, а зимняя “поднимется” и при минусовой температуре. Следует помнить, что при отрицательных температурах свеже выдутая пена может “съеживаться” (как бы втягиваться) на начальном этапе, но потом она все равно вырастет. Скорость расширения невелика и процесс расширения пены замедляется. При отрицательных температурах растущая пена проходит так называемый период хрупкости. В среднем это длится от 3-4 до 6 часов. В это время любое механическое воздействие приводит к растрескиванию оболочки пены и потери всех ее качеств.
В дальнейшем она может просто рассыпаться.
Если внимательно просмотреть инструкцию на баллоне зимней монтажной пены, можно увидеть такие рекомендации:
– температура применения –10 °Сѕ+30 °С,
– работать при относительной влажности воздуха 60-95 %,
– перед применением хорошо взболтать,
– хранить при температуре +5 °Сѕ+30 °С в вертикальном положении.
Зимой при отрицательной температуре и пониженной влажности воздуха замедляется течение химических реакций, повышается вязкость материала, понижается давление в ячейках пены. Такие физические условия уменьшают объем пены, замедляют время ее застывания.

В качестве примера приведем такие цифры:

при +23 °С: объем пены: 42-45 л, время обработки: 1,5 часа,

при 0 °С: объем пены: 32-35 л, время обработки: 3-6 часов,

при –10 °С: объем пены: 20-22 л, время обработки: 5-9 часов.

Следует помнить: во время затвердения пены происходит интенсивное поглощение влаги из воздуха, а в зимнее время, когда включены обогревательные приборы, влажность, как правило, понижена. Для успешного применения монтажной пены в таких условиях воздух в помещении следует слегка увлажнить. Оптимальная температура обрабатываемой поверхности — от +10°С до +30 °С.

Уменьшение объема пены имеет свою положительную сторону: оно увеличивает плотность пены, делает ее структуру более однородной. Хранение баллона с пеной при низких температурах сопряжено с риском потери количества и имеет свои особенности. Из-за повышения вязкости пена имеет свойство оставаться на стенках баллона, а в случае горизонтального расположения баллона, она может забить его клапан.
Для получения хорошего результата баллон с монтажной пеной необходимо тщательно встряхивать. И более дорогие, полновесные баллоны следует встряхивать на протяжении более длительного промежутка времени, так как в “тяжелых” баллонах гораздо больше продукта, а не газов и, следовательно, свободного пространства внутри баллона меньше.

Необходимо, чтобы баллон с пеной был выдержан перед работой при температуре выше +15 °С около суток (или при +25 °С не менее 3-4 часов). Оптимальной температурой баллона для максимального выхода пены считается +23 °С. Перед применением его необходимо хорошо встряхнуть. Ни в коем случае нельзя нагревать баллон с пеной на открытом огне, обогревателями, горелками до температуры выше +50 °С из-за риска взрыва. Нужно помнить, что баллон находится под давлением.

Причины, которые могут вызвать замедленный или ограниченный выход монтажной пены из баллона

Холодный баллон в результате часть вязкого продукта остается на стенках баллона, а остальная выходит медленно.

“Залипание” клапана, которое может быть вызвано:
— неоднородным прогревом содержимого баллона, когда возле стенок продукт прогрелся и “хлюпает”, а в основной массе остается достаточно густым.
— нарушением теплового режима (сильный нагрев) в баллоне ускоряются процессы старения предполимера и могут образовываться локальные сгустки, которые в свою очередь приводят к “залипанию” клапана.
— нарушение условий хранения, (на боку или вверх ногами) когда густой продукт долго соприкасается с клапаном.
В этом случае рекомендуется, держа баллон вертикально клапаном вверх, выпустить небольшое количество газа и если газ пробил проходы клапана нужно хорошо раструсить баллон.

Потеря значительной части вытесняющего и/или растворяющего газа может произойти в результате перегрева баллона, из-за повышения давления, при неправильной эксплуатации баллона (применение клапаном вверх), в результате длительного хранения, при бракованном или некачественном клапане.

В зимний период рекомендуется придерживаться следующих правил применения монтажной пены:
1. Выдержать баллон в теплом месте.
2. В помещении, где будет применяться монтажная пена необходимо заблаговременно отключить тепловую пушку или поставить открытую емкость с водой на обогреватель.
3. Хорошо подготовить поверхность (очистить от пыли, снега, льда, инея).
4. Щели толщиной более 5 см рекомендуется закрыть со стороны улицы пенопластом, картоном или другим похожим материалом.
5. Увлажнить поверхность избегая скопления воды или образования льда, инея.
6. Тщательно взболтать баллон с пеной.
7. Выдуть пену в необходимом количестве (на 1/3 щели для адаптерного варианта и на 2/3 для варианта под пистолет).
8. Увлажнить пену избегая скопления воды или образования льда, инея.
9. Спустя не менее 24 часов обрезать пену и обязательно защитить ее герметиком, штукатуркой или хотя бы краской.

Следует помнить, что, покупая монтажную пену, потребитель платит не за баллон или то с какой скоростью выходит из него пена, а за ее свойства. Но даже хорошую пену все равно надо защищать, так как полиуретановая пена очень гигроскопичный материал и имеет свойство конденсировать влагу из окружающего пространства. На холоде вода замерзает. При замерзании расширяется (таковы свойства льда). При расширении разрушаются ячейки пены. Пена с разрушенными ячейками теряет свои потребительские качества и просто начинает рассыпаться. Поэтому качественная защита пены является надежной гарантией ее многолетней службы, а правильное применение позволит достичь хорошего результата, даже в самых сложных условиях.

Редакция благодарит Завод монтажной пены “Канфом”
за помощь при подготовке материала

Нанесение изоляции из вспененного распылителя при низких температурах или зимой

Советы по нанесению изоляции из напыляемой пены при низких температурах и зимней погоде

Детка, на улице холодно! Советы по нанесению теплоизоляции из напыляемой пены в холодную погоду

При температурах, опускающихся ниже нуля в течение нескольких недель на большей части территории страны, распыление пенопласта зимой намного сложнее, чем в более теплые месяцы. Работа занимает больше времени, пена начинает лопаться и сжиматься, а поломки, похоже, случаются чаще.Однако есть много вещей, которые вы можете сделать, чтобы обеспечить успех своей работы.

Правильный сорт материала для температуры основания

Давайте удостоверимся, что вы используете правильный материал в правильной среде при нанесении распыляемой пены при низких температурах. Пенопласты с закрытыми порами могут быть превращены в зимние смеси, которые выдерживают более низкие температуры окружающей среды и основания. Однако пенопласт с открытыми ячейками не может быть получен таким образом. Следовательно, создание подходящей среды для применения OC имеет решающее значение для производительности продукта.Всегда проверяйте технические характеристики на предмет диапазонов температур для конкретного продукта.

Правильная химическая температура

Теперь, когда у нас есть правильный материал, давайте удостоверимся, что мы должным образом кондиционируем этот материал, прежде чем начинать наносить пенопластовую изоляцию в холодную погоду. По сути, это означает поддержание правильной температуры барабанов.

При какой температуре распылять и наносить пену?

Для достижения наилучших результатов из всех продуктов с распыляемой пеной, бочки следует хранить и использовать при температуре от 70 до 80 градусов по Фаренгейту.Это рекомендация экспертов IDI по изоляции, но, как всегда, уточняйте подробности в своем техническом паспорте. Большинство продуктов OC отлично работают при этих температурах, но для некоторых требуется, чтобы темп барабана был ниже 90-х годов. Для пен с закрытыми порами в зимнее время, чем ближе они к 80 градусам, без перегиба, тем лучше. Если вы просто оставите оборудование «в магазине», это не поможет.

Советы по поддержанию оптимальной температуры бочек с пеной для распыления:

Прикрепите термометр к стене установки, чтобы вы могли следить за температурой воздуха.
Используйте лазерный термометр для контроля температуры барабана.
Положите под барабаны несколько дисков 2х4, чтобы они оторвались от пола на полтора дюйма. Это позволит теплому воздуху попасть под бочки и согреть их снизу.
Также доступны одеяла с подогревом для нагрева барабанов.

Имейте в виду, что барабаны следует нагревать не быстрее, чем на 10 градусов за 24 часа, поэтому, если у вас есть материал, который имеет температуру 50 градусов, на то, чтобы нагреть их до нужной температуры, может потребоваться более 3 дней.

Регулировка температуры окружающей среды

Следующий шаг – убедиться, что мы поддерживаем правильную температуру материала на всем пути до пистолета при распылении пенопласта зимой. Использование «дверцы для собак» – маленькой дверцы в снаряжении, достаточно большой для шланга – вместо того, чтобы оставлять большую дверь открытой, поможет сохранить все тепло в снаряжении. (Это входит в стандартную комплектацию всех буровых установок, приобретенных у IDI.)

Теперь давайте посмотрим на шланг. Если вашему шлангу больше двух лет, вероятно, изоляция на нем не работает должным образом.Свяжитесь с торговым представителем IDI и спросите его о изоляционной оболочке для шланга Sidewinder. Он не только обеспечивает дополнительную изоляцию шланга, но и намного лучше защищает его от повреждений.

Убедитесь, что шланг не касается снега, льда и бетона. Они отводят тепло быстрее, чем машина может его нагреть. Припаркуйте установку как можно ближе к зданию, чтобы шланг меньше подвергался воздействию элементов.

В такие очень холодные дни может помочь уменьшение размера камеры смешивания в пистолете.Это немного замедляет поток материала, дольше удерживая его в обогреваемой системе и позволяя достичь желаемой температуры. Распыление пены на более тонких лифтах также может сделать ее немного более устойчивой при низких температурах. Если вы распыляете пену, рассчитанную на 4 дюйма за подъем, попробуйте вместо этого распылить ее за два подъема по 2 дюйма.

Следует использовать нагреватели для разогрева основания перед нанесением пены. Всегда рекомендуются обогреватели косвенного нагрева, но чаще всего используются обогреватели «торпедные».«Эти обогреватели могут хорошо работать при надлежащем контроле, но стоит отметить, что они полагаются на ископаемое топливо, которое выделяет влагу. Уровень влажности основания не должен превышать 18%. Определить уровень влажности поможет простой влагомер.

Также важно убедиться, что обогреватели выключены перед нанесением пеноизоляции зимой. Если пары от распыления попадут через обогреватель, это может вызвать появление токсичных паров. В здании необходимо поддерживать тепло в течение как минимум 24 часов после распыления, чтобы пена полностью затвердела.

Соображения по стоимости работ

В нижней строке? Заниматься SPF зимой будет дороже, чем летом. При понижении температуры снижается и урожайность. Топливо для обогревателей – это дополнительные расходы, и кажется, что сотрудники передвигаются медленнее на морозе. Поскольку все эти факторы работают против вас, важно брать немного больше за работу, выполняемую зимой. Просто знайте, что у вас будет вся команда IDI, чтобы помочь вам в этом.

Свяжитесь с нами в IDI, чтобы получить больше насадок для распыления пены в холодную погоду.

Часто задаваемые вопросы – HandiFoam®

Системы пенополиуретана высокого давления

Системы пенополиуретана высокого давления используются для изоляции больших площадей и требуют значительных затрат на оборудование. Пенополиуретан под высоким давлением распределяется путем ударного перемешивания, что означает, что химические вещества доставляются через нагретые шланги из питающих резервуаров в камеру пистолета, где два компонента вступают в реакцию и наносятся распылением при повышенных температурах и давлениях.При более высоком давлении распределяемой полиуретановой пены вероятность выброса химикатов выше, поэтому время повторного входа в дом или здание составляет более 24 часов.

Обычно выдается при давлении, превышающем 1000 фунтов на кв. Дюйм
Выходной сигнал при полном спуске составляет до 30 фунтов. в минуту
Температура продукта 120–150 ° F (49–65 ° C)
Один час запуска и выключения
80+ обслуживаемых деталей к компонентам пистолета
Высокая производительность, высокий уровень выбросов, увеличенное время повторного входа (повторное использование 24–48 часов)
Бочки емкостью 55 галлонов для транспортировки и утилизации
Приблизительные начальные затраты варьируются от 15 000 до 120 000 долларов США

Системы пенополиуретана низкого давления

Системы пенополиуретана низкого давления используются для герметизации и изоляции небольших и средних площадей с низкими затратами на оборудование.Химические вещества для пенополиуретана низкого давления объединяются в камере сопла и распыляются при комнатной температуре и значительно более низком давлении. Выход 5-7 кг. в минуту уменьшает химические выбросы, что позволяет быстрее вернуться в дом и здание.

Подается при давлении менее 250 фунтов на кв. Дюйм
Выходной сигнал при полном спуске составляет 5–7 фунтов. в минуту
Температура продукта 70–85 ° F (21–29 ° C)
Быстрый запуск и выключение
Минимальные затраты на техническое обслуживание и сопутствующие расходы
Более низкая мощность, низкие выбросы, более быстрое время повторного входа (повторное размещение на один час)
Многоразовые баки
Приблизительные начальные затраты варьируются от 3000 до 8000 долларов

В категории пенополиуретана низкого давления есть три подкатегории пенопласта в зависимости от метода нанесения; аэрозольная полиуретановая пена (SPF), наливная полиуретановая пена (PIP) и однокомпонентные пенополиуретановые герметики и клеи (OCF).

Распыляемая под низким давлением полиуретановая пена – это химически отверждаемая двухкомпонентная система, предназначенная для заполнения и изоляции больших пустот и поверхностей. Это обеспечивает отличные адгезионные свойства и создает непрерывный воздушный барьер, завершающий оболочку здания, что приводит к улучшению качества воздуха в помещении и снижению затрат на отопление и охлаждение.
Полиуретановая пена для заливки на месте под низким давлением – это химически отверждаемая двухкомпонентная система, специально разработанная для заполнения полостей, форм, приспособлений или отверстий, где требуется более медленный и расширяющийся пенополиуретан.В этой категории пенополиуретанов для заливки на место появилась новая технология под названием High Flow Technology®, в которой используется уникальный вспенивающий агент, позволяющий пенопласту растекаться еще дальше до расширения. Эта передовая технология позволяет полностью заполнять пустоты и полости любой формы и размера с минимальным количеством точек заполнения, позволяя пене течь на большие расстояния, что делает ее идеальной для самых разных применений.
Однокомпонентные пенополиуретановые герметики и клеи низкого давления предварительно реагируют в баллончике и подвергаются дальнейшей реакции с окружающей влажностью во время нанесения.Однокомпонентные пенополиуретановые герметики и клеи обычно используются для нанесения небольших валиков.

Исследование размерной стабильности и стандартизованных эксплуатационных свойств

Реферат

В настоящее время производители пенополиуретана сталкиваются с рядом проблем, когда полиолы на нефтяной основе заменяются полиолами из биомассы с низкой функциональностью или полиолами на основе отходов. Кроме того, дилемма усугубляется нормативными положениями, требующими полной или частичной замены вспенивающих агентов, которые могут вызвать сильное истощение озонового слоя, на альтернативы, такие как вода, вызывающая образование CO ₂.Следовательно, эти газы диффундируют из пены так быстро, что полимерные стенки ячеек не выдерживают давления, что приводит к огромным изменениям размеров при температуре и влажности окружающей среды. Хотя теоретический стехиометрический баланс верен, реальность показывает, что этого недостаточно. Поэтому полиол на основе отходов полиэтилентерефталата был выбран в качестве полиола с низкой функциональностью, который был модифицирован полиолом на основе сахарозы с высокой функциональностью, чтобы получить стабильные по размерам пенополиуретаны в диапазоне плотности 30-40 кг / м ³.Эти более стабильные пены характеризуются линейными изменениями не более 0,5%, кратковременным водопоглощением при частичном погружении не более 0,35 кг / м ² и коэффициентами сопротивления водяному пару до 50. Для получения термически эффективного полиуретана пены, обычные вспениватели и водные системы, что обеспечило значения теплопроводности в диапазоне 0,0198–0,0204 Вт / (м · К) и получение продуктов, соответствующих всем требованиям к характеристикам напыляемой и заводской полиуретановой пены. стандарты EN 14315-1 и EN 13165.

Ключевые слова: пенополиуретан , полиол на основе отходов, стабильность размеров, эксплуатационные свойства, круговая экономика

1. Введение

Желание либо сохранить текущие, либо улучшить будущие условия жизни заставило общественность обратить внимание на экологические проблемы во всех сферах жизни, особенно в строительстве. В настоящее время основной целью строительной отрасли является содействие разработке экологически чистых материалов за счет использования экологически чистых технических и дизайнерских решений, обеспечивающих энергосбережение за счет использования местных возобновляемых материалов или отходов с низкой стоимостью, привлекательной эстетикой, и минимальное воздействие на окружающую среду.

Качество внутренней среды здания является важным фактором здоровья, поскольку люди проводят большую часть своего времени в помещении. В этом отношении экологически чистые строительные материалы вносят важный вклад в создание здоровой окружающей среды. Производители строительных материалов должны вносить свой вклад не только в управление сырьем, ресурсами и минимизацию отходов, но и в производство материалов с адекватными физико-механическими свойствами [1]. Интенсификация биоэкономики заставляет полиуретановую промышленность разрабатывать частично или полностью экологичный пенополиуретан (PUR) из возобновляемых источников, таких как сжиженные стебли сои [2], стебли кукурузы [3,4], стебли пшеницы [5,6,7 ], бумажные отходы [8], кора и крахмал [9,10], семена авокадо [11] и лигнин [12,13].Однако синтетические материалы, в частности пластмассы, наиболее широко используются в строительной отрасли из-за их долговечности и небольшого веса.

Быстро растущее количество пластиковых отходов оказывает серьезное негативное воздействие на живые организмы. С 2015 года накопилось 6,3 миллиарда метрических тонн пластиковых отходов, но только 9% из них было переработано, 79% было захоронено, а 12% сжигалось [14], что привело к экстремальному загрязнению окружающей среды. Полиэтилентерефталат (ПЭТ) – наиболее часто используемый пластик, который находит свое применение в хранилищах жидкостей и пищевых продуктов из-за его низкой цены, прозрачности и достаточных механических характеристик.Приблизительное количество потребляемой продукции из ПЭТ превышает 24 миллиона в год, и количество продолжает расти [15], внося значительный объем пластиковых отходов. Следовательно, новые технологии утилизации отходов ПЭТ пользуются большим спросом, чтобы максимизировать рециркуляцию и избежать захоронения или сжигания. Проблема отходов ПЭТ может быть решена путем их физической или химической утилизации [16,17]. Одним из основных преимуществ химического использования является производство ароматических полиэфирполиолов (APP), которые используются для образования пенополиуретанов.Использование возобновляемых ресурсов в синтезе химических веществ снижает негативное воздействие на окружающую среду, возникающее в результате использования ограниченных ресурсов и выбросов парниковых газов. Эти ресурсы открывают возможность частичной или полной замены полимеров из нефтепродуктов, которые могут конкурировать с традиционными материалами или даже превосходить их по цене, качеству и влиянию на окружающую среду. Из-за относительно низкой стоимости диэтиленгликоль (ДЭГ) обычно используется для синтеза АРР из отходов ПЭТ.Однако продукт системы отходов ДЭГ / ПЭТ имеет некоторые недостатки. Во-первых, конечный продукт представляет собой вязкую жидкость, которая затвердевает при комнатной температуре. Во-вторых, продукт переэтерификации несовместим с промышленными вспенивателями, поэтому адипиновая кислота и глицерин также используются для производства АРР [18]. В то время как все исследования полиолов на основе отходов ПЭТ посвящены синтезу адгезивов и покрытий [19,20,21], существует немного исследований, в которых анализируются пенополиуретаны для целей теплоизоляции, но нет данных о проблемах, которые решаются. производителями жестких пенополиуретанов с закрытыми порами – полученные АПП на основе отходов ПЭТ при использовании в синтезе полиуретана, полученного методом водного выдувания, вызывают нестабильность размеров, что не приветствуется в испытательных лабораториях и, что наиболее важно, на строительных площадках.Кроме того, авторы [22,23,24] анализируют механические свойства и термическую деструкцию полученных пенополиуретанов на основе отходов ПЭТ, однако, помимо напряжения / прочности при сжатии и термической стабильности, очень важно обеспечить исходную стабильность размеров и предотвратить низкую функциональность. пены на основе полиолов после усадки или после выдувания. Следовательно, необходимо оценить, соответствуют ли пенополиуретаны требованиям европейских нормативов, чтобы их можно было внедрить и поставить на рынок.

Таким образом, целью настоящего исследования является модификация нестабильных заводских и распыленных жестких полиуретановых пенополиуретанов на основе отходов ПЭТ и получение пен с улучшенной стабильностью размеров с изменением длины и ширины не более чем на 5% и изменением ширины на 10%. толщина и плотность от 30 до 40 кг / м ³. Что еще более важно, проверяются основные эксплуатационные свойства теплоизоляционных пен, такие как теплопроводность, водопоглощение, проницаемость для водяного пара, термическая стабильность и воспламеняемость, а также анализируется микроструктура.

2. Экспериментальная

2.1. Пример

Использование APP в пенополиуретановых системах ограничено только низкой функциональностью (≤ 2), которая определяется гликолем, используемым при производстве APP. Пенополиуретан, изготовленный из таких полиолов, демонстрирует размерные изменения, превышающие стандартные значения. (Согласно заявленным стандартам отклонения по длине и ширине ≤ 5%, по толщине ≤ 10% [25] или ≤ 15% по длине и ширине и ≤ 10% по толщине [26]). Следовательно, для модификации этих свойств можно использовать полифункциональные полиолы с низким молекулярным весом.

В настоящее время некоторые производители сталкиваются с вышеупомянутыми проблемами, когда полиолы на нефтяной основе заменяются низкофункциональными полиолами из биомассы или полиолами на основе отходов. Кроме того, дилемма усугубляется регулированием полной или частичной замены вспенивающих агентов, вызывающих сильное истощение озонового слоя, альтернативами, например, водой, которая в основном является причиной образования CO ₂. Следовательно, эти газы диффундируют из пены так быстро, что полимерные стенки ячеек не могут выдерживать давление, что приводит к огромным изменениям размеров в условиях окружающей температуры и влажности, как показано на рис.

Образцы пенополиуретана: ( a ) после подготовки к испытаниям на теплопроводность и ( b ) графическая интерпретация изменений размеров.

В этом исследовании основное внимание уделяется составам, которые, в соответствии с молярными соотношениями компонентов A и B, правильно рассчитаны без учета функциональности полиола на основе ПЭТ ().

Таблица 1

Теоретически правильные составы пенополиуретана для двух типов плотности.

Материал	Требуемая плотность, кг / м ³
Материал	30	40
NEOPOLYOL 240	102,5
PETOL PZ 400-4G	36,5	34,5
Вода	6,6	2,2
Solkane 365 mfc	22	25 2
Polycat 9	4.2	4,2
Roflam P	44	37,5

Для получения продукта с плотностью от 30 до 40 кг / м ³ (на основе по заказу клиента), стабильность размеров как при температуре окружающей среды, так и при повышенных температурах, а также в условиях влажности, соответствующих требованиям для заводских [25] и напыляемых [26] пенополиуретанов. Для достижения этой цели следует рассмотреть дополнительные меры.

