Карбамидоформальдегидные пенопласты

На основе КФО изготовляют пенопласты, представляющие собой легкий тепло- и звукоизоляционный материал белого цвета. Это самые дешевые и рентабельные пенопласты.

Технологический процесс производства пенопластов состоит из следующих стадий:

- приготовление раствора КФО с концентрацией 30-40%.,

- приготовление пенообразующего раствора (АВО - агент вспенивания-отверждения)

- образование и отверждение пены.

КФО для понижения хрупкости в процессе синтеза модифицируют глицерином (до 20% от массы карбамида).

При производстве пенопласта базовым (основным) является метод пневмомеханического вспенивания, основанный на вспенивании одного из компонентов (компонента АВО) чаще всего с помощью сжатого воздуха (или в соединении с механическим взбиванием) и последующем совмещении полученной пены со вторым компонентом.

В состав АВО входят поверхностно-активное вещество (ПАВ), кислотный отвердитель, вода и другие компоненты.

По одной из рецептур в состав пенообразующего раствора входят:

- контакт Петрова (натриевые соли сульфокислот) – пенообразователь,

- фосфорная кислота – антипирен, способствует пенообразованию,

- резорцин – стабилизатор пены,

- вода – разбавитель контакта Петрова,

- щавелевая кислота – катализатор отверждения,

- дигидрофосфат аммония NН₄(Н₂РО₄) – антипирен.

Введение в состав кислотных отвердителей создает в смеси рН=1,8-2, что обеспечивает быстрое отверждение олигомера при комнатной температуре.

Для производства карбамидоформальдегидного пенопласта (КФП) используют стационарные установки, на которых получают блочный пенопласт, и мобильные установки для производства пены непосредственно на месте ее применения.

В производстве блочного пенопласта используют стационарные установки непрерывного действия. Образование пены происходит в реакторе с многолопастной мешалкой за счет механического взбивания раствора АВО.

В среднюю часть реактора подается сжатый воздух в таком количестве, которое необходимо для получения пены определенной плотности. В нижнюю часть реактора непрерывно подается раствор КФО, который растекается по поверхности пены. Смола находится в аппарате не более 1-3 минут. Под давлением, создаваемом мешалкой, пена выводится через узкую щель и в выходном сопле формируется в куски прямоугольной формы или выгружается в формы на движущемся транспортере.

Жизнеспособность пены зависит от температуры и количества добавленного катализатора отверждения (фосфорная и щавелевая кислоты) и равняется 1-3 минутам. Это дает возможность выгружать неотвержденную пену в формы или на транспортер и обусловливает быстрое отверждение пены.

Отверждение и сушка пены сначала происходит при комнатной температуре в течение 4-5ч. (чтобы избежать внутренних напряжений и растрескивания материала), а затем в сушильных камерах в течение 3-х суток при температуре 50⁰С. При этом влажность материала уменьшается от 80 до 10-12%.

Использование реакторов при смешении пены с КФО требует периодической очистки аппарата и транспортных линий. В настоящее время разработаны специальные узлы совмещения исходной пены со вторым компонентом (раствором КФО), включающие элементы с развитой поверхностью – сетки, сита, лабиринты, стеклянные шарики, инертные наполнители, щелевидные каналы и другие устройства, обеспечивающие вспенивание в тонком слое под действием сжатого воздуха и совмещение с олигомером.

В первый момент после образования пена имеет хорошую текучесть и ею можно заполнять сложнопрофильные полости любых размеров. Залитый в конструкцию пенопласт отверждается и высыхает в естественных условиях. Для этой цели используют мобильные передвижные установки для производства пены с производительностью 5-100 м³/ч. Узлы пенообразования и смешения последовательно соединены в виде пистолета, куда исходные компоненты могут подаваться сжатым воздухом или дозировочными насосами.

КФП изготовляют на основе КФС марок КФ-Ж, КФ-Б, МФ-1. КФП выпускают следующих марок: МФП-1, МФП-Б, МФП-2, а также быстроотверждающиеся пены марок БТП, БТП-М, БТП-2М, БТП-М4, БТП-М5, которые получают механическим взбиванием на основе КФ-Ж и КФ-Б, содержат в своем составе синтетические латексы и кислотные отвердители (коррозионно активны).

Достоинства КФП – легкость, хорошие теплоизоляционные и акустические свойства, достаточно высокая огнестойкость (обугливается, но не загорает) и простота изготовления. Кажущаяся плотность разных марок КФП составляет 10-60 кг/м³. Теплопроводность КФП в 2 раза меньше теплопроводности пробки.

Свойства пенопласта приведены в табл.

Таблица – Физико-механические показатели пенопласта

Пенопласты широко применяются как тепло- и звукоизоляционные материалы для изоляции холодильников, хранилищ и сосудов с жидкими газами, пассажирских вагонов, автобусов, судов, для создания наилучшей акустики при строительстве театров и кинотеатров, домов культуры и радиостудий (благодаря сильному поглощению звука).

К недостаткам КФП относится малая механическая прочность и большая хрупкость, недостаточная стойкость к воздействию влаги и паров воды. В условиях тропического климата незащищенные от окружающей среды КФП разрушаются в течение 6 месяцев. Эксплуатационные свойства КФП, находящихся внутри строительных конструкций, в течение 25-50 лет заметно не изменяются не только в условиях континентального климата, но и в тропиках и пустынях.

Поиск по сайту: