Производство пенополиуретан: ППУ оборудование для производства пенополиуретана

Содержание

Технология производства пенополиуретана

Производство пенополиуретана – сложный процесс. Он требует соблюдения массы технических требований, обеспечить которое сможет только серьезный производитель ППУ. При этих условиях вы получите действительно долговечный и эффективный термоизоляционный материал.

Хотите приобрести системы ППУ для бизнеса или частного строительства? Тогда обращайтесь к надежному поставщику! ООО «Приор Строймаш» уже 15 лет занимается изготовлением ППУ. Мы зарекомендовали себя как надежного поставщика высококачественного товара, а наша репутация – лучшая реклама. Приобретая изделия из пенополиуретана в ООО «Приор Строймаш», вы тратите деньги на продукцию, которая будет радовать вас долгие годы!

Пенополиуретаны – это легкие пенопласты из полиуретанов. Они широко используются для теплоизоляции стен зданий, крыш, труб и для других строительных работ.

Технология производства пенополиуретана заключается в смешении полиола и изоцианата. В ходе реакции эти жидкие компоненты вспениваются, смесь увеличивается в объеме и в конечном итоге затвердевает.

При изготовлении ППУ важно учитывать следующие условия:

  • правильное соотношение изоцианата и полиола;
  • температура компонентов;
  • температура окружающей среды;
  • соблюдение технологии и т.д.

На производство ППУ сильно влияет температурный режим. Пониженная температура негативно отражается на качестве и требует больших расходов сырья.

Оборудование для производства пенополиуретана также имеет большое значение. Смешение должно проводиться качественно – это позволит избежать возникновения уплотнений и воздушных полостей в пенополиуретане. Даже незначительные отклонения от параметров приводят к браку конечного изделия.

Существует два метода производства пенополиуретана: напыление и заливка.

Пенополиуретановое напыление чаще всего используется для теплоизоляции помещений и трубопроводов. Через специальное устройство пенополиуретан напыляется на желаемую поверхность. Эта технология выгодна тем, что с ее помощью получается бесшовное покрытие – это полностью исключает попадание влаги. Кроме того, при использовании техники напыления не требуются дополнительные монтажные работы.

Метод заливки пенополиуретана в основном применяется для изготовления скорлуп и панелей ППУ. Полиуретановая пена заливается в особые формы, что позволяет создавать самые разнообразные изделия из ППУ, в том числе декоративные элементы для украшения и теплоизоляции стен дома, бани и т.д..

В ООО «Приор Строймаш» Вы найдете широкий ассортимент продукции из пенополиуретана, которая соответствует ГОСТ 30732-2006.

Производство пенополиуретана

Пенополиуретановые материалы – отличный вариант для теплоизоляционных работ в строительстве. Представляют они собой совокупность элементов из полиуретана, объединённых в лёгкую пенопластовую массу. В основе соответствующей технологии производства полиуретана лежит взаимодействие двух реагентов – изоцианата с полиолом, взятых в строго выверенных количественных пропорциях. Они-то, смешиваясь, и превращаются во вспененную субстанцию, значительно превышающую по объёмным показателям исходные вещества, вместе взятые. Завершается процесс стадией отвердевания.

 

Оборудование для производства полиуретана

 

Производство пенополиуретана осуществляется, естественно, не без специализированного оборудования, класс которого существенно влияет на качество готового пенополиуретана. Производство пенополиуретана выполняет задачи – добиться соответствующих параметров смешения, иначе на выходе, можно получить продукт с ненужными уплотнениями либо, наоборот, с полостями, заполненными воздухом. Немалое значение имеют в данном случае уровни показателей температурного режима и исходных компонентов, на момент начала работы с ними, а также особенности окружающей среды определенного региона.

 

 

А вот проводить теплоизоляционные работы с помощью пенополиуретановых генераторов можно по-разному. Если речь идёт о стенах, крыше, трубах и прочих элементах здания, нуждающихся в повышении их теплоизоляционных показателей, то целесообразнее прибегнуть к методу напыления. В таком случае сплошной слой пенополиуретана просто наносится на нужную поверхность, причём какие-либо швы отсутствуют, что создаёт для влаги непреодолимое препятствие. Да и в монтажных работах любого рода необходимость отпадает.

 

Технология производства пенополиуретана

 

Производство пенополиуретана методом заливки обычно осуществляется, если возникает потребность в пенополиуретановых блоках, скорлупах, панелях или, к примеру, элементах декора, одновременно выполняющих и функцию утепления. Но в обоих случаях примерный набор оборудования окажется схожим, включая генерирующее полиуретановую пену устройство и специальный распылитель либо (во втором случае) миксер для заливки. Правда, последние два комплектующих звена, всё чаще входят в базовый набор одновременно.

 

 

 

Итак, упомянутый генератор, имеющий доступ к ёмкостям для исходных компонентов автоматически производит их забор в заданной дозировке, а потом направляет полученную массу в смешивающую камеру, соединённую или с распылительным пистолетом, или с другой камерой, предназначенной для заливки форм. Распылители последнего поколения отличаются, кстати, максимальным удобством в эксплуатации, поскольку промывать их по окончании напылительных работ особыми составами уже не требуется.

 

 

Более того, при выполнении такого процесса, как производство пенополиуретана, в момент, когда происходит заливка пенополиуретаном тех или иных форм, операционные работы оказываются практически полностью автоматизированными, благодаря установке на пульте оператора управляющего процессора с таймером. Таким образом, нехватка или излишек сырья матрице не грозит, поскольку его объём строго дозирован.


С целью же дополнительного контроля человеком, выполнения процесса производства пенополиуретана, необходимые данные можно увидеть на цифровом экране. Происходят процессы напыления и заливки быстро, обеспечивая высокие показатели продуктивности. А само оборудование отличается простотой обслуживания и открыто для модернизации. Автоматизированный, высокотехнологический процесс изготовления пенополиуретанового компонента, позволяет получить качественный материал.

 

 

Пенополиуретан, его способы производства и сферы использования

Поролон (ППУ, т.е. пенополиуретан) представляет собой полиуретановую пену, имеет мягкую текстуру и почти полностью состоит из воздуха. Поролон примется как изоляционный, смягчающий, материал опорный, а также для усиления упругости изделий.

ППУ наделен высоким уровнем эластичности, и отличной  воздухопроницаемостью. Этими качествами ППУ обязан особой мелкоячеистой структуре.
 
Полиэфиры, входящие в состав поролона, подразделяются по сложности соединения на простые и сложные. Но сложные полиэфиры имеют свойство распадаться на составные элементы под воздействием повышенной влажности. Поэтому их не применяют для изготовления множества разновидностей матрасов и мягкой корпусной мебели. Количество марок ППУ на сегодняшний день достаточно большое: поролон с высокой степенью эластичности, мягкий, сверхмягкий, поролон с высокой жесткостью, жесткий, стандартный. Каждая марка имеет свои технические характеристики и достоинства, а также, в зависимости от этих характеристик, свою сферу применения.

Современное производство предлагает два способа изготовления поролона: периодический (ящичный) и непрерывный. Первый способ — это вливание определенного количества пены в ящик. Стенки ящика по бокам, после того как пена поднимется, стенки открываются. Таким образом, получаются блоки, не схожие между собой, и, кроме того, качественно уступают блока произведенным вторым способом производства. Периодический способ не может обеспечить высокое качество поролона и объем производства. При периодическом способе он не будет превышать 100 т/мес. Установки для этого способа, используемые на сегодняшний день, оборудованы специальными камерами. Вновь изготовленный блок поролона хранится в этой вакуумной камере некоторое время. Камера дает возможность произвести материал плотностью не больше чем 20 кг/м3, стандартной или меньше стандартной жесткости, не используя метиленхлорид. Но качественные характеристики получаемого поролона остаются очень невысокими.