2.2. Сырье

Для исследования стабильного по размерам жесткого пенополиуретана, полиэфирного полиола NEOPOLYOL 240 (ЗАО Neo Group, Клайпеда, Литва), изготовленного из переработанных отходов ПЭТ, и полиола PETOL PZ 400-4G (Oltchim, Râmnicu Vâlcea, Румыния). Наиболее важные химические характеристики приведены в.

Таблица 2

Основные химические характеристики полиолов, используемых в производстве жестких пенополиуретанов.

9018 Кислотное число, мг КОН / г

Параметр	Значение
Параметр	НЕОПОЛИОЛ 240	PETOL PZ 400-4G
Гидроксильное значение, мг KOH / г	240	240	240	м. *	2,1	4,3
Плотность, г / см ³	1,23	1,10
Динамическая вязкость при температуре 25 ° C, мПа · с	5250		<1	<1
Содержание воды,%	≤0,1	≤0,1

Для образования жесткой структуры пенополиуретана используется система пенообразователя был выбран из воды, которая выделяет газ CO ₂ во время реакции с изоцианатом, и фторированного углеводорода Solkane 365 mfc (Solvay, Рига, Латвия).Количество воды, используемой для производства жестких полиуретановых пенопластов, составляло от 2 до 3,5 частей по массе (мас.ч.), а Solkane 365 mfc – от 15 до 29 мас.ч. Диметил-полисилоксановое поверхностно-активное вещество, модифицированное полиэфиром, Struksilon 8006 (Brenntag, Kędzierzyn-Koźle, Польша), использовали для образования пенополиуретана. В соответствии с рекомендациями производителя 2,0 мас.ч. поверхностно-активного вещества были использованы для снижения поверхностного натяжения, а также для формирования и стабилизации пористой структуры. Polycat 9 (Air Products and Chemical, Inc., Decatur, AL, USA) был использован в качестве катализатора для регулирования основного времени реакции для жесткого пенополиуретана.

Огнезащитный состав ROFLAM P (PCC Rokita SA, Бжег-Дольны, Польша) был использован для обеспечения характеристик воспламеняемости конечных продуктов. Для отверждения жесткого пенополиуретана использовали 4,4’-дифенилметандиизоцианат (называемый изоцианатом) от Lupranat M20S (BASF, Людвигсхафен, Германия) со средней функциональностью 2,7 и содержанием реактивных групп (-NCO) 31,5%.Все составы использовали изоцианатный индекс 100.

2.3. Приготовление пенополиуретана на основе отходов ПЭТ

Для образования пенополиуретана полиолы, катализатор, вспенивающие агенты, антипирен и поверхностно-активное вещество перемешивали в течение 10 минут в баке выдувного устройства при 1800 об / мин (компонент A). Изоцианат в баке для компонента B распыляли в соотношении 1: 1 с компонентом A. Количество изоцианата, необходимое для взаимодействия с каждой из групп -ОН в полиолах и воде, рассчитывали по уравнениям (1) – (3):

mMDI = (IMDI100) ⋅EMDI⋅ (mPEP + mh3OEh3O)

(3)

где E _MDI – эквивалентная масса изоцианата (г / моль), а% NCO – процент реакционноспособных изоцианатных групп (%).Значение 56,100 описывает молекулярную массу КОН (мг / моль), а 4200 – молекулярную массу изоцианата (мг / моль). E _P – эквивалентная масса полиольной системы (г / моль), n _OH описывает гидроксильное число полиольной системы (мг / КОН г), m _MDI – изоцианат количество (вес.ч.), а I _MDI – изоцианатный индекс (дм). m _P описывает количество полиольной системы (pbw), m _h3O количество воды (pbw) и E _h3O эквивалентную массу воды (г / моль).Чтобы оценить стабильность и характеристики жесткого пенополиуретана с кажущейся плотностью от 30 до 40 кг / м ³, были исследованы составы, показанные на.

Таблица 3

Составы жестких пенополиуретанов с различной кажущейся плотностью.

70 3

Материал	40 кг / м ³ Вода / солкан 365 mfc				30 кг / м ³ Вода / солкан 365 mfc
	Control 2.2/25	2,1 / 20	2,4 / 25	2,0 / 15	Контроль 6,6 / 22	2,5 / 29	3,0 / 25	3,5 / 18
	Сумма, pbw
Неополиол 240	104	30	30	30	102,5	20	20	20
Глицерин									–	–	–
Петол 400-4G	34.5	70	70	70	36,5	80	80	80
Вода ^a	2,2	2,1	2		2,4	3,5
Solkane 365 mfc	25	20	25	15	22	29	25	18
												9018	2	2	2	2	2
Polycat 9	4.2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2
Roflam P	37,5	23	23	9018 5	23
Изоцианатный индекс ^b	100

Каждую из полученных смесей распыляли из промышленного устройства для распыления пенополиуретана. Смеси перемешивали в течение 10 с и распыляли на лист фанеры размером 500 × 500 × 100 мм ³, на котором они оставались свободно обдуваемыми при 23 ± 5 ° C.Перед испытаниями образцы кондиционировали, по крайней мере, за 24 часа до испытания, но не более 8 дней, в окружающей среде с температурой 23 ± 5 ° C и относительной влажностью 50 ± 5%.

2.4. Методы испытаний смесей и пенополиуретана

Характеристики пенообразования пенополиуретановой смеси определяли в соответствии с [26] чашечным методом с помощью цифрового термометра TS-131 с датчиком, имеющим точность 0,5 ° C и цифровым датчиком. таймер. Длину и ширину образцов определяли в соответствии с [27], а плотность – в соответствии со стандартами из [28].Теплопроводность до и после старения образцов в течение 21 дня определялась в соответствии с требованиями [25,26,29] (Приложение C) с одним образцом симметричной конфигурации горизонтального расходомера FOX 304 с активной защитой краев образцов в нижней части. направление теплового потока вверх. Диапазон измерения прибора от 0,01 до 0,50 Вт / (м · К) с точностью до 1%. Теплопроводность образцов 300 × 300 × 50 мм ³ была определена при средней температуре 10 ° C, а разница между нижней и верхней панелями во время испытаний составила 20 ° C.Для подтверждения достоверности результатов были протестированы десять образцов каждого состава.

Чтобы определить влияние различных вспенивателей и полиольных систем на влагосодержание продуктов, кратковременное водопоглощение продуктов после частичного погружения на 24 часа было определено для образцов с размерами 200 × 200 × 50 мм. ³ объем, по методу Б [30]. Образцы размером 100 × 100 × 50 мм ³ использовали для испытаний на паропроницаемость в соответствии со стандартом [31].Климатические условия испытаний были следующими 23-0 / 50: Δ p составляло 1400 Па, средняя температура воздуха составляла 22,8 ° C, а среднее давление воздуха составляло 745 мм рт. Удельная воздухопроницаемость ( δ _воздух ) во время испытания составила 0,717. Испытательные сборки заполнялись хлоридом кальция и взвешивались через равные промежутки времени не менее 24 часов. Направление потока водяного пара относительно поверхности изделия перпендикулярно поверхности испытуемого объекта.

Усадку оценивали для образцов размером 300 × 300 × 50 мм размером ³, которые были вырезаны для испытания на теплопроводность через 2 дня после изготовления и измерены как сразу, так и через 1 час после резки в направлениях длины, ширины и толщины. Усадку рассчитывали по следующему уравнению:

где Δ ε – усадка (%), b ₁ – размер отрезка образца через 2 дня после производства (мм), а b ₂ – соответствующий размер образца через 1 час резка (мм).

Для оценки долговечности продуктов было проведено испытание на стабильность размеров в соответствии с методологией, предложенной в [32]. Образцы испытывали при 70 ± 2 ° C и относительной влажности воздуха 90% ± 5% в течение 48 ч в климатической камере (Feutron 3522/51) с диапазоном измерения температуры 30–100 ° C с точностью 0,2 ° C и диапазон измерения влажности 10–100% с точностью 5%. Для каждого состава были испытаны три образца размером 200 × 200 × 50 мм ³. Для оценки структурных параметров процент закрытых ячеек определяли согласно методу 2 из источника [33] для трех образцов каждого состава с размерами 100 × 30 × 30 мм ³.

Термогравиметрию (ТГА) и дифференциальную термогравиметрию (ДТГ) проводили в атмосфере воздуха с использованием анализатора Юпитера STA 449 F1 (Netzsch Group, Эрланген, Германия) в интервале температур от 25 до 600 ° C. Скорость повышения температуры составляла 10 ° С / мин.

Ограниченный кислородный индекс (LOI) был получен с использованием прибора для определения кислородного индекса (NETZSCH TAURUS Co., Ltd., Веймар, Германия). Размер образцов составлял (120 × 10 × 10) мм ³. Острие образца поджигали в течение 5 с с помощью газовой горелки, снабженной пропан-бутановой смесью.Ограниченный кислородный индекс рассчитывали как процентное содержание кислорода и азота в смеси.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Характеристики смесей и кажущаяся плотность пен

Кинетика реакции смесей пенополиуретана в основном зависит от скорости выдувания и реакций гелеобразования. С другой стороны, свойства самих продуктов зависят от функциональных групп полиола и количества гидроксилов [34]. Эти и другие характеристики смесей, в которых часть традиционного полиола заменена полиолом на основе отходов ПЭТ, показаны на рис.

Таблица 4

Химические характеристики полиольных систем.

40 кг / м ³ 3,5 / 3,5 наблюдали, что композиции PUR, представленные производителями (контроль), имеют более низкую функциональность по сравнению с композициями с скорректированными композициями.Процесс вспенивания определяется путем измерения характерного времени обработки, времени высыхания крема, геля и нити, а иногда и температуры реакции. Поэтому полученные результаты представлены в.

Таблица 5

Характерное время вспенивания и температура.

Соотношение вспенивающих агентов, Вода / солкан 365 mfc	Параметр
Соотношение вспенивающих агентов, Вода / солкан 365 mfc	Расчетное гидроксильное число полиоловых систем, мг КОН / г	Расчетная функциональность полиоловых систем
Контроль 2,2 / 25	394	2,68
2.1/20	370	3,64
2,4 / 25
2,0 / 15
30 кг / м ³
Control 6,6 / 22	347	2,69
2,5 / 29	388	3,86
3,0 / 25
3,5 / 25

Соотношение вспенивающего агента, Вода / Солкан 365 mfc	Время крема, с	Время гелеобразования, с	Время высыхания, с	Наивысшая температура реакции, ° C
40 кг / м ³
Контроль 2.2/25	5 ± 2	15 ± 1	44 ± 1	108 ± 3
2,1 / 20	3 ± 1	13 ± 2	44 ± 2	110 ± 2
2,4 / 25	3 ± 1	13 ± 1	42 ± 1	114 ± 2
2,0 / 15	3 ± 1	13 ± 1	44 ± 2	115 ± 3
30 кг / м ³
Контроль 6.6/22	4 ± 1	14 ± 1	43 ± 1	111 ± 2
2,5 / 29	3 ± 1	13 ± 1	43 ± 1	112 ± 2
3,0 / 25	3 ± 1	13 ± 1	41 ± 1	116 ± 3
3,5 / 15	3 ± 1	13 ± 1	41 ± 2	115 ± 2

Как показывают результаты, все композиции характеризуются высокой реакционной способностью и температурой, которые в основном определяются большим количеством катализаторов продувки, т.е.э., 4,2 м.н. Однако небольшая разница произошла в системах контроля, где глицерин участвует в качестве сополиола. Как уже было определено в [35], глицерин действует как удлинитель времени начала. Принимая во внимание разброс результатов, влияние соотношения вспенивающих агентов незначительно, поскольку скорость реакции обеспечивается за счет баланса катализаторов вспенивания и гелеобразования. Кроме того, контрольная композиция с плотностью 40 кг / м ³ имеет более высокое гидроксильное число из-за использованного глицерина, что увеличивает потребление изоцианата в системе.Предположительно, глицерин использовался для стабилизации образца PUR за счет увеличения содержания твердых сегментов. Очевидно, количество сшивающего агента невелико, и дальнейшее добавление неэкономично. Как показало предыдущее исследование [36], необходимо заменить от 10% до 15% полиола с низкой функциональностью на глицерин, чтобы получить стабильные по размерам и структуре пенополиуретаны. Кажущаяся плотность пенополиуретана является одним из ключевых параметров, определяющих свойства готового продукта, поэтому важно оценить влияние каждого состава на этот параметр.Поскольку основной целью является разработка стабильного жесткого пенополиуретана с кажущейся плотностью от 30 до 40 кг / м ³, средние значения для этой характеристики приведены в.

Влияние различных составов жесткого пенополиуретана на изменение кажущейся плотности: ( a ) 40 кг / м ³ и ( b ) 30 кг / м ^3.

Основное сырье, определяющее плотность изменением являются порообразователи, которыми в данном случае являются вода и Solkane 365 mfc.показывает, что в композициях используются различные отношения mfc вода / солкан 365 для этих вспенивающих агентов, то есть 2,1 / 20, 2,4 / 25, 2,0 / 15, 2,5 / 29, 3,0 / 25 и 3,5 / 18. Обзор литературы показал, что кажущаяся плотность продукта уменьшается с увеличением содержания вспенивающего агента [37,38], но с пенами ³ 30 кг / м кажущаяся плотность уменьшается с уменьшением содержания Solkane 365 mfc в вода / Solkane 365 mfc составы 3,0 / 25 и 3,5 / 18. Аналогичная тенденция наблюдается для пен с кажущейся плотностью 40 кг / м 3 ³.Разница в результатах объясняется использованием воды в пенополиуретане. Вода отличается большей эффективностью обдува по сравнению с Solkane 365 mfc.

Таким образом, по сравнению с контрольными пенополиуретаном с плотностью 30 кг / м ³, пенополиуретан имеют меньшую кажущуюся плотность на 9,0%, 21% и 18% при содержании воды 2,5, 3,0 и 3,5 мас.ч. соответственно. Между тем, по сравнению с контрольной пеной с плотностью 40 кг / м ³ параметр уменьшился на 3.3% в системе 2,4 / 25 вода / Solkane 365 mfc. Это снижение кажущейся плотности можно отнести к количеству изоцианата, введенного в полиольную систему. Такое же наблюдение было сделано во время исследований замены нефтехимического полиола (ОН = 449 мг КОН / г) биополиолом (ОН = 276 мг КОН / г) [34], которые показали, что пониженное гидроксильное число полиольной системы снижает необходимое количество изоцианата.

3.2. Стабильность размеров продуктов

Из-за быстрого расширения жесткого пенополиуретана в процессе вспенивания, молекулярные цепи быстро растягивались, вызывая внутреннее напряжение и кристалличность, которые были слишком низкими для стереотипного представления при комнатной температуре.Концентрация CO ₂ в ячейках была выше, чем в атмосфере, в результате чего CO ₂ внутри пены диффундировал наружу и сжимал пену [39]. Поскольку быстрая диффузия вспенивающего агента через стенки ячеек разрушает стабильность полимера [40], в стандарте на продукцию [25,26] не указываются требования к изменениям размеров после изготовления и вырезания образца. Следовательно, нет требований к стабильности размеров при температуре окружающей среды и для напыляемых пенополиуретанов.

В литературе мало информации об изменениях размеров пенополиуретана, но многие исследователи модифицируют существующие полиолы, чтобы увеличить количество функциональных групп, чтобы избежать чрезмерной усадки и отрицательных линейных изменений в условиях температуры и влажности [34,41]. Согласно опыту других ученых, для стабилизации размеров использовался традиционный полиэфирполиол с функциональностью 4,3. Как видно из, глицерин был исключен из скорректированных композиций.Кроме того, количество функциональных групп было увеличено за счет добавления полиола на основе сахарозы. Результаты испытаний на стабильность размеров () показывают, что скорректированные композиции характеризуются стабильной структурой и размерами после производства. Однако, как можно видеть из контрольных композиций для полиуретана с плотностью 40 кг / м ³ (2,2 / 25 воды / Solkane 365 mfc) и 30 кг / м ³ (6,6 / 22 воды / Solkane 365 mfc) выделяются как непригодные для использования в испытаниях и, особенно, для применения в ограждающих конструкциях зданий.Это произошло потому, что средние изменения для 40 кг / м пены ³ PUR составили 14,2% и 11,8% по длине и ширине и 6,2% по толщине, а отклонения в 11,2% и 10,8% по длине и ширине и 6,2% по толщине были наблюдается для пенополиуретана 30 кг / м ³ PUR.

Усадка образцов, вырезанных для испытания на теплопроводность через 2 дня после изготовления: ( a ) 40 кг / м ³ и ( b ) 30 кг / м ³.

Противоположные результаты представлены для пен PUR с отрегулированным составом ().И 30, и 40 кг / м ³ продукты обладают достаточной стабильностью размеров, как определено стандартом на продукцию. Можно заметить, что более плотные пенополиуретаны имеют тенденцию быть более деформируемыми.

Линейные изменения после обработки при 70 ° C и относительной влажности 90%: ( a ) 40 кг / м ³ и ( b ) 30 кг / м ³.

Опять же, это можно объяснить тем фактом, что пенополиуретан ³ 40 кг / м содержит на 10% больше полиолов с более низкой функциональностью из отходов ПЭТ по сравнению с пенополиуретаном ³ 30 кг / м, что приводит к меньшему количеству функциональные группы.В любом случае изменения размеров были уменьшены максимум до 0,5%. Полученные результаты аналогичны результатам для пенополиуретана с модификациями на основе наполнителя и жидкости, а в некоторых случаях даже лучше, чем при 20 ° C [42,43], что указывает на то, что полученные пенопласты могут использоваться даже в суровых условиях. .

Хотя возможность усадки при температуре окружающей среды не указана, четко указаны требования к изменению размеров в условиях повышенной температуры и влажности.представлены средние значения процентных изменений размеров после выдерживания образцов при 70 ° C и влажности 90% в течение 2 дней.

Чтобы уменьшить диффузию газа через стенки ячеек пенопласта в окружающую среду и отрицательные эффекты этой диффузии, такие как усадка жесткого пенополиуретана при 23 ° C и относительной влажности воздуха 50%, а также линейные изменения размеров при более высоких температуры и влажности полиол или полиольная система должны иметь более 3 функциональных групп ().

3.3. Теплопроводность и микроструктура стабильных продуктов

Когда жесткий пенополиуретан используется для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, важно оценить теплоизоляционные свойства. Большинство значений теплопроводности, т.е. ~ 65–80%, включает теплопроводность газа или газовой смеси [44]. Это основное свойство термоизоляционной полиуретановой пены также зависит от типа газа, используемого при производстве, и скорости его диффузии из продукта.Этот газ в ячейках заменяется воздухом за короткий период времени, поэтому очень важно оценить изменение этого параметра с течением времени. показывает изменение исходной теплопроводности, теплопроводности после старения и структурных параметров в зависимости от состава продукта.

Таблица 6

Средние значения теплопроводности и структурных параметров пенополиуретана.

Соотношение вспенивающих агентов, Вода / Солкан 365 mfc	Соотношение полиолов, Неополиол 240 / Петол PZ 400-4G	Средняя теплопроводность до старения, Вт / (м · К)	Средняя теплопроводность Старение, Вт / (м · К)	Среднее содержание закрытых ячеек, об.%	Средний размер ячейки, мм
40 кг / м ³ кажущаяся плотность
2,1 / 20	30/70	0,0203 ± 0,0001	0,0259 ± 0,0004	91,3 ± 1,4	0,373 ± 0,052
2,4 / 25	0,02 0,02	0,0259 ± 0,0004	90,4 ± 1,6	0,382 ± 0,048
2,0 / 15	30/70	0.0204 ± 0,0001	0,0264 ± 0,0001	91,6 ± 1,3	0,394 ± 0,092
30 кг / м ³ кажущаяся плотность
2,5 / 29	20/80	0,0201 ± 0,0001	0,0259 ± 0,0002	95,4 ± 2,0	0,784 ± 0,075
3,0 / 25	0,05	0,0251 ± 0,0002	96,1 ± 1,8	0,788 ± 0,056
3.5/15	20/80	0,0198 ± 0,0003	0,0251 ± 0,0001	94,7 ± 1,4	0,782 ± 0,038

В соответствии со стандартами на продукцию [25,26], как распыленные, так и заводские. Изготовленные пенополиуретаны имеют обязательный срок хранения до 8 дней для измерения начальной теплопроводности. Видно, что разброс средних значений теплопроводности для изделий 30 и 40 кг / м ³ перед старением очень незначителен, т.е.е., максимально возможная разница между наименьшим и наибольшим значениями составляет 3,9% для 40 кг / м ³ и 2,0% для 30 кг / м ³ продуктов. Поскольку значение теплопроводности для пенополиуретана зависит от типа вспенивателя и его количества в системе, эти небольшие различия в средних значениях теплопроводности до старения между продуктами с различной кажущейся плотностью обусловлены небольшими различиями в воде / Коэффициенты mfc Solkane 365. В этом случае замена полиола на нефтяной основе полиолом на основе отходов ПЭТ с 20% и 30% не влияет на теплоизоляционные свойства.

Напротив, пены с закрытыми порами стареют со временем; таким образом, можно наблюдать увеличение их теплопроводности (). Это было хорошо продемонстрировано как для полиуретановых, так и для полиизоциануратных пен с различными вспенивающими добавками [45]. Следовательно, такую же тенденцию можно наблюдать при исследовании теплопроводности изделий с кажущейся плотностью 30 и 40 кг / м ³ после выдержки в течение 21 дня при 70 ° C. При сравнении значений теплопроводности всех шести составов до и после старения можно наблюдать значительную разницу.После процедуры старения теплопроводность увеличилась на 27,6% при соотношении mfc вода / Solkane 365, равном 2,1 / 20. Подобные вариации наблюдались и в других композициях. Это можно объяснить тем, что в составе в качестве вспомогательного вспенивателя используется вода. Во время реакции изоцианата и воды образуется CO ₂, который имеет более высокую скорость диффузии, в то время как испарение Solkane 365 mfc из продукта является длительным процессом. Также показано, что продукты с более высокой кажущейся плотностью демонстрируют клетки, которые почти в 2 раза больше ().Другие наблюдали, что закрытые ячейки, которые в 2 раза меньше, определяют более низкие значения теплопроводности [46], и, основываясь на текущих результатах, средние значения теплопроводности для пен с размером ячеек ~ 0,400 мм существенно не отличаются от пен с размером ячеек. средний размер ячейки ~ 0,800 мм. Это различие может быть связано с системой вспенивающих агентов, поскольку в вышеупомянутом исследовании обсуждаются пены, вспениваемые только с CO ₂, образующимся во время реакции изоцианата и воды.

Микроструктура жесткого пенополиуретана (увеличение × 50) при кажущейся плотности ( a ) 30 кг / м ³ и ( b ) 40 кг / м ³.

В любом заданном составе полученные продукты имеют кажущуюся плотность, подходящую для напыленных и заводских жестких пенополиуретанов, в диапазоне от 26,6 до 45,8 кг / м ³ и более низкую теплопроводность по сравнению с другими полимерными пенами.

Например, для вспененного или экструдированного пенополистирола и волокнистых материалов, таких как стекловата или каменная вата, диапазон значений от 0.От 0251 до 0,0264 Вт / (м · К). Полученные результаты показывают, что значение теплопроводности практически не изменилось. Однако в других исследованиях были получены более высокие значения теплопроводности для пенополиуретана на основе отходов ПЭТ с аналогичной кажущейся плотностью [41], но разницу можно объяснить применением различных систем вспенивающих агентов и природой ячеистой структуры из-за морфологии полимерные пены играют решающую роль в определении их тепловых характеристик и старения [47].

3.4. Влагосодержащие свойства стабильных продуктов

Несмотря на то, что исследований влагосодержания пенополиуретана на основе отходов ПЭТ не проводилось, использование теплоизоляционных материалов в разделительных конструкциях может привести к воздействию воды (прямого или парообразного) и интенсивности Это воздействие влияет на физико-механические свойства теплоизоляционного слоя. В этом случае жесткий пенополиуретан используется в хорошо изолированных конструкциях, поэтому стандарты как для напыленных, так и для заводских пенополиуретанов указывают на краткосрочные испытания на водопоглощение и паропроницаемость ().

Влагостойкость жесткого пенополиуретана: ( a ) кратковременное водопоглощение и ( b ) коэффициент сопротивления водяному пару.

Из a, b видно, что по мере увеличения процента закрытых ячеек () и уменьшения плотности продукта коэффициент сопротивления водяному пару и кратковременное водопоглощение также уменьшаются. Можно сделать вывод, что вода и водяной пар легче мигрируют в конструкции с относительно меньшим процентом закрытых ячеек, чем при более высоких значениях указанного параметра.

При увеличении плотности продукта с 30 до 40 кг / м ³ среднее содержание закрытых ячеек снижается на 4,5%, а кратковременный коэффициент водопоглощения и сопротивления водяному пару увеличивается на 38% и 118 %, соответственно. Кроме того, разница в процентном содержании закрытых ячеек может быть ключевым фактором для повышенного водопоглощения и факторов сопротивления водяному пару, как это было показано в нескольких исследованиях [48,49]. Однако полученные результаты полностью согласуются с результатами для аналогичных продуктов, имеющихся на рынке.

3.5. Термическая стабильность и воспламеняемость стабильных продуктов

Как правило, термическое разложение пенополиуретана представляет собой сложный процесс из-за извлечения многих газообразных продуктов [50]. Что касается сегментированной структуры этого типа полимера, деградация будет связана с твердыми и мягкими сегментами. Хорошо разделенные пики на кривой DTG (c, d) предоставляют дополнительную информацию о фазовом разделении пенополиуретана с различными соотношениями вода / Solkane 365 mfc.Видно, что каждый пенополиуретан независимо от соотношения вспенивателей разлагается в три этапа, что подтверждает сегментированную структуру полученных пен.

Кривые термогравиметрии (ТГА) и дифференциальной термогравиметрии (ДТГ) пенополиуретана при кажущейся плотности ( a , c ) 40 кг / м ³ и ( b , d ) 30 кг / м ³.

На первом этапе при температуре от 150 ° C до 320 ° C потеря веса приписывается диссоциации уретановых связей, а на втором этапе при температуре от 320 ° C до 420 ° C мягкость приписывается разрушению мягкие полиоловые сегменты [51].Третья стадия относится к деградации фрагментов, полученных при второй стадии деградации, и проявляется при температуре 480 ° C. Кроме того, выход полукокса при 600 ° C, пики на соответствующих стадиях и потери веса при 5 мас.% И 50 мас.% Представлены в.

Таблица 7

Параметры термического разложения стабильных пенополиуретанов.

9018

Вода / Солкан 365 mfc	T _{5 мас.%}, ° C	T _{50 мас.%}, ° C	T _max, ° C			Углерод при 600 ° C, мас.%
Вода / Солкан 365 mfc	T _{5 мас.%}, ° C	T _{50 мас.%}, ° C	1-я ступень	2-я ступень	3-я ступень	Углерод при 600 ° C, мас.%
40 кг / м ³
2,1 / 20	220	481	219	313	582	29,4
2,4 / 25	210	476	210	476	476
2,0 / 15	210	421	228	310	583	27.8
30 кг / м ³
2,5 / 29	214	468	225	318	589	28,2
3,0 / 25	213	464	213	464
3,5 / 15	205	452	224	320	592	25,1

Установлено, что T _{5 мас.%}, T _{50 мас.%} и T _max на всех стадиях уменьшаются по мере увеличения содержания воды в системе вспенивающих агентов с 2,1 до 3,5 частей по массе. Возможная причина этого связана с плотностью сшивки и структурой пенополиуретана с различным соотношением mfc вода / солкан 365. Вода, как химический вспениватель, реагирует с изоцианатом, образуя полимочевину и полибиурет вместе с CO ₂. Следовательно, более высокое содержание воды требует большего количества изоцианата, таким образом, образуется больше полимочевины и полибиурета.Как указано в [52], полимочевина и полибиурет более жесткие, чем полиуретан, поэтому они должны сдвигать T _{5 мас.%}, T _{50 мас.%} и T _max в сторону более высоких температур. Однако увеличение количества воды снижает плотность сшивки пенополиуретана, тем самым несколько снижая соответствующие температуры термического разложения.

Для определения влияния содержания воды / Solkane 365 mfc на воспламеняемость были проведены испытания LOI, полученные результаты представлены в.

Результаты испытаний на ограниченный кислородный индекс (LOI) для пенополиуретана с различным соотношением вода / солкан 365 mfc.

Очевидно, что пенополиуретан без антипиренов легко воспламеняется, и его значение LOI может достигать всего 19% [53]. Добавление антипирена, такого как предусмотрено в разделе 2.3, улучшает воспламеняемость, а значение LOI полученных пенополиуретанов независимо от соотношения вода / Solkane 365 mfc варьируется от 20,6% до 21,2%. Разница невелика и колеблется в пределах погрешности для изделий плотностью 40 и 30 кг / м ³.Полученные результаты показывают, что полученные пены относятся к трудногорючим материалам.

4. Выводы

Более высокие количества обычного вспенивателя (15, 25 и 29 мас.ч.) и воды (2,5, 3,0 и 3,5 мас.ч.) увеличивают эффективность расширения пены, в результате чего структура продукта составляет ~ 2 раза. более крупные клетки и изделия с кажущейся плотностью ~ 30 кг / м ³.

Независимо от кажущейся плотности теплопроводность до старения изменяется от 0.От 0196 до 0,0204 Вт / (м · К), тогда как значение теплопроводности после старения составляет от 0,0256 до 0,0263 Вт / (м · К). Полученные значения теплопроводности обеспечиваются низкой диффузией системы пенообразователя. Замена от 70% до 80% дифункциональных полиолов многофункциональными полиолами приводит к получению продуктов со стабильными размерами при более высоких температурах и условиях влажности, показывая, что полученные продукты демонстрируют размерные изменения не более 0,5% и соответствуют требованиям стандарта EN 14315-1 (≤ 10% по длине и ширине и ≤ 15% по толщине) и EN 13165 (≤ 5% по длине и ширине и ≤ 10% по толщине).

Влагостойкость, кратковременное водопоглощение и коэффициент сопротивления водяному пару для продукта варьируются от 0,22 до 0,35 кг / м ² и от 19 до 50, соответственно, в диапазоне плотности от 30 до 40 кг / м ³. Более низкие значения водопоглощения и коэффициента сопротивления водяному пару определяются добавлением еще 10% многофункционального полиола. Следовательно, процентное содержание открытых ячеек уменьшается, тем самым создавая барьер для проникновения воды и водяного пара.

Испытания на термическую стабильность и воспламеняемость показали, что полученные пенополиуретаны с различным соотношением вода / Solkane 365 mfc характеризуются практически одинаковыми свойствами. Однако небольшое увеличение количества воды снижает плотность сшивки пен, таким образом сдвигая назад температуру термического разложения. Кроме того, все полученные пенополиуретаны можно рассматривать как медленно горящие материалы со средним значением LOI, варьирующимся от 20,6% до 21,2%.

Измерение теплового расширения жестких пенополиуретанов с закрытыми ячейками при криогенных температурах с помощью экстензометрического метода: AIP Advances: Vol 11, No. 1

I.ВВЕДЕНИЕ

Раздел:

ВыбратьВверху страницыABSTRACTI. ВВЕДЕНИЕ << II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАЗДЕЛЫ III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ ... IV. ВЫВОДЫ ССЫЛКИ Жесткие пенополиуретаны с закрытыми порами (PUR) обладают преимуществами низкой стоимости, небольшого веса, превосходных механических свойств, высокой ударопрочности, высокой способности поглощать энергию и очень низкой теплопроводности. ¹ 1. С. Ценг, М. Ямагути и Т. Омори, «Теплопроводность пенополиуретана от комнатной температуры до 20 К», Cryogenics 37 , 305 (1997).https://doi.org/10.1016/s0011-2275(97)00023-4 Жесткие полиуретановые пенопласты с закрытыми порами находят множество применений, например, для теплоизоляции зданий, упаковки и в качестве внутреннего слоя многослойных конструкций для нагрузки. -подшипниковые компоненты. Более того, жесткие пенополиуретаны с закрытыми порами широко используются в качестве теплоизоляционных материалов в криогенных инженерных системах, таких как холодильная промышленность, холодильные цепи, трубопроводы для жидкого этилена или сжиженного природного газа (СПГ), криогенные аэродинамические трубы и контейнеры для криогенных жидкостей. для СПГ, а также резервуаров с жидким кислородом и жидким водородом на ракетах-носителях.^2–4 2. Демхартер А., «Жесткий пенополиуретан, проверенный теплоизоляционный материал для применений при температуре от +130 ° C до –196 ° C», Cryogenics 38 , 113 (1998). https://doi.org/10.1016/s0011-2275(97)00120-33. Ю. Х. Ю, Б. Г. Ким и Д. Г. Ли, «Криогенная надежность композитных изоляционных панелей для судов, работающих на сжиженном природном газе (СПГ)», Compos. Struct. 94 , 462 (2012). https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2011.08.0094. Y. Lee et al. , «Разработка жесткого пенополиуретана массового производства для танкера СПГ с использованием вспенивающего агента, не разрушающего озоновый слой», Cryogenics 80 , 44 (2016).https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2016.09.002 Для создания надежных баз данных для этих продуктов криогенные свойства, особенно механические и термические свойства, жестких пенополиуретанов с закрытыми порами должны быть всесторонне исследованы в имитируемых рабочих условиях. перед концептуальными и инженерными проектами. Свойства жесткого пенополиуретана на сжатие и растяжение были исследованы как при комнатной температуре, так и при температуре жидкого азота (77 К), и результаты показали, что предел прочности на разрыв, удлинение при разрыве, модуль упругости и прочность на сжатие сильно зависят от его молекулярной массы на единицу. единицы разветвления, а также температуры.⁵ 5. U. Stirna et al. , «Механические свойства жестких пенополиуретанов при комнатной и криогенной температуре», J. Cell. Пласт. 47 , 337 (2011). https://doi.org/10.1177/0021955×11398381 Экспериментально исследовано влияние скорости деформации на механические свойства жестких пенополиуретанов различной плотности и разработана аналитическая модель. ^6,7 6. О. Вайсенборн, К. Эберт и М. Гуд, «Моделирование деформационного поведения жестких пенополиуретанов в зависимости от скорости деформации», Polym.Тестовое задание. 54 , 145 (2016). https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2016.07.0077. Д. Уислер и Х. Ким, «Экспериментальные и моделируемые динамические нагрузки при высоких деформациях полиуретановой пены», Polym. Тестовое задание. 41 , 219 (2015). https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2014.12.004 Обзоры механических свойств полимерных пен, включая жесткие пенополиуретаны, можно найти в ссылках. 88. S. Deschanel et al. , «Механический отклик и динамика разрушения полимерных пен», J. Phys.D: Прил. Phys. 42 , 14 (2009). https://doi.org/10.1088/0022-3727/42/21/214001 и 99. Гибсон Л.Дж. и Эшби М.Ф., Ячеистые твердые тела: структура и свойства (Cambridge University Press, Кембридж, 1997 г.). Теплопроводность в Температурный диапазон между 20 K и 300 K жестких пенополиуретанов с закрытыми ячейками был экспериментально исследован, и результаты показали, что остаточный газ, заключенный в закрытых ячейках, играет решающую роль в эффективной теплопроводности при криогенных температурах ¹ 1.Ч. Ценг, М. Ямагути и Т. Омори, «Теплопроводность пенополиуретана от комнатной температуры до 20 К», Cryogenics 37 , 305 (1997). https://doi.org/10.1016/s0011-2275(97)00023-4, тогда как было обнаружено, что эффективная теплопроводность сильно зависит как от размера ячеек, так и от давления газа для жестких полиуретановых пен с открытыми ячейками. ¹⁰ 10. J. W. Wu, W. F. Sung и H. S. Chu, “Теплопроводность пенополиуретана”, Int. J. Тепломассообмен 42 , 2211 (1999). https: // doi.org / 10.1016 / s0017-9310 (98) 00315-9 Было обнаружено, что влияние поглощения влаги на вес жестких пенополиуретанов с закрытыми ячейками при криогенных температурах имитирует фактические условия загрузки ракетного топлива космических ракет-носителей. ^11,12 11. J. E. Fesmire et al. , «Криогенное поглощение влаги в пенопласте для космических ракет-носителей», J. Spacecr. Ракеты 49 , 220–230 (2012). https://doi.org/10.2514/1.4377612. X. B. Zhang et al. , «Экспериментальное исследование поглощения криогенной влаги в изоляционном материале из пенополиуретана», Cryogenics 52 , 810 (2012).https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2012.10.001 Поведение при тепловом расширении в криогенном диапазоне температур является одним из наиболее важных теплофизических параметров при проектировании и разработке теплоизоляционных компонентов. Это связано с тем, что несоответствие коэффициентов теплового расширения (КТР) между жесткими пенополиуретаном и связанными с ними материалами неизбежно создает термическое напряжение на границах раздела при изменении температуры или температурном градиенте. Расчет термического напряжения при изменении температуры или градиенте температуры требует точных значений CTE или данных о тепловом расширении.Количественное значение термического напряжения относится к нескольким характеристикам материала, включая КТР, модуль Юнга, коэффициент Пуассона и значение изменения температуры или температурного градиента. ^13,14 13. J. Y. Chung et al. , «Количественная оценка остаточного напряжения в тонких полимерных пленках нанометрового размера посредством поверхностной складки», ACS Nano 3 , 844 (2009). https://doi.org/10.1021/nn800853y14. Д. Дж. Джонс, Анализ термического напряжения (Pergamon Press, 1965). Термическое напряжение может превышать предел прочности жестких пенополиуретанов или других компонентов, а затем приводить к образованию микротрещин в матрице или даже отслаиванию.Например, авария космического корабля «Колумбия» произошла из-за плохой герметизации и обломков пены, которые ударили и разрушили систему тепловой защиты плитки. Для разработки и производства надежной системы теплоизоляции важно создать звуковые криогенные КТР или базу данных по тепловому расширению жестких полиуретановых пен с закрытыми порами. Для проектирования и изготовления системы теплоизоляции резервуаров с жидким водородом необходимо исследовать характеристики теплового расширения жесткого пенополиуретана с закрытыми порами от температуры жидкого водорода (20 К) до примерно комнатной температуры.В технических характеристиках продукта обычно указываются значения теплового расширения или КТР в диапазоне температур 273–300 К. Однако пользователь должен исследовать значения теплового расширения или КТР в криогенном температурном диапазоне. Для измерения теплового расширения или КТР при криогенных температурах , различные подходы к дилатометрам (такие как емкостные дилатометры, интерферометрические дилатометры и индуктивные дилатометры), трансформаторные методы, методы тензометрических датчиков и методы оптической спекл-фотографии были разработаны в течение последних десятилетий, ^15–19 15.Г. Вентура и М. Перфетти, Тепловые свойства твердых тел при комнатной и криогенной температуре , Международная серия монографий по криогенике, под редакцией С. В. Скивера (Springer, 2014) 16. С. Канагарадж и С. Паттанаяк, «Измерение теплового расширения металла и стеклопластика», Cryogenics 43 , 399 (2003). https://doi.org/10.1016/s0011-2275(03)00096-117. Янг С.Г., Сюй Л. и Чен Н., «Тепловое расширение пенополиуретана при низкой температуре», Energy Convers. Управлять. 48, , 481 (2007).https://doi.org/10.1016/j.enconman.2006.06.01618. Г. Вентура и Л. Рисегари, Искусство криогеники: методы низкотемпературного эксперимента (Elsevier, 2008) 19. Б. Пан и др. , «Измерение коэффициента теплового расширения пленок с использованием метода корреляции цифровых изображений», Полит. Тестовое задание. 28 , 75 (2009). https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2008.11.004 и все они обычно делятся на две категории: методы абсолютной деформации и относительной деформации (деформации).С другой стороны, разрешающая способность измерения деформации значительно улучшилась за последние десятилетия. Даже модифицированные дилатометры с высоким разрешением 2 × 10 ⁻⁵ нм были разработаны с чувствительным элементом SQUID. ²⁰ 20. Д. А. Акерман и А. К. Андерсон, “Дилатометрия при низких температурах”, Rev. Sci. Instrum. 53, , 1657 (1982). https://doi.org/10.1063/1.1136879 Для исследования теплового расширения или КТР при криогенных температурах для большинства этих методов требуются сложные элементы, чувствительные к деформации или смещению, а также сложная и управляемая криогенная система.Это связано с тем, что КТР большинства материалов становится намного меньше при криогенной температуре, что требует более чувствительных методов. При комнатной температуре средний КТР типичных металлических и полимерных материалов составляет 10 ⁻⁵ K ⁻¹; таким образом, методы измерения с чувствительностью Δl / l ∼ 10 ⁻⁶ и температурным интервалом 10 K дадут погрешность 1% или меньше. Этой чувствительности легко добиться с помощью традиционных дилатометров.²¹ 21. Т. Х. К. Бэррон и Г. К. Уайт, Теплоемкость и тепловое расширение при низких температурах (Springer, 1999). Однако КТР меди становится малым при криогенных температурах, например, 10 ^-7 K ^-1 и 5 × 10 ^-9 K ^-1 при 15 К и 5 К соответственно, и для этого требуется чувствительные элементы с высокой чувствительностью. С другой стороны, сложный измерительный криостат, который обычно охлаждается криогенными жидкостями, такими как жидкий гелий (4.2 K) или имеющихся в продаже холодильниках, обычно требуется для измерения CTE при температурах ниже 77 K. ²² 22. J. W. Ekin, Experimental Techniques for Low-Temperature Measurements (Oxford University Press, 2006). https://doi.org/10.1016/s0011-2275(03)00122-x Более того, измерительный криостат может быть спроектирован и собран только экспериментатором, а не с использованием имеющегося в продаже прибора. Таким образом, в нескольких исследованиях изучается поведение теплового расширения при самой низкой криогенной температуре жидкого азота, но не такой или более низкой, чем у жидкого водорода.Например, прибор, использующий метод дилатометра с микрометром в качестве чувствительного к деформации элемента, был разработан для измерения теплового расширения жесткого пенополиуретана в диапазоне температур 77–293 К. ²³ 23. DQ Deng and L. Xu, «Измерение коэффициента теплового расширения фенольной пены при низких температурах», Cryogenics 43 , 465 (2003). https://doi.org/10.1016/S0011-2275(03)00122-X

В данной работе были изучены характеристики теплового расширения трех типов жестких пенополиуретанов с закрытыми порами с разной плотностью в диапазоне температур 20 К. –270 K с помощью простого и надежного экстензометра с самодельной криогенной системой с кондуктивным охлаждением.

II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАЗДЕЛЫ

Раздел:

ВыбратьВверху страницыABSTRACTI. ВВЕДЕНИЕ II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАЗДЕЛЫ << III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ ... IV. ВЫВОДЫ ССЫЛКИ

A. Криогенная система

Самодельный криогенный прибор был разработан для измерения характеристик теплового расширения жестких пенополиуретанов. Криогенная установка состоит в основном из двух частей: криостата, охлаждаемого двумя холодильниками типа G-M (Sumitomo, модель RDK-415D), и системы контроля температуры.

Криостат, описанный в другом месте, ²⁴ 24. H. C. Zhang et al. , «Система испытания механических свойств без жидкого гелия с криокулерами G-M», Cryogenics 85 , 58 (2017). https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2017.05.005 состоит в основном из внешней камеры, внутренней камеры (камеры для образцов) и двух криокулеров GM, как показано на рис. редких, дорогих ресурсов жидкого гелия. Однако он значительно сложнее обычного измерительного криостата, охлаждаемого ванной с жидким гелием.²² 22. Дж. В. Экин, Экспериментальные методы низкотемпературных измерений (Oxford University Press, 2006). https://doi.org/10.1016/s0011-2275(03)00122-x Наружная камера аппарата, изготовленная из аустенитной нержавеющей стали (AISI 304L), создает среду высокого вакуума для внутренней камеры, а также холодные головки первой и второй ступеней криокулеров GM. Степень вакуума внешней камеры поддерживается на уровне менее 10 ^-4 Па при комнатной температуре, полученном с помощью турбомолекулярного насоса.Кроме того, внутренняя камера для образца изолирована радиационным экраном из бескислородной меди с высокой проводимостью и несколькими слоями многослойного изоляционного материала на экране для уменьшения радиационной теплопередачи. Узкая внутренняя камера для образцов изготовлена из бескислородной меди с высокой проводимостью (внизу) и нержавеющей стали AISI 304L (вверху) через сварное соединение TIG. Использование аустенитной нержавеющей стали в качестве верхней части камеры для образца связано с тем, что она демонстрирует значительно более низкую теплопроводность, чем медь, при низких температурах.Холодные головки второй ступени двух криокулеров GM были подключены к нижней части камеры для образцов через перемычки из бескислородной меди с высокой проводимостью, тогда как холодные головки первой ступени были подключены к верхней части камеры для образцов через медный фланец защиты от теплового излучения. Для уменьшения термоконтактного сопротивления между всеми соединениями, т.е. мостом к холодной головке второй ступени и к камере для образца, использовались мягкие листы индия. Система держателя образца, состоящая из небольшой медной коробки и длинного стержня из AISI 304L, была соединена с фланцем камеры для образца.Кроме того, в верхней части стержня было установлено несколько групп радиационных экранов из пенополиэтилена и медных листов. Как правило, для коробки держателя образца и образца требуется около 3,5 часов, чтобы достичь температуры ниже 20 K, как показано на рис. 2. В настоящее время самая низкая температура держателя образца достигает 6,8 K, что намного ниже. Система контроля температуры состоит в основном из термометров для измерения температуры (резистивный датчик Rh – Fe, точность 1 мК, диапазон измерения 4.2 K – 273 K), нагреватель (50 Вт на лист, всего 6 листов, разделенных на три группы, распределенные сверху, по центру и снизу медной секции камеры для образцов) и регулятор температуры (модель Lakeshore 340). Одновременно контролировались температуры в нескольких местах, таких как нижняя часть экрана защиты от теплового излучения, камера для образца, холодильная головка второй ступени и коробка держателя образца. Фольга нагревателя приклеивалась к внешней, нижней части камеры для образца. Во время процесса охлаждения / нагревания газообразный гелий транспортируется в камеру для образца из резервуара с гелием.Теплообмен между коробкой держателя образца и камерой для образца в основном зависит от проводимости и конвекции газообразного гелия. В настоящей работе процесс нагревания от температуры от 20 K до примерно 270 K был использован для измерения характеристик теплового расширения жестких пен PUR с закрытыми ячейками. Скорость нарастания температуры и время выдержки до заданной температуры во время испытания контролировали с помощью системы контроля температуры. Время выдержки было установлено с учетом геометрии образца, а также теплопроводности и удельной теплоемкости, которые существенно зависят от температуры.²⁵ 25. Г. Хартвиг, Свойства полимеров при комнатной и криогенной температуре , Международная серия монографий по криогенике, под редакцией К. Д. Тиммерхауса, А. Ф. Кларка и К. Риццуто (Springer, 1994).

B. Датчик смещения

Для измерения теплового расширения полиуретана во время процесса нагрева от 20 K. Экстензометр криогенного класса Nyilas состоит из титанового сплава (например, Ti6Al4Zr2Mo2Sn, использует низкий коэффициент Юнга). модуль, высокий предел микроупругости в сочетании с высоким пределом текучести и высокой твердостью) рама с 4 идентичными тензодатчиками криогенного класса, каждый с сопротивлением 350 Ом в конфигурации моста Уитстона для повышения чувствительности, а также для компенсации колебаний температуры .^26,27 26. М. Милушев, М. Зюссер и Ф. Вюхнер, «Исследование двух различных типов датчиков смещения в криогенной среде», Cryogenics 44 , 197 (2004). https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2003.11.00427. Q. Pan, C. Huang и L. Li, «Вязкость сквозного разрушения ( K _Ie) и смещение раскрытия вершины трещины (CTOD) сварных соединений AA2014-T6 при низких температурах», Криогеника 71 , 55 (2015). https: // doi.org / 10.1016 / j.cryogenics.2015.05.009 Экстензометр криогенного класса типа Ниилас использовался для измерения теплового расширения различных материалов в диапазоне температур 7–290 К с относительно высокой точностью и разрешением, т. е. ± 15 µ м / м и менее 0,1 µ м, соответственно. ²⁸ 28. A. Nyilas, «Измерения теплового сжатия различных материалов с использованием экстензометров с высоким разрешением между 290 K и 7K», в Advances in Cryogenic Engineering , под редакцией U.Балачандран (Springer, 2004), т. 50Б, стр. 151. В настоящей работе два идентичных экстензометра (точность 5 µ м, диапазон измерения ± 10 мм) с измерительной длиной 50 мм были прижаты острыми кромками к образцу полиуретана. Кроме того, масса каждого экстензометра составляет менее 20 г, поэтому механическое воздействие, вызванное массой экстензометров, может быть незначительным. Были записаны сигналы каждого экстензометра, и одноосное смещение образца PUR было определено путем усреднения записанных значений двух сигналов экстензометра.Взаимосвязь между одноосной деформацией и зарегистрированной температурой образца обеспечивает поведение при тепловом расширении, а также КТР жестких пенополиуретанов с закрытыми ячейками. Для повышения точности во всех измерениях используется эталонная кривая материала Zerodur в том же диапазоне температур. Zerodur, поставляемый доктором Ньиласом, представляет собой коммерческий продукт из стеклокерамики со сверхнизким тепловым расширением. ²⁸ 28. A. Nyilas, «Измерения теплового сжатия различных материалов с использованием экстензометров с высоким разрешением между 290 K и 7K», в Advances in Cryogenic Engineering , под редакцией U.Балачандран (Springer, 2004), т. 50Б, стр. 151.

C. Материалы

Три типа жестких пенополиуретанов с закрытыми порами с разной плотностью были предоставлены Институтом аэрокосмических исследований материалов и технологий обработки, и они были обозначены как тип A, тип B и тип C. Полиуретан A, тип B и тип C зарегистрированы как 30 кг / м ³, 45 кг / м ³ и 56 кг / м ³ соответственно. Геометрия образцов составляет 20 × 20 × 60 мм ³, и все образцы были высушены при 60 ° C в течение 24 часов перед испытанием.По бокам образца симметрично закреплялись два экстензометра. Затем образец с двумя экстензометрами был закреплен на дне коробки держателя образца с использованием клея криогенного качества, и он оставался в свободном состоянии в одноосном направлении в течение всего процесса испытания, как показано на рис. 3. Для для каждого типа жестких пенополиуретанов с закрытыми порами были протестированы и представлены два образца.

D. Процедура испытания

После того, как образец и криогенное устройство были собраны, внутреннюю камеру для образца сначала дегазировали до примерно 10 ^-1 Па с помощью механического насоса.Затем внутренняя камера была заполнена газообразным гелием высокой чистоты, и она была подключена к резервуару с гелием на протяжении всего процесса испытаний. Примерно после 4 часов охлаждения с двумя криокулерами GM температура держателя образца, а также образца достигла значения ниже 20 K, как показано на рис. 2. Затем включили нагреватель для получения желаемых температур с помощью время выдержки в несколько минут для тестирования с помощью системы контроля температуры с ручным управлением. Чтобы обеспечить однородное температурное поле при измерении, образец выдерживали в долгосрочном тепловом равновесии для достижения однородной температуры.Время выдержки устанавливали для теплового равновесия, чтобы деформация образца была стабильной. Следует отметить, что время, необходимое для достижения теплового равновесия между образцом и гелиевой средой, сильно зависит от размера образца, а также от температуры. Обычно относительно просто установить тепловое равновесие при криогенной температуре из-за низкой удельной теплоемкости материалов при низкой температуре, тогда как время в несколько десятков минут требуется при температуре, близкой к комнатной.

Линейный коэффициент теплового расширения (КТР) может быть получен с помощью уравнения α = ( Δl / T ) / l , которое является функцией температуры. Поскольку линейное тепловое расширение или кажущаяся деформация Δl / l более широко используется в инженерных приложениях, чем CTE, значение теплового расширения по сравнению с 20 K жесткого пенополиуретана было протестировано и опубликовано. Затем длина жесткого пенополиуретана при температуре 20 К была использована в качестве эталонной l _o.Заявленная деформация Δl представляет собой разницу между деформацией при температуре испытания l и l _o, т.е. l = l – l _o. Более того, поскольку очень трудно получить постоянную температуру из-за времени, затраченного на установление теплового равновесия, во время испытания температуры были установлены с интервалом около 10 К.

Температура образца регистрировалась мультиметром (Keithley model 2000).Сигнал с экстензометра регистрировался цифровым индикатором деформации (CEME, Германия). Температура образца и его деформация (расширение) регистрировались одновременно с помощью программы собственной разработки.

Для проверки правильности установки и процедуры испытания перед испытанием жестких пенополиуретанов было проведено сравнительное испытание. Образец стержня из нержавеющей стали AISI 304, приобретенный в Национальном институте стандартов и технологий (NIST), с известными коэффициентами теплового расширения при температуре от 30 К до 290 К. использовали в полученном виде.Измерение теплового расширения AISI 304 проводилось в соответствии с вышеупомянутой процедурой, за исключением температурного интервала около 5 K в диапазоне температур от 30 K до 270 K. Затем коэффициент теплового расширения AISI 304 был измерено и рассчитано при градиенте температуры около 0,1 К.

IV. ВЫВОДЫ

Раздел:

ВыбратьВверху страницыABSTRACTI. ВВЕДЕНИЕ II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАЗДЕЛЫ III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ … IV. ВЫВОДЫ << СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

В данной работе спроектирована и смонтирована самодельная установка для измерения теплового расширения при криогенных температурах.В приборе используется простой и надежный экстензометр для измерения деформации при криогенных температурах. Криогенная температура окружающей среды была достигнута с помощью криостата, охлаждаемого двумя криокулерами и системой контроля температуры. Методика была откалибрована посредством сравнительного испытания эталонного материала AISI 304, и результаты показали, что максимальное отклонение от стандартного коэффициента теплового расширения при криогенных температурах составляет менее 6,6%.

Характеристики теплового расширения трех типов жестких пенополиуретанов с закрытыми ячейками были измерены в диапазоне температур от 20 K до примерно 270 K.Результаты испытаний показали, что криогенное тепловое расширение жестких пенополиуретанов с закрытыми ячейками обратно зависит от плотности. Кроме того, наблюдается, что характеристики теплового расширения жестких пенополиуретанов с закрытыми ячейками отличаются от характеристик объемных аморфных изотропных полимеров, что может быть результатом нескольких факторов, таких как замкнутый воздух и ячеистая структура.

FOAM-TECH: FAQ – Уретановая пена

[Часто задаваемые вопросы о термобарьерах] [Часто задаваемые вопросы о подвале] [Часто задаваемые вопросы о пенополиуретане] [Часто задаваемые вопросы по установке] [Часто задаваемые вопросы о суперизоляции]

Часто задаваемые вопросы о пенополиуретане

Напишите по электронной почте hfennell09 @ gmail.com ваши вопросы, и мы разместим их здесь.

Вопрос: Как на самом деле работает пенополиуретан?
Ответ: Уретаны – это пластмассы, в которых есть наполненные газом пузырьки, которые создают у них легкий вес и хороший изоляционный материал.

Вопрос: В чем разница между открытыми и закрытыми ячейками? пенополиуретан?
Ответ: Эти два типа пенополиуретана имеют разные значения R, проницаемость, прочность и стоимость.Нажмите здесь, чтобы узнать больше информация

Вопрос: В чем разница между продувкой CFC, HCFC и HFC агенты в пенополиуретане?
Ответ: Эти «фтороуглероды» имеют разное количество хлора или предназначены для предотвращения выброса хлора в атмосферу.

Вопрос: Уретаны выделяются из газов и токсичны ли они?
Ответ: Уретаны нетоксичны и требуют защиты только для наших операторы во время установки, но готовый продукт полностью безопасен и не содержит формальдегидов.

Компания Demelic провела испытания продукции HEATLOK в независимой испытательной лаборатории. для отвода газов. Они протестировали продукт в Лаборатории андеррайтеров. Канады 705.1-98 метод испытаний. Это тест пройден / не пройден, где оценочная концентрация летучих органических соединений в воздухе помещений сравнивается с допустимые концентрации. Допустимая концентрация определяется как 1%. порогового значения. Отвод газа для продукта HEATLOK был ниже допустимых концентраций, чтобы они прошли испытание.

Дополнительную информацию см. В статье AMA о токсичности.

Вопрос: Хороши ли уретаны для звукоизоляции?
Ответ: Уретаны с открытыми порами лучше, чем пены с закрытыми порами для уменьшения шума в воздухе. Оба хорошо закрывают отверстия, которые могут пропускайте звук через стены или потолок. Структурный звук НЕЛЬЗЯ контролировать с помощью заполняющих материалов низкой плотности, таких как пена.

