Поропласты на основе мочевиноформальдегидных полимеров
Поропласты на основе мочевиноформальдегидных полимеров отличаются от других строительных материалов необычайно низкой объемной массой (до 0,005 г/см³), сравнительно невысокой стоимостью и технологичностью. Их изготовляют в основном дисперсионным методом. В случае периодического процесса получают мипору, а при непрерывном процессе — пенопласт МФП.
Для изготовления мипоры используют мочевиноформальдегидные водорастворимые полимеры, которые получают периодическим методом поликонденсации из мочевины и формалина непосредственно в цехе изготовления пенопласта.
При заливке поропласта МФП «на месте» применяют готовый мочевиноформальдегидный полимер МФ-1, представляющий собой 40—50%-ный раствор продуктов конденсации мочевины с формальдегидом. Для приготовления пены в заводских условиях применяют контакт Петрова (ГОСТ 463—53), представляющий смесь сульфонафтеновых кислот.
Для вспенивания «на месте» применяют продукт АВО, представляющий собой раствор контакта Петрова, ортофосфорной кислоты и резорцина в воде. Перед использованием продукт АВО разбавляют водой в соотношении 1:9. Для снижения горючести поропластов применяют фосфорнокислый аммоний.|
Технология изготовления мипоры. Технологический процесс получения мипоры состоит из следующих операций: приготовления раствора мочевиноформальдегидного полимера и пенообразующего раствора, вспенивания полимера, отверждения пены и сушки мипоры.
Мочевиноформальдегидный полимер получают в ходе реакции поликонденсации мочевины и формальдегида. Общий цикл приготовления раствора мочевиноформальдегидного полимера составляет 4—5 ч.
Готовый раствор мочевиноформальдегидного полимера должен иметь следующие показатели: концентрацию сухих веществ — не менее 40%; вязкость 20—30 спз и рН раствора 6,8—7,0.
Для получения устойчивой пены и ускорения процесса превращения растворимых продуктов в нерастворимый и неплавкий полимер отдельно приготовляют 10%-ный водный раствор сульфонафтеновых кислот (контакт Петрова). Процесс приготовления раствора включает следующие операции: подготовление контакта (нейтрализация, отделение масла и упарка) и концентрированного пенообразователя, приготовление рабочего раствора пенообразователя. Технологическая схема вспенивания, отверждения и тепловой обработки мипоры показана на рис. 55.
(рис. 55) Технологическая схема производства мипоры: 1 — варочный котел; 2 — емкость для полимера; 3 — упарочный аппарат; 4 — мешалка для приготовления пенообразователя; 5 — емкость для пенообразователя; 6 — емкость для фосфорнокислого аммония; 7 — дозаторы; 8 — пенообразователь-мешалка; 9 — вагонетка с формами; 10 — камера отверждения; 11 — автокар с блоками мипоры; 12 — сушильное отделение; 13 — автокар с готовыми блоками|
Растворы мочевиноформальдегидного полимера, пенообразователя и фосфорнокислого аммония поступают в рабочие емкости, откуда через дозаторы подаются на вспенивание. Расход материалов при изготовлении мипоры указан в табл. 29.
Таблица 29. Расход материалов для изготовления мипоры
Вспенивание пенообразующего раствора и распределение в нем раствора полимера происходят в пеновзбивателе, представляющем собой вертикальный аппарат периодического действия диаметром 600 и высотой 200 мм. Аппарат выполнен из стали и имеет вертикальную многолопастную мешалку, вращающуюся со скоростью 350 об/мин.
В верхнюю часть аппарата при работающей мешалке из дозатора подается пенообразующий раствор, который в течение 2—3 мин взбивается в пену при непрерывном поступлении воздуха в нижнюю часть аппарата. Затем за 1—2 мин в аппарат из дозаторов подаются растворы полимера и фосфорнокислого аммония.
Раствор перемешивают еще 15—20 сек, после чего через выдвижное дно аппарата пену сливают в металлическую форму.
Формы, заполненные пеной, на 4—5 ч помещают в камеру для отверждения при температуре 18—22°, и полученные блоки укладывают на решетки штабелера и передают в сушильные камеры. Сушат блоки в циркулирующем теплом воздухе в течение трех суток с постепенным повышением температуры: в первые сутки — до 30—40, во вторые — до 40—50 и в третьи — до 50°.|
После сушки блоки мипоры поступают в камеру выстаивания, где находятся при 20° в течение 72 ч. За это время блоки остывают, в них выравнивается влажность по высоте и длине. Мипору выпускают в форме блоков размером 100X460X200 мм.
Технология получения поропласта МФП. Поропласт МФП получают «на месте» путем заливки пены в строительные конструкции при помощи установки непрерывного действия.
Принцип получения пены заключается в том, что к водному раствору поверхностно-активного вещества и катализатора отверждения, который предварительно вспенивают сжатым воздухом, быстро добавляют водную дисперсию мочевиноформальдегидного полимера. По мере смешивания с раствором полимера пена выдавливается через гибкий шланг в форму или конструкцию, где она отверждается и высыхает.
Для получения поропласта МФП применяют раствор мочевиноформальдегидного полимера марки МФ-1 и продукт АВО (вспенивающий и отверждающий агент). Заливают поропласт в конструкции при помощи установки типа УЗМФП-1, схема которой показана на рис. 56.
(рис. 56) Схема установки УЗМФП-1: 1 — смесители; 2, 4, 5, 8, 9, 10 — вентили; 3 — мембранный насос; 6, 7 — игольчатые вентили; 11 — воздушные колпаки; 12, 13 — трехходовые клапаны; 14 — воздухораспределитель; 15 — смеситель; 16 — бидон с полимером МФ; 17 — бутыль с АВО; 18 — форма
Примечание: производительность ее 3,5—7 м³/ч.|
Полученную текучую пену подают по шлангу в форму или конструкцию, подлежащую заполнению пенопластом. Пена быстро густеет и в результате желатинизации в течение 2—3 ч полностью теряет свойство текучести.
Высыхание пены длится в естественных условиях 2—3 суток. При желатинизации и сушке пены происходит усадка, которую компенсируют дополнительным подливом пены в образовавшиеся щели.
Пеной можно заполнять любые конструкции, формы и скорлупы, выполненные из паропроницаемых материалов при любых положительных температурах. Заполнять пеной металлические формы и конструкции, если не обеспечена возможность высыхания пены, не рекомендуется.
Свойства и область применения мипоры. Мипора представляет собой жесткий поропласт белого цвета с открытой ячеистой структурой. Мипору выпускают двух марок: М и Н. Маркой М обозначают теплоизоляционный материал общего назначения, буквой Н — мипору пониженной горючести для теплоизоляции кислородных установок, сосудов для перевозки кислорода, холодильных камер и вагонов. Основные свойства мипоры приведены в табл. 30.
Таблица 30. Основные физико-механические показатели мипоры
Мипора должна выдерживать нагрузку на сжатие не менее 0,25 кГ/см² без разрушения. При нагрузке 0,1 кГ/см² материал должен уменьшать свой объем не более чем на 4,5%.|
Положительными свойствами мипоры являются ее малая горючесть и повышенная теплостойкость (до 95—100°). Кратковременно ее можно эксплуатировать при более высоких температурах (до 140—150°).
Для снижения водопоглощения и гигроскопичности мипоры, что позволяет сохранять ее высокие теплоизоляционные свойства, следует упаковывать мипору в водонепроницаемые пленки. Мипору широко используют в качестве теплоизоляционного материала в холодильниках, при сооружении железнодорожных вагонов и т. п.
Поропласт МФП представляет собой пористый материал белого цвета. Основные физико-механические свойства этого материала приведены в табл. 31.
Таблица 31. Основные физико-механические свойства МФП
МФП используют в качестве теплоизоляционного материала, в частности для заполнения легких строительных панелей.
11962 всего просмотров, 0 просмотров за сегодня
