Секреты производства пенополистирола

Переработка вспенивающегося полистирола

Изготовление пенопласта из вспенивающегося полистирола происходит в три стадии:

  1. Предварительное вспенивание.
  2. Промежуточная выдержка (созревание).
  3. Окончательное вспенивание с формованием.

На каждом этапе необходим по определенным параметрам.При предвспенивании гранулы расширяются под воздействием насыщенного пара. Нагрев гранул происходит при температуре 80 – 110ᵒС. В зависимости от давления пара и времени обработки плотность полистирола снижается с 630 кг/м. куб. до 15-30 кг/м. куб. Плотность предварительного вспенивания определяется конечной плотностью готового изделия.

Чаще всего для строительных блоков гранулы могут повторно вспениваться после промежуточного вызревания в течение 4-6 часов, для получения в готовом изделии малой плотности. Двойное вспенивание применяют для достижения низкой объемной плотности — 15кг/м. куб. и ниже. При первичном предвспенивании получают объемную плотность в 1,5 раза ниже желаемой итоговой плотности в готовом изделии. Содержащийся в исходных гранулах пентан раздувает их до 50-тикратного объема по сравнению с первоначальным, что приводит к образованию пенопластовых гранул с замкнутыми ячейками.Размер гранул после предвспенивания 3,6-6 мм.

Промежуточная выдержка в силосах, во время которой пентан и водяной пар конденсируются в ячейках, создавая разрежение, способствует диффузии воздуха в ячейки. Одновременно происходит твердение полистирола. Время выдержки, как правило, от 6 до 24 часов, в зависимости от марки полистирола и температуры окружающего воздуха..

Гранулы сушатся (после вспенивания остаточная влажность до 5%), из них выходит избыточный пентан, стабилизируются в хорошо проветриваемых силосах. Сушка проводится в теплых помещениях без сквозняков, иначе гранулы могут «схлопнуться». Ведь тонкие стенки ячеек только что вспененного материала особенно чувствительны к дополнительному давлению среды и перепадам температур. Поэтому предварительно вспененный полистирол непосредственно после вспенивания подвергается стабилизации.

По этой же причине необходимо избегать механических повреждений гранул при транспортировке из предвспенивателя в силосы. Рекомендуемая линейная скорость подачи материала не более 8м/с.

Поэтому наилучшим образом себя зарекомендовала пневматическая подача с контролируемой скоростью. Трубопроводы должны быть без резких изгибов для исключения травмирования гранул.

Затем предвспененные гранулы засыпаются в вакуумформы, где при обработке перекрестным паром, под воздействием парового удара под вакуумом они размягчаются и расширяются, и методом прессования свариваются друг с другом. Это тепловой, но не химический процесс. Готовый продукт охлаждается водой и извлекается из формы.

Таким образом получается формованный пенопласт с высоким содержанием воздуха, заключенного в огромном количестве замкнутых ячеек, что является причиной высокой и стабильной теплоизоляции. Остаточный пентан продолжает выходить из ячеек ещё минимум сутки. Во время вылежки гранулы упрочняются, так как в разогретом полистироле продолжают протекать процессы полимеризации.

Потери пентана при производстве пенополистирола

  • 25% — предвспенивание;
  • 15% — выдержка;
  • 20% — формовка;
  • 40% — остается в детали. Это количество сокращается на ≈25% в течение первых суток хранения.

При предвспенивании на 15-25 кг/м. куб потеря пентана до 2% в течение 24 часов после предвспенивания.

Объемную плотность пенопласта можно задавать параметрами предвспенивания и формования. Из одной и той же марки полистирола можно получать пенополистирол различной плотности. Готовые пенопластовые блоки обрабатываются фрезами, пилами, раскаленной проволокой.

ФОРМОВАНИЕ

После загрузки в блок-формы, вспененные гранулы подвергаются воздействию нагретого пара, заполняют весь объем и спекаются, плотно прилегая друг к другу. При этом и достигается жесткая, водонепроницаемая, герметичная и, одновременно, легкая структура гранул. Несоблюдение условий формования может привести к усадке получаемых блоков, глянцевой поверхности, неполному спеканию и, как следствие, ломкости, а также затрудненному раскрытию формы и прочим отказам формовочного оборудования. Соблюдение условий подачи пара, сжатого воздуха и воды для охлаждения блок-формы являются основополагающими для обеспечения однородности структуры и хорошего внешнего вида сформованных блоков, легкости их выемки, а также сокращения времени формовки.

Рекомендуемые условия формовки:

·  Давление пара – 0,4…0,7МПа;

·  Давление воды для охлаждения формы – 0,3…0,5МПа;

·  Давление сжатого воздуха – 0,45…0,7МПа;

·  Степень вакуумизации – 600…650 мм. рт. ст.

После выемки из блок-форм, поверхности полученных блоков увлажнены водой, использовавшейся для охлаждения формы. В результате охлаждения давление внутри гранул несколько ниже атмосферного, что дает усадку полученных блоков.

Для минимизации усадки изделия, в особенности имеющие сложную форму и тонкостенные элементы и сформованные из гранул прошедших несколько вспениваний, необходимо тщательно просушивать перед складированием.ВСПЕНИВАЮЩИЙСЯ ПОЛИСТИРОЛ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ (PKF-XJ)

PKF-XJ — является вспенивающимся полистиролом общего назначения с широким спектром применения (в т. ч. наилегчайшие марки пенополистирола и изделий из него) и переработки, прекрасно адаптированным для любого типа оборудования.

PKF-XJ – характеризуется высокой степенью расширения гранул и используется для производства легкого пенополистирола уже после однократного вспенивания (плотности менее 18кг/м3) и сверхлегкого пенополистирола после повторных вспениваний (плотности менее 10 кг/м3).

Сфера применения пенополистирола производимого из PKF-XJ достаточно широка, но основными направлениями являются: упаковка, теплоизоляция, буи, наполнители для понтонов.

№ п/п

Марка

Размер гранул, мм

Увеличение объема гранулы после первого вспенивания, крат.

Область применения

1

PKF-301XJ

1,0…1,6

70…90

Пенополистирол малой плотности для упаковки крупногабаритных изделий, легких марок теплоизоляции, поплавочных буев рыболовных сетей

2

PKF-302XJ

0,85…1,25

65…85

Упаковка; теплоизоляционные блоки малой плотности

3

PKF-303XJ

0,7…1,0

60…75

Различного рода упаковка, в том числе тонкостенная упаковка сложной формы

4

PKF-401XJ

0,5…0,8

55…70

5

PKF-501XJ

0,4…0,6

50…65

6

PKF-601XJ

0,3…0,5

35…50

Что представляет собой полистирол

1516804d0349aa82b8cbdd8c91a43922.jpgПолистирол относится к группе синтетических полимеров класса термопластов, продукт получают в промышленности полимеризацией стирола. Полистирол — твердое и бесцветное стеклоподобное вещество, которое пропускает до 90% лучей видимого спектра, его плотность 1,05г/м3 , имеет регулярную цепь строения.

Полимер обладает слабой полярностью, имея высокие диэлектрические свойства, они мало зависимы от частоты тока и температур. Он растворим в кетонах, ароматических углеводородах, альдегидах и эфирах, но не растворяется в спиртах, очень устойчив к кислотам, щелочам и воде. Полимер легко формируется и окрашивается, легко обрабатывается механическими способами, хорошо склеивается, он обладает высокой влагостойкостью и морозостойкостью, низким водопоглощением. В производстве его получают 3 способами:

  1. Эмульсионный
  2. Суспензионный
  3. Блочный.

Наиболее устаревший способ получения эмульсионный, поскольку он не нашел своего применения в производстве. Для того чтобы получить полистирол таким методом, необходимо иметь воду, стирол, инициатор полимеризации и эмульгатор, реакция которых происходит при температуре +85 +95оС. Весь процесс заканчивается, когда свободного стирола остается меньше чем 0,5%. Такой метод дает возможность получить полистирол с повышенной молекулярной массой.

Метод суспензионный производится по периодической схеме в реакторах с теплоотводящей рубашкой и мешалкой, применяя эмульсию, стабилизатор и инициатор полимеризации. В ходе процесса температура постепенно повышается до +130оС под давлением. Готовый продукт промывают и сушат. Этот метод также почти не используется, поскольку устарел, но его применяют для получения пенополистирола.

Наиболее эффективным является третий способ, он почти безотходный, поэтому нашел применение в производстве полистирола. Используются две схемы -полной и неполной конвенции для общего назначения полистирола. Полимеризация происходит в среде бензола постадийно, начиная с температуры +80оС постепенно доведя массу до +220оС, пока стирол не превратится в полистирол на 80-90%. Готовый продукт отличается стабильными параметрами и высокой чистотой.

Плюсы

6cd1fb27963bc4ab40c316b447bdc64a.jpg

Основная сфера применения вспененного полистирола – строительство. Он лёгкий и удобный в работе, значительно удешевляет и ускоряет строительные работы. Находит применение на всех этапах строительных работ:

  • утепление фундаментов;
  • возведение монолитных стен с несъёмной опалубкой;
  • изготовление и устройство шумоизолирующих стеновых панелей;
  • утепление стен, полов, потолков и чердачных перекрытий;
  • изготовление декоративных облицовочных панелей и элементов.

f3cc1e408953c00eba9d572935969594.pngДо недавнего времени ограниченное применение плит и панелей из вспененного полистирола было вызвано возможностью его возгорания. На сегодняшний день ГОСТ 15588-2014 обязывает производителей применять противопожарные пропитки и добавки в изделия.

Обработанные специальными антипиреновыми составами, строительные материалы из вспененного полистирола сегодня в применении не опаснее обоев.

Отдельно о токсичности

0cadc86ff9ebb3e01f41464d71c41de9.jpg

Учёные многих стран, исследовавшие исходную составляющую — стирол, дали заключение об отсутствии оснований для классификации материала как мутагенного, канцерогенного или обладающего репродуктивной токсичностью.

Стирол представляет собой бесцветную жидкость, нерастворимую в воде, но легко растворяющую другие полимеры. Вдыхание его паров опасно для здоровья человека.

В то же время он содержится в кофе, сырах, корице и даже клубнике. Иными словами, небольшая концентрация стирола в изделиях не может повлиять на самочувствие человека, а применение вспененного полистирола как строительного материала абсолютно безопасно.

О грызунах и насекомых

4848f36cf432f8460e221ad2cbbed3e8.jpg

 

Как питательная среда для грызунов и других организмов состоящий из углеводородов вспененный полистирол не представляет никакого интереса, но жить в нём насекомые, грызуны и птицы могут.

Поэтому необходимо предусмотреть при использовании утеплителя такую возможность и исключить проникновение, либо обработать специальными составами.

Цветной полистирол

Материал может быть как прозрачным, так и нет. Для изготовления прозрачных листов в полистирол примешивают меньшее количество добавок. В итоге получается материал, который имеет маркировку GPPS. Он имеет свои недостатки, такие как хрупкость и меньшая пластичность. 

Прозрачный полистирол, как следует из его названия, используется для остекления внутренних помещений. Это остекление является наиболее безопасным, листы такого полистирола могут быть также рифлеными или тонированными, такие материалы чаще всего применяют для построения перегородок и душевых кабинок. Рифленые листы белого цвета чаще всего используются при монтаже подвесных потолков. Их этого полимера также изготавливают антибликовую защиту, например для картин, при этом сохранятся натуральные цвета живописи.

Прозрачные гранулы полистирола, изготавливаются в виде цилиндрической формы. Переработка осуществляется путем литья или экструзийного процесса сопровождаемого высокой температурой до +230°С. Полистирол служит сырьевой базой в изготовлении различных пластиков. Низкая себестоимость полистирола, способствует развитию производства и в свет выходит огромное количество .

Предметы обихода из полистирола буквально заполнили наши дома, к счастью полистирол абсолютно не наносит вред здоровью человека. Детские игрушки, всевозможная упаковка, зубные щетки, одноразовая посуда — малая толика окружения нас полистиролом. Строителей в больше степени интересует вспененный полистирол, характеристики материала, позволяют сооружать утеплительные конструкции даже во влажном климате.

Достоинства полистирола:

    • Легкая обработка;
    • Легкая транспортировка;
    • Приемлемая цена полистирола;
    • Водонепроницаемость;
    • Отсутствие запаха;
    • Полистирол экологически безвредный продукт;

Полистирол имеет недостатки:

  • хрупкая структура материала;
  • низкая тепловая стойкость;
  • малое сопротивление ударным нагрузкам.

Невысокая стоимость способствует широкому применению полистирола (ПС). Большая классификация по маркам позволяет подобрать полистирол для любых нужд в народном хозяйстве. Повсеместное применение получил полистирол с жесткими и ударопрочными характеристиками.

Краткая инструкция по монтажу пенополистирола

aae01cf2d8134fb9174e8bb9e567a42c.jpgСледуйте такой схеме в процессе монтажа пенополистирола:

  1. Готовим утепляемую поверхность — очищаем, осматриваем на предмет неровностей. Если дефекты есть, устраняем их путем шпаклевания.
  2. Грунтуем стену глубоко проникающим составом.
  3. Наносим слой клея на плиту пенополистирола и прикладываем к стене, слегка придавливая.
  4. Крепим плиты снизу в горизонтальном направлении в один ряд.
  5. Следующий ряд пенополистирола устанавливаем встык к нижнему.
  6. Если нужно поменять положение или сместить плиту, делаем это в течение первых 3-5 минут после приклеивания.
  7. Подрезаем материал, используя обычный монтажный нож.
  8. После того как клей просохнет, начинаем установку крепежей. Применяем для этих целей дюбеля с зонтикообразными шляпками. Количество элементов — около 6 штук на квадратный метр стены.
  9. После установки крепежей фиксируем армирующую сетку. Предварительно обрабатываем поверхность клеем. Слой должен быть толщиной около трех миллиметров.
  10. Сетку прикладываем к свеженанесенному слою клея, начиная с углов здания. При этом оставляем около 12-15 сантиметров материала за углом, который потом нужно утопить в клей на другой стороне стены.
  11. Около оконных проемов угловые участки плит усиливаем сеткой размером примерно 20х35 сантиметров. Дополнительно предохраняем углы алюминиевыми насадками.
  12. Выравнивающий слой штукатурки наносим спустя 3 дня после армирования.

Обратите внимание! Заделывать стыки между плитами пенополистирола рекомендовано жидким полистиролом или обрезками пенопласта. Нельзя заливать их монтажной пеной

Она увеличится в размерах, что может разрушить конструкцию теплоизоляции.

Автор: редакция TutKnow.ru

Применение

Необычные свойства этого вещества сделали его одним из самых востребованных полимеров.

