Производство пенополистирола
Производство пенополистирола (ППС) осуществляется тремя методами: прессо- ,im, беспрессовым и экструзионным. Более широкое применение находят беспрес- 1вый и экструзионный методы. Изготавливают блоки и плиты, пленки и листы, ;делия разнообразной формы и трехслойные конструкции.
Прессовый метод. Технологический процесс состоит из трех стадий: смешение [ульсионного ПС с газообразователем, прессование композиции, вспенивание заго- вки. 100 масс. ч. порошкообразного эмульсионного ПС и 2-5 масс. ч. газообразовате- [ (азодиизобутиронитрила, карбоната аммония) смешивают в шаровой мельнице, абженной рубашкой для охлаждения, в течение 12-24 ч до получения однородной [еси. Готовую композицию помещают в герметичную пресс-форму пресса и нагрева- г при 120-145 °С под давлением 8-12 МПа в течение 1,5-2 мин (на 1 мм толщины готовки). При указанных условиях частицы порошка сплавляются в монолитную iccy, а газообразователь выделяет газ (азот, углекислый газ), который распределяется лассе полимера. После охлаждения пресс-формы до 25-35 °С заготовку вынимают гагревают в обогреваемых камерах при 95-100 "С в течение 90-120 мин. Приэтом ПС змягчается и происходит равномерное вспенивание заготовки до размеров изделия.
Беспрессовый метод. Технологический процесс производства ППС осуществля- ■ периодическим или непрерывным способом. Он состоит из трех стадий: предва- тельное вспенивание гранул, хранение гранул и окончательное вспенивание гранул формлением изделия.
Предварительное вспенивание гранул, полученных суспензионным методом и со- эжащих в качестве вспенивающего агента изопентан, осуществляется на специаль- х установках. Вначале гранулы нагревают острым паром (100 °С) в течение 2-8 мин. >и этом происходит их частичное расширение. Затем гранулы выдерживают на возке при 20-25 °С в течение 5-24 ч. За это время из образовавшихся ячеек удаляется эникший пар, который замещается воздухом. Окончательное вспенивание гранул, иещенных в формы с перфорированными стенками, осуществляется с помощью 1яного пара давлением 0,06-0,12МПа при температуре 107-110 °С. Вслед за вспе- ванием, сопровождающимся сплавлением расширенных гранул, проводится ох- кдение изделия в форме до 20-40 "С в течение 30-40 мин, после чего изделие нимают из формы. Если изделия представляют собой блоки, то они могут быть >езаны на пластины и листы.
Экструзионный метод. Пленки и листы из ППС шириной 400-2100 мм, толщи- \ 0,1-4 мм и поверхностной плотностью 60-300 г/м2 производятся непрерывным одом как экструзией специально приготовленных гранул ПС на установках про- одителы гостью 30-50 кг/ч, так и экструзией ПС с введением в расплав полимера енивающих агентов на установках производительностью свыше 100 кг/ч. ПС или сь ПС с 20-50 % УПС в необогреваемых барабанных или скоростных турбинных сителях смешиваются с остальными компонентами. Примерная рецептура композции приведена ниже, %:
Смесь экструдируют с получением гранул или перерабатывают в виде порошка.
Гранулы перерабатываются в рукавные пленки методом экструзии с раздувом. Пленка из ПС дополнительно подвергается двухосной ориентации для упрочнения, а пленки из смесей ПС с УПС могут быть подвергнуты дополнительному вспениванию в термостатируемой водяной ванне или обогреваемом канале. В первой части экстру- дера при 200-240 °С получают гомогенный расплав, содержащий вспениватель, а во второй части расплав быстро охлаждают до минимально допустимой температуры экструзии (130-140 °С). Вспенивание начинается на расстоянии нескольких миллиметров после выхода расплава из кольцевой головки экструдера. При этом рукав изнутри раздувается воздухом (степень раздува от 1 : 2 до 1 : 6). Затем пленка разрезается ножом вдоль по образующей и наматывается на барабаны.
Вспенивающие агенты (пентан, фреоны) в расплав полимера, уже содержащего все необходимые компоненты, вводятся в экструдер под давлением 10-20 МПа. Применяют двухшнековыеые экструдеры или два экструдера с последовательным расположением. В первом экструдере происходит гомогенизация массы со вспенивающим агентом, а во втором — охлаждение расплава до температуры экструзии и оформление пленки.