Современные полимерные теплоизоляционные материалы. Учебное пособие для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство
.pdfвалрабочихтемператур(от–50до+150 ),химическаястойкость,низкоеводопоглощение(за исключением открытопористых пеноэпоксидов) и высокая адгезия. Недостатками пенополиэпоксидов являются их высокая горючесть, снижение прочности и жесткости с повышением температуры эксплуатации и сравнительно высокая стоимость. Пенополиэпоксиды на основе эпоксидно-фенольных смол обладают повышенными эксплуатационными характеристиками. Пенополиэпоксиды в строительстве применяются в качестве тепло- и звукоизоляционного материала при производстве сэндвич-панелей и теплоизоляционных плит для кровли
итеплоизоляции труб (производство скорлуп), в качестве электроизоляционного материала
врадиотехнике, в производстве конструкционных изделий в авиационной, автомобильной, судостроительной и приборостроительной промышленности.
ВРоссииразработаныдваосновныхспособаполученияпенополиэпоксидов:маркиПЭ(вспенивание пенопластов происходит при повышенных температурах) и марки ПЭП (вспенивание при температуре 20–25 ). Эпоксидные пенопласты марок ПЭ-1, ПЭ-2, ПЭ-2Т, ПЭ-3, ПЭ-5 получают в результате вспенивания и отверждения эпоксидной смолы марки ЭД-16 с помощью аминных отвердителей. Пенопласты марок ПЭ-1, ПЭ-2, ПЭ-2›Г иПЭ-3 вспенивают при помощи порофора ЧХЗ-57, а ППЭ марки ПЭ-5 — с помощью хладона-113 (ручная заливка) или хладо- на-142 (машинная заливка). Пенопласт марки ПЭ-6 получают вспениванием эпоксидной смолы марки ЭД-16 хладоном-113, отверждая ее спомощью катализаторов катионной полимеризации. Основные физико-механические характеристики отечественных эпоксидных пенопластов приведены в табл. 5.20.
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.20 |
|
Физико-механические характеристики |
|
|
|
||||
промышленных марок эпоксидных пенопластов |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатели |
|
Марка пенопласта |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ПЭ-6 |
ПЭ-7 |
ПЭ-15 |
|
ПЭ-30 |
|
ПЭ-61 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Плотность, кг/м3 |
20–50 |
23–60 |
20–30 |
|
300–400 |
|
20–35 |
Разрушающее напряжение, МПа, при: |
0,003–0,11 |
0,003–0,18 |
0,03 |
|
8,0 |
|
0,3–1,3 |
сжатии |
|
|
|||||
изгибе |
0,07–0,18 |
0,10–0,40 |
0,06 |
|
7,0 |
|
0,6–1,6 |
Ударная вязкость, кДж/м2 |
0,09–0,15 |
0,1–0,2 |
0,03 |
|
0,8 |
|
0,03–0,08 |
Теплопроводность при 20 , Вт/(м· ) |
0,031– |
0,035–0,058 |
0,032 |
|
– |
|
0,031–0,033 |
0,035 |
|
|
|||||
Примечание. Пенопласты марок ПЭ-6, ПЭ-7, ПЭ-15 и ПЭ-61 относятся к группе горючих материалов; пенопласт ПЭ-15 формоустойчив при температуре от –70 до +60 .
61
Заключение
С учетом введения жестких нормативов по тепловой защите зданий и сооружений, тепловой изоляции оборудования, регламентированных соответственно СП 50.13330.2012 и СП 61.13330.2012, возникла необходимость в применении в строительной индустрии эффективных теплоизоляционных материалов.
Высокоэффективными теплоизоляционными материалами являются поро- и пеноплас ты на основе термопластичных и термореактивных полимеров, обладающие низкими кажущейся плотностью (15–100 кг/м3) и теплопроводностью (0,022–0,045 Вт/(м· )), широким температурным интервалом применения (от –180 до +150 ), хорошим сочетанием прочности и плотности.
ПТМ позволяют повысить надежность и долговечность строительных конструкций, снизить потери тепла, увеличить производительность и улучшить условия труда при выполнении строительно-монтажных работ. Требуемый диапазон плотностей ПТМ определяется областью их применения.
Пенопласты могут быть изготовлены практически из любого полимера, выбор которого определяетсятребуемымитехнологическимии эксплуатационнымихарактеристиками,а также экономичностью процесса производства теплоизоляционных изделий на их основе.
Эксплуатационные свойства пенопластов зависят отхимической природы полимерной матрицы и дисперсной фазы, пористости, размера и формы пор, технологии производства теплоизоляционных изделий. Пенопласты на основе реакционноспособных олигомеров имеют более высокие прочность, термостойкость и химическую стойкость, а газонаполненные термопласты отличаются хорошей стойкостью к ударным воздействиям и высокой производительностью технологических линий, а также позволяют проводить вторичную переработку термопластичных пенопластов.
Пенопласты по сравнению с поропластами обладают меньшими значениями водопоглощения и паропроницаемости, более высокими электро- и теплоизоляционными характеристиками. Для поропластов характерны более высокие звуко- и виброизоляционные характеристики.
62
Библиографическийсписок
1. Валгин В.Д. Отечественная энергосберегающая технология теплоизоляции строительных конструкций с использованием пенопласта нового поколения / В.Д. Валгин // Пластические массы. — 2007. — № 10. — С. 44–48.
2. Дворко И.М. Пенопласты и поропласты на основе фенолоформальдегидных новолачных композиций (обзор) / И.М. Дворко // Пластические массы. — 2003. — № 7. — С. 17–20.
3. Боброва Е.Ю. Усталостная прочность вспененных полимеров / Е.Ю. Боброва, И.И. Попов, А.Д. Жуков и др. // Научный журнал строительства и архитектуры. — 2022. — Вып. 4(68). — С. 61–71.
4. Текунов Ю.Н. Теплоизоляция промышленного оборудования и трубопроводов : монография / Ю.Н. Текунов, Э.Л. Блох, А.С. Пушкарский. — Москва : Стройиздат, 1985. — 160 с.
5. Жуков А.Д. Тепловая изоляция в промышленности. Теория, материалы и системы изоляции: монография / Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет / А.Д. Жуков, В.В. Гурьев, В.С. Жолудов и др. — Москва : Издательство МИСИ – МГСУ, 2021. — 184 с. — ISBN 978-5-7264-2912-0.
6. ГОСТ16381-2022.Материалыиизделиястроительныетеплоизоляционные.Классификация.Об- щие технические требования : принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации(протокол от30.09.2022г. №154-П).— Текст: электронный// Электронный фонд пра- вовыхинормативно-техническихдокументов:[сайт].—URL:https://docs.cntd.ru/document/1200193843 (дата обращения: 18.03.2024).
7. Клемпнер Д. Полимерные пены и технологии их вспенивания : монография / Д. Клемпнер, В. Сенджаревич ; пер. с англ., под ред. А.М. Чеботаря. — Санкт-Петербург : Профессия, 2009. — 600 с. — ISBN 978-5-93913-156-8.
8. Колосова А.С. Современные газонаполненные полимерные материалы и изделия / А.С. Колосо- ва,Е.С.Пикалов//Internationaljournalofappliedandfundamentalresearch.—2020.—№10.—С.54–67.
9. Бакирова И.Н. Газонаполненные полимеры: учебное пособие / И.Н. Бакирова, Л.А. Зенитова. — Казань : Издательство Казанского гос. техн. ун-та, 2009. — 105 с. — ISBN 978-5-7882-0819-0.
10. Киселев И.Я. Теплофизические свойства пенопластов / И.Я. Киселев // Пластические массы. — 2003. — № 6. — С. 10–12.
11. Гурьев В.В. Учет особенностей ячеистой структуры при анализе расчетной теплопроводности газонаполненных полимерных материалов / В.В. Гурьев, В.И. Никитин, В.А. Кофанов // Промышленное и гражданское строительство. — 2018. — № 9. — С. 98–104.
12. Ушков В.А. Горючесть газонаполненных полимеров / В.А. Ушков // Строительство: наука и образование. — 2017. — Т. 7. — Вып. 3(24). — С. 60–68.
13. Ушков В.А. Термостойкость и пожарная опасность строительных пенопластов на основе реакционноспособных олигомеров / В.А. Ушков, Е.В. Сокорева, А.М. Славин и др. // Строительные материалы. — 2014. — № 11. — С. 28–32.
14. Тараканов О.Г. Наполненные пенопласты : монография / О.Г. Тараканов, И.В. Шамов, В.Д. Альперн ; под ред. Ф.А. Шутова. — Москва : Химия, 1989. — 215 с. — ISBN 5-7245-0085.
15. Федосов С.В. Состояние и перспективы применения полимерных теплоизоляционных материалов в строительстве / С.В. Федосов, С.А. Малбиев, А.А. Кусенпова и др. // Вестник Поволжского ГТУ. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии. — 2018. — № 3. — С. 26–43.
16. Применениесовременныхполимерныхкомпозиционныхматериаловвстроительстве[Электронный ресурс] : учебное пособие / В.А. Ушков, А.Н. Шувалов, О.А. Корнев, В.А. Какуша ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, кафедра строительного материаловедения. — Электрон. дан. и прогр. (3,5 Мб). — Москва : Издательство МИСИ – МГСУ, 2023.— ISBN 978-5-7264-33. — URL: http://lib.mgsu.ru. — Загл. с титул. экрана.
63