При втором способе производства необходима конвейерная лента. На сегодняшний день оборудование, при непрерывном способе промышленного производства, позволяет изготовлять блоки разной величины, иногда длинна может достигать 60 м. При первом запуске машины процессы пенообразования и смешивания химических составляющих могут иметь влияние на качество блока. Но только на его пусковую часть (первые 1,5 м). Степень качества производимого поролона является отличительной чертой непрерывного типа производства. После первых 1,5 метров, машина для пенообразования входит в стационарный режим, весь последующий поролон обладает стабильным качеством. 

Применение

Сферы использования ППУ это огромный перечень отраслей производства. Материал активно применяется для производства корпусной мебели, игрушек для детей, ним наполняются подушки, чехлы, покрывала. Данный материал может применяться как для создания опоры, так и для смягчения.

Поролон – материал, имеющий массу преимуществ: дешевизна, практичность, компактность, легкость и долговечность. Границы области применения ППУ беспрерывно расширяются. ППУ может быть одновременно очень разным: мягким, твердым, жестким, эластичным. Из-за этого спектр его использования включает в себя множество отраслей современной промышленности.
 

Сферы использования поролона

  •   поролон, благодаря своей мягкости и эластичности, используется при транспортировке хрупких или стеклянных предметов. Он способен предотвратить повреждения груза при столкновении с тарой;
  •   ППУ подходит для использования его в акустических колонках и динамиках;
  •   текстильная промышленность;
  •   обувное производство;
  •   производство многих разновидностей матрасов, подушек и т.д.;
  •   полировальные круги, изготовленные из пенополиуретана, используются для деликатной полировки;
  •   в изготовлении мягкой корпусной мебели применяются почти все марки ППУ. Высокоэластичные марки применяют исключительно для изготовления дорогой и элитной мебели. Также возможно применение ППУ для изготовления других элементов декора, детских игрушек;
  •   из поролона производится вентилируемый уплотнитель. Он используется для крыши, а также окон.
  •   не обходится без применения поролона и производство хозяйственных материалов, всевозможных фильтров, материалов для изоляции (пылесосы, насосы, салоны машин, бассейны, фильтры на компрессорные установки, вентиляции).

Плиты ппу — Группа компаний «Скиф»

Плиты ППУ  производства ООО «ПТК СКИФ».

 Плита ппу  производства ООО «ПТК СКИФ» из пенополиуретана являются эффективным теплоизоляционным материалом для стен, полов и перекрытий зданий, сооружений, жилых и нежилых помещений, промышленных холодильников и автомобильных рефрижераторов. Плиты идеально подходят для теплоизоляции объектов, особенно в тех местах где на изоляционный слой приходится большая нагрузка (цементная стяжка полов и т.п.). При использовании плит из пенополиуретана для теплоизоляции  толщина стен возводимого здания, сооружения, рефрижераторов существенно уменьшается, тем самым увеличивается полезная площадь сооружения по сравнению использования других общеизвестных изоляционных материалов. Жесткий пенополиуретан является конструктивным тепло- звукоизоляционным материалом, он не гниет, на нем не растет грибок, стоек к воздействию химических сред и атмосферных осадков, имеется отличная стойкость против старения. Изделия из жестких пенополиуретанов легко подаются механической обработке, их можно пилить, резать, сверлить. Важная особенность: при определенных условиях при демонтаже их можно повторно использовать по своему прямому назначению. ПЛИТЫ ППУ или ПАНЕЛИ ПЕНОПОЛИУРЕТАН позволяют вести работы по теплоизоляции в любое время года. Плита ППУ со всеми присущими для пенополиуретана свойствами легко монтируются на поверхность. Например, для монтажа пенополиуретан плиты на бетонную поверхность необходимо 5 дюбелей и адгезионный клей. Дюбели крепятся по углам и центру плитаППУ, а адгезионным клей наносят на края и диагонали плиты ППУ. Чтобы закрыть швы между пенополиуретан панелями используют силиконовый клей. Для эстетичности плита ППУ могут быть покрашены. В отличии от напыления пенополиуретана на стены, панели ППУ отличаются тем, что нет необходимости изолировать имеющиеся на здании окна от попадания на них пенополиуретановой пыли.

[[fotos? &mode=`gal` &nm=`1-2`]]

Промышленное строительство

В промышленном строительстве материалы, применяемые для теплоизоляции полов, подвергаются повышенным нагрузкам, поэтому они должны обладать следующими характеристиками:

1.высокой прочностью на сжатие

2. малой степенью деформации при сжатии

3. минимальной теплопроводностью для снижения до минимума толщины теплоизоляции

4. максимальной долговечностью (сопоставимой со сроком службы здания или сооружения).

Плиты ППУ обладают перечисленными свойствами, удобны в работе, совмещают простоту и скорость укладки с небольшим количеством отходов, что минимизирует стоимость работ по теплоизоляции.

Полы в промышленных сооружениях

Преимущество плит ППУ особенно очевидно при устройстве полов по грунту промышленных зданий и торговых комплексов, а также других зданий и сооружений в которых полы укладываются непосредственно на специально подготовленное основание. Такое утепление эффективно даже при эксплуатации в самых экстремальных условиях: воздействии влаги, низких температур и механических нагрузок, а также при наличии в районах строительства водоносных слоёв и грунтовых вод.

Таким образом, Пенополиуретан незаменим в тех случаях, когда наряду с высокими теплоизоляционными свойствами необходимы высокие прочностные свойства материалов, а часто и химическая стойкость материала утеплителя. Данное свойство плит из ППУ в полной мере используется, как говорилось выше, при устройстве полов промышленных зданий. В таких зданиях очень часто полы устраиваются с учетом проезда автотранспорта. Плиты ППУ при этом включаются в состав конструктива пола и выполняют несущую функцию, воспринимая и передавая нагрузку на основание. Кроме того, плиты ППУ рационально использовать в конструкции обогреваемых полов, используя как теплоизолирующие, так и несущие свойства материала утеплителя, а также в составе покрытий ледовых арен, где плиты ППУзащищают подстилающие грунты от промерзания.

Наружная теплоизоляция

   Также как и в гражданском строительстве, пенополиуретан используют для тепловой защиты (как правило, в качестве наружной теплоизоляции) заглубленных в грунт сооружений, а также обвалованных сооружений, (например, резервуаров для воды и прочего), обкладывая плитами ППУ бетонные или металлические части конструкций, соприкасающиеся с мерзлым, либо сезонно-промерзающим грунтом основания.

Холодильная промышленность

Пенополиуретан также используется для теплоизоляции промышленного оборудования и строительных конструкций при работе в условиях повышенных или пониженных температур, в тех случаях, когда условия эксплуатации такого оборудования не влияют на характеристики материала теплоизоляции (эксплуатация в пределах допускаемых температур, нагрузок, и проч.).

Плиты ППУ используется в холодильной промышленности (в качестве основного теплоизоляционного материала). Во избежание промерзания грунта основания, холодильные склады, в особенности камеры глубокого замораживания (а также спортивные сооружения с искусственным ледовым покрытием стадионов), требуют дополнительной теплоизоляции пола. Плиты ППУ сохраняют свои теплоизоляционные свойства при постоянно низких температурах и высоких нагрузках.

   Рекомендуется укладывать плиты в два слоя в шахматном порядке так, чтобы соединения между плитами нижележащего слоя перекрывались плитами верхнего слоя (укладывать плиты «в разбежку»). При этом будет создана сплошная теплоизоляция без мостиков холода. В этом случае пароизоляция должна находиться под теплоизоляцией, выполняя также функцию гидроизоляционного слоя.

Между теплоизоляцией и несущей плитой пола необходимо предусмотреть слой из полиэтиленовой пленки. При сооружении полов холодильных складов размеры конструкции и параметры температурных швов должны соответствовать нормативным требованиям, предъявляемым к полам, рассчитанным на высокие нагрузки. Аналогично выполняется теплоизоляция полов ледовых спортивных сооружений. Но в данном случае гибкие трубы хладоносителя располагаются в слое железобетонной плиты верхнего основания.

Современный утеплитель  производства  ООО «ПТК СКИФ».

 Даже в больших, стационарных зданиях вопрос обогрева и сохранения тепла в зимний сезон стоит остро. Что уж говорить о маленьких мобильных конструкциях – бытовки лишены и центральной системы отопления, и толстых, кирпичных или каменных, стен. Между тем, эксплуатация быстровозводимых сооружений не останавливается и в холода – там располагается персонал, там хранятся различные необходимые вещи, инвентарь, и так далее.
Продажа бытовок для северных условий – обширная отрасль, востребованная и для более мягкого климата, ведь зимы в средней полосе России зачастую выдаются суровыми. Для них как нельзя лучше подойдут  бытовки с термоизоляционным слоем.
Такой слой состоит из 50, а чаще 100 мм изоляционного материала – Пенополиуретановая плита. По желанию заказчика толщина плиты может быть разной. Плита ППУ очень легка, а также безопасна во всех отношениях – не выделяет токсических веществ, не поддается гниению, не впитывает влагу. Это выгодно отличает ее от многих полимеров, например, пенополистирола. Этот знакомый всем под названием «пенопласт» материал имеет плотность всего 15 кг на кубический метр.
Дополнительный слой Плиты ППУ может быть тонкие листы фанеры или ДВП.
Проблема щелей особенно остро стоит для оконных рам и дверей. Справиться с ней можно монтажной пеной на основе пенополиуретана.

«Главное – не забывать о том, что бытовки тоже требуют зимнего утепления.»

[[fotos? &mode=`gal` &nm=`3`]] 

[[fotos? &mode=`gal` &nm=`4`]] 

Плиты ППУ  для холодильного оборудования производства ООО «ПТК СКИФ».

Плиты ППУ производства ООО «ПТК СКИФ» из пенополиуретана являются эффективным теплоизоляционным материалом для стен, полов и перекрытий зданий, сооружений, жилых и нежилых помещений, промышленных холодильников и автомобильных рефрижераторов.

Плиты идеально подходят для теплоизоляции объектов, особенно в тех местах где на изоляционный слой приходится большая нагрузка (цементная стяжка полов и т.п.). Жесткий пенополиуретан является конструктивным тепло- звукоизоляционным материалом, он не гниет, на нем не растет грибок, стоек к воздействию химических сред и атмосферных осадков, имеется отличная стойкость против старения. Изделия из жестких пенополиуретанов легко подаются механической обработке, их можно пилить, резать, сверлить. Важная особенность: при определенных условиях при демонтаже их можно повторно использовать по своему прямому назначению. ПЛИТЫ ППУ позволяют вести работы по теплоизоляции в любое время года. Панели ППУ со всеми присущими для пенополиуретана свойствами легко монтируются на поверхность.

Для перевозки продуктов используются фургоны рефрижераторы способные в жару и холод держать определенную температуру внутри фургона. Все холодильные установки могут монтироваться на изотермические фургоны и фургоны рефрижераторы из ПЛИТЫ ППУ, в качестве утеплителя использован пенополиуретан, под давлением нагнетаемый в межпанельное пространство. Он обеспечивает не только лучшую теплоизоляцию, проникая практически во всё незаполненное пространство между стенок, но и придаёт повышенную прочность всему фургону-рефрижератору, выполняя функцию дополнительно скрепляющего всю конструкцию фургона материала.

[[fotos? &mode=`gal` &nm=`5`]]  

 Плиты ППУ в промышленном строительстве и индустриальных работ.

Почти половина территории современной России (более 40% по площади) расположена в зоне сезонного промерзания грунтов, т.е. здания и сооружения испытывают проявления так называемых сил морозного пучения грунтов и при отсутствии защитных мероприятий получают значительные повреждения (дефекты и деформации) включая полное разрушение.  Подсчитано, что из-за снижения скорости подвижного состава в местах с наибольшей пучинистостью МПС несет потери в размере 20 миллиардов долларов ежегодно. 

Весной и осенью из-за большой разницы температур и при повышенной влажности землю начинает пучить, разрушается асфальтовое покрытие дорог, а распученные участки железных дорог становятся опасными.

Теплоизоляция автомобильных и железных дорог (включение слоя утеплителя в состав дорожного полотна) при их строительстве и реконструкции позволяет решить проблемы, связанные с пучинистыми грунтами, уменьшает глубину промерзания и, как следствие, проявление сил морозного пучения.

Также материал широко применяется для теплоизоляции железнодорожных насыпей, в строительстве объектов авиатранспортной инфраструктуры (имеющей похожие проблемы при промерзании-оттаивании грунтов).

Для выполнения морозозащиты конструкций до 1998 года в дорожном строительстве в качестве теплоизоляционного слоя использовались импортные пенополиуретановые плиты. В настоящее время рядом крупных отечественных производителей пенополиуретановых плит (в том числе ООО «ПТК СКИФ» г.Екатеринбург) начат выпуск продукции, удовлетворяющей всем требованиям дорожных строителей.

Кроме того, в городском дорожном строительстве открылось новое направление для применения плит ППУ. При прокладке обогреваемых тротуаров и дорог возникает проблема более рационального использования тепла, выделяемого нагревательными элементами. В таких случаях под ними укладывают теплоизоляционные плиты, которые снижают теплопотери в основание, сокращая энергозатраты (используя тепло более эффективно). Следует также сказать о применении плит ППУ для теплоизоляции аэродромных стоянок и взлётно-посадочных полос. Вот где значение продукции Компании ООО ПТК СКИФ для поддержания безопасности и экономии на ремонте наиболее велико!НА стоянке колеса шасси самолета оказывают высокое давление на поверхность. Это предъявляет крайне высокие требования к покрытию и изоляции под ним. Они должны выдерживать высокие нагрузки от давления колес, в сочетании с динамической нагрузкой при движении.

Толщина слоя изоляции определяется климатической зоной и требованиями к ровности. Изоляция грунтов рассчитывается с большей точностью, чем для обычных дорог, поскольку к ровности поверхности предъявляются крайне жесткие требования, при этом потребность в работах по содержанию взлетно-посадочных полос должна быть сведена к минимуму. Так вот Плиты ППУ соответствует тем требованиям к износостойкости при давлении, которые предъявляются к аэродромам. И наши плиты вполне могут использоваться на аэродромах в районах с холодным климатом, на которых даже в летний период в почве под взлетно-посадочной полосой сохраняется постоянная мерзлота.

