Polietilena berbuih: pembuatan, sifat dan aplikasi

Polietilena berbuih adalah penebat haba, kebisingan dan kelembapan yang unik, yang kini sangat popular. Gabungan polietilena dan udara yang sangat bijak, pada akhirnya, memberikan penjimatan haba 70% dari segi pembinaan, walaupun ruang lingkupnya jauh dari ini. <. P>

Bahan inilah yang berjaya menggabungkan kos rendah dan kecekapan hebat. Pada masa yang sama, tanpa menjejaskan kesihatan dan kehidupan manusia. Ciri-ciri yang sama telah memperluas ruang lingkup penggunaan polietilena berbusa dari industri pembinaan, kejuruteraan mekanikal, perubatan, kasut dan barang kulit hingga pembungkusan.

Jenis mengikut kaedah pengeluaran

Untuk kesederhanaan penjelasan, busa polietilena dibahagikan kepada "saling berkaitan" dan "tidak bersilang" mengikut kaedah pengeluaran, walaupun teknologi yang digunakan untuk setiap jenis mungkin berbeza. Perbezaan utama antara bahan yang diperoleh adalah bahawa semasa pengeluaran, struktur molekul busa polietilena "tidak bersilang" tidak berubah, berbeza dengan "silang", walaupun kedua-dua bahan tersebut disebut berbuih.

Setiap jenis bahan yang diperoleh memiliki sejumlah ciri khas dan, sebagai hasilnya, bidang aplikasi yang sedikit berbeza. Teknologi "jahitan" merujuk kepada proses penyambungan silang unit molekul ke kawasan tiga dimensi dengan sel lebar.

Pemilihan sokongan busa polietilena

Jenis penutup lantai

Semasa memilih sandaran busa polietilena, perlu mengambil kira jenis penutup lantai yang akan anda gunakan di bawahnya.

Penyokong busa polietilena dipilih mengikut kriteria berikut:

1. 
   Lapisan bawah tidak boleh terlalu tipis, kerana mungkin tidak memberikan kesan yang diinginkan, tetapi jika lapisan bawahnya terlalu tebal, maka lapisan itu akan muncul ketika berjalan.

2. Untuk lamina tujuh milimeter, ketebalan sokongan hendaklah lebih kurang dua milimeter.
3. Untuk lapisan tebal (hingga kira-kira lapan atau sembilan atau lebih milimeter), mesti dipilih substrat sekurang-kurangnya tiga milimeter.

Ciri pemasangan substrat busa polietilena

Meletakkan sokongan busa polietilena sama sekali tidak sukar, tetapi beberapa peraturan mesti dipatuhi:

1. Sebelum meletakkan subfloor, perlu meratakan dan mengeringkan subfloor dengan baik;
2. Sekiranya lantai diratakan dengan lapisan simen - konkrit, pertama anda perlu memeriksa peratusan kelembapannya.
3. Substrat foil mesti diletakkan dengan sisi foil ke atas dan terlindung dari pendawaian elektrik yang mungkin diletakkan di sebelahnya;

Untuk mengelakkan perpindahan lembaran penyokong busa polietilena dan memastikan kalis air yang baik, ia dilekatkan dari hujung ke hujung dan tidak bertindih. Dan semua sendi (jahitan) mesti dilekatkan dengan pita pelekat, iaitu pita.

Baiklah, kami memberitahu anda mengenai bahan seperti polietilena yang diperluas, (lebih tepatnya, mengenai substrat yang diperbuat daripada bahan ini) mengenai nuansa pemasangan dan kualiti teknikalnya, dan kami berharap artikel ini berguna untuk anda. Kami mengucapkan semoga berjaya dalam usaha dan kesabaran anda!

Buih polietilena "tidak bersilang" (NPE)

Ia diperoleh menggunakan agen peniup fizikal, dengan kaedah penyemperitan, atau, lebih sederhana, dengan kaedah membuih bahan polimer dengan campuran gas, yang kemudiannya digantikan oleh udara biasa.

Pengeluarannya adalah salah satu yang paling mesra alam kerana hakikat bahawa gas freon dilarang di semua negara Eropah dan di kebanyakan organisasi persekitaran domestik telah berjaya diganti dengan butana, propana-butana dan isobutana.Walaupun, secara adil, mesti dikatakan bahawa ia adalah freon, kerana panasnya pengewapannya yang tinggi, sangat sesuai untuk pengeluaran ini, tetapi demi kesihatan, ia harus ditinggalkan.

Hasilnya adalah bahan pori besar yang lut. Tetapi kekuatan tegangannya lebih rendah daripada busa polietilena "berangkai silang". Ini disebabkan oleh fakta bahawa tidak ada ikatan yang kuat antara molekul polimer. Penunjuk ini menentukan bidang aplikasi IPE.

Pengelasan

Buih berasaskan polietilena dikelaskan mengikut ciri berikut:

• jenis bahan makanan;
• kaedah berbuih;
• kaedah jahitan.

Untuk pembuatan butiran PPE, LDPE dan HDPE digunakan, serta pelbagai komposisi berdasarkannya. Struktur molekul dari semua jenis polietilena memungkinkan untuk memperoleh bahan dengan sifat yang dapat diramalkan.

Dalam penghasilan busa polietilena
dua kaedah membuat fasa gas digunakan:

1. Fizikal. Suntikan langsung gas (butana atau hidrokarbon tepu ringan) ke dalam lebur bahan makanan adalah kaedah pembuahan yang paling murah. Namun, ia memerlukan penggunaan peralatan khusus dan pematuhan terhadap langkah-langkah keselamatan pencegahan kebakaran yang meningkat.
2. Bahan Kimia. Reagen yang terurai dengan pelepasan gas dimasukkan ke dalam bahan makanan. Pembuahan kimia boleh dilakukan pada peralatan pengecoran dan penyemperitan standard. Komposisi bahan tambahan ditentukan oleh keperluan kepadatan dan ukuran sel.

Teknologi pengeluaran moden memungkinkan untuk memperolehnya pelbagai struktur molekul polietilena yang dipenuhi gas:

1. Tidak dijahit (NPE). Ia diperoleh dengan teknologi busa fizikal. Pada masa yang sama, polietilena mengekalkan struktur asal yang diberikan semasa sintesis. NPE dibezakan oleh ciri kekuatan yang agak rendah dan penggunaannya dibenarkan dalam keadaan beban mekanikal yang tidak signifikan.
2. Pautan silang secara kimia (HS-PPE). Teknologi ini merangkumi peringkat-peringkat berikut: pencampuran bahan mentah dengan reagen berbuih dan silang silang, pembentukan kosong matriks awal, pemanasan bertahap di dalam tungku. Perlakuan haba membawa kepada fakta bahawa penyambungan silang berlaku di antara benang polimer (penyambungan silang berlaku), dan kemudian gas berlaku. Produk yang diperbuat daripada CS-PPE mempunyai struktur halus, permukaan matte dan penunjuk mekanikal yang lebih tinggi berbanding dengan produk yang diperbuat daripada PSE: kekuatan, ketahanan koyakan, keanjalan, i.e. keupayaan untuk kembali ke ketebalan sebelumnya setelah memerah.
3. Berkaitan secara fizikal (FS-PPE). Bahan tersebut tidak mengandungi bahan tambah silang, dan bukannya tahap pertama rawatan haba, kosong matriks diperlakukan dengan aliran elektron, yang memulai proses penyambungan silang. Keupayaan untuk mengawal bilangan pautan silang membolehkan anda mengubah ciri-ciri bahan dan ukuran sel.

Tidak seperti kebanyakan bahan binaan, busa polietilena tidak ditandai oleh petunjuk kekuatan, tetapi oleh kepadatan purata, iaitu, nisbah berat per unit isipadu (kg / m 3): 15, 25, 35, 50, 75, 100, .. 500, seperti yang ditunjukkan dalam foto di atas misalnya.

Buih polietilena "bersilang" (PPE)

Terdapat dua jenis bahan ini, bergantung pada teknologi yang digunakan:

1. "cross-linked" secara kimia;
2. secara fizikal "dijahit".

Kedua-dua jenis berbuih di dalam ketuhar, tetapi cara membentuk ikatan dalaman yang stabil pada tahap molekul berbeza. Dalam apa yang disebut "crosslinking" kimia digunakan reagen kimia, dan dalam bentuk fizikal - pemecut sinar-denyut, yang mengatur struktur molekul bahan kerana aliran elektron.

Akibatnya, dalam kedua kes tersebut, bahan dengan sel tertutup yang agak kecil diperoleh, yang dibezakan oleh ketahanan yang sangat baik terhadap tekanan.

Peringkat pengeluaran

Barisan pengeluaran busa PE terdiri daripada:

• penyemperitan;
• pemampat untuk bekalan gas;
• saluran penyejukan;
• pembungkusan.

Bergantung pada jenis produk akhir, peralatan tersebut boleh disebut pembuatan beg, jahitan paip, dll.

Selain itu, gunting terbang dan penebuk pelbagai reka bentuk, mesin cetak digunakan.

LDPE, butiran HDPE atau komposisi berdasarkannya dimasukkan ke dalam hopper penerima.

Pemangkasan - jenis sisa utama dari pengeluaran busa polietilena - dikembalikan ke kitaran pengeluaran setelah pemprosesan minimum.

Banyak perniagaan campurkan bahan mentah primer dengan regranulate.

Keperluan utama bahan mentah sekunder untuk pengeluaran polietilena berbuih adalah ketiadaan kekotoran mekanikal, keseragaman warna dan berat molekul purata dengan PE primer.

Sekiranya keperluan dipenuhi, kualiti, prestasi dan sifat mekanik produk siap tidak terjejas.

Ciri perbandingan

Ciri-ciri utama	Buih polietilena "bersilang silang"	Buih polietilena "berwayar"
Ketebalan, mm	dari 0.5 hingga 15	dari 0.5 hingga 20
Ketumpatan, kg / m3	33(± 5)	25(± 5)
Suhu kerja, ° С	dari -60 hingga +105	dari -60 hingga +75
Pekali kekonduksian terma, W / (m • ° С)	0.031	0.045-0.055
Pekali penyerapan haba, W / (m • ° С)	0,34	—
Kebolehtelapan wap air, mg / (m.h.Pa)	0.001 — 0.0015	0.003
Indeks pengurangan kebisingan impak, dB, tidak kurang	18	—
Kekuatan mampatan pada ubah bentuk linear 25%, MPa	0,035
Penyerapan air mengikut isipadu pada rendaman penuh 96 jam,%	>1

Kelemahan umum ialah sekiranya tidak ada bahan tambahan pemadam (tahan api), bahan tersebut mudah terbakar.

Ciri positif umum:

1. rintangan kelembapan tinggi;
2. ketahanan terhadap media agresif - asid, minyak, alkali, dan lain-lain;
3. interaksi yang sangat baik dengan bahan lain;
4. kemudahan pemasangan;
5. berat ringan;
6. ketiadaan bau tertentu;
7. ketahanan terhadap kesan mikrobiologi;
8. keselamatan alam sekitar dan sebilangan kecil sampah dalam pengeluaran.

Walau bagaimanapun, teknologi untuk pembuatan busa polietilena "bersilang silang" lebih kompleks, oleh itu ia mempunyai beberapa kelebihan berbanding "tidak bersilang silang":

1. hampir 30% ia mempunyai struktur yang lebih padat, yang meletakkannya pada kedudukan yang lebih menguntungkan dalam masalah penebat bunyi;
2. kerana peningkatan kekuatan dan ketahanan yang lebih tinggi terhadap sinaran UV daripada NPE, ia mempunyai jangka hayat yang lebih lama;
3. kekonduksian termalnya 20% lebih rendah daripada NPE;

1. rintangan mikrobiologi bahan yang lebih tinggi;
2. ketahanan terhadap tekanan dan tekanan mekanikal;
3. kepekaan terhadap pelarut organik;
4. rintangan getaran;
5. kekuatan ubah bentuk yang tinggi.

Walaupun begitu, NPE mempunyai kelebihan yang tidak dapat dinafikan - harga rendah, yang sering menimbulkan godaan besar bagi penjual untuk menaikkan ciri-cirinya secara artifisial, menjadikannya sebagai bahan kalis bunyi lengkap yang digunakan dalam pembinaan. Perlu diperhatikan bahawa hari ini anda dapat menemui penggunaan busa polietilena yang agak asli.

Oleh kerana ciri-ciri jenis busa polietilena kadang-kadang berbeza sangat ketara, lebih baik mempertimbangkan bidang aplikasinya secara berasingan.

Sifat asas

Ciri-ciri teknikal PE berbusa adalah sintesis sifat polietilena, bahan elastik lembut dengan titik lebur rendah, dan busa dengan berat ringan dan kekonduksian terma yang rendah:

• Seperti polietilena biasa, PE berbuih adalah bahan yang mudah terbakar, suhu maksimum operasi tidak boleh melebihi + 102 ° C. Pada kadar yang lebih tinggi, ia akan mencair.
• Pada suhu rendah, walaupun diturunkan hingga -60 ° C, busa polietilena akan mengekalkan semua sifatnya, termasuk kekuatan dan keanjalan.
• Kekonduksian terma produk ini sangat rendah, ia adalah 0,038-0,039 W / m * K, yang memberikan produk daripadanya pekali penebat haba yang sangat tinggi.
• Apabila bersentuhan langsung dengan air, PE berbuih menyerapnya tidak lebih dari 1-3.5% isipadu setiap bulan.
• Polietilena berbuih sangat tahan terhadap media aktif secara kimia, khususnya terhadap produk minyak dan petrol.
• Tidak hancur dalam persekitaran yang aktif secara biologi (tidak membusuk, tidak mempengaruhi tindakan bakteria dan kulat).
• Menyerap bunyi dengan sempurna, sehingga PPE dapat digunakan untuk pengasingan bunyi.
• Sama sekali tidak beracun, walaupun semasa membakar.
• Mudah diangkut dan dipasang,
• Tahan pakai dan tahan lama sehingga 80 - 100 tahun perkhidmatan.

MENARIK! Dari segi kekonduksian terma dan, oleh itu, kemungkinan penebat haba, polietilena berbuih dapat menjadi alternatif yang sangat baik untuk banyak penebat haba yang popular: PPE setebal 1 cm dapat menggantikan 5 cm bulu mineral atau 15 cm bata.

keburukan

Sifat negatif PE berbuih adalah intoleransi terhadap sinar ultraviolet. Pendedahan langsung kepada cahaya matahari mempunyai kesan yang merosakkan, oleh itu, penyimpanan dan penggunaan busa polietilena harus berlaku di tempat yang terlindung dari cahaya. Jika tidak, bahan itu sendiri mesti mengandungi perlindungan, sekurang-kurangnya dalam bentuk filem legap.

Ruang lingkup busa polietilena "tidak bersilang" (NPE)

1. Jenis ini tidak boleh mempunyai pelbagai aplikasi secara langsung dalam pembinaan. Walau bagaimanapun, sifatnya menjadikannya tidak tergantikan dalam pembungkusan produk, yang menunjukkan ketiadaan toksik.
2. Walaupun pada hakikatnya, kerana sel-sel yang dipenuhi udara, penggunaan IPE di bawah beban titik penuh dengan pecah, ia digunakan secara meluas untuk mengemas peralatan elektronik, produk kaca, perabot pembungkusan, pinggan, dan sebagainya.
3. Sebagai bahan pembungkusan, NPE sangat senang. Ia melembapkan walaupun banyak beban kejutan dengan baik. Lebih-lebih lagi, ia tidak merosot sama sekali. Ini adalah kualiti yang paling berharga ketika mengangkut semua jenis barang. Ia digunakan sebagai bahan pelindung dan sebagai bahan pembungkus. Ia dengan cepat menggantikan papan beralun dan bungkus gelembung, merangkumi 90% pasaran pembungkusan hari ini.
4. Kelebihan lain ialah kerana struktur gelembung halus dan kelembutannya, ia dapat mengambil serpihan teknikal yang menetap di permukaan bahan semasa memuat dan memunggah, menghilangkan kemungkinan serpihan yang bersentuhan dengan permukaan;
5. NPE bahkan digunakan sebagai penebat terhadap air, wap, pemeluwapan dan kebisingan yang disebabkan oleh struktur. Tetapi, harus diperhatikan bahawa ini hanya berlaku dalam keadaan di mana tidak ada beban galas yang kuat dan suhu tinggi;
6. Juga, dengan keperluan kualiti rendah, ia digunakan dalam kejuruteraan mekanikal dan juga pembinaan sebagai bahan penebat panas;
7. Ia digunakan sebagai penebat reflektif untuk mengekalkan haba di rumah dan, sebagai hasilnya, mengurangkan kos tenaga;
8. Ia digunakan sebagai substrat untuk parket berlapis untuk meratakan permukaan;
9. NPE dihasilkan dalam ketebalan yang berbeza (lihat jadual) dan dalam format yang berbeza - dalam gulungan, kepingan, dalam bentuk mesh busa polietilena. Terdapat juga EPS kerajang dan berlapis. Oleh itu, ada pilihan bergantung pada tugas yang ada;
10. Kos rendahnya memungkinkan untuk digunakan untuk pengeluaran produk sekali pakai.

Di negara-negara EU, skop penerapannya hanya terhad kepada pembungkusan.

Ciri teknikal dan pengguna

Buih polietilena - apakah itu, dan apa sifatnya? Untuk menjawab soalan ini, anda perlu ingat sifat utama bahan apa pun dengan struktur berbuih - keupayaan untuk mengekalkan haba di dalam dirinya sendiri dan mencegah kehilangannya.

Penebat haba dianggap sebagai ciri pengguna utama bahan ini, yang memungkinkan, pertama sekali, menggunakannya dalam industri pembinaan.

Sebagai tambahan, polimer mempunyai sejumlah ciri:

• berat ringan. Oleh kerana sifat ini, bahan tersebut digunakan secara meluas di semua kawasan di mana jisim kecil tidak memberikan beban yang signifikan pada elemen sokongan dan tidak meningkatkan berat produk atau struktur siap;
• tidak mengalami kerosakan. Kualiti penting yang membolehkan polimer digunakan dalam penebat luaran saluran paip dan bangunan, serta di tempat dengan iklim tropika dan persekitaran mikrobiologi yang agresif;
• pelbagai suhu operasi memungkinkan untuk menggunakan busa di zon iklim yang berbeza;
• ketulenan ekologi dan kelembapan kimia menjamin bahawa semasa operasi bahan tersebut tidak akan melepaskan toksin dan karsinogen.

Sebagai tambahan kepada sifat di atas, busa polietilena mempunyai pekali penyerapan air yang rendah (kurang dari 2%), sifat penebat bunyi yang baik dan kemudahan pemprosesan.

Polietilena berbuih dan aspek keselamatannya

Buih polietilena didapati aktif dalam pengeluaran pelbagai produk yang berbeza. Penggunaannya di peringkat isi rumah benar-benar selamat. Penting untuk tidak melampaui had suhu. Pemanasan hingga +110 darjah atau lebih boleh mengakibatkan akibat yang serius. Pembakaran busa polietilena disertai dengan pembebasan bahan berbahaya, dan proses penguraian bahan ini memakan masa sekitar 200 tahun. Ini secara langsung menunjukkan umur panjangnya, tetapi dirasakan negatif dari sudut kesan terhadap ekologi bumi.