Главная > Производство пенопласта в мире > Разработка производства пенопласта

Разработка производства пенопласта

В первый раз беспрессовый способ получения пенополистирола был разработан в 1951г. компанией «BASF» (ФРГ). За сравнимо куцее время этот способ обширно распространился практически во всех промышленно продвинутых странах благодаря простоте аппаратурного дизайна технологической схемы. Не считая того, вспенивание отдельных гранул имеет ряд преимуществ перед вспениванием огромного блока: из гранул можно изготовлять изделия очень сложной конфигурации, что нереально сделать из блока; ввиду нехороший теплопроводимости полистирола отдельные гранулки можно вспенивать в 5- 10 раз резвее; при вспенивании блока поверхностные слои пенопласта подвергаются воздействию тепла более долгое время, чем внутренние, что ведет к разрывам стен простых ячеек поверхностных слоев и нарушению структуры материала
В СССР этот метод получил обширное распространение в 1958 1959гг., когда Лениградский НИИПП разработал технологию получения суспензионного полистирола и организовал его промышленный выпуск на Кусковском хим заводе. В 1961 г. этот институт разработал метод получения самозатухающего суспензионного полистирола. В 1965г. суспензионный полистирол начали выпускать на Горловском азотнокаучуковом комбинате, а в следующие годы и на других предприятиях.

Для строй целей пенополистирол, получаемый беспрессовым способом, начали выпускать с 1959 г. на мытищинском
комбинате «Стройпластмасс». В текущее время в Рф он выпускается на ряде заводов (Ангарском, Тульском, Салаватском и.др.комбинатах).

Сырьем для производства пенополистирола беспрессовым способом, является суспензионный (бисерный) полистирол который получают суспензионной полимеризацией стирола в присутствии изопентана.

В текущее время выпускается суспензионный полистирол с пониженной горючестью (самозатухающий). Горючесть полистирола, а как следует, и пенопласта на его базе понижается при внедрении в стирол 4-5% антиперена (тетрабромпараксилола).

Характеристики гранул определяются молекулярным весом полистирола, содержанием в их незаполимеризовавшегося стирола и изопентана, также их гранулометрическим составом. Молекулярный вес (более 35 000) определяет прочностные характеристики полимера. От содержания остаточного мономера зависит теплостойкость и долговечность материала. Содержание изопентана и гранулометрический состав гранул оказывают влияние на большой вес получаемого материала.

Суспензионный полистирол для вспенивания должен отвечать требованиям МРТУ 6-05-959-66 и МРТУ 6-05-1019-66(самозатухающий).

Размер гранул суспензионного полистирола колеблется в границах 0,5-3 мм. Молекулярный вес суспензионного полистирола, который определяется по относительной вязкости, долженнаходиться в границах 35 000- 45 000.При наименьшем молекулярном весе гранулки слипаются при подготовительном вспенивании, а при большем - вспениваются
недостаточно вследствие высочайшей температуры размягчения.

Суть процесса получения пенополистирола беспрессовым способом (ПСБ) состоит в том, что под воздействием нагрева выше 80°С полистирол перебегает из стеклообразного состояния в вязко-текучее, а изопентан при температуре выше 28°С вскипает и давлением паров вспенивает гранулку полистирола.

Главным фактором, позволяющим получить пенополистирол беспрессеовым способом, является способность гранул такового гидрофобного материала, как полистирол, свариваться вместе в присутствии воды, при сравнимо низких температурах - 90-100°С.

Технологический процесс производства пенопласта состоит из последующих операций:

  1. предварительное вспенивание гранул (первичное вспенивание);
  2. сушка вспененных гранул (по мере надобности);
  3. выдержка гранул;
  4. спекание либо формование изделий (вторичное вспенивание);
  5. остывание отформованных изделий либо блоков;
  6. резка блоков на плиты либо изделия требуемых размеров.

Соответствующей особенностью технологии производства пенопласта беспрессовым способом является двухстадийный процесс вспенивания.

При первичном вспенивании в гранулках образуются умеренно распределенные ячейки, заполненные парами изопентана, имеющие форму полиэдров. Размер ячеек 50-150 мк. Толщина стен ячеек не превосходит нескольких микрон, что сопоставимо с размерами молекулы полистирола (~100А), которые в стенах ячеек находятся в направленном состоянии, образуя анизотропные плевки, что увеличивает агрегативную устойчивость вспененной гранулки. Первичное вспенивание характеризуется коэффициентом подготовительного вспенивания К, который определяется соотношением объема вспененных V1 и начальных V0 гранул. Величина К подбирается в каждом отдельно взятом случае так, чтоб обеспечить наполнение вспененными гранулками всего объема формы и получить пенопласт данного большого веса. Значение К находится в зависимости от молекулярного веса, гранулометрического состава и содержания изопентана в суспензионном полистироле, также от температуры и длительности его вспенивания.

Начальные гранулки суспензионного полистирола имеют насыпной вес 450-550 кг/м3. а после подготовительного вспенивания 15-100 кг/м5. Для каждой партии суспензионного полистирола имеется среднее время вспенивания при определенной температуре, при котором устанавливается равновесие меж парциальным давлением снутри гранулки и наружным давлением. Более долгое время вспенивания ведет к разрушению гранул, образованию пористой структуры и увеличению большого веса. Гранулки расширяются при нагревании за счет давления паров изопентана исключительно в исходный период, а потом на вспенивание огромное воздействие оказывает диффузия паров воды в образовавшиеся ячейки.

Водяные пары владеют значимой проницаемостью через пленки полистирола: к примеру, при обычной температуре проницаемость водяных паров в 4100 раз превосходит проницаемость азота. При повышении температуры проницаемость несколько понижается, но продолжает оставаться значимой. Потому по сопоставлению с диффузией паров изопентана из ячейки проникание пара вовнутрь ячейки более активно.

Цель подготовительного вспенивания заключается и том, чтоб понизить количество вводимого в полистирол изопентана. Исследования проявили, что для сотворения подходящего давления газа и получения полностью оформившегося изделия с большим весом 20-30 кг/м3 нужно 10- 12% изопентана. Практически же в гранулках полистирола содержится 4-4,5% изопентана. Нужное давление газа при окончательном формовании пенопласта достигается тем, что во время выдержки (6-24 ч) сухих гранул после подготовительного вспенивания атмосферный воздух засасывается в гранулки, в каких образовался вакуум при конденсации изопентана.

Предварительное вспенивание ведут при помощи жаркой воды, пара, воздуха либо токов высочайшей частоты, нагревая бисерный полистирол до температуры 90-120 С. При всем этом объем гранул возрастает в 30-50 раз зависимо от параметров начального суспензионного полистирола.

Для этой операции употребляют разные виды вспенивателей повторяющегося и непрерывного деяния с разными теплоносителями. Выбор теплоносителя и конструкции вспенивателя определяется объемом производства пенопласта.
При маленьких объемах более правильно вести предварительное вспенивание в повторяющихся вспенивателях с помощью жаркой воды либо пара. При вспенивании жарким воздухом отпадает необходимость сушки и выдержки гранул, но маленький коэффициент теплопередачи затрудняет действенное проведение процесса, что приводит к неравномерному вспениванию гранул.

При значимых объемах производства пенополистирола более прибыльно использовать водяной пар, который позволяет заавтоматизировать процесс подготовительного вспенивания. При этом гранулки увлажняются некординально и необходимость их сушки отпадает. Этот способ получил наибольшее распространение. Процесс подготовительного вспенивания ускоряется в поле токов высочайшей частоты. Недочетом этого способа является низкое значение тангенса угла утрат сухих гранул полистирола. Потому необходимость увлажнения гранул и их следующей сушки делает этот способ нецелесообразным.

Гранулки выдерживают при температурах не выше 22 28°С, потому что диффузия изопентана из ячеек гранулки интенсифицируется с увеличением температуры. Длительность выдержки находится в зависимости от большого насыпного веса гранул и составляет при 20-30 кг/мг приблизительно 6-24 ч. Понижение насыпного веса вызывает повышение срока выдержки. Наибольший срок выдержки вспененных гранул - менее 14 суток: при большем времени выдерживания изопентан улетучивается и способность гранул к вспениванию понижается.

Для формования изделия вспененные гранулки помешают в форму, где они занимают 60-70% ее объема. Остальной объем приходится на меж гранульное место. При вторичном нагревании полистирол снова размягчается и перебегает в вязкотекучее состояние В ячейках гранул создается парциальное давление паров изопентана, воды и воздуха, итоге чего гранулки растут в объеме. Повышение объема гранул ведет к полному наполнению объема формы. Гранулки, уплотняясь деформируются и преобразуются в полиэдры. В местах контакта отдельные гранулки свариваются (сплавляются), в итоге чего появляется цельное изделие.

Во время вторичного вспенивания стены формы испытывают давление, величина которого в главном находится в зависимости от большого веса пенопласта.
Кривая давления, оказываемого вспенивающей массой гранул на стены формы, зависимо от времени вторичного вспенивания имеет резко выраженный максимум. По достижении этого наибольшего давления можно фиксировать время окончания процесса формования. Необходимо подчеркнуть, что своевременное окончание процесса формования решающим образом
оказывает влияние на качество пенополистирола. При ранеем окончании гранулки недостаточно вспениваются, плохо сплавляются. При лишнем времени формования ячейки гранул разрушаются и появляются усадочные явления. В обоих случаях наблюдается резкое понижение механических характеристик и свойства изделия.

При охлаждении пенопласта после окончательного вспенивания в ячейках гранул, так же как и при охлаждении после подготовительного вспенивания, создается вакуум. Остов пенопласта должен сопротивляться разнице давлений в ячейках до того времени, пока воздух не заполнит ячейки. Потому приобретенные из делия из пенополистирола равномерно охлаждают в формах до температуры 40-50 С, после этого их извлекают.

Приобретенные изделия лучше подсушивать, потому что затянутая вакуумом в ячейки гранул влага будет увеличивать вес и снижать коэффициент теплопроводимости материала. Получить изделия из пенополистирола с большим весом более 10 кг/м3 можно одностадийным методом, потому что давление паров изопентана и воды становится достаточным для наполнения материалом всего объема формы, его уплотнения и склеивания. Разработка получения. Создание пенопласта орагнизовывается по технологическом схеме, которая предугадывает двухстадийную термическую обработку суспензионного полистирола(двухкратное вспенивание). Организация производства на разных предприятиях различается конструкциями используемого оборудования. Выбор оборудования определяется в главном требуемой конфигурацией и большим весом изделий, получаемых из пенополистирола. Не считая того, пенопласт можно изготавливать конкретно в строй конструкциях.

Разработка производства пенопласта

8(473) 224-44-94, 394040 г.Воронеж ул.Латненская 15в.
© 2007-2012, ООО "Паровые машины". Все права защищены.

Сотворено в студии
"Алекс"

  • Основная
  • Видео
  • Сертификаты
  • Контакты

Производство пенопласта в мире , ,

  1. Пока что нет комментариев.
  1. Пока что нет уведомлений.