Производство эластичного пенополиуретана — Справочник химика 21

    Крашение полиуретанов. Эластичный пенополиуретан (поролон) окрашивается в процессе производства . Краситель добавляют в один из жидких компонентов поликонденсационной композиции, чаще всего в активаторную смесь, состоящую из катализатора, эмульгатора, воды и добавок. При этом используются в основном органические пигменты. Из неорганических пигментов применяется дву г окись титана, окись железа красная, пигменты кадмиевые . [c.24]
    Производство эластичных пенополиуретанов, обладающих большой прочностью при малой плотности и намного превосходящих в этом отношении пеноматериалы на основе каучука, составляло в 1960 г. приблизительно 45,5 тыс. т . Снижение стоимости сырья способствовало использованию полиуретанов в других областях (эластомеры, покрытия, клеи). [c.16]

    Свойства пенополиуретанов определяются, главным образом, составом рецептуры и способом получения. Эластичные пенополиуретаны представляют собой ячеистые (пористые) материалы с кажущейся плотностью от 15 до 45 кг/м . Они имеют отличные звукоизоляционные свойства, низкую теплопроводность, стойки к большинству растворителей. Рабочая температура эластичных ППУ находится в пределах от —40 до 100°С. Прочностные показатели ППУ зависят от плотности, размера и формы ячеек, состава композиции и способа производства относительное удлинение при разрыве— 100—450%. Коэффициент теплопроводности эластичных пенополиуретанов 0,031— 0,065 Вт/(м-град.). [c.411]

    В книге изложены основные методы получения изоцианатов и уретанов для производства полиуретанов. Рассмотрена связь между структурой и свойствами полиуретанов. Большое внимание уделено композиционным материалам на их основе — эластичным и жестким пенополиуретанам, наполненным полиуретанам, эластомерам. Указаны области применения полиуретанов в качестве связующих, высокомодульных материалов, для получения однокомпонентных и интегральных пен, покрытий и др. [c.222]

    Производство эластичных пенополиуретанов может быть осуществлено на основе как сложных, так и простых полиэфиров. В последнее время [37] большой интерес вызывают простые полиэфиры разного молекулярного веса (от 750 до 6000) с конечными гидроксильными группами. Получают их общеизвестными методами из окисей этилена или пропилена и гликолей в присутствии катализатора. Строение полиэфиров на основе окиси этилена и гликоля можно выразить следующим образом  [c.651]

    Рецептура для производства эластичных и жестких пенополиуретанов приведена в табл. 30. [c.164]

    Эластичный пенополиуретан применяется в авиапромышленности в качестве амортизационного, тепло- и звукоизоляционного прокладочного и настилочного материала, а также для внутренней отделки самолетов в железнодорожных вагонах и автомобилях как набивочный и настилочный материал для изготовления мягких сидений, спинок, подлокотников и др. в производстве мягкой мебели и матрацев при изготовлении зимней одежды в качестве теплоизоляционного материала в фильтрах для очистки воздуха от промышленной пыли и в средствах защиты органов дыхания как упаковочный материал для бьющихся изделий. Сдублированный с текстилем и полимерными пленочными материалами применяется в различных областях техники и быта. [c.308]


    Известно, что большинство органических изоцианатов отличается высокой реакционной способностью по отношению к веществам, содержащим подвижные атомы водорода Многообразие исходных веществ, способных вступать в реакцию с изоцианатами, представляет широкие возможности синтеза на их основе различных соединений с заранее заданными свойствами. Наибольшее применение для этих целей нашли ди- и полиизоцианаты, на основе которых в настоящее время получило развитие промышленное производство жестких и эластичных пенополиуретанов, клеев горячего и холодного отверждения для крепления любых натуральных и синтетических материалов, высококачественных антикоррозийных покрытий и других синтетических материалов 2 . [c.107]

    Производство пенополиуретанов эластичных 214 [c.7]

    Так, согласно опубликованным данным , производство эластичных уретановых пенопластов США в 1956 г. достигло 10 000—14 000 г, в то время как поливинилхлоридных пенопластов выпускалось только около 1200 т. Производство жестких пенополиуретанов ввиду указанных технологических затруднений несколько отстает, но и оно составило в 1956 г. около 4000 г, а в 1960 г. ожидается увеличение производства примерно в пять раз. [c.129]

    Область применения пенорегулятор и пеностабилизатор в производстве эластичных пенополиуретанов горячего формования на основе простых полиэфиров и жестких полиуретанов на основе простых и сложных полиэфиров смачиватель и диспергатор в производстве эмалевых покрытий на основе синтетических полимеров. [c.274]

    Триметилолпропан применяется в производстве синтетических смол, синтетических высыхающих масел, пластификаторов, пенополиуретанов. Алкидные смолы на основе триметилолпропана имеют низкую степень окраски, покрытия обладают хорошей стабильностью цвета, эластичностью, адгезией. [c.25]

    Полиуретаны являются наиболее ценными и массово изготовляемыми полимерами. Варьированием рецептурных и технологических факторов их свойства можно изменять в широком диапазоне. На основе полиуретанов получают различные материалы термопласты, клеи, волокна, латексы, лаки, эластомеры, синтетическую кожу. Большая часть полиуретанов (около 90%) вспенивается и их выпускают в виде пенополиуретанов (жестких и эластичных). Несмотря на то что производство пенополиуретанов прогрессивно возрастает, спрос на них растет еще быстрее и полностью не удовлетворяется. Но так как исходные материалы для их получения не являются дефицитными, пенополиуретаны очень перспективны практически для всех областей техники. [c.3]

    Основное применение полиуретаны с пониженной горючестью находят при изготовлении пено- и поропластов. Жесткие самозатухающие пенополиуретаны составляют до 50% всего производства таких материалов, эластичных самозатухающих пенополиуретанов значительно меньше [165]. [c.127]

    Производство пенополиуретанов требует, особенно при получении эластичных материалов, большой скорости реакции в направлении образования высокомолекулярного со единения. Так как процесс смещения и вспенивания протекает в сравнительно короткое время (2—3 мин.), то для получения качественного пенопласта необходимо применять достаточно активные диизоцианаты. [c.121]

    При разработке технологии газонаполненных полиуретанов основные усилия были направлены на создание эластичного материала, который пользуется большим спросом. Жесткий пенополиуретан до настоящего времени не имеет еще такого сбыта, так как испытывает большую конкуренцию со стороны более старых и известных пенопластов на основе поливинилхлорида и полистирола. Поскольку жесткий пенополиуретан находит все возрастающее применение как заливочный материал, то технология его производства должна быть приспособлена к каждому виду изделий и, таким образом, может быть специфичной в каждом отдельном случае, включая и соответствующие рецептуры. [c.124]

    Основным газообразователем в производстве пенополиуретанов (главным образом эластичных) является вода, взаимодействующая с изоцианатами с образованием СО2, вспениваю- [c.333]

    Важнейшей областью применения ПЭ является их использование для синтеза полиуретановых материалов. Реакции синтеза полиуретанов крайне чувствительны иногда даже к следам оснований кислот и других примесей, поэтому вполне понятны жесткие требования, предъявляемые к чистоте ПЭ. Например, для полиоксипро- лиленполиолов, используемых в производстве эластичных пенополиуретанов, допускается содержание золы не более 0,005% при содержании калия менее 5 частей на 10 частей ПЭ, кислотное чис- [c.177]

    Великолепные свойства жестких и эластичных пенополиуретанов, а также вспененных эпоксидных смол и некоторых других реактопластов обратили на себя внимание многих фирм США ио выпуску оборудования для переработки пластмасс. Отличительной чертой переработки этих материалов является их ограниченная жизнеспособность , чем, в свою очередь, определяются конструктивные особенности оборудования [234]. Смешивание ингредиентов осуществляется, главным образом, в аппаратах непрерывного действия. Применяемое мешалки отличаются относительно простой конструкцией. Рабочие скорости их весьма велики и достигают 5 тыс. об/мин. Оборудование для формования пенополиуретанов фирмы выпускают в виде комплексных агрегатов, содержаигих устройства для перемешивания компонентов, транспортировки смеси и формования. Можно отметить два основных типа агрегатов для переработки пенополиуретана — это машины для формования блоков и изделий и устройства для нанесения покрытий. Формование блоков может осуществляться как в индивидуальных формах, так и непрерывно (в нескольких формах). При непрерывном получении пенополиуретановых блоков исходные компоненты подаются в цилиндрическую смесительную камеру, из которой через щелевой канал смесь поступает на непрерывно движущийся бумажный короб. При перемещении вместе с коробом смесь подвергается тепловому воздействию и вакуумированию в специальных камерах, при выходе из которых смесь оказывается полностью отвержденной. Производительность описанной установки достигает 75 кг мин плотность конечного продукта— 24 кг/м , максимальная ширина листов — 2 м. Непрерывное производство позволяет значительно улучшить качество готового продукта и стабилизировать его свойства. [c.194]


    Вследствие повышения требований к безопасности при езде большое внимание уделяют отделке салона эластичными пенополиуретанами. При замене традиционных пружинных сидений подушками из этого пенопласта повышается боковая устойчивость сиденья, комфорт, надежность оноры и благодаря атому уменьшается утомляемость водителя при длительных поездках. Производство подушек пз пенополиуретана м. б. автоматизировано. Из нолужесткого пенополиуретана изготовляют стойки ветрового стекла, щитки приборов, подлокотники, внутренние дверные панели, нротивосолнечный козырек и др. из монолитных полиуретанов — подшипники скольже- [c.459]

    Основной причиной широкого использования эластичных пенополиуретанов в производстве подушек является их экономичность, прежде всего, их меньшая стоимость по сравнению с пепорезинами на основе каучуковых латексов. [c.451]

    Рост потребления пенополиуретанов происходил главным образом за счет эластичных марок, однако в течение последних четырех лет наблюдается смещение центра тяжести в сторону жестких ППУ. Как полагают, рост спроса на эластичные сорта достиг своего пика, и главное внимание теперь направлено не на расширение производства, а на соверщенствование свойств материалов (в частности, на повыщение негорючести) и технологии вспенивания (например, получение систем холодного отверждения). В то же время возрастает производство жестких и полужестких ППУ, имеющих широкий диапазон применения. Этому способствует также переход к более экономичным процессам производства и более дешевому сырью. Так, в США к 1975 г. потребление эластичных пенополиуретанов возросло в среднем на 10% в год, в то время как жестких — на 18%- В странах Западной Европы наблюдается та же тенденция — среднегодовой темп прироста жестких. ППУ за последние несколько лет составляет 15%, эластичных—10% 111]- [c.103]

    Еще одним потребителем эластичных пенополиуретанов является текстильная промышлеЦность [210, 212], где они применяются с 1961 г. в производстве немнущейся и утепленной одежды. Слой пенопласта наносится на ткань обычно напылением, с помощью клея или наслоением. Перед нанесением реакционной полиуретановой массы ткань смачивают водой, благодаря чему образующийся пенополиуретан прочно связывается с текстильным материалом. [c.103]

    Крашение полиуретанов. Эластичный пенополиуретан (поролон) окрашивается в процессе производства . Краситель добавляют в один из жлдких компонентов поликонденсационной композиции, чаще всего в активаторную смесь, состоящую из катализатора, эмульга- га- [c.24]

    ППУ разработаны сравнительно недавно (жесткие в 1945—1947 гг., эластичные — в 1952 г.). Жесткие пенополиуретаны типа мольтопрен начали изготовлять в 1948 г. Затем была освоена технология производства твердых ППУ для заполнения деталей трехслойных авиационных конструкций. Для этого была разработана новая марка пенополиуретана (нопко) и освоен выпуск оборудования непрерывного и периодического действия для получения ППУ. Разработано также оборудование для напыления пенополиуретанов. В ряде стран создают самые разнообразные марки ППУ. Варьированием степени разветвленности получили жесткие, эластичные и полуэластичные ППУ. Некоторые из этих рецептур обладали термопластичностью и размягчались даже при умеренном нагреве. [c.28]

    Из полиуретанов изготавливают также изделия для радио-и электротехники. Основное их применение в производстве пенополиуретанов, которые выпускаются в виде эластичных, полужестких и жестких материалов. [c.78]

    За последние годы достигнут значительный технический прогресс в синтезе, модификации и переработке многих типов пластмасс, в частности полиолефинов, полистирола и сополимеров стирола (особенно ударопрочного полистирола), полиамидов, пенополиуретанов, полиацеталей- (полиформальдегида и сополимеров формальдегида), эпоксидных смол, термостойких полимеров (полиимидов и др.), армированных пластмасс и электропроводящих полимеров. С целью придания пластмассам специфических свойств большое внимание уделяется созданию сополимеров. К числу новых материалов, промышленное производство которых освоено в последнее время, относятся сополимеры этилена с ненасыщенными кислотами и солями их (иономеры), отличающиеся прозрачностью, прочностью, эластичностью, морозостойкостью, высокой устойчивостью к маслам, смазкам и растворителям сополимеры этилена с винилацетатом, обладающие высокой эластичностью, механической прочностью и большей стойкостью к действию ультрафиолетовых лучей и озона по сравнению с полиэтиленом полифениленоксиды, имеющие хорошую теплостойкость, прочность и диэлектрические показатели тройные сополимеры этилена, пропилена и дициклонентадиена. [c.13]

Оборудование пенополиуретан Производство изготовление ППУ

ООО «Современные Технологии» (сокращённо «СовТех» или «СТ») имеет две торговых специализации и две производственных. Мы предлагаем всем заинтересованным частным лицам и организациям в Сибири и на Дальнем Востоке:

  1. оборудование и технологии для производства современных строительных материалов, а именно: пенополиуретан, пеноизол, жидкая резина и стеклофибробетон.
  2. различные системы ППУ-компонентов для производства любых изделий из пенополиуретана в цеху и нанесения утеплителя непосредственно на стройплощадке.
  3. различные изделия из пенополиуретана, полученные методом заливки в форму: скорлупы, плиты, панели термоклинкер, декор, трубы, улья, элементы мебели и многое другое, в т.ч. нетиповое, по эскизам заказчика.
  4. выполняем любые строительные работы (общестроительные, ремонтные, отделочные), в т.ч. используем современные технологии с использованием пенополиуретана, жидкой резины и стеклофибробетона.

Кровельные работы и технологии


Теплоизоляция кровель традиционными методами и новыми технологиями: напыление пенополиуретана (ППУ).

Утепление крыш ППУ – это надежный и эффективный способ теплоизоляции кровли, который применяется во всем Мире. Фирма «СовТех» с 2005 года успешно выполняет работы в различных городах Сибири по нанесению пенополиуретановой изоляции.

Гидроизоляция кровель, наплавляемыми и мембранными материалами. Возможность круглогодичного монтажа кровли. И бесшовная гидроизоляция жидкой резиной, которая наносится методом холодного напыления.

