Пенополистирол и его свойства
Рассмотрение основных характеристик, технологии производства и применения пенополистирола, популярного материала в строительной и упаковочной отраслях. Анализ преимуществ и недостатков пенополистирола в сравнении с другими изоляционными материалами.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.05.2024 |
| Размер файла | 295,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Пенополистирол и его свойства
Пенополистирол, как углеводород, состоит из 89,8% углерода, 8 % водорода, 0,18% серы, 0,21% азота, 1,8% кислорода и представляет собой полимер стирола, в гранулы которого в процессе полимеризации введен порообразователь изопентан с температурой кипения 27,90С. Изопентан равномерно распределен в массе полистирола в мелких ячейках размером 30-50 мкм.
Диаметр исходного бисера находится в пределах 0,2-2,5 мм. В 1 см3 ППС заключено около 5 тыс. ячеек. Толщина стенки ячейки 2,5-5 мкм, что соответствует 5-10% твердого вещества по объему.
ППС представляет собой особый вид материала, отличающегося выраженной неоднородностью, своеобразием микроструктуры, напоминающей структуру пены. Он состоит из более или менее правильно чередующихся слоев полимерной основы, образующей стенки ячеек, наполненных газом. Физическая неоднородность, чередование твердой и газообразной фаз обусловливают специфические свойства материала. Из числа факторов, характеризующих структуру ППС и определяющих его свойства, основными являются геометрическая форма и размеры ячеек, свобода перемещения газообразной фазы, относительное содержание полимерной и газообразной фаз.
Свойства ППС:
ППС обладает малой теплоемкостью (2,1 кДж/кг.град) и теплопроводностью (0,12-0,17 кДж/м.ч.град), однако увеличение влажности приводит к возрастанию теплопроводности.
Полистирол является одним из лучших высокочастотных диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость чистого полистирола - 2,5-2.56)
Пенополистирол долговечен и способен выдерживать до 60 цикла воздействия температуры от -40 до +40. Каждый цикл составляет расчетный климатический год.
Нечувствительность к образования биологических сред
Механическая прочность при растяжении составляет не менее 20 МПа
С целью получения материала требуемой насыпной плотности вспенивание гранул полистирола проводят с помощью тепловой обработки. В процессе тепловой обработки при нагревании до температуры, превышающей температуру стеклования, полимер переходит в эластичное состояние, вспенивающий агент испаряется, что приводит к расширению гранул.
Фото 1. Гранулы вспененного полистирола
пенополистирол изоляционный
Лишь 50% расширения гранул обеспечивается за счет испарения вспенивающего агента, а остальное расширение происходит вследствие проникновения в ячейки гранул теплоносителя - водяного пара или воздуха.
Нагревание и последующее вспенивание полистирола сопровождается последовательным изменением состояния полимерного каркаса гранул от стеклообразного до высокоэластичного и затем вязкотекучего состояния. При нагревании до температуры теплоносителя, когда полистирол находится в стеклообразном состоянии, изменение его внутренней энергии выражается в увеличении скорости колебаний атомов, образующих полимерную цепь. Одновременно увеличивается кинетическая энергия молекул изопентана, образуются первые ячейки, заполненные газом. При дальнейшем нагревании полистирол переходит в высокоэластичное состояние, когда наряду с колебаниями атомов возникают крутильные колебания отдельных звеньев, вследствие чего полимерная цепь может изгибаться. Следствием этого является изменение формы и размеров ячеек, заключающих в себе молекулы изопентана. При увеличении эластичности стенок происходит их истончение, чем облегчается переход в ячейки новых молекул газа, а также образование новых ячеек.
При дальнейшем подводе энергии молекулы полистироа переходят в вязкоэластичное, затем в вязкотекучее состояние, характеризующееся подвижностью макромолекулы (полимерной цепи) в целом; происходит оплавление поверхности гранул, а затем и всей гранулы.
Интенсивное вспенивание полистирола происходит, когда он находится в высокоэластичном состоянии. Степень расширения гранул зависит от гранулометрического состава полистирола, содержания вспенивающего агента, вида и температуры теплоносителя и продолжительности его воздействия. Показателем степени расширения является коэффициент вспенивания kвсп, определяемый отношением объема предварительно вспененных гранул к исходному объему гранул. С увеличением продолжительности вспенивания коэффициент вспенивания увеличивается. Наиболее интенсивное вспенивание происходит в первые пять минут. Зависимость деформации гранул полистирола от напряжения при различных температурах является одним из основных факторов, влияющих на процесс предварительного вспенивания.
ППС получают в результате одно- и многостадийного вспенивания. После окончания процесса предварительного вспенивания гранулы полистирола в течение определенного времени выдерживают на воздухе. Изопентан (температура кипения 280 С), равномерно распределенный в массе полистирола, прочно удерживается в нем даже при температуре несколько выше температуры кипения (38-450 С). При нагревании полистирола в кипящей воде изопентан переходит в газообразное состояние, расширяется и увеличивает в 8-20 раз объем гранул полистирола. Скорость и коэффициент вспенивания зависят от соотношения между внутренним давлением газообразного изопентана и вязкостью размягченного полистирола
Таблица 1
Результат изменения объема ППС при однократном вспенивании в воде
|
Объем ППС до вспенивания |
Теплоноситель |
Температура вспенивния |
Режим вспенивания |
Примерная скорость изменения объема |
Объем ППС после вспенивания |
Разница в объеме |
|
|
с |
Град.С |
мин |
с мин |
на..с/ в раз больше |
|||
|
32 |
Горячая вода и пар |
96 |
3 |
56 |
200 |
168/6,2 |
Таблица 2
Результат изменения объема ППС при однократном вспенивании в перенасыщенном солевом растворе
|
Объем ППС до вспенивания |
Теплоноситель |
Температура вспенивния |
Режим вспенивания |
Примерная скорость изменения объема |
Объем ППС после вспенивания |
Разница в объеме |
|
|
с |
Град.С |
мин |
с мин |
см3 |
на..с/ в раз больше |
||
|
32 |
Перенасыщенный солевой раствор |
104 |
3 |
239 |
750 |
718/23,5 |
Таблица 3
Результат изменения объема ППС при повторном вспенивании перенасыщенном солевом растворе (ППС выдерживался на воздухе 168 часов)
|
Объем ППС до вспенивания |
Теплоноситель |
Температура вспенивния |
Режим вспенивания |
Примерная скорость изменения объема |
Объем ППС после вспенивания |
Разница в объеме |
|
|
с |
Град.С |
мин |
с мин |
см3 |
на..с/ в раз больше |
||
|
750 |
Перенасыщенный солевой раствор |
104 |
3 |
250 |
1500 |
750/2 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ процессов происходящих при формировании отливок. Кинетика плавления и испарения пенополистирола. Технология изготовления отливок. Расчёт основных технологических параметров. Конструирование литниковых систем. Оптимальная скорость заливки.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 12.01.2014Общая характеристика и отличительные особенности литейных латуней (ЛЦ404С17, ЛЦ40МцЗЖ ЛЦ30АЗ), сфера их практического применения, оценка преимуществ и недостатков. Свойства распространенных латунных сплавов. Температура критических точек материала.
контрольная работа [29,1 K], добавлен 28.08.2015Структура и основные элементы, принцип работы и назначение, работа испарителя. Аммиак, его свойства, особенности применения, оценка недостатков и преимуществ. Холодильные и морозильные камеры: устройство, разновидности, сферы применения на сегодня.
контрольная работа [21,6 K], добавлен 10.11.2010Конструкция и назначение втулки, химические и физико-механические свойства материала делали. Форма организации производства. Характеристика технологии центробежного литья. Расчет коэффициента использования материала. Выбор оборудования и инструментов.
курсовая работа [21,9 K], добавлен 12.03.2016История возникновения и развития, марки, применяемые виды и особенности процесса производства гофрокартона. Его преимущества по сравнению с другими упаковочными материалами. Характеристики картона и клея, а также технология производства гофротары.
курсовая работа [73,5 K], добавлен 13.05.2011Понятие и функции легирующих элементов, их классификация и разновидности. Основные принципы маркировки сталей. Коррозионностойкие сплавы на железоникелевой и никелевой основе. Двухслойные стали, их свойства, оценка преимуществ и недостатков применения.
контрольная работа [62,4 K], добавлен 21.04.2013Общая характеристика и механические свойства титана как металла. Оценка главных преимуществ и недостатков титановых сплавов, сферы их практического применения и значение в кораблестроении. Батискаф "Алвин": история проектирования и построения, проблемы.
реферат [161,2 K], добавлен 19.05.2015Описание особенностей, областей применения, преимуществ и недостатков технологического процесса изготовления формы путем вакуумирования при использовании нагретого песка. Ознакомление с принципами производства стержней и замороженных литейных форм.
контрольная работа [4,1 M], добавлен 10.08.2011Рассмотрение ресурсосберегающих технологий и оборудования с учетом особенностей изготовления упаковочной продукции. Проектирование допечатного производственного процесса. Описание послепечатных процессов изготовления продукции, складского хозяйства.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 07.08.2015Понятие и функциональные особенности, сравнительная характеристика и специфика применения шпоночных, шлицевых, профильных и призматических соединений. Классификация и разновидности данных соединений, определение их основных преимуществ и недостатков.
презентация [601,3 K], добавлен 25.08.2013Роль огнеупоров в современных металлургических технологиях. Технология производства шамотных огнеупоров. Сравнение достоинств и недостатков с другими технологиями и свойствами в службе шамотных огнеупоров. Формирование основных режимов эксплуатации.
курсовая работа [32,2 K], добавлен 06.10.2011Виды, свойства и области применения строительной фанеры, древесностружечных и древесноволокнистых плит, их достоинства и недостатки. Сырье, применяемое для их производства, методы изготовления. Способы улучшения эстетических и защитных качеств ДСП и ДВП.
реферат [221,9 K], добавлен 09.12.2012Рассмотрение существующего подхода к проектированию упаковочной продукции. Методы разработки с использованием средств автоматизированного проектирования. Обзор рынка конструкций для размещения рекламных буклетов. Выполнение эскизов в графике и в объеме.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 28.08.2014Понятие и особенности применения защитных покрытий, порядок и правила их нанесения. Технологические режимы окраски поверхностей разными лакокрасочными материалами. Ингибиторы коррозии и специфика их применения в неорганической технологии, эффективность.
контрольная работа [19,5 K], добавлен 28.04.2011Понятие и общая характеристика порошковой металлургии, используемые в ней методы и инструменты, оценка преимуществ и недостатков. Получение порошка исходного материала. Принцип действия вибрационной мельницы. Этапы и значение процесса прессования.
презентация [330,4 K], добавлен 16.04.2015Классификационные признаки и потребительские свойства цемента глиноземистого и высокоглиноземистого, области его применения. Основные стадии его производства. Технологическая схема поточного приготовления сырьевой смеси. Контроль качества продукции.
реферат [312,2 K], добавлен 21.09.2015Сущность технологий извлечения металлов из лома карбидов металлов, полученных путем спекания. Анализ достоинств и недостатков твердых металлокерамических сплавов. Описание основных способов извлечения вольфрама из отходов промышленного производства.
курсовая работа [744,6 K], добавлен 11.10.2010Основные свойства и характеристика свариваемости стали Х17Н2. Сравнительный анализ технических возможностей, назначения, режимов обработки, необходимого технологического оборудования, преимуществ и недостатков различных способов сварки путем плавления.
курсовая работа [608,4 K], добавлен 05.04.2010Изучение методов измерения шероховатости поверхности. Анализ преимуществ и недостатков метода светового сечения и теневой проекции профиля. Оценка влияния шероховатости, волнистости и отклонений формы поверхностей деталей на их функциональные свойства.
курсовая работа [426,6 K], добавлен 03.10.2015История становления и развития столярного дела, современные достижения и тенденции, оценка преимуществ и недостатков использования дерева как строительного материала. Способы и виды соединения деревянных конструкций, используемые для строительства ферм.
реферат [3,3 M], добавлен 25.11.2013
