Поропласты для строительства —
Пористые материалы на основе полимеров получают все более широкое распространение в строительной технике зарубежных стран. Благодаря своей легкости при достаточной прочности и высоких тепло-и звукоизоляционных свойствах эти материалы используются для изготовления обширной номенклатуры изделии самого различного назначения.
Основным сырьем для получения синтетических пористых материалов являются смолы: мочевино-формальдегидная, фенолформальдеидная, полистирольная, полихлорвиниловая, полиуретановая и ДР-
Мочевино-формальдегидные поропласты. В Германской Демократической республике на основе мочевино-формальдегидной смолы изготовляется поропласт под названием пиатерм Он обладает надежными тепло- и звукоизоляционными свойствами; коэффициент теплопроводности его 0,035 ккал/час град; объемный вес — 10—13 кг/м3. Пиатерм не горит, морозостоек, хорошо режется на куски требуемых размеров. Применяется в строительстве для различных видов изоляции.
В ФРГ выпускается материал, известный под названием «ипорка», получаемый путем кислой конденсации мочевины и формальдегида К смеси 30-процентного формалина и мочевины добавляют децннормальный раствор едкого натрия и гексамитотентетрамина Смесь нагревают при 95°. Одновременно приготовляется вспенивающий раствор, состоящий из фосфорной кислоты, резорцина, эмульгатора и воды Для приготовления пены применяется аппарат, снабженный быстровращающейся мешалкой. Жидкую пене, разлитую в формы, выдерживают 2 час., а затем высушивают при 40 —60° в течение 6 суток.
Получаемый материал имеет следующие показатели; объемный вес 5—15 кг; коэффициент теплопроводности в сухом состоянии составляет 0,027 час гигроскопическая влажность при 90°, относительной влажности 0.2%, а при 100%—0,9%- предел прочности при сжатии 0,2—0,5 кг/см . Прочность, а также стойкость ипорки в условиях влажной среды могут быть улучшены обертыванием материала в фольгу, покрытием битумом или упаковкой в битумннизированный слой мастики.
Ипорка применяется в качестве изолирующего материала в виде плит или засыпки.
Другой вид поропласта на основе моче- вино-формальдегидных смол — изошаум. Его выпускают на различных передвижных установках в местах строительства. В ФРГ известны несколько конструкций таких установок. В одной из них смола и вспениватель подаются из сосудов под давлением 4,5 атм в распылитель, где смешиваются и вспениваются. Полученный материал непосредственно наносится на изолируемые поверхности. Производительность установки 2—3 м3 в час.
Изошаум характеризуется такими показателями: объемный пес 5—25 кг/и3, длительность высыхания 1-2 сут., влажность около 3%, усадка менее 1%, теплопроводность 0 027 ккал.м час град; в 1 см3 изошаума содержится 400 тыс. пор. Этот поропласт трудно воспламеняется, теплостойкость его достигает 150° и может быть значительно повышена. Он обладает большой химической устойчивостью, отличается морозостойкостью.
Применяется изошаум в строительстве жилых и общественных зданий, для изоляции наружных стен, устройства внутренних звукоизоляционных перегородок, заполнения швов между бетонными плитами перекрытий, а также для изоляции трубопроводов установок для кондиционирования воздуха. Как правило, этот поропласт армируется джутовой тканью, а поверх изоляции наносится слой штукатурки.
В США пористые твердые материалы в виде плит получают фильтрацией суспензии мочевины или теомочевнны в альдегиде с последующим прессованием при нагреве до 150. Плиты сушат в течение 80 час. при 100°. Применяют их для изоляции в холодильной промышленности.
В Болгарии разработан способ получения мочевино формальдегидиого поропласта механическим вспениванием компонентов в присутствии эмульгаторов и за счет разложения юрофора (NH.lj ОСЬ.
Конденсацию ведут 2 час. Для повышения прочности материала к смоле добавляют 10—15% древесной муки
Полистирольные поротасты ФРГ выпускает поропласты основе полистирола методом прессования. Порошкообразная смесь с порообразуюшим веществом (бикарбонат аммония или органические вещества) обрабатывают при низких температурах. Затем производится прессование заготовок в формах. Для этого требуются достаточно мощные пресса Пористая структура возникает в условиях нагревания заготовок при 110°.
Фирма « Badische Anil in und Soda Eabrik» практикует беспрессовым способ получения стиропора В составе исходной смеси имеется порообразующее. Печ нагревании до 65—70° материал приобретает микропористую структуру, сильно увеличиваясь в объеме за счет образования большого количества закрытых пор, наполненных воздухом. При переработке стиропора применяется горячая вода или пар, полученные гранулы загружаются в перфорированные формы н под действием горячей воды или пара спекаются. Объемный вес материала от 20 до 100 кг м3, коэффициент теплопроводности 0,025 —0,0278 ккал/м час град. Верхний предел температуры использования стиропора 65—75°
Стиропор применяется при устройстве облегченных кровель, для изоляции стен, перекрытий, подземных трубопроводов Плиты укладываются па мастике или крепятся гвоздями с последующей штукатуркой. Для улучшения звукоизоляции перекрытий плиты из стиропора свободно укладывают по перекрытию и покрывают картоном.
В ФРГ имеется ряд патентов на различные способы изготовления пористого полистирола. В их числе непрерывный метод получения поропласта в шнековом прессе (масса выходит из мундштука в форме округленных бесконечных брусков) и способ вальцевания.
В США осуществлен так называемый автоклавный метод производства пористого полистирола, выпускаемого под названием «стнрофом». Композиция, состоящая из полистирола, метиленхлорнда и спирта, обрабатывается в автоклаве при 170°. Вспучивание происходит в том же автоклаве за счет испарения растворителя — метиленхлорида —- при спуске давления.
Фирма «ВакеШе С°» совместно с фирмой «Standard Oil» проводит исследовательские работы в области других фешиформ альдегид пых пористых пластмасс. Например, при смешивании фенольных шариков, наполненных азотом, с фенольными, эпоксидными и полиэфирными смолами в количестве до 40J/0 по весу с последующим нагревом смеси образуется легкая однородная и прочная пористая пластмасса, легко поддающаяся формованию, прессованию и другой механической обработке Они твердеют при обычной температуре. Предел прочности их при растяжении достигает 49 кг/см2, а при сжатии—140 кг. объемный вес 300—470 кг/м3. Эти пластмассы являются вполне подходящими материалами для сооружения сводов- оболочек п аналогичных легких конструкций, но в настоящее время они еще слишком дороги для массового строительства.
Поливинилхлоридные пористые материалы. В ФРГ пористый полихлорвинил получают несколькими способами- авто- клавированием, с введением газообразователя и с подачей инертного газа в формы, установленные в гидравлических прессах.
Интересен метод вспенивания полихлорвинила инертными газами. Сущность этого метода заключается в том, что жидкую полихлорвиннловую гасту насыщают С02 или другим инертным газом под давлением. Пасту, в которой растворен газ, выдавливают на движущуюся ленту, здесь она вспенивается, желатинируется и спекается при температуре около 150°. Этим способом получается продукт с открытыми порами.
Для изготовления пористого материала с закрытыми порами сначала ютовя. смесь поливинилхлорида, порообразоватетя, стабилизатора (для равномерного распределения порообразователя смесь обрабатываете на трехвалковых вальцах). Готовую смесь загружают в форме, герметизируют и помешают в пресс, рассчитанный на давление в 14U -21U кг с ч- Плиты пресса нагревают до 160—170° , поддерживают эту температуру до полного разложения порообразователя отверждения поливинилхлорида. По окончании этого процесса форму охлаждают до 20—30°, обрабатывают сформованное изделие паром, кипящей воды и иди горячим воздухом при 95—105°.
Наиболее важными свойствами поропоивинилхлорнда являются огнестойкость и химическая устойчивость.
Полиуретановые поропласты. Они получаются при взаимодействии диизоцианатов с различными реакционноспособными и промежуточными проектами. Процесс изготовления полиуретанов довольно сложен, в зависимости от области применения их приходится разрабатывать рецептуру и технологию производства.
Применяя различные по химической структуре полиэфиры и полинзоционаты, в США изготовляют твердые, мягкие и промежуточные градации поропластов с различной величиной ячеек Материал с закрытыми порами пока получить не удалось.
Полиуретановые поропласты имеют широкий рабочий температурный диапазон при высокой стойкости к воздействию разбавленных кислот, многих растворителей, масел, горючего на основе ароматических углеводородов, растворов солей, солнечного света. Они стойки также к истиранию и обладают высокими электро- и теплоизоляционными свойствами (на 30% выше, чем у теплоизоляционной пробки).
Существенный недостаток этих мате риалов — все еще высокая стоимость исходного сырья и перерабатывающего оборудования.
В США полиуретановые поропласты применяются в строительстве — для конструкции типа «сэндвич», в самолето- и ракетостроении; в качестве тепло- и звукоизоляции.
Обладая хорошей адгезией к большинству материалов, полиуретановые поропласты могут наноситься на их поверхность пистолетом слоем любой толщины.
В ФРГ выпускается полиуретан под маркой «мольтопрен». Фирмой «Farben fabrik Bager Aktiengeslschoft » разработана специальная установка для получения этого материала. Полиэфир, динзоцианат, активаторы и эмульгаторы дозируются и насосами подаются в смесительную камеру, из которой масса выталкивается сопловым устройством в формы. На установке непрерывно изготовляются блоки различных размеров как эластичные, так и жесткие.
Эластичные поропласты выпускаются в листах толщиной от 3 до 230 ii.ii различных цветов. Этот материал имеет сообщающиеся ячейки размером от 0.5 до 2 И.И. Объемный вес его 30—70 кг .м3, коэффициент теплопроводности 0,029— 0,035 ккал/м час град, предел прочности при растяжении 0.09—1.2 кг/см
Жесткий поропласт выпускается объемным весом от 50 то 250 кг/м3. В замкнутыми порами имею обобщающиеся. Количество которых достигает 20%. Прочность материала п; сжатии составляет от 2.5 до 50 кг см2. прн разрыве — от 1. 4 до 10 кг см2
При изоляции нутреннпх перегорев мольтопреновые плиты помешаются пространство между двумя одна от другой стенками, благода- чему резко понижается коэффициент звукопроводности внутренних перегородок.
На основе полиэфира изготовляет также промышленный продукт «пеллобоид» А 700/22. Материал обладает следующими свойствами- объемный вес от 25 до 190 кг/м2; прочность при сжатии 2,0—30 кг/см2, при растяжении — от 1.0 до 21 кг/см2, теплопроводность 0.020— 0,057 ккал/м час град. Температура применения до 120е
Порополуретановые поропласты хорошо склеиваются с большинством материалов. Они используются в строительстве в основном Для целей теплоизоляции. Наряду с этим их можно применять и для звукоизоляции, а также в тех случаях, когда необходимо, чтобы материал имел хороший показатель отношения прочности к весу.