Область применения полистирола довольно широка, его используют в различных сферах.

В быту

Материал применяют при изготовлении многочисленных предметов ежедневного использования, таких как кухонные принадлежности, ведра, тазы, контейнеры и другие предметы.

В строительстве

Полистирол применяется в создании утеплителей, различных мембранных материалов, сэндвич-панелей, в ламинировании древесных плит, производстве ряда декоративных, светопропускающих, звукопоглощающих, клеев, полимерных красок и др.

В медицине

Используется для производства медицинского оборудования, таких как систем переливания крови, посуды для больниц, частей одноразовых инструментов и др.

В промышленности

Для изготовления волокнистых фильтров, электроизоляции, производства конденсаторов и других электронных моделей. Для производства изделий из стекла (пригодных для покрытия теплиц), различного инвентаря, пригодного для работы.

Упаковочная продукция

Пленка, изготовленная в процессе плавления блочного полистирола, активно используется при изготовлении различных упаковок, которые применяются в пищевой промышленности: контейнеры, лотки, коррекси для конфет, тортницы, упаковки для майонеза, сыра, кондитерских изделий. А также материал применяется для изготовления блистерных упаковок, используемых в медицине и производства форм для отливки тротуарной плитки.

Утепление фасада полистиролом

Полистирол вспенивающийся можно монтировать на фасад несколькими способами. Так, существует традиционный способ утепления фасадов зданий путем наклеивания на них полистирольных плит с последующей шпаклевкой, проводимой сквозь специальное стекловолокно.

Кроме этого метода, специалисты прибегают к использованию такой разновидности материала, как полистирол ударопрочный. Данный вид полистирольных плит отличается повышенной стойкостью к механическим повреждениям. К тому же такие плиты просто монтируют на стену фасада, а процесс грунтовки и шпаклевки можно проводить до их монтажа. Следует отметить, что фасадные полистирольные плиты в последствие подвергают отделке в виде облицовки или покраски.

Перед началом работ по отделке фасадной части дома, большинство застройщиков уверенно говорят «куплю полистирол», только зачастую у них возникает проблема, где можно купить вспененный полистирол? На самом деле сегодня не должно возникать подобных вопросов, поскольку данный материал пользуется огромным спросом, его реализацией занимаются специализированные строительные супермаркеты. Один из ведущих производителей, предлагает продукцию под брендом пеноплекс.

Наряду с распространенным вспененным полистиролом, также актуален и , получаемый при смешивании гранул материала при высоких температурных режимах, с последующим отделением из экструдера и дополнением вспенивающего элемента. Полистирол данного вида за счет неординарной структуры отличается стабильными характеристиками теплоизоляции и теплопроводности. Как правило, используется в сочетании со штукатуркой, бетоном и иными цементными смесями.

Продажа полистирола

Продается полистирол в гранулах – относится к экологически чистым материалам с высокой степенью теплоизоляции и звукоизоляции. В строительстве используется в качестве утеплителя: межэтажных перекрытий; полов с вязкостью к ударам; полов индустриального назначения, предназначенных для перемещения транспорта; кровель с максимальным наклоном угла до 40 градусов.

Полистирол, цена которого в значительной мере зависит от применяемого оборудования, доступен в свободной продаже. Полистирол купить может каждый застройщик, имеющий в планах провести процесс утепления различной сложности. Пластик из этого материала обычно продается в виде готовых изделий. При этом, его монтаж должны вести только специалисты, поскольку не стоит забывать про то, что материал не особо прочен, а также обладает высокой горючестью.

Не рекомендуется бить по листам из полистирола тяжелыми предметами и даже кулаком. Экологически материал признан полностью безопасным, его можно спокойно использовать в жилых помещениях, это допускают даже санитарные нормы.

Применение вспененных полистиролов

Немаловажное значение, благодаря которой материал получил столь широкое распространения, является его низкая себестоимость. . Основное применение пенополистирола – использование его в качестве утеплителя при проведение строительных и ремонтных работ

Кроме того, он применяется как теплоизолятор в некоторых видах бытовой и промышленной техники (холодильники, термофургоны, контейнеры), а также находит применение в упаковке.

Основное применение пенополистирола – использование его в качестве утеплителя при проведение строительных и ремонтных работ. Кроме того, он применяется как теплоизолятор в некоторых видах бытовой и промышленной техники (холодильники, термофургоны, контейнеры), а также находит применение в упаковке.

Для утепления наружных и внутренних поверхностей стен в индивидуальном и малоэтажном домостроении, наиболее широкое распространение получил пенопласт марки «ПСБ-С» различной плотности. В связи с большей воздухопроницаемостью, по сравнению с экструзионными (экструдированными) пенопластами «Пеноплэкс», «Стирэкс», «Технониколь», его использование позволяет создать внутри жилых помещений более комфортный микроклимат.

При наружном утеплении стеновых конструкций, применение плит «ПСБ-С» предпочтительнее по следующим причинам:

  1. Этот вид пенополистирола не требует дополнительной паро-влагоизоляции, что дает возможность крепить утепляющие листы непосредственно к стеновой поверхности.
  2. При наружном утеплении стен, их оштукатуривание можно проводить непосредственно по листам плотных марок пенопласта («ПСБ-С-35»), предварительно закрепив на них армирующую сетку.
  3. Из-за способности пенополистирольных плит «ПСБ-С» выдерживать кратковременно температуру до +100,0°С, он идеально подходит для утепления цоколя, где крепление материала производится с использованием разогретой битумной мастики.

Для утепления чердачных и напольных перекрытий можно использовать любые виды материала, при этом:

  1. Из-за большей плотности и прочности «Пеноплэкса» или «Технониколя», при утеплении чердачных помещений, имеется возможность настилки покрытия непосредственно на поверхность утеплителя.
  2. Во избежание образования конденсата при утеплении перекрытий листами (плитами) «ПСБ-С» использование паро-влагоизоляции не предусмотрено.

Широкое распространение для внутренней отделки помещений получили плинтуса,  и другие декорирующие элементы, выполненные из пенополистирола. Они могут иметь различное цветовое решение и рельефную поверхность, что значительно повышает декоративность общей облицовки.

Для отделки потолков широко используются пенополистирольные плиты размерами 500,0×500,0 миллиметров. Они имеют широкую цветовую гамму, соответствующую цветовым стандартам «RAL» (Германия), «NCS» (Швеция) и «MoniColor» (Финляндия), а поверхность некоторых видов этой отделки выполнена в виде барельефа.

926d6925f3eda312be8ea94697b7a390.jpgЕсли обобщить все свойства различных материалов на основе вспененного полистирола, то их применение при проведении ремонтно-строительных работ позволяет:

  1. Значительно сократить стоимость и сроки выполнения работ по утеплению строительных конструкцией жилого и бытового назначения.
  2. Увеличить полезную площадь жилых помещений за счет уменьшения толщины наружных стен.
  3. Повысить экологическую безопасность жилых сооружений.

К эксплуатационным достоинствам этого материала относят:

  1. Снижение затрат на отопление.
  2. Сокращение финансовых расходов на приобретение отопительного оборудования и элементов отопительной системы.
  3. Повышение температурной комфортности жилых помещений.