Вопрос: Какую краску использовать для покрытия полиуретана? мыло?
Ответ: Обычно пенополиуритан, наносимый распылением, покрывают внутренние или наружные настенные покрытия или детали потолка или кровли.Тем не менее, на случается, что он остается открытым, и на самом деле проблема заключается только в том, ультрафиолетовый свет, который со временем разрушит открытую пену. В экстерьере применения, краски не хватит, а защитное покрытие должно быть использовал. Альянс Spray Polyurethane Foam Alliance обеспечивает отличный ресурс для выбора подходящего покрытия для вашего применения, и мы рекомендуем что вы посещаете их веб-сайт для получения этой информации.

Вопрос: Я подумал, что могу уточнить у нас воздушный барьер спецификация – раздел продуктов, из которых изготовлена пена «Пенополиуретан. Конопатка »имеет более высокую заданную температуру и / или плотность, чтобы исключить использование других стандартных видов пенополиуретана.Я думаю это было бы хорошо для контроля качества.

Ответ : Существует четыре типа «полиуретановых» материалов, обрабатываемых в полевых условиях. которые могут быть задействованы в создании полной системы воздушного барьера – я сделаю Я постараюсь обобщить материалы и их типичное использование.

Полиуретановая герметизация: это герметик , но не вспененный продукт, поставляется в тубе для использования с пистолетом для уплотнения, и будет использоваться для небольших трещин, в том числе швы внешней обшивки как альтернатива Тайвеку.Полиуретановый герметик остается эластичным и прилипает к большинству оснований. Также часто используется s клей.
Однокомпонентный полиуретановый пенопласт : обычно используется в небольших количествах для заделки щелей, слишком больших для конопатки, грубых оконных и дверных проемов, проходки труб и проводки и т. д. Это происходит при расширении и формулы с низким коэффициентом расширения и очень управляемый, что делает его привлекательным для этого типа герметичных работ.Это относительно невысокая плотность продукт с низким значением R и проницаемостью. Поставляется в одноразовом аэрозольные баллончики или одноразовые баллоны, которые навинчиваются на многоразовый портативный пистолет. Это стоит от 8 до 12 долларов за фунт (не включая стоимость многоразового пистолета). (Примеры: Pur-Fill, Todol, Нулевой осадкой).
Двухкомпонентный полиуретан пеноизоляция / герметик в «переносных» или «одноразовых» комплектах.Этот тип пены поставляется в комплекте с набором пластиковых шлангов и пистолетом для профессионала или домашнего мастера. Эти комплекты используются в удаленных местах или для небольших проектов, где полномасштабное оборудование не является рентабельным и может использоваться для герметизации воздуха или изоляции. Плотность и содержание закрытых ячеек (менее проницаемые, с большим значением R) выше, чем у однокомпонентной пены; поэтому он приближается к физическим свойствам «настоящего» полиуретана, подвергнутого машинной обработке. Опять же, стоимость материала относительно высока – от 5 до 10 долларов за фунт.На этом уровне использования материалов вступают в силу требования OSHA для оборудования с подачей воздуха (примеры: Instafoam Froth Paks, Handi Foam, Zero-Draft). Примечание. За последние 20 лет мы испробовали ряд однокомпонентных «портативных» или «одноразовых» комплектов. Ни один из них не был одобрен для использования нашими бригадами после внутренних испытаний. Они не обрабатывались правильно, никогда не настраивались и т. Д.
Наносится распылением пенополиуритан (SPF) и изоляция из пенополиуретана / Системы герметика – это материалы, обрабатываемые на высокотехнологичном стационарном оборудовании.Материалы могут обрабатываться с различной плотностью с гораздо большей скоростью, чем с помощью любого типа переносного оборудования, описанного выше. Стоимость сырья колеблется от 1,30 до 2,20 доллара за фунт, оно имеет высокие значения R, низкую проницаемость и прочнее, чем продукты с более низкой плотностью. Уретаны с открытыми ячейками, такие как Icynene, можно перерабатывать только на полномасштабном оборудовании. (Примеры: Icynene, Heatlok, SUPERGREEN FOAM)

Теперь обратимся к температуры. Суть в том, что это зависит от марки и системы пены.Самый производители систем пены с машинной обработкой имеют горячую и холодную погодные версии своих продуктов. Розничные товары (банки и наборы) обычно более снисходительны, так как они разработаны, чтобы быть простыми, но они не нужно сделать многое, кроме как сделать пломбу. Стабильность размеров, старое значение R, и т.д. менее важны для герметиков с меньшей плотностью, чем для серьезных изоляционные / воздухо- и пароизоляционные материалы.

Конопатка (тубы): Весь наш инвентарь находится в пути с грузовиками, но другие типы (латекс, силикон, гибриды и др.) все говорят, что выше 40 градусов F.
Пенные герметики (банки): Pur fill 1G указывает, что может быть от 60 до 80, но не обеспечивает температуру основания, окружающей среды или отверждения. Сообщается, что на рынке появился новый продукт под названием Zero Draft. В его техническом паспорте указано, что его можно устанавливать при температуре до? 4 градусов по Фаренгейту. Мы еще не тестировали этот материал в полевых условиях.
Переносные устройства (комплекты): Данных о продуктах, связанных с температурами обработки, мало, но наш поставщик говорит, что он рекомендует 45 градусов по Фаренгейту в качестве нижнего предела для этого и продуктов Pur fill, которые он распространяет.Опубликованный диапазон рабочих температур для наборов Insta-пены составляет от -47 до 176 F. Продукты Zero Draft также могут быть доступны в форме двухкомпонентного набора.
Системы машинной обработки: на «больших раскопках» мы использовали пену, которую можно распылять на лед и снег (до 10 градусов по Фаренгейту), и мы делаем паровые трубы (до 250 градусов). Большинство обычных систем пенопласта имеют диапазон от 20 до 120 в технических паспортах продукта. Температура и продолжительность хранения, обработки, подложки, окружающей среды, отверждения, а также эксплуатации и эксплуатации значительно варьируются от продукта к продукту.SUPERGREEN FOAM имеет нижний предел для обработки 60 градусов по Фаренгейту, но методы укладки могут немного расширить пределы (толщина прохода и т. Д.). Icynene требует гораздо более низкой температуры окружающей среды или основания при обработке, где не требуется пена с закрытыми порами. Опубликованные рабочие температуры для всех уретанов, которые мы используем, составляют от -40 до 280 градусов по Фаренгейту.

Интернет-ресурс с информацией о материалах – MatWeb

MatWeb, ваш источник информации о материалах

Что такое MatWeb? MatWeb’s база данных свойств материалов с возможностью поиска включает паспорта термопластов и термореактивных полимеров, таких как АБС, нейлон, поликарбонат, полиэстер, полиэтилен и полипропилен; металлы, такие как алюминий, кобальт, медь, свинец, магний, никель, сталь, суперсплавы, сплавы титана и цинка; керамика; плюс полупроводники, волокна и другие инженерные материалы.

Преимущества регистрации в MatWeb
Премиум-членство Характеристика: – Данные о материалах экспорт в программы CAD / FEA, включая:

Как найти данные о собственности в MatWeb

Нажмите здесь, чтобы узнать, как войти материалы вашей компании в MatWeb.

У нас есть более 155 000 материалы в нашей базе данных, и мы постоянно добавляем к этому количеству, чтобы обеспечить Вам доступен самый полный бесплатный источник данных о собственности материалов в Интернете. Для вашего удобства в MatWeb также есть несколько конвертеров. и калькуляторы, которые делают общие инженерные задачи доступными одним щелчком мыши. кнопки. MatWeb находится в стадии разработки.Мы постоянно стремимся найти лучшее способы служить инженерному сообществу. Пожалуйста, не стесняйтесь свяжитесь с нами с любыми комментариями или предложениями.

База данных MatWeb состоит в основном из предоставленных таблиц данных и спецификаций. производителями и дистрибьюторами – сообщите им, что вы видели их данные о материалах на MatWeb.

Рекомендуемый материал:
Меламино-арамидный ламинат

% PDF-1.4 % 252 0 объект > эндобдж xref 252 52 0000000016 00000 н. 0000001409 00000 н. 0000001784 00000 н. 0000001937 00000 н. 0000002001 00000 н. 0000002040 00000 н. 0000002117 00000 н. 0000002174 00000 н. 0000002624 00000 н. 0000003114 00000 п. 0000003211 00000 н. 0000003448 00000 н. 0000003883 00000 н. 0000004357 00000 н. 0000004552 00000 н. 0000004776 00000 н. 0000005426 00000 п. 0000005647 00000 н. 0000005863 00000 н. 0000005893 00000 н. 0000005934 00000 н. 0000005957 00000 н. 0000007131 00000 п. 0000007435 00000 н. 0000007591 00000 н. 0000007613 00000 п. 0000008618 00000 п. 0000008640 00000 н. 0000009634 00000 н. 0000009656 00000 н. 0000010632 00000 п. 0000010654 00000 п. 0000011650 00000 п. 0000011672 00000 п. 0000012693 00000 п. 0000012715 00000 п. 0000013699 00000 п. 0000013721 00000 п. 0000014457 00000 п. 0000016232 00000 п. 0000039682 00000 п. 0000039889 00000 н. 0000039968 00000 н. 0000053897 00000 п.

Правила работы с монтажной пеной

тонкости применения, правила хранения и эксплуатации, какой можно работать

Особенности

Виды

Какую температуру выдержит?

Сфера применения

Советы и рекомендации

тонкости применения, правила хранения и эксплуатации, какой можно работать

Особенности

Виды

Какую температуру выдержит?

Сфера применения

Советы и рекомендации

тонкости применения, правила хранения и эксплуатации, какой можно работать

Особенности

Виды

Какую температуру выдержит?

Сфера применения

Советы и рекомендации

тонкости применения, правила хранения и эксплуатации, какой можно работать

Особенности

Виды

Какую температуру выдержит?

Сфера применения

Советы и рекомендации

правила применения и эксплуатации, какой можно работать зимой, температура хранения

Особенности

Характеристики

Правила использования

Производители

Особенности применения монтажной пены в зимний период — Окна.ua

Нанесение изоляции из вспененного распылителя при низких температурах или зимой

Советы по нанесению изоляции из напыляемой пены при низких температурах и зимней погоде

Детка, на улице холодно! Советы по нанесению теплоизоляции из напыляемой пены в холодную погоду

Правильный сорт материала для температуры основания

Правильная химическая температура

При какой температуре распылять и наносить пену?

Регулировка температуры окружающей среды

Соображения по стоимости работ

Часто задаваемые вопросы – HandiFoam®

Исследование размерной стабильности и стандартизованных эксплуатационных свойств

Реферат

1. Введение

2. Экспериментальная

2.1. Пример

Таблица 1

2.2. Сырье

Таблица 2

2.3. Приготовление пенополиуретана на основе отходов ПЭТ

Таблица 3

2.4. Методы испытаний смесей и пенополиуретана

3. Результаты и обсуждение

3.1. Характеристики смесей и кажущаяся плотность пен

Таблица 4

Таблица 5

3.2. Стабильность размеров продуктов

3.3. Теплопроводность и микроструктура стабильных продуктов

Таблица 6

3.4. Влагосодержащие свойства стабильных продуктов

3.5. Термическая стабильность и воспламеняемость стабильных продуктов

Таблица 7

4. Выводы

Измерение теплового расширения жестких пенополиуретанов с закрытыми ячейками при криогенных температурах с помощью экстензометрического метода: AIP Advances: Vol 11, No. 1

FOAM-TECH: FAQ – Уретановая пена

Часто задаваемые вопросы о пенополиуретане

Интернет-ресурс с информацией о материалах – MatWeb

MatWeb, ваш источник информации о материалах

Как найти данные о собственности в MatWeb

Автор: alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики