Способ снижения водои влагопоглощения фенолформальдегидного пенопласта

 

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТРРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сотов Советскнк

Социалистических республик in 896015 (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено15.10.80 (2I ) 3216516/23-05 с присоединениеат заявки Ж— (23) Приоритет

Опубликовано 07.01.82. Бюллетень .М

Дата опубликования описания07.01.82 (5t)M. Кл.

С 08 J 9/42

ГОсударстеениый кенктет

СССР во делан изабретеинй и открытий (53) УДК 678.632-.

-405.8(088.8) (72) Авторы изобретения

Ф.A.L!óòîâ и Т.А.Данилова

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт (7l) Заявитель (54) СНОСОВ- СНИЖЕНИЯ ВОДО- И ВЛАГОПОГЛОЦЕНИЯ

ФЕНОЛОФОРИАЛЬДЕГИДНОГО ПЕНОПЛАСТА

Изобретение относится к получению пенопластов, предназначенных для изготовления строительных иэделий и конструкций, в частности для изоляции подземных теплопроводов, монтируемых по бесканальному методу, т,е, непосредственно в грунтах.

Эффективность теплоизоляции, а следовательно и, непроизводительные потери теплоносителя (воды, пара) в значительной мере зависят не только от коэффициента теплопроводности пенопластовой изоляции, но и от величины ее водо- и влагопоглощения, Проникновение внутрь пенопласта воды (в жидком или в газообразном состоянии) иэ окружающей атмосферы заметно снижает как теплоизолирующую способность изоляции, так и ее долговечность.

Известно, что в качестве теплоизоляции бесканальных трубопроводов широко применяют фенолоформальдегидные пенопласты благодаря дешевизне и доступности исходного сырья, простоте заливочной технологии, позволяющей изготавливать теплоизоляцию непосредственно на месте применения, высокой естественной теплостойкости и низкому коэффициенту теплопроводности данных материалов.

Однако фенолоформальдегидные пенопласты являются открытоячеистыми

50 материалами (до 95-98И открытых пор)

Э что в свою очередь определяет их высокое водо- и влагопоглощение.

Известен способ получения влагостойкого фенолоформальдегидного пенопласта путем обклейки (привари5S вания) его полиэтиленовой пленкои1,!).

Покрытие пенопластов полиэтиленовой пленкой позволяет создать эффективную долговечную гидроизоляцию.

Однако этот способ имеет ряд серьезных недостатков: покрытие осуществляют либо вручную, что занимает много времени и не позволяет из896015

15

25

Табли

40

25000

40

26000

40

24000

40

30

120

2400

140

55 готавливать высококачественный гидроизоляционный слой, особенно для большеразмерных изделий, либо с помощью специальных намоточных машин.

В этом случае можно гидроизолировать только трубчатые изделия. Кроме того, и в ручном и в механических способах необходим предварительный разогрев пленки до 50-60 С, что треО бует специального энергоемкого оборудования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ снижения водо- и влагопоглощения фенолоформальдегидного пенопласта путем нанесения на поверхность пенопласта полиэтилена с последующей термообработкой и охлаждением (2).

Согласно этому способу наружную . поверхность открытоячеистого фенолоформальдегидного пенопласта пропитывают расплавом полиэтиленового воска, т.е. низкомолекулярного полиэтилена.

Однако при осуществлении этого способа необходимы специальное нагревательное устройство для получения расплава полиэтилена, специальные устройства для контроля температуры и вязкости расплава, поскольку процесс пропитки очень чувствителен к реологическим характеристикам пронизывающей композиции, специальная пропиточная ванна, снабженная прессовыми приспособлениями для осуществления пропитки под давлением и специальное устройство (отжимные ро" лики) для удаления избытка пропитывающего расплава с поверхности пенопласта. Кроме того, при таком способе затруднено регулирование толщины пропитанного слоя, а кажущаяся плотность (объемный вес) получаемых пенопластов достигает 380-420 мг/м .

Цель изобретения — повышение прочностных характеристик пенопласта и упрощение технологии.

Указанная цель достигается тем, что- в известном способе снижения водо- и влагопоглощения фенолоформальдегидного пенопласта путем нанесения на поверхность пенопласта полиэтилена с последующей термообработкой и охлаждением, в качестве полиэтилена используют сухой порошок, который наносят вибрацией с частотой 2400 26000 Гц в течение 20-120 с, а термоI обработку проводят в течение 30-40 мин при 80+1 С.

В процессе вибрации порошок сухого полиэтилена равномерно сорбируется в ячейках внешних слоев пенопласта, проникая на глубину 1-5 мм.

Последующая термообработка вызывает расплавление этих частиц и расплав после . охлаждения образует монолитный поверхностный слой, препятствующий проникновению воды и влаги внутрь пенопласта.

Способ осуществляется следующим образом, Сухой порошок полиэтилена марки

П-2010В (молекулярная масса 15002000, индекс расплава 0,9) с размером частиц 0,1-0,3 мм насыпают на дно металлической емкости. На этот слой помещают образец фенолоформальдегидного пенопласта, который сверху покрывают также слоем вьш еуказанного полиэтилена. Емкость с образцом устанавливают в ультразвуковой ячейке пьезоэлектрического типа, питаемой от стандартного УЗ-генератора, вибрируют, затем вынимают образцы, удаляют излишек порошка и помещают в термошкаф, нагретый до 80 С.

Технологические характеристики образцов фенолоформальдегидного пластика с защитным полиэтиленовым слоем, полученного по предлагаемому способу приведены в табл, 1.

Испытания образцов проводят по соответствующим 1"ОСТ-ам t 3 ).

Результаты физикд-механических испытаний приведены в табл. 2.

896015

2,9/3,2

2,6/4,6

2,1/3,7

1,5/2,7

O,8/1,ü

0,6/I,I

0,6/I 05

28,0/29,5 1,7/1,7

l5,O/28,5 3,8/2,0

1310/25ю8 8э5/бэО ! 0; 2/2!,5 I 7,8/13, Е

0,8/0,8

1,8/1,0

3,8/2,8

l2O!

7,5/16,0

6,5/14,0

6,5/14,0

30,0/24,! 11,7/9,0

34 2/28,5 14,2/10,5

34,2/28,5 14,2/10,5

2I0

230

П р и м е ч а н и е: Числитель — свойства пенопласта по изобретению, знаменатель — свойства исходного фенолоформальдегидного пенопласта той же кажущейся плотности, что и пенопласта по изобретению. llримеры 1 и 7 являются сравнительными и служат для иллюстрации того, что выбранные режимы вибра- Зв ции и последующие операции являются оптимальными (примеры 2-6), Так, для образцов, изготовленных по примеру I, водо- и влагопоглощение почти не отличается от исходного пено- у пласта, а прочностные свойства одинаковы. Увеличение продолжительности вибрации до 140 с (пример 7) не эффективно по сравнению с примером 6, так как свойства пенопластов прак- 40 тически одинаковы, Сравнение свойств полученных образцов с аналогичными свойствами исходного фенолоформальдегндного пенопла- ста той же кажущейся плотности показывает, что водопоглощение снижается на 50-56%, влагопоглощение— на 46-53%. Полученные пенопласты обладают и более высокими прочностными свойствами. Так, предел прочности при сжатии увеличивается в

1,2-1 9 раза, а предел прочности при сдвиге — в 1,35-1,8 раза, причем прочностные свойства возрастают в большей степени для легких, чем для тяжелых пенопластов. Так же испытывают образцы, изготовленные по способу )2) путем пропитки пенопласта расплавом полиэтилена П-2010В.

Этот способ не позволяет получать легкие пенопласты. минимальный вес полученных образцов составляет 370 кг/м .

Столь тяжелые пенопласты не позволяют провести прямое сравнение свойств образцов, полученных по предлагаемому изобретению и способу (2), так как максимальная плотность образцов по изобретению намного ниже (230 кг/м ). Проводят косвенное сопоставление эффективности двух способов путем линейной интерполяции свойств образцов-прототипов к более низким значениям кажущейся плотности (230 кг/м ) . Установлено, что расчетные значения водо- и влагопоглощения образцов-прототипов составили соответственно 0,9 кг/м

Z (O,5 кг/м ) и 7, 1% %(5, 1%) . В скобах указаны измеренные значения образцов-прототипов с кажущейся плотностью 370 кг/м . Сравнение этих данных с данными таблицы показывает, что эффективность предложенного спо"

l соба выше, чем известного.

Технологические особенности предложенного способа заключаются в следующем. Этап расплавления частиц полиэтилена, сорбированного пенопластом, органически вписывается в общую технологическую схему изготовления материалов и конструкций на

896015

Составитель

Редактор Л.Веселова Техред 3. Фанта

Корректор О.Билак

Заказ 11621 7 Тираж Д Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

<филиал ШШ "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 основе фенолоформальдегидного пенопласта. Только что вспененный пенопласт подвергают ускоренному доотверждению как раз при той темпера" о туре (80 С), при которой происходит плавление сорбированных частиц полиэтилена. Таким образом, в данном способе этапы плавления полиэтилена и доотверждения пенопласта совмещены.

Этап вибрационной обработки также может быть совмещен с существующей технологией производства фенолоформальдегидных пенопластов, так как в процессе непрерывного производства пенопласта на конвейере высокочастотная виброобработка может быть произведена на одном из .участков конвейера, например сразу же после

Ъ установки для разрезки пенопласта.

По предложенному способу можно производить высокочастотную вибро" обработку, материалов, изделий и конструкций любых конфигураций и любых размеров.

Формула изобретения

Способ снижения водо- и влагопоглощения фенолоформальдегидного пенопласта путем нанесения на поверхность-пенопласта полиэтилена с последующей термообработкой и охлаждением, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных характеристик пенопласта и упрощеip ния технологии, в качестве полиэтилена используют сухой порошок, который наносят вибрацией с частотой

2400-26000 Гц в течение 20-120 с, а термообработку проводят в течение

30-40 мин при 80+1 С °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .I. Крашенинников А.А. Монолитная теплоизоляция из ячеистых бетонов и пластмасс. JI., Стройиздат, 1971, с. 182.

2. Выложенная заявка ФРГ 9 2154346 кл. 06 M 13/08, опублик. 1973 (прототип).

3. Методы физико-механических ис пытаний пенопластов, М., НИИТЭХИМ, 1976.