Непрерывный способ получения изделий из пенополистирола —
В лаборатории органических строительных материалов и пластмасс Московского инженерно-строительного института имени В. В. Куйбышева разработан способ непрерывного получения пенополистирола непосредственно из мономера. Сырьем служат стирол и порофор ЧХЗ-57 (динитрил азоизомасляной кислоты). Порофор является инициатором реакции полимеризации стирола и вспенивает полученный полистирол при разложении до требуемого объемного веса (в зависимости от заданных механических свойств изделий).
Непрерывный способ прост в аппаратурном оформлении и заключается в следующем. Стирол со склада по трубопроводу поступает в расходные бункеры, а из них дозаторами полается в смеситель. Здесь происходит растворение порофора до 3—7°/о-нон концентрации в стироле (в зависимости от требуемого объемного веса пенополистирола).
Из смесителя стирол с растворенным в нем порофором насосом, через расходный бункер, нагнетается под давлением 5-40 атм в полимеризатор, выполненный в виде секционной металлической трубы или автоклава (можно воспользоваться полпмеризационной башней, применяемой в производстве блочного полистирола).
В первых секциях полимеризатора температура равна 80°, а в конце поднимается до 100°. Так как разложение порофора начинается уже при 80—85°, в полимеризаторе поддерживают давление 5—10 атм с тем, чтобы выделяющиеся газы оставались в растворе. Время полимеризации составляет 10—12 час.
Из полимеризатора полистирол с растворенным в нем порофором и газами, образующимися от частичного разложения последнего, поступает в шнек- пресс. Здесь при температуре 120—140° происходит полное разложение порофора. Будучи растворен в стироле, он обеспечивает идеальное распределение газа в материале и, следовательно, образование мелкопористой структуры. Назначение шнек-пресса состоит также в том, чтобы регулировать подачу материала в постепенно расширяющийся нагретый мундштук, в котором происходит вспенивание. По выходе из мунд- штука масса затвердевает с образованием на поверхности пленки, способствующей уменьшению водопоглощения изделий, повышению их твердости и прочности.
Используя мундштук и различной формы, можно получать изделия любого сечения. Материал выходит непрерывной лентой, охлаждается и разрезается на изделия требуемой длины. В зависимости от содержания порофора, а также степени расширения мундштука возможно получение изделий объемным вес от 15 до 1000 кг/м3.
Лабораторные испытания показала правильность разработанной технологической схемы. Были получены образцы пенополистирола объемным весом от 15 до 800 I м3 с более высокими прочностными показателями, чем у материалов, изготовленных другими способами. Например, пенополистирол объемным весом 100 гг/м3 показывает прочность 20— 25 кг,т.и2 (в зависимости от структуры), в то время как наиболее прочный пеиополистирол ПС-254, изготовленный прессовым способом, при том же объемном весе обладает прочностью 19 кг/см2.
При введении в стирол различных антипиренов можно получать негорючий материал, так как на полимеризацию стирола по рекомендуемой схеме не влияет присутствие посторонних веществ.
В этом случае вначале проводят форполимеризапию стирола с порофором (0,01—1%) при температуре 75—80е до содержания полимера 30—35%, а затем смешивание с минеральными газообразователями и различными добавками.