Недостатки пенополистирола

7e0425f428e51d5ba71d8f2fcb7ae3c5.jpg

  • Низкий уровень звукоизоляции. Пенополистирол способен лишь слегка приглушать стук и вибрации. Но акустические волны он не поглощает и не отражает.
  • Низкий уровень стойкости перед многими химикатами. Контакт с растворителями, кислотами, щелочами действует губительно на пенополистиол, разрушая его структуру.
  • Низкая сопротивляемость огню. Современный качественный материал является самозатухающим, однако температура его возгорания достаточно низкая и составляет 210-440 градусов Цельсия. К тому же при горении пенополистирол выделяет в воздух целый «букет» токсических веществ.
  • Разрушение под воздействием солнечных лучей. Без надлежащей защиты в виде отделочного слоя открытый ультрафиолету пенополистирол быстро приходит в негодность.
  • Подверженность воздействию грызунов и насекомых. Мягкость материала привлекает многих вредителей, которые легко прокладывают в нем норы и ходы. Для защиты от них необходимо применять специальные средства и методы.
  • Низкий уровень паропроницаемости. В теплоизоляторе с низкой плотностью пар проходит через поры и конденсируется в нем. Таким образом, теплопроводность пенополистирола повышается на 7-10%. При снижении температуры до нулевых отметок конденсат будет замерзать и разрушать утеплитель.

Физические свойства утеплителя

Главный показатель любого теплоизоляционного материала — теплопроводность. Применяемый в строительном деле экструдированный полистирол обладает более низким коэффициентом (0,035-0,045 Вт/(м*К)), нежели у минеральной ваты. К другим характеристикам относятся:

  • водопоглощение по объему за сутки — 0,2%;
  • паропроницаемость — 0,018 мг/м*ч*Па;
  • предел прочности на изгиб — 1 МПа;
  • прочность на сжатие при деформации на 10% объема — 0,5 Н/кв.мм;
  • плотность листа (плиты) — 25-45 кг/куб.м;
  • диапазон эксплуатационных температур — от −50 до + 75 градусов.

1f292468283e44dc3b4bec6a5889840c.jpg

Толщина утеплителей для одинаковой степени теплоизоляции

Помимо неочевидных свойств из списка выше, пользователи обнаружат следующие достоинства утеплителя полистирола:

  • устойчивость к механическому воздействию;
  • экологическая чистота при соблюдении температурного диапазона;
  • безвредность для человеческого здоровья;
  • легкость работы с материалом — для резки плиты до нужного размера достаточно канцелярского или обычного ножа, ручной пилы;
  • возможность утепления минимальных отверстий/щелей, а также сложных элементов строений;
  • материал легок, почти не нагружает конструкцию, поэтому не понадобится, например, усиление фундамента;
  • толщина ходовых плит полистирола едва заметно увеличит объем здания — не придется расширять кровельную систему при наружной обшивке стен;
  • допускается работа без специальных защитных средств (респиратор, перчатки, спецодежда) — у строителя не возникнет аллергии, раздражения и т.п., что порой случается при монтаже минеральной ваты.

Оборудование для производства блоков и плит пенопласта

Технология производства

Цех для производства

Требования к помещению

Оборудование для производства пенопласта

Предвспениватель предварительный

Сушильная установка

Бункера выдержки-раздачи

Пневмотранспорт. Управление бункерами.

Блок-форма

Нестандартные блок-формы

Блок-форма пенопласта для сэндвич панелей

Блок-форма для вторичного сырья (дробленого пенопласта)

Вакуумная система охлаждения

Резка пенопласта

Дробилка

Установка выпиливания граней УВГ-1

Упаковочная машина

Паронакопитель

Котел паровой

Возможные варианты комплектации

Линия для SIP-панелей.

Производительность 20 куб.м. в смену

Производительность 40 куб.м. в смену

Производительность 55 куб.м. в смену

Производительность 64 куб.м. в смену

Производительность 80 куб.м. в смену

Производительность 140 куб.м. в смену

Производительность 200 куб.м. в смену

Автоматизация цеха

Как купить?

Условия приобретения

Цены и документы

Декларация о соответствии на линию по производству пенопласта пенополистирольного

Где посмотреть оборудование

Как нас найти?

Адрес: г.Киров, ул. Производственная, 21аТелефоны: (8332) 51-10-70, 51-54-73, 52-26-61Факс: (8332) 51-54-73, 51-33-22

 Электронная почта: [email protected], [email protected]
 GPS координаты: N58°35’7″ E49°36’33»

dd90f508d19ace2f8481ef4f874ece5e.jpg

360be78fa1d20f27e54b1f0b83cc91fc.jpgb161e081a717bf2939cd36a0bf7efb1d.jpg  

Получение изделий из пенополистирола

В настоящее время существует две технологические схемы получения изделий из вспененного полистирола, что и определяет виды пенополистирола.

В первом случае изделия получают формованием из предварительно вспененных гранул полистирола, чаще всего это пенополистирол для упаковки. Второй способ позволяет получать так называемый «экструзионный» (экструдированный) пенополистирол.

В этом случае происходит нагрев гранул полистирола общего назначения специальных марок с последующим выдавливанием из экструдера с одновременной подачей вспенивающего агента. Чаще всего это полистирол общего назначения марки 585 производства Киришского завода полистиролов.

В качестве вспенивающего агента ранее использовались различные фреоны, но в последнее время эти озоноразрушающие агенты уступают место безфреоновым системам на основе СО2.

В данной статье мы подробно остановимся на методе получения изделий из вспененного полистирола методом формования.


Сырье для пенополистирола

Сырьем для производства формованных изделий (пенополистирольных блоков, плит, упаковки) служат гранулы вспенивающегося полистирола, представляющие собой продукт суспензионной полимеризации стирола в присутствии порообразователя (пентана, изопентана).

Пенополистирол может иметь антипиреновые добавки для негорючих марок (маркируются буквой F).

Марка сырья для пенополистирола определяется содержанием частиц с наиболее часто повторяющимся размером при рассеве, что в готовом изделии будет определять, наряду с прочими факторами, конечную плотность. Также в маркировке обычно оговорено наличие антипиренов (F). Чем больший процент гранул основной фракции (более 90%), тем стабильнее будет процесс переработки.

Основными критериями при выборе марки вспенивающегося полистирола являются:

  • массовая доля частиц основной фракции и их размер;
  • массовая доля пентана;
  • кажущаяся плотность пенополистирола при однократном вспенивании;
  • время выдержки предвспененного полистирола перед формованием (короткий цикл, длинный цикл);
  • особые свойства — высокие физико-механические характеристики, негорючесть и пр.

Для получения качественных изделий необходимо провести по определенным параметрам, чтобы убедиться, что в работу поступают гранулы в полном соответсивии с заявленными техническими характеристиками.В большинстве случаев производители гарантируют сохранение качества продукта в течение 3 — 6 месяцев в герметичной упаковке.

Для изготовления плит различной плотности используется одинаковое сырье — полистирольные гранулы. Но на один кубометр строительных блоков идет разное количество сырья: на ПСП-15 — до 15 кг, ПСП-25 — от 15 до 25 кг, ПСП-35 — от 25 до 35 килограммов. Сырье составляет львиную долю в себестоимости продукции — 70%.


Характеристики пенополистирола

Пенополистирол характеризуется низкой теплопроводностью (0,030—0,040Вт/моС) и плотностью (15—40кг/м3). При этом прочность пенополистирола позволяет применять его в качестве конструктивного элемента, способного нести значительные нагрузки в течение длительного времени. Марки с высокой плотностью позволяют крепить на пенополистирольные плиты различные конструкции. Прочность на сжатие при 10% линейной деформации составляет для различных марок 65—250кПа.

Пенополистирол не гигроскопичен, имеет чрезвычайно низкую паропроницаемость (в зависимости от плотности, в 40-70 раз ниже, чем у минерального волокна). Водопоглощение при погружении в воду на 7дней составляет 0,5—1,5% от объема.

Пенополистирол не стоек к некоторым органическим растворителям (ацетон, этилацетат, нефтяной толуол, уайт-спиритnи т.д.), средства для защиты древесины, каменноугольная смола и ее производные (креозолит.д.) могут привести к размягчению, усадке и даже растворению плит.

Участившиеся в последнее время случаи возгорания строящихся офисных зданий с утеплением плитами из пенополистирола вызваны использованием горючих марок полистирола, хотя строительный рынок предлагает огромное количество материалов с требуемыми свойствами.

1 Технология изготовления пенополистирола

Технология производства пенополистирола довольно незатейлива, и может быть реализована даже при наличии необходимого минимума производственного оборудования.

Однако важным фактором является сильная зависимость качества итоговой продукции от выполнения всех требований технологии, поскольку даже малейшее пересушивание пенополистирола, либо, наоборот, попытка резки недостаточно  просушенного, сырого, материала, могут стать причиной отбраковки всей партии продукции (пускай это даже фасадная штукатурка по пенопласту).

В целом, технология изготовления пенополистирола состоит из нескольких последовательных этапов.

На первом этапе сырье, из которого производится пенополистирол (полистирольный пенопласт) – гранулы вспенивающегося полистирола (ПСВ), своими руками, либо с помощью автоматизированного оборудования, загружаются в контейнер предвспенивателя.

В предвспениватели происходит прогрев гранул, в результате чего они надуваются, увеличиваются в объемах, и превращаются в наполненные воздухом пустотелые шарики.

Вспенивание может выполняться как один раз, так и несколько. При повторном вспенивании процесс полностью повторяется – сырье своими руками (или автоматизированно) заново погружается в предвспениватель, прогревается, и увеличивается. Повторное вспенивание применяется, когда необходимо получить пенополистирол, обладающий минимальной плотностью.

d9c3b6a636a47342f7ee3e7720b946cf.jpg

Цех по производству пенополистирола

От плотности пенополистирола зависят его прочностные характеристики и вес. В некоторых случаях – для утепления фасадов, и тому подобных нагружаемых конструкций, требуется высокоплотный пенополистирол, однако, как правило, ввиду меньшей стоимости, низкоплотный пенополистирол пользуется большим спросом.

Показатель плотности материала измеряется в килограммах на кубометр. Иногда прочность называют фактическим весом. К примеру, пенополистирол, обладающий фактическим весом 25 килограмм, имеет плотность 25 кг/м³. Это намного лучше, чем при утеплении фасадов минватой.

Полистирольное сырье, вспенивание которого выполняется один раз, гарантирует итоговую плотность пенополистирола в районе 12 кг/м³. Чем больше процессов вспенивания было выполнено – тем меньшим будет фактический вес изделия.

Как правило, максимальное количество процессов вспенивания на одну партию сырья – 2, так как многократное вследствие многократного вспенивания сильно ухудшается прочность итогового продукта.

На втором производственном этапе, вспененный полистирол попадает в камеру выдержки, где на протяжении суток вылеживается. Данный процесс необходим для того, чтобы стабилизировалось давление внутри наполненных воздухом гранул.

При каждом повторном процессе вспенивания процесс вылеживания должен повторяться. Для создания пенополистирола плотностью до 12 кг/м³, сырье подлежит нескольким повторным циклам вспенивания и вылеживания.

После того как сырье вылежало требуемого количество времени, из полуфабриката формируются блоки пенопласта на утепление фасада пенопластом. Происходит это в блок-форме, внутри которой гранулы обрабатываются подающимся под давлением паром.

После формирования блока, пенопласт повторно выдерживается в течение суток – это необходимо для того, чтобы из пенопласта ушла влага, так как при нарезке сырого блока кромки изделия будут рваными и неровными, после чего попадает на линию нарезки, где блоки раскраиваются на плиты требуемых размеров и толщины.

6bd5ceb8584eea2bcaf2935da6c141ba.jpg

Подлежащие вспениванию гранулы полистирола

Утилизация и отходы

Как и в любом производстве, при изготовлении большинства полимерных изделий остаются отходы

Важно заметить, что не только использованная продукция идет в утиль, но в их число входят и полистирольная мука, дробленка, сливы, неликвидная продукция и т.д.

Б/у полимеры под влиянием различных внешних факторов могут менять свои качества. Множество материалов, которые использовались долгое время и были выброшены на мусорки, загрязняют окружающую среду. По этим причинам, проблема утилизации полимерных отходов занимает высокое положение в современном мире.

Для переработки полистирола применяют следующие методы:

 

  • механическая обработка (измельчение чистого материала и смешивание его с гранулами при выработке новых изделий);
  • утилизация;
  • рекуперация энергии (сжигание использованного материала и использование энергии для отопления или выработки электроэнергии);
  • заполнение углублений местности;
  • деполимеризация

Как видно, отходы полистирола являются определенной ценностью, потому что могут стать исходным сырьем впроцессе рециклинга. Сегодня на рынке переработка отходов и получение вторичного сырья являются важным сегментом.

Применение полистирола

Строительный комплекс. Полистирол основное сырье для изготовления полистиролблоков востребованных при возведении перегородок. Востребован как отделочный материал в обустройстве потолков полистирольными панелями. О многочисленных преимуществах полистиролбетона ходят легенды. Полистирол участвует в производстве теплоизоляционных плит. Существует несъемная опалубка из полистирола и многое другое.

2e9bc3d1ed2a219383d444da010fc3cd.png

Декоративные и облицовочные панели в избытке заполнили витрины магазинов. Без полистирольных звукопоглощающих конструкций не обходится ни одна звукозаписывающая компания. Бесконечное число  полимерных концентратов, клеевых составов, как вы догадались — полимер.

Подготовка и очистка сточной воды, так же не обходится без вспененного полистирола. После термической обработки паром, полистирол применяется как фильтрующий элемент при водоподготовке или очистке сточных вод. Из полистирола получают тончайшие мембраны паро- и гидроизоляции.

Медицинская промышленность. Полимерная продукция из полистирола повсеместно встречается в медучреждениях. Шприцы, накладки емкости всего не перечислить. В полюзу экологии полистирола выступает факт того, что он участвует в комплексах по переливанию крови, всевозможные одноразовые зажимы и пластиковые элементы, также изготавливаются из этого материала.

Пищевая промышленность. Трудно переоценить применение полистирола в пищевом комплексе. Упаковка, приборы и комбайны, тарелки и одноразовые вилки — везде полистирол. Особые ударопрочные виды полистирола, служат корпусом кухонной бытовой техники или жаропрочными прихватками для горячей посуды.

Военный комплекс. Взрывчатые вещества содержат полистирол в структуре наполнителя. Ударопрочные характеристики полистирола и имеют большое значение для применения материала в военной промышленности. Твердый полистирол даже служит остновой дорожного строительства.

ВЫДЕРЖКА

Камера предвспенивателя имеет внутренний вакуум, который размегчает и ухудшает свойства эластичности из за испарения и последующей конденсации вспенивающего агента в гранулах. Поэтому, необходимо в обеспечить доступ атмосферного воздуха к вспененным гранулам и воздуху заместить вспенивающий агент в структуре гранул, пока внутреннее и внешнее давление не уравновесятся и эластичность не восстановится в полном объеме. Обычно, для данного этапа процесса переработки полистирола достаточно около 4 часов.

В случае необходимости повторного вспенивания, предвспененное сырье также необходимо предварительно выдержать в течение 3-5 часов. Сушильные камеры для выдерживания и стабилизации вспененных гранул должны быть оборудованы антистатической текстильной (марлевой) сетью для удаления избытка влаги и статического электричества, возникающего при естественном взаимном трении гранул.

Хорошая сокращает срок выдержки.

Чтобы избежать механического повреждения предвспененных гранул во время транспортировки в силосы из сушильной установки, необходимо позволить гранулам быть свободно перемещенными (мех. транспортер/свободное падение под действием собственного веса) из предвспенивателя в сушильную установку/транспортную систему. Если условия позволяют, и есть возможность дать гранулам немного стабилизироваться до перемещения в силосы, то это позволит сократить время выдержки, а также обеспечит идеальную форму гранул.

Ценовые показатели изделий

1148278323e7763c078c852a469aa715.jpgРыночная, оптовая цена материала «ПСБ-С» начинается от 3,0 тысяч рублей за кубический метр и повышается для более плотных сортов пенопласта.

Сегодня, пенополистирол поступает в продажу в виде листов различной толщины и площади, однако, при оптовых закупках его цена указывается в рублях (тысячах рублей) за один кубический метр.

Стоимость готовых изделий, поступаемых на рынок строительно-отделочных материалов зависит:

  1. От типа и марки пенополистирол.
  2. От производителя и торгового бренда.
  3. От плотности материала и размеров готового изделия.

Экструдированный материал «URSA XPS» стоит не менее 3,8 тысяч рублей.

Ориентировочная цена листового пенопласта составляет:

  1. «ПСБ-С-25» размерами (длина×ширина×толщина) 2000,0×1000,0×100,0 миллиметров – 1,8 тысячи рублей за кубический метр.
  2. «ПСБ-С-35 — 2000,0×1000,0×50,0» стоит 2,6 тысячи рублей.
  3. Цена наиболее плотного листового материала «ПСБ-50-2000×1200» с толщиной плиты 20,0-50,0 миллиметров достигает 3,8 тысячи рублей за кубический метр.

Различные отделочные элементы (плинтуса, наличники, накладки) также имеют значительный ценовой разброс:

  1. Потолочный плинтус «Kindecor», российского производства, стоит 20,0… 45,0 рублей за единицу продукции длиной 2,0 метра.
  2. Цена более декоративного плинтуса «Формат» может достигать 100,0 рублей.
  3. Комбинированный плинтус «Формат», состоящий из верхнего и нижнего углов обойдется покупателю не менее 2200,0 рублей.
  4. Цена потолочной бесшовной плитки «Формат», зависит от фактуры и цвета поверхности и колеблется в диапазоне 280,0…360,0 рублей за упаковку в которой содержится 8 изделий размерами 500,0×500,0 миллиметров.

Свойства и достоинства материала

7392af10a21efb48708125bf695693c8.jpgПенопласт ПСБ-С-15/25/35

Физико-механические характеристики вспененного полистирола зависят не только от технологии изготовления, но и от производителя (торгового бренда) и марки готового продукта.

Наиболее распространяемый пенопласт марки «ПСБ-С-15/25/35» имеет следующие основные характеристики:

  1. Плотность в килограммах в кубическом метре (удельный вес в килоньютонах в метре кубическом) – 11-35 (107,8-345).
  2. Предел изгибной прочности в мегапаскалях – 0,05-0,17.
  3. Прочность на сжатие в мегапаскалях (при 10,0% линейной деформации) – 0,05-0,16.
  4. Влажность материала в состоянии поставки не превышает 1,0%.
  5. Водопоглощение не более 1,0% за 24,0 часа при непосредственном контакте с водой.
  6. Время горения на открытом воздухе не превышает 3,0 секунд.
  7. Коэффициент теплопроводности при температуре окружающей среды +25±5°С находился в пределах 0,033-0,037.

Однако, эти чисто технические показатели мало информируют обычного пользователя, которого в основном интересуют потребительские свойства продукции.

4e9ce5d6a06e7cfddb3d2084f344fee7.jpgМатериал обладает определенной воздухонепроницаемостью и практически не адсорбирует атмосферную влагу.

Основными плюсами любых видов и марок пенополистирола строители и пользователи считают:

  1. Низкие массовые (весовые) характеристики, благодаря которым сокращаются сроки выполнения теплоизолирующих работ, не требуется использование специальных грузоподъемных механизмов, а утепляемые конструкции не нуждаются в дополнительном утеплении.
  2. Пенопласт пригоден для любого вила обработки, не требующей сложного оборудования, и не выделяет при распиловке и резании никаких вредных для здоровья, летучих веществ.
  3. Любой вид вспененного полистирола не подвержен гниению, он не является питательной средой для развития плесенных грибков, его не повреждают грызуны.
  4. Материал химически инертен и устойчив к действию цементно-бетонно-известковых растворов, морской воде, большинству химических реагентов, применяемых в строительстве
  5. Все виды вспененного пенополистирола безопасны с экологической и санитарно-гигиенической точки зрения – при работе с ним не требуется использования средств индивидуальной защиты
  6. Об относительной прочности материала свидетельствуют его изгибная выносливость и предел прочности на сжатие.
  7. Пенопласт не горюч — показатели пожаробезопасности свидетельствуют, что на открытом воздухе горение материала возможно только при непосредственном воздействии на него огня от другого источника или в условиях избытка кислорода.

Если сравнивать пенополистирол с другими материалами, то по теплоизолирующим возможностям 3,0 сантиметра пенопласта адекватны:

  1. 64,0 сантиметрам .
  2. 123,0 сантиметрам монолитного бетона.
  3. 11,3 сантиметрам деревянного, соснового массива.

https://www.youtube.com/watch?v=xEtxUXgdiGc

Методы обработки материала

Технические особенности листового полистирола обуславливают широкие возможности для его механической и термической обработки. Как стандартный материал, так и его ударопрочная разновидность легко поддаются резке, сверлению, склеиванию и формованию.

Для резки материала толщиной от 2 мм и выше применяют дисковую пилу или ручной инструмент. Более тонкие листы допускается распиливать лобзиком. Края разреза обрабатывают при помощи напильника с последующей затиркой наждаком.

Сверление полистирола производят дрелью, оборудованной сверлом для листового пластика. Для предотвращения деформации листов полистирола небольшой толщины, при сверлении под них подкладывают деревянные бруски.

Для формовки листового полистирола применяют , либо нагнетание воздуха под давлением. Для этого материал нагревают до температуры от 160 до 200 градусов, после чего под действием вакуума или избыточного давления ему придают форму матрицы.

abc70e2dc7c20b194be2828627534f3a.jpg

Соединение различных элементов из полистирола производят путем склеивания и сваривания. Сваривание выполняется ультразвуковым или газовым методом. В качестве клея используют неопреновые и цианакрилатные полимерные составы. Для выполнения качественного соединения поверхности соединяемых деталей тщательно обезжиривают.

Матовый полистирол может подвергаться шлифованию и полировке. Для этого используют шлифовальную машину, оборудованную мягким кругом с нанесенной на него пастой для полировки (паста не должна содержать абразивных включений). Небольшие поверхности из полистирола полируют вручную.

Для создания специального покрытия листы материала могут подвергаться металлизации в условиях вакуума. На материал может также наноситься зеркальная пленка. Поверхность полистирола пригодна для печати изображений и текстовой информации (офсетная печать, шелкография, трафаретные оттиски). Для защиты нанесенного покрытия или рисунка поверхность материала лакируется.

de9990fdfeb8ffdd7254fe1ec7cb2d8d.jpg

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организацииМуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммыОтчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сфере

Основные типы вспененного полистирола

f298a11ac555c0a3eaa793b0aecc4744.jpgПолистирол URSA XPS

производство пенополистирола в промышленных масштабах было освоено в Германии в 1937 году. В Советском Союзе выпуск пенопласта (марка «ПС-1») начался в 1939 году, а с 1959 года производство самозатухающего вспененного полистирола началось на заводе «Стройпластмасс» (город Мытищи).

Сегодня, в строительной и ремонтно-строительной промышленности, наиболее широкое применение нашли следующие медиации и марки этого материала:

  1. Беспрессовый пенопласт «ПСБ» («EPS»-«Expanded PolyStyrene») является наиболее распространенным материалом — применяется для упаковки и в качестве теплоизолирующего материала.
  2. Вспененный, суспензионный полистирол «ПСБ-С» был запатентован концерном «BASF» в 1951 году и в настоящее время является наиболее широко используемым утеплителем.
  3. Экструзионный пенополистирол («XPS»-«Extruded Polystyrene») известен на российском рынке стройматериалов под наименованиями «URSA XPS» «Пеноплэкс», «Стирэкс», «Технониколь» и «Техноплекс».
  4. Пенопласты, производимые американской компанией «Dow Chemical Company» по автоклавной и автоклавно-экструзионной технологии известны под общим наименованием «Styrofoam».

Свойства полимера

54cb90a9b9a5cdb27cc0cee0c4d472da.jpgПолистирол — термопластическая пластмасса в форме плит, может иметь гладкую поверхность или со штампованным рисунком. Полимер белого цвета можно назвать хорошей альтернативой пластику ПВХ, а прозрачный вариант — оргстеклу. Он стал популярным благодаря таким свойствам, как гибкость и легкость в обработке, он обладает также высокой ударопрочностью. Он отлично обрабатывается и формуется, препятствует потере тепла, но главным его достоинством является низкая стоимость.

Его можно также назвать идеальным заменителем стекла, поскольку он прозрачный и легкий в обработке. Он находит применение во внутренней и наружной частях помещений, благодаря своим физическим и химическим свойствам. Прозрачный полимер часто используется для остекления зданий, отлично пропускает свет, но боится прямых солнечных лучей. Со временем УФ приводит к разрушению материала, он желтеет, снижаются его характеристики прочности.

Полистирол стал уже давно применяться, как основа для производства пенопластов и других материалов на их основе, путем нагревания смеси материала с преобразователями. В процессе производства получается вспученный полистирол, а после остывания материал превращается во вспенено застывшую массу жесткой структуры с плотными ячейками, заполненными воздухом. 98% готового материала составляет воздух, а всего 2% приходится на сам полимер.

Такое качество, как низкая теплопроводность сделала вспененный полимер незаменимым материалом в строительных работах. Его стали широко использовать для утепления стен, кровли, пола и потолков в зданиях разного типа. С утеплителем просто работать, его можно порезать обычным острым ножом, легко монтировать, поскольку он имеет незначительный вес. Большинство потребителей оценили материал по достоинству, их привлекает его устойчивость к процессам гниения и образования грибков, стойкость к агрессивной среде, воздействию микроорганизмов.

Но у вспененного полистирола есть и минусы, о которых также нужно сказать — экологическая небезопасность, недолговечность и пожароопасность.

Свойства

К основной характеристике можно отнести то, что он является отличным заменителем стекла. А также обладает прозрачностью и легок в применении. Полистирол представляет собой синтетический полимер с хорошими физическими и химическими свойствами, в результате переработки которого получается материал, применяемый практически во всех сферах жизни.

Химические и физические свойства

Субстанция обладает низким влагопоглощением и стойкостью к радиоактивному излучению. А также вещество характеризуется такими показателями, как:

  • паронепроницаемостью;
  • высокой плотностью;
  • минимальной рабочей температурой -40 °С;
  • максимальной рабочей температурой +75 °С;
  • теплоемкостью;
  • теплопроводностью;
  • приемлемым коэффициентом термического расширения;

Пожароопасные свойства

Вещество характеризуется как сгораемый материал, который даже в комплексе бетонного каркаса не утрачивает своих горючих свойств. Происходит это по причине высокого содержания углерода в составе. К этому факту проявляют интерес сотрудники пожарных служб.

Наиболее решительны в отношении пожарных характеристик нормативные документы, непосредственно регламентирующие его разработку. Они необходимы к исполнению

Именно поэтому, а также приняв во внимание другие обязательные документы, регламентирующие производство полистирола и его производных, производители соблюдают открытую позицию для клиентов, сами добровольно сообщают своим заказчикам о высокой пожарной опасности.

Но стоит отметить, что материал не самовозгорается, а воспламеняется от прямого воздействия огня. И при горении выделяет токсичные газы.

Технические характеристики вещества

  • легок в обработке;
  • легко режется;
  • прочный;
  • легкий;
  • гибкий;
  • стойкий к кислотам и щелочам;
  • ударопрочный;
  • отлично формируется

Получение

Промышленное производство полистирола основано на радикальной полимеризации стирола. Различают 3 основных способа его получения:

Эмульсионный (ПСЭ)

Наиболее устаревший метод получения, не получивший широкого применения в производстве.
Эмульсионный полистирол получают в результате реакции полимеризации стирола в водном растворе щелочных веществ при температуре 85-95 °C. Для этого метода требуются стирол, вода, эмульгатор и инициатор полимеризации. Стирол предварительно очищают от ингибиторов: требутил-пирокатехина или гидрохинона. В качестве инициаторов реакции применяют водорастворимые соединения, двуокись водорода или персульфат калия. В качестве эмульгаторов применяют соли жирных кислот, щелочи (мыло), соли сульфокислот. Реактор наполняют водным раствором касторового масла и, тщательно перемешивая, вводят стирол и инициаторы полимеризации, после чего полученная смесь нагревается до 85-95 °C. Мономер, растворённый в мицеллах мыла, начинает полимеризоваться, поступая из капель эмульсии. В результате чего образуются полимер-мономерные частицы. На стадии 20 % полимеризации мицеллярное мыло расходуется на образование адсорбированных слоёв и процесс далее протекает внутри частиц полимера.
Процесс заканчивается, когда содержание свободного стирола станет менее 0,5 %. Далее эмульсия транспортируется из реактора на стадию осаждения с целью дальнейшего снижения остаточного мономера, для этого эмульсию коагулируют раствором поваренной соли и сушат, получая порошкообразную массу с размерами частиц до 0,1 мм.
Остатки щелочных веществ влияют на качество полученного материала, поскольку полностью устранить посторонние примеси невозможно, а их наличие придаёт полимеру желтоватый оттенок. Этим методом можно получать полистирол с наибольшей молекулярной массой. Полистирол, получаемый по данному методу, имеет аббревиатуру ПСЭ, которая встречается в технической документации и старых учебниках по полимерным материалам.

Суспензионный (ПСС)

Суспензионный метод полимеризации производится по периодической схеме в реакторах с мешалкой и теплоотводящей рубашкой.
Стирол подготавливают, суспендируя его в химически чистой воде посредством применения стабилизаторов эмульсии (поливинилового спирта, полиметакрилата натрия, гидроксида магния) и инициаторов полимеризации. Процесс полимеризации производится при постепенном повышении температуры (до 130 °С) под давлением. Результатом является получение суспензии, из которой полистирол выделяют путём центрифугирования, затем его промывают и сушат. Данный метод получения полистирола также является устаревшим и наиболее пригоден для получения и сополимеров стирола. Данный метод в основном применяется в производстве пенополистирола.

Блочный или получаемый в массе (ПСМ)

Различают две схемы производства полистирола общего назначения: полной и неполной конверсии. Термическая полимеризация в массе по непрерывной схеме представляет собой систему последовательно соединенных 2-3 колонных аппарата-реактора с мешалками. Полимеризацию проводят постадийно в среде бензола — сначала при температуре 80-100 °С, а затем стадией 100—220 °С. Реакция прекращается при степени превращения стирола в полистирол до 80-90 % массы (при методе неполной конверсии степень полимеризации доводят до 50-60 %). Непрореагировавший стирол-мономер удаляют из расплава полистирола вакуумированием, понижая содержание остаточного стирола в полистироле до 0,01-0,05 %, непрореагировавший возвращается на полимеризацию. Полистирол, полученный блочным методом отличается высокой чистотой и стабильностью параметров. Данная технология наиболее эффективна и практически не имеет отходов.

Утилизация

Считается, что полистирол не представляет опасности для окружающей среды.[6]

Переработка

Отходы полистирола накапливаются в виде вышедших из употребления изделий из ПС и его сополимеров, а также в виде промышленных (технологических) отходов ПС общего назначения, ударопрочного ПС (УПС) и его сополимеров. Вторичное использование полистирольных пластиков может идти по следующим путям:

  • утилизация сильно загрязненных промышленных отходов;
  • утилизация технологических отходов УПС и АБС-пластика методами литья под давлением, эктрузии и прессования;
  • утилизация изношенных изделий;
  • утилизация отходов пенополистирола (ППС);
  • утилизация смешанных отходов.

Также из полистирола создают полистиролбетон, который используется для строительства малоэтажных зданий.

Сжигание

При сжигании полистирола образуется диоксид углерода (CO2), монооксид углерода (CO — угарный газ), сажа. Сжигание полистирола, содержащего добавки (например, красители, компоненты, увеличивающие прочность и т. п.) может привести к выбросу в атмосферу других вредных веществ.

Термодеструкция

Продукты разложения полистирола, образующиеся при термодеструкции и при термоокислительной деструкции, токсичны. При переработке полистирола в результате частичной деструкции материала могут выделяться пары стирола, бензола, этилбензола, толуола, оксида углерода.

Классификация строительного пенополистирола

Технологии использования материалов на основе полистирола зависят от внешнего вида, габаритов и физических свойств. В соответствии с этим различают следующие группы ППС:

  • Блочный (маркировка ПСБ-С).

Более известен как пенопласт. Отменные шумо-, тепло-, гидроизоляционные характеристики позволяют использовать его прежде всего как утеплитель, причем зачастую без дополнительной защиты от пара, ветра или влаги. Реализуется плитами различной ширины и длины, имеет сторонников среди покупателей и конкурентов среди производителей (особенно минеральной ваты).

  • Пенополистирольная опалубка несъемная.

Почти полвека технология возведения домов предусматривает подобную опалубку. На сегодняшний день есть больше ста надежных систем на ее основе. В России известны два направления работ по данной технологии:

  1. Способ армированных ППС-плит (жидкий бетон наносится поверх пенополистирола, оказываясь внутри стены).
  2. Способ блок-оболочек (бетон заливается внутрь стены, оказываясь между двух слоев утеплителя).
  • Экструдированный ППС.

Внешне напоминает блочный, но кардинально отличается от него коэффициентом водопоглощения. Известные производители утеплителя в РФ — концерны «тТехноНиколь», «Пеноплекс», «Урса», «Техноплекс». Производство основано на европейских технологиях, однако российский аналог выпуска экструдированного материала существует с 1995 года.

  • Полистиролбетон.

Разновидность облегченного бетона, являющего собой смесь цемента, вспененного полистирола и минеральных элементов. Прочность, морозостойкость, химическая инертность, малая плотность, низкий коэффициент теплопроводности — эти свойства позволяют утеплять с его помощью любой тип зданий, а правильная геометрическая форма существенно упрощает кладку плит и экономит время работы. Относится к группе Г1 по пожарной устойчивости (трудно воспламеняемые).

Помимо перечисленных, встречаются другие модификации полистирола, находящие применение при обустройстве невентилируемых фасадных систем, монтаже пластиковых окон (полистирольные вкладки для улучшения терморегуляции и предотвращения конденсирования), а также финишной отделке потолков жилых домов.

12402334199e0e290f8cbafba5b79c79.jpg

Примечания


  1. Krevelen, Dirk Willem. . — Elsevier, 2009-03-19. — P. 849. — ISBN 9780080548197.
  2. В. А. Рабинович, З. Я. Хавин. Краткий химический справочник. — Ленинградское отделение: «ХИМИЯ», 1978. — 356 с.
  3. Шульпин Г. Эти разные полимеры // Наука и жизнь. — 1982. — № 3. — С. 80—83.
  4. 1 2 Штаудингер Г. Высокомолекулярные органические соединения. Каучук и целлюлоза. Die hochmolekularen organischen Verbindugen, Kautschuk und Cellulose. пер. с немецкого, — Ленинград, ОНТИ, 1935
  5. Напалм. Под ред. Н. Л. Кнунянц. Справочник в 5-ти т. — М., «Советская энциклопедия», 1967. с.360-361
  6. 1 2
Пластмассы
Термопласты

Полиэтилен (PE) •
Этиленвинилацетат (EVA) •
Полипропилен (PP) •
Полибутилен (PB) •
Полистирол (PS) •
Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) •
Полиметилметакрилат (PMMA) •
Поливинилхлорид (PVC) •
Хлорированный поливинилхлорид (CPVC, PVCC) •
Поливинилиденхлорид (PVDC) •
Фторопласты •
Полиформальдегид (POM) •
Пентапласт •
Полифениленоксид •
Полисульфон (PES) •
Полиэфиры •
Полиэтилентерефталат (PET, PETE) •
Полибутилентерефталат (PBT) •
Полиэтиленнафталат •
Поликарбонат (PC) •
Полиамид (PA) •
Полиимид (PI) •
Полиэфиры •
Полилактид (PLA)

Реактопласты 

Фенолоальдегидные смолы •
Фенолформальдегидные смолы •
Аминосмолы •
Ненасыщенные полиэфирные смолы •
Полиуретаны (PU) •
Эпоксидные смолы •
Полиорганосилоксаны •
Алкидные смолы

Эластомеры

Каучуки (страница с общей информацией) •
Сшитый полиэтилен (PEX, XLPE) •
Изопреновый каучук •
Бутадиеновый каучук •
Бутадиен-стирольные каучуки •
Бутадиен-нитрильный каучук •
Бутилкаучук •

Кремнийорганические каучуки •
Уретановые каучуки •
Термоэластопласты

Эта страница в последний раз была отредактирована 9 июля 2018 в 21:05.

Добавить комментарий

Adblock
detector