Способ получения пенополистирола

 

ОПИСА

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я (ii) 730723

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.12.77 (21) 2559252/23-05 (51) 11.Кл.2 С 08 1 9/14 с присоединением заявки №вЂ”

{23) Приоритет—

{43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата опубликования отрясания 30.04.80

Государстеенный комитет (53) i"ÄК 678 746 22.

:62-405.8 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

А. Ф. Казаков, В. М. Давыдко, Л. И. Ильич и Л. В. Барановская (71) Заявитель

Минский научно-исследовательский институт строительных материалов (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА

Изобретение относится к получению пенополистирола с низкой объемной массой, используемого в промышленности строительных матер иалов и холодильной технике.

Известен способ получения пенополистирола путем предварительного вспенивания гранул полистирола, вылеживания предварительно вспененных гранул и их последующего формования (1).

Недостатком этого способа является то, что полученный по нему пенопол истирол имеет большую объемную массу, что ограничивает его использование и в строительстве и в холодильной технике.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является, известный способ получения пенополистирола путем предварительного вспенивания гранул полистирола в несколько стадий до насыпной объемной массы 8 — 12 кгlм, вылеживания предварительно вспененных гранул, их последующего формования, охлаждения и выдержки отформованных изделий на воздухе (2).

Однако при использовании этого способа для изготовления изделий пониженной объемной массы требуются значительные затраты времени. Это объясняется тем, что изделия из полистирольного пенопласта объемной массы менее 15 кг/м после формованпя на стадии охлаждения дают объемную усадку, увеличивающуюся по мере уменьшения объемной массы и достигающую 25 — 30% при объемной массе изделий 8 кг/мз. Для ликвидации усадки и восстановления первоначальных размеров изделий производится их выдержка на воздухе при комнатной температуре (16—

20 С) в течение 20 — 30 ч, что удлиняет процесс изготовления изделий.

Наряду с вышеуказанным недостатком (значптельный расход времени на изготовление изделий) известный способ не обес15 печивает стабильности ликвидации усадки пенопласта, тем более когда для его получения используются не отдельные фракции (1 — 2; 2 — 3 и 3 — 4 мм) исходного сырья— вспенивающегося полистирола с высоким качеством и более пригодные для получения пенопласта низкой объемной массы, а смесь фракций полистирола, включая и фракцию (0,5 мм, наименее пригодную для этой цели.

Кроме того, по,известному способу отформованные изделия выдерживают на воздухе при 16 — 20 С. а при этих условиях воздух не развивает достаточного давления внутри ячеек гранул полистирола для обеспечения полноты ликвидации усадкп. По

730723

Таблица !

11;;": т .ь.: 1 с..особ 21

11оказатеа и

Способ по изобретении> (ж

? б —:10

60 1 70 б — 8, 4 — 6

3 — 5

8 — 10

55 известному способу остаточная объемная деформация изделий может достигать 10 /,.

Целью предлагаемого изобретения является сокращение технологического процесса,и обеспечение стабильносви свойств пенополистирола.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения пенополистирола путем предварительного вспенивания гранул полистирола в несколько стадий до насыпной объемной массы 8—

12 кгlма, вылеживания предварительно вспененных пранул, их последующего формования, охлаждения и выдержки отформованных изделий на воздухе, отформованные изделия после охлаждения выдерживают в среде нагретого до 50 — 80 С воздуха в течение 3 — 10 ч.

Нагретый до,,50 — 80 С воздух сравнительно быстро проникает во внутрь ячеек гранул полистирола через их тонкие полимерные стенки, раздвигая и распрямляя последние, в,результате изделие восстанавливает свои первоначальные размеры (размеры внутренней конфигурации формы) .

Происходит своеобразное накачивание воздухом изделия, за счет этого устраняется его усадка.

Выдержка отформованных изделий в интервале 50 — 80 С обосновывается тем, что свыше 80 С наряду с ликвидацией усадки пепопласта начинается его деформация, усиливающаяся по мере дальнейшего повышения температуры, а при температуре воздуха ниже 50 С не обеспечивается стабильность в достижении эффекта восстановления пенопласта после усадки.

После такой обрабопки воздухом изделия направляются непосредственно на склад готовой продукции, причем никакого дополнительного охлаждения не требуется, так как, находясь в воздушносухой среде с

80 — 50 С в течение 3 — 10 ч, изделия из полпстирольного пенопласта не успевают сколько-нибудь нагреться ввиду низкого теплоусвоения полистирольного пенопласта, составляющего 0,44 — 0,55 ккал!м ч . С, после извлечения изделий из среды нагретого до 50 — 80 С воздуха они имеют 20—

Температура воздуха, С

Время вв лержки, ч

В то же время способ по изобретению обеспечивает стабильность ликвидации усадки. Остаточная объемная деформация при его использовании практически равна

О, в то время как по известному способу она может достигать 10%.

10 !

30 С и поэтому без охлаждения направляются на склад готовой продукции.

Пример. Гранулы полистирола марки

ПСВ предварительно вспенивают с помощь1о шнекового аппарата. Время воздействия теплоносителя (водяного пара) составляет 2,0 мин. После выдержки на воздухе при комнатной температуре в течение 24 ч предвспененные гранулы полистирола подгергают вторичному воздействию теплоносителя в шнековом аппарате в течение

1,5 мин и вновь выдерживают на воздухе при тех же условиях. Насыпная объемная масса предвспененных гранул полистирола составляет в конечном итоге 10 кгlм .

В случае, если за две стадии предварительного вспенивания .и вылеживания не обеспечивается требуемая насыпная объемная масса предвспененных гранул полистирола (8 — 12 кгlм ), осуществляют еще одну стадию предвспенивания и вылеживания.

Подготовленные таким образом предвспененные гранулы полистирола засыпают в перфорированные формы размером 250v х250> .50 мм, изготовленные из стали. Заполнение форм стопроцентное. Формы помещают в паровую камеру, где происходит формование изделий по режиму, подъем температуры формования до 105 С вЂ” 7 мин, выдержка при этой температуре — 9 мин.

Затем формы с изделиями охлаждают на воздухе до температуры на поверхности форм 30 — 40 С, в результате чего происходит объемная усадка изделий на 15—

25 /p (как и в извсстном способе). После извлечения из форм изделия помещают в термостат, где поддерживается температура воздуха 70 С,,и выдерживают при этих условиях в течение 5 ч. После такой обработки воздухом происходит полное устранение усадки и изделия направляют непосредственно на склад готовой продукции, причем никакого дополнительного охлаждения не требуется.

Как видно из табл. 1, затраты времени па устранен не усадки зависят от температуры воздуха, при которой осуществляют выдержку отформованных изделий.

Изделия из полистир ольного пенопласта, полученные данным способом, удовлетворяют требованиям ГОСТ 15588-70 «Плиты теплоизоляционные из пенопласта полистирольного», что видно из табл. 2.

730723

Таблица 2

Показатели издсли{1! нз пенопласта, полу ченнсчс способом по нзобрстенн:о ! на воздухе при C;

Требования ГОСТ

15588-70

Показатели! марка 16 (марка 20 ) =0 70 !

Н более

Нс более

Объемная масса в воздушно-сухом состоянии, кг/л{!!

9,8

Не менеe

0,7

Предел прочности прп изгцбе, кгс/ся"0,77

Не мене

0,7

Не менее Не мен. е

О,; 05

0,57

Напряжение при 10 линейной деформации сжатия, кгс/см -

0,70 1, -1 ! !

Не более

4,0

Водопогс{ощенне за 24 часа, .,, по объему

1,8! (!.33 I 0,034 ! !

Оо. . се

0.0 14

0,35 духе, отл ич а ющийся тем, что, с целью сокращения текнологического процесса и обеспечения стабильности свойств пенопол{истп рола, отформованные изделия после охлаждения выдерживают в среде нагретого до 50 — 80 С воздука в течение 3—

10 i{, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Формула изобретения

1. В. А. Павлов. Пенополистпрол, М., «Хи м ни», 1973, с. 41 — 71.

2. A. Ф. Казаков и др. Способ уменьшения объемного веса пенополистнрола. «Пластические массы», 1972, ¹ 4, с. 36 — 38 (прототип1.

Составитспв Н. Просторова

Рсдвк-ор Л, Герасимова Тсхрсд В. Серякова Коррсктор И. Осиновская лш: {з 366, 578 Изд. ¹ 267 Тираж 569 Подписи, 1!ПО «Поиск» Гос". вчствспш:со ко:{:"lета СССР го е.".з-.,; II;06oå .иии II „ {! 1: ! !3035 "..,:;....-l,,-35, 1 а .шс{{аII l:."а,u, ", !,;

T:; !. Ха".,:ül«фнл, пред, «Патент»

Коэффициент тенлопрово.{иосси в су- Не хоМ состоянии при температуре

25 5 С, ккал,{м ч.гр {д ! !

Таким образом, даный способ получения пенополистирола пониженной объемной массы позволяет в 4 — 5 раз по сравнени{о с .известным способом сократить затраты времени на ликвидацию усадки пенополистирола и обеспечивает стабильность его свойств.

Способ получения пенополистирола путем предварительного вспенивания гранул полистирола в несколько стадий до насыпной объемной массы 8 — 12 кг/л{з, вылеживания предварительно вспененных гранул, пх последующего формованпя, охлаждения и выдержки отформованных изделий на воз1

Нс бо.1ее

Н; олпе

0,3>

10,7 10,0!

0,8 ) (0,8,)!

0,62, 0,60