ООО «Современные Технологии» не только выполняет работы по теплоизоляции и гидроизоляции кровель, но также предлагает всем освоить эти технологии.

Фирма «СовТех» готова поставить Вам ППУ оборудование и установку для гидроизоляции жидкой резиной. Это современные отечественные машины фирмы «Новые Строительные Технологии» (Москва), которая с 1997 года проектирует, разрабатывает и производит оборудование для пенополиуретана и жидкой резины. Вместе с оборудованием для ППУ и жидкой резины мы готовы поставить Вам компоненты для пенополиуретана и бесшовной гидроизоляции.

Для производства ППУ мы предлагаем оборудование под торговой маркой ПЕНА-98.

Это надежные, профессиональные, функциональные установки для пенополиуретана. Фирма СовТех в своей работе по ППУ использует именно это оборудование для пенополиуретана. Поэтому мы рекомендуем то, в чем уверенны сами.

ПЕНА-98 это установка, которая позволяет осуществлять не только напыление ППУ, но и заливку пенополиуретана на различных строительных объектах. Это пеногенераторы ППУ, которые позволяют плавно регулировать подачу компонентов пенополиуретана.

ППУ оборудование простое и удобное в использовании при ведении работ по производству пенополиуретана. ПЕНА-98 комплектуется специальным распылителем пенополиуретана модели ПРП.

Фирма «СовТех» – эксклюзивный и крупнейший дистрибьютор ППУ-сырья завода Владипур в Сибирском и Дальневосточном регионе. На складе в Новосибирске всегда в наличии оборудование для пенополиуретана модельного ряда ПЕНА-98 и различные марки сырья для ППУ.

Мы готовы предложить Вам ППУ компоненты для напыления пенополиуретана различных плотностей. У нас всегда имеется заливочное ППУ сырье для производства различных ППУ-изделий: теплоизоляционных скорлуп, сэндвич-панелей, предизолированных труб, элементов декора и пр.

Для гидроизоляции ООО «Современные Технологии» предлагает оборудование и технологию ЖИДКАЯ РЕЗИНА. Установка для гидроизоляции модели RX-27 разработана фирмой НСТ. Оборудование позволяет наносить гидроизоляционную мембрану на основе жидкой резины методом холодного напыления.

Получаемое покрытие отлично адгезирует к любой поверхности. Мембрана на основе жидкой резины позволяет получить бесшовное гидроизоляционное покрытие для поверхности любой сложности. Оборудование RX-27 для жидкой резины предназначено для гидроизоляции кровель, подвалов, фундаментов, бассейнов и пр. Для производства работ по гидроизоляции предлагаем компоненты Жидкая Резина различных марок.

Фасадные работы и технологии


Устройство вентилируемых фасадов с применением металлосайдинга, ПВХ сайдинга, профлиста, керамогранита, краспана, сэндвич панелей, рваного камня, дикого камня, с использованием утеплителей, в т.ч. пенополиуретана.

Теплоизоляция домов пеноизолом


Заполнение полостей стен пеноизолом: к кирпичной стене крепится декоративная панель и заливается между стеной и панелью пеноизол. Преимущества: качество, скорость, дешевизна.

 

Пеноизол – это одновременно теплоизоляция и звукоизоляция. Пенопласт «ПЕНОИЗОЛ» – легкий, пористый, хорошо удерживает тепло, простой в использовании утеплитель. Теплоизоляция пеноизолом – это экономично и технологично. Для производства пеноизола требуется оборудование типа ПЕНА-2000, разработанное фирмой «Новые Строительные Технологии». Последняя модификация оборудования для пеноизола – это установка ПЕНА-2000/10УМ. В первые 15 мин после получения пеноизол представляет суфлеобразную массу, которая легко закачивается через небольшие отверстия и щели и заполняет пустотелые конструкции.

Заливка в закрытые полости идеально для утепления старых конструкций, в которых утеплителя либо не было, либо осыпался. При строительстве нового дома пеноизол удобен и хорош тем, что можно сначала возвести стены и потолок, а потом сразу закачать теплоизоляцию через отверстия.

Теплоизоляция домов пенополиуретаном


Утепление любых зданий и сооружений пенополиуретаном методом напыления. В результате образуется прочная, монолитная теплоизоляционная шуба. Утепление пенополиуретаном может применяться практически везде: стены, фасады, полы, перекрытия, чердаки, фундаменты, трубопроводы. Пенополиуретан можно не только НАПЫЛЯТЬ на поверхность, но и как пеноизол ЗАЛИВАТЬ в стены – заполнять полости.

Пенополиуретан расширяется при заливке и напылении – он забивает все трещины. ППУ адгезирует к любой поверхности. ППУ – легкий, но вместе с тем и прочный материал. Пенополиуретан – идеально подходит для реконструкции старых зданий или сооружений, где требуется минимизировать нагрузку на стены и перекрытия.

Мы предлагаем Вам технологии, которые освоили и применяем сами с 2005 года. Мы накопили богатый и уникальный опыт по использованию ПЕНОПОЛИУРЕТАНА и ЖИДКОЙ РЕЗИНЫ в Сибирском регионе. И мы готовы поделиться с Вами нашими знаниями. Мы приветствуем каждого, кто готов применять и внедрять в Сибири новые строительные технологии теплоизоляции и гидроизоляции: пенополиуретан, пеноизол и жидкая резина.

Подробный перечень, предлагаемых в Новосибирской области и других регионах Сибири, строительных услуг тут.

Производство пенополиуретана по технологии заливки

Помимо работ и услуг по теплоизоляции пенополиуретаном на стройплощадке, ООО «Современные Технологии» с 2008 года открыло собственное производство методом заливки пенополиуретана.

Мы производим и реализуем:

  • ППУ-скорлупы теплоизоляционные;
  • Термопанели фасадные с ППУ-утеплителем и клинкерной плиткой;
  • ППУ-плиты;
  • Предизолированные ППУ-трубы;
  • И пр. ППУ-продукцию.

Фирма «СовТех» готова поставить оборудованеи для заливки ППУ производства фирмы НСТ – заливочные ППУ-машины на базе пеногенератора ППУ типа ПЕНА-98 и Заливочной Головки ППУ модели ЗГ-016.

  

На складе в Новосибирске всегда в наличии оборудование и компонентны для пенополиуретана. Обучим технологии. В кратчайшие сроки изготовим для Вас любые ППУ-изделия методом заливки. Выполним утепление пенополиуретаном стен и кровель.

На любой Ваш вопрос о пенополиуретане у нас есть ответ.

ООО «СТ» это  оборудование + сырье + производство + знания = ПЕНОПОЛИУРЕТАН В СИБИРИ

История создания пенополиуретана (ППУ) | Теплосберегающие технологии

За всю свою историю человечество накопило огромный опыт по защите от температурного воздействия окружающей среды. В конечном итоге вся защита основана на материалах, способных сдерживать распространение температуры.

Все эти материалы принято называть теплоизоляторами. Способность сдерживать распространение тепла у теплоизоляторов различна и характеризуется коэффициентом теплопроводности. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем хуже теплоизоляционные свойства. Наилучшим естественным теплоизолятором в условиях Земли является воздух (коэффициент теплопроводности 0,023 Вт/м). Основная задача при создании искусственных теплоизоляторов – обеспечить в толще материала наибольшее количество воздуха.

Соответственно, использование воздуха, заключенного в мелких ячейках, является одним из наиболее эффективных способов сохранения энергии. Вспененные теплоизоляторы такие как, пенополиуретан наиболее полно решают данную задачу.

Впервые разработкой полимерных материалов полиуретанов занялись ученые Германии в 1935 году, а в 1937 году Отто Байером был получен первый жесткий полиуретановый пенопласт. Промышленное производство пенополиуретанов на основе сложных полиэфиров было организовано в Германии в 1944 году, а их аналогов на основе более дешевых простых полиэфиров – в США в 1957 году. С 1955 года в Европе началось массовое производство эластичных пенополиуретанов.

Пенополиуретан обладает уникальным свойством предотвращения распространения огня: он плавится только в зоне открытого воздействия пламени. Именно эта способность ППУ стала причиной широкого применения данного материала в 50-х годах XX столетия в сфере ВПК развитых стран. Разветвленная ячеистая структура пенополиуретана использовалась в военной авиационной промышленности для облегчения конструкций и защиты топливных систем боевых самолетов от возгорания и взрыва при их поражении.

Сегодня пенополиуретан активно используется в танках, БТР, БМП, где под броней располагают защитный слой ППУ. Это позволяет наиболее эффективным способом защитить экипаж как от морозов, так и от зноя. Одновременно пенополиуретан служит в качестве пассивной защиты от воздействия зажигательных снарядов. Изоляция оплавится в месте поражения, но распространения огня по плоскости не произойдет.

Резкое повышение цен на нефть в 1974 и 1976 гг. и последовавший за этим энергетический кризис заставил европейские страны и США разработать национальные энергетические программы, стимулирующие рациональное использование энергоресурсов в большинстве областей деятельности. Наряду с развитием традиционных и альтернативных источников энергии на первый план были поставлены меры по экономии энергоресурсов.

С этого времени в США и Западной Европе широкое применение получают системы теплоизоляции пенополиуретаном. Долговечность ППУ оценивается в 25 – 30 лет. На практике же в Германии, США, Канаде, Швеции, Японии специалисты разбирают конструкции стен, крыш, фундаментов, залитых в 70-х годах прошлого века, и корректно формулируют – “свойства не изменились”. Так, в научно-исследовательском институте теплоизоляционных материалов (Мюнхен, ФРГ) подвергли испытаниям три кровельные конструкции, утепленные жестким ППУ (слой утеплителя составлял на одной конструкции 60 мм и 30 мм на двух других, кажущаяся плотность ППУ 30-35 кг/м3).

Как следует из данных этих испытаний, после 10-летней эксплуатации ни теплопроводность, ни влагосодержание пенопластов практически не увеличились.

Применение ППУ

Пенополиуретан имеет наименьшую величину теплопроводности из всех известных в мире теплоизоляционных материалов (коэффициент теплопроводности 0,023-0,030 Вт/м) и имеет отличную клеящую способность. Если другие пенопласты употребляются только в виде готовых плит, то пенополиуретан способен формировать любую законченную конструкцию. Будь это простое напыление на стену или заполнение пространства между какими либо обкладками.

Напыление пенополиуретана на данный момент является самым эффективным способом теплоизоляции. Этот уникальный материал обладает минимальной теплопроводностью из всех известных человеку изоляционных материалов. Использование ППУ изоляции в России заметно ниже, чем в Европе или Соединенных Штатах Америки, но его популярность на рынке теплоизоляционных материалов России заметно растет.

Во-первых, пенополиуретан – самый лучший теплоизолятор. Его коэффициент теплопроводности меньше любого традиционно используемого материала, будь то пенобетон, пенополистирол (пенопласт), минеральная вата или какой-либо другой современный материал. Для примера, можно привести факт, что изоляции из ППУ толщиной в 2 сантиметра эквивалентна 50 сантиметровой кирпичной кладке. Таким образом, используя ППУ, можно заметно экономить на толщине теплоизоляции. Во-вторых, пенополиуретан – очень долговечный материал. Срок службы ППУ теплоизоляции составляет 30 лет, а если покрытие будет защищено от действия солнечного света, то срок эксплуатации увеличивается до 50 лет.

Процесс напыления пенополиуретана происходит следующим образом: компоненты ППУ системы тщательно смешиваются в нужной пропорции с помощью специального пеногенератора и под давлением распыляются оператором через пистолет-распылитель. Напыляемая смесь моментально вспенивается, увеличиваясь в объеме, и застывает, образуя твердое теплоизоляционное покрытие с самым низким коэффициентом теплопроводности.

Еще одним достоинством напыления пенополиуретана является тот факт, что можно осуществлять теплоизоляцию объектов любой сложной конфигурации, чего не позволяют традиционные материалы. Пенополиуретан достаточно легкий и не утяжеляет общую конструкцию.

Напыление пенополиуретана дает изоляционное покрытие без швов и стыков, а значит покрытие лишенное так называемых “мостиков холода”. Сам процесс напыления не занимает много времени, так, к примеру бригада из двух операторов за рабочую смену способна осуществить напыление до 300 м.кв.

Выгода очевидна – выбор за вами!

Звоните и наши специалисты ответят на все ваши вопросы!

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Что такое пенополиуретан? | Европур

Гибкий пенополиуретан помогает обеспечить комфорт каждому, каждый день.

Наиболее известен тем, что поддерживает наше тело большую часть дня в матрасах, мягкой мебели и автомобильных сиденьях. Что иногда менее известно, так это то, что мы пользуемся преимуществами сотен изделий из пенополиуретана, даже не замечая этого. Его применение практически безгранично: от небольших, но необходимых предметов, таких как губки на кухне, медицинские перевязочные материалы, до больших фильтров и систем звукоизоляции, которые поддерживают чистоту и тишину в нашей среде.

Полиуретан является ведущим представителем широкого и весьма разнообразного семейства полимеров или пластиков. Полиуретан может быть твердым или иметь открытую ячеистую структуру, и в этом случае его называют пеной… а пены могут быть гибкими или жесткими.

В качестве простого объяснения, производители производят пенополиуретан путем взаимодействия полиолов и диизоцианатов, оба продукта получают из сырой нефти. Для производства высококачественных продуктов из пенополиуретана необходим ряд добавок, в зависимости от области применения пены.

Каждый вид пенополиуретана имеет множество применений:

  • EUROPUR представляет производителей гибких пенополиуретановых блоков, используемых в приложениях, представленных на этом сайте (постельные принадлежности, мебель, автомобили и многие другие).
  • Некоторые гибкие пенополиуретаны также формуются, особенно для использования в автомобильной промышленности, в основном для автомобильных сидений. Для получения дополнительной информации о применении формованных пеноматериалов посетите веб-сайт Euro-Moulders, европейской ассоциации производителей формованных деталей из полиуретана для автомобильной промышленности.
  • Жесткие пенопласты в основном используются для теплоизоляции зданий и входят в компетенцию нашей партнерской организации PU Europe, которая разработала веб-сайт, специально предназначенный для ответов на все вопросы по теплоизоляции зданий пенополиуретаном.

Узнайте больше о различных областях применения полиуретана из приведенного ниже видео, разработанного ISOPA, Европейской ассоциацией производителей диизоцианатов и полиолов. Для получения более подробной информации обо всех областях применения полиуретанов посетите страницу Полиуретаны.орг

 

Разработка одностадийного процесса производства пеностружечных плит с использованием жесткого пенополиуретана :: БиоРесурсы

Шалбафан, А., Чайдаррех, К.С., и Веллинг, Дж. (2016). «Разработка одностадийного процесса производства пеностружечных плит с использованием жесткого пенополиуретана», BioRes. 11(4), 9480-9495.
Abstract

Был разработан смоделированный одностадийный процесс производства пеностружечных плит с использованием жесткого полиуретана в качестве внутреннего слоя.Результаты показали, что различные методы, используемые для разделения поверхностного слоя (несмолистые частицы и распыленная вода) и впрыска пены (открытая система и закрытая система), не оказали влияния на характеристики панелей. Механические свойства (например, прочность на изгиб и прочность внутреннего соединения) в основном зависят от толщины поверхностного слоя, в то время как на водопоглощение и извлечение кромочного винта влияет структура ячеек пенопласта. Использование распыленной воды для разделения поверхностного слоя удвоило эмиссию формальдегида (ФЭ) панелей.Добавление мочевины (в расчете на 10% сухой смолы) к распыляемой воде оказало положительное влияние на снижение конечного КЭ. Кроме того, увеличение толщины поверхностного слоя имело положительную линейную зависимость от КЭ.

Загрузить PDF
Полный текст статьи

Разработка одностадийного процесса производства пеностружечных плит с использованием жесткого пенополиуретана

Али Шалбафан, a, * Камран Чупани Чайдарре, a и Йоханнес Веллинг, b

Разработан смоделированный одностадийный процесс производства пеностружечных плит с использованием жесткого полиуретана в качестве внутреннего слоя.Результаты показали, что различные методы, используемые для разделения поверхностного слоя (несмолистые частицы и распыленная вода) и впрыска пены (открытая система и закрытая система), не оказали влияния на характеристики панелей. На механические свойства (например, ,  прочность на изгиб и прочность внутреннего соединения) в основном влияла толщина поверхностного слоя, тогда как на водопоглощение и извлечение кромочного винта влияла ячеистая структура пенопласта. Использование распыленной воды для разделения поверхностного слоя удвоило эмиссию формальдегида (ФЭ) панелей.Добавление мочевины (в расчете на 10% сухой смолы) к распыляемой воде оказало положительное влияние на снижение конечного КЭ. Кроме того, увеличение толщины поверхностного слоя имело положительную линейную зависимость от КЭ.

Ключевое слово: Пеностружечные плиты; Легкий; сэндвич; Полиуретан; Жесткий пенопласт

Контактная информация: a: Кафедра науки и технологии древесины и бумаги, Факультет природных ресурсов и морских наук, Университет Тарбиат Модарес, Нур, Иран; b: Институт исследований древесины Тюнена, 21031 Гамбург, Германия; * Автор, ответственный за переписку: Али[email protected]

ВВЕДЕНИЕ

Сэндвич-конструкции демонстрируют многообещающие легкие характеристики для использования в морской и авиационной промышленности и используются в течение десятилетий (Gruenewald et al . 2015). Кроме того, легкие плиты оказывают значительное влияние на снижение общих выбросов парниковых газов (Feifel et al . 2013). Использование сэндвич-стратегии в мебельной промышленности недостаточно развито из-за трудоемких производственных методов, которые до сих пор препятствуют широкому применению.Вторым важным этапом изготовления сэндвич-конструкций является соединение сборных обшивок и легкого внутреннего слоя. Основными методами производства (которые уже представлены на рынке) являются либо периодический процесс, при котором предварительно изготовленные слои склеиваются и собираются вместе, либо процесс, при котором пенообразующая жидкость для формирования материала сердцевины вводится между двумя предварительно изготовленными лицевыми слоями ( Allen, 1969; Li, и др., , 2014). Недостатками этих процессов являются отсутствие одновременного производства всех слоев вместе и некоторые ограничения, касающиеся технологии производства.

Среди всех процессов одностадийный процесс ( вспенивание на месте ) демонстрирует большой потенциал для упрощения производственного процесса, а также для соединения оболочек сэндвичей и сердцевины (Зенкерт, 1997). Людтке (2011) и Шалбафан и др. . (2012) показали, что одностадийный процесс формирования сэндвич-структур имеет большой потенциал для производства легких пеностружечных плит. Характеристики материалов внутреннего слоя, например. , их термореактивная или термопластичная природа создают проблемы в одностадийном производственном процессе.В случае термопластичных материалов внутреннее охлаждение для стабилизации панели необходимо на заключительном этапе производства в прессе. Шалбафан и др. . (2012) упомянули, что материалы внутреннего слоя должны иметь расширяемую твердую гранулированную форму для использования в одностадийном процессе производства пеностружечных плит. С другой стороны, использование термореактивных вспененных материалов в качестве материалов внутреннего слоя не требует внутреннего охлаждения, но такие материалы (расширяющиеся термореактивные твердотельные грануляты), отвечающие требованиям одностадийного производственного процесса, еще не доступны на рынке.

Полиуретан (PU) представляет собой полимер, состоящий из органических звеньев, соединенных уретановыми связями. Большинство используемых полиуретанов представляют собой термореактивные полимеры, которые не требуют охлаждения для стабилизации (Sonnenschein and Koonce 2012). Полиуретаны обычно образуются в результате реакции между полиольными (PO) и изоцианатными (ISO) компонентами и имеют жидкую фазу перед вспениванием, что представляет собой проблему для вспенивания на месте  . Различные пенополиуретаны (мягкие, эластомерные и жесткие) могут быть получены в зависимости от типа полиолов, используемых для приготовления пены (Ionescu 2005).Полиолы с числом ОН от 300 до 500 предпочтительно используются для изготовления жестких пенополиуретанов, которые представляют собой полиэфирполиолы и полиэфирполиолы. Жесткие пенополиуретаны могут производиться с плотностью от 40 до 1000 кг/м 3 , в зависимости от их полиольной структуры. Низкая плотность (< 60 кг/м 3 ) подходит для изоляции, а более высокая плотность (> 500 кг/м 3 ) подходит для декоративных целей (Ionescu 2005). Пенополиуретаны высокой плотности могут иметь отличные характеристики в различных областях применения, но эффект легкости, необходимый для сэндвич-структур, в этих пенопластах больше не существует.Для получения легких древесных панелей средний слой должен иметь значительно меньшую плотность (< 300 кг/м 3 ), чем обычные панели. Когда плотность сердцевинного слоя ниже, достигается формирование более легких панелей. Смесь двух разных полиолов (используемых для изоляционных и декоративных целей) может обеспечить как легкость конструкции, так и отличные характеристики пены.

В этом исследовании два разных полиола, один из которых обычно используется для изоляции, а другой — для декоративных целей, смешивали вместе для достижения желаемой плотности пены и лучшей удобоукладываемости.Целью данного исследования является производство пеностружечных плит с имитацией одноэтапного процесса (с учетом проблем, упомянутых выше) с использованием жесткого полиуретана в качестве внутреннего слоя. Для моделирования одностадийного производственного процесса необходимо использовать методы разделения поверхностных слоев. Таким образом, было изучено влияние различных методов, используемых для разделения поверхностного слоя и впрыска пены в моделируемом одностадийном процессе. Также были проанализированы механические и физические свойства изготовленных таким образом панелей.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ

Материалы

Обычные тонкие древесные частицы, в основном бук и тополь (≤ 2 мм), использовались для лицевых слоев и поставлялись местным заводом по производству древесно-стружечных плит в Иране. Частицы смешивали с карбамидоформальдегидной (UF) (12%) смолой (Amol Resin Ltd., Иран) и сульфатом аммония (1%) в качестве отвердителя. UF-смола имела содержание твердого вещества