ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Материалы на основе полистирола из "Упрочненные газонаполненные пластмассы " Интегральные пеноматериалы на основе ПС составляют основную долю коммерческих марок термопластичных ИП. В 1975 г. мировой выпуск ИП на основе термопластов составил 50000 т, из которых на долю интегральных ПС приходилось 65% [4, 40]. В Европе выпуск этих материалов составил в 1975 г. 85% выпуска всех видов ИП [42]. Темпы роста производства интегрального ПС исключительно высоки. Так, в США выпуск этих изделий должен был увеличиться к 1980 г. в 40 раз и составить 136000 т [26, 177, 579]. [c.117] Сегодня промышленный выпуск интегрального ПС освоен многими странами. Изготавливаются ИП-изделия как на основе обычного и ударопрочного ПС [22, 25, 29, 41, 42, 54, 57, 60, 81, 83, 87, 94, 140, 175, 228, 232, 374, 399, 401, 402, 460, 580—590], так и комбинированные изделия, внешняя корка которых выполнена из других полимеров ПЭ, ПВХ, ПУ, АБС, ацетобутирата целлюлозы и др. [294, 314, 445, 591—594]. [c.117] Преобладающая доля интегрального ПС изготавливается методами ЛПД [26, 32, 81, 112, 178, 235, 246, 339, 340, 361, 368, 370, 460, 583, 589, 595—599] и экструзией [4, 22, 33, 38, 122, 178, 326, 327, 355, 368, 398, 600, 601 ], меньшая — ротационным формованием [140, 313] и прессованием [368]. [c.117] ХГО в композицию следующих способов [1, 178] смешением порошкообразного порофора (или его концентрата) с гранулами ПС в низкоскоростной мешалке и с анти-адгезионной добавкой (бутилстеарат, низкомолекулярный полиизобутилен) непосредственным введением порофора в расплав при Т Гразл ХГО. Одновременно этими же способами вводят и другие добавки красители [228, 374], наполнители [107, 374], пластификаторы и т. д. Методом ЛПД изготавливают три основных типа изделий толстостенные (более 4 мм), легкие (до 400 кг/м ) и изделия, имитирующие дерево и металлы. Для этих целей используют как специальные, так и модифицированные обычные литьевые машины. Модификация машин, требуемая для увеличения кратности вспенивания и создания более гладкой поверхности изделия, состоит в увеличении скорости впрыска, в изменении температурного режима пластикации (более высокая скорость нагрева) и в создании приспособлений для точной дозировки объема расплава. Такая дозировка обычно осуществляется под давлением, равным половине максимально возможного, т. е. при 60—100 МПа, при продолжительности впрыска 0,5—1 сив количестве, меньшем, чем объем формы. При литье при низких давлениях запорный блок может быть и не массивным, а поверхность и объем литьевого изделия значительно увеличиваются. Конструкция формы несколько отличается от конструкции форм для изготовления обычных пенопластов она имеет толщину более 4 мм и изготавливается из инструментальной стали, алюминия и из полиэфирной или эпоксидной смолы, наполненной алюминием стоимость последних на 50% ниже обычных [368]. Простейшая модификация литьевой машины — устройство дополнительного аккумулятора гидравлического типа, позволяющего увеличить скорость литья 1589]. [c.118] Зависимость между температурой расплава и плотностью изделия имеет очень сложный характер (рис. 54). Оптимальная температура расплава составляет 128—135 °С. Причина повышения Ри при низких температурах очевидна — высокая вязкость композиции, препятствующая увеличению кратности вспенивания. Напротив, при температурах выше оптимальной увеличение происходит за счет разрыва краевых зон вспениваемой массы (вследствие ее низкой вязкости) и улетучивания из системы части вспенивающего газа. [c.118] Специализированные машины среднего и высокого давления позволяют вспенивать ПС с кратностью 4—5 и получать изделия с очень гладкой поверхностью [235, 339, 340]. Типичная установка (для изготовления ИП на основе ПС) имеет следующую характеристику [361 ] один узел впрыска, объединенный с двумя узлами замыкания пресс-формы (усилие замыкания 295-10 Н) максимальная доза впрыска — 3,7 кг максимальная производительность пластикатора — 500 кг/ч максимальное давление литья — 130 МПа скорость литья — 1420 см /с. [c.119] Однако продолжительность цикла формования методом ЛПД-ВД может достигать 8—10 мин, в результате чего процесс становится неэкономичным, несмотря на высокую кратность вспенивания, (т. е. уменьшение расхода сырья на единицу объема изделия) [589]. Наиболее длительный технологический этап — охлаждение материала — при прочих равных условиях зависит от двух параметров плотности (рис. 55) и толщины ИП-изделий, в особенности от последнего [38, 368]. Уменьшение температуры формы снижает, разумеется, продолжительность охлаждения изделия, но вызывает увеличение усадки материала (рис. 56), причем в поперечном направлении они выше, чем в продольном. [c.119] Методами двухкомпонентного литья (способ I I), изготавливают ИП-изделия, имеющие сердцевину из ПС, а корку — из термопластов или полиуретанов [445]. [c.120] Ударная вязкость, кДж/ м-. . [c.120] При получении экструзионных ИП на основе ПС температура головки экструдера обычно на несколько градусов ниже Тр зм ПС, в результате чего уже на выходе из мундштука изделие имеет достаточно стабильную форму [122]. В ряде устройств предусмотрен возврат избыточного количества композиции в цилиндр [600 ]. [c.121] Разработаны технологические линии для окончательного вспенивания экструдированных заготовок — методами вакуумного формования (кратность вспенивания 10) и масштабного формования при нагреве (кратность вспенивания 40—50) [368, 603]. [c.121] Из последних достижений технологии изготовления интегральных ПС отметим следующие. Очень легкие материалы марки Но51угеп-8УР (р = 50—150 кг/м ) изготавливаются методом выдувного формования [81, 246]. Существует метод оплавления , состоящий во вспенивании заготовки, содержащей ХГО, между нагретыми листами монолитного ПС [604] методы получения двойных ИП, содержащих в качестве матрицы смеси ПС с ПВС, ПВХ или с СК- Композиция, содержащая ХГО, ПС, водные эмульсии указанных полимеров и твердые частицы пластификатора (полиакрилата), нагревается под давлением в герметичной форме-и вспенивается, образуя интегральный эластичный материал [594]. Следует отметить методы получения эластичных ИП-изделий на основе смесей (1 1) ПС и бутадиен-стирольных эластомеров [605], а также химические методы создания интегральной структуры путем растворения внешнего слоя изотропного пенополистирола в сильных растворителях (кетонах и эфирах) и последующего нагрева материала и его уплотнения [584]. [c.121] Для улучшения качества или текстурирования внешней поверхности применяют травление поверхности ИП-изделий растворителем [207, 368] покрытие акриловыми, алкидными и полиуретановыми лаками [368, 374 ] приваривание рельефных пленок ПС или ПВХ [368] печатанье узоров, нанесение слоев фольги из алюминия, никеля, хрома и золота [140]. [c.121] В зависимости от метода получения и способов вторичной переработки, состава композиции, плотности, размеров и формы ИП-изделий их свойства меняются в широких пределах (см., табл. 15 и табл. 17) [140, 391, 537, 606]. [c.121] ВЯЗКОСТЬЮ, малым удлинением, ярко выраженным пределом текучести и большим запасом эластичности (рис. [c.123] Разрушающее напряжение и модуль упругости при изгибе — основные прочностные показатели ИП (рис. 59). При одном и том же значении р на величину решающее влияние оказывает толщина корки в общем виде зависимость ст з = / (6 имеет квадратичный характер. Напротив, при одной и той же толщине корки зависимость а,.з = / (р ) практически линейна (рис. 60). [c.123] С уменьшением плотности возрастает момент инерции ИП (рис. 61). Однако вблизи р = 700 кг/м на кривой о з, = = / (р ) имеется перегиб, свидетельствующий о том, что при дальнейшем уменьшении плотности снижение прочности уже не компенсируется возрастанием момента инерции, и жесткость материала уменьшается [122, 246]. Для надежной работы интегральных пенопластов в качестве конструкционных материалов Крамером 133] был предложен критерий (фактор надежности), равный отношению объема профиля к площади сечения ИП. Для интегрального ПС этот фактор равен 4. [c.123] Интегральный ПС — горючий материал, обладающий напалмовым эффектом (табл. 16) [51, 326, 590]. Верхний предел его рабочих температур определяется составом композиции, типом ПС и добавок, но не превышает 70—80 °С [140, 1871. Однако уже при 40 °С рекомендуется [4051 максимально допустимые нагрузки снижать вдвое. [c.124] Вернуться к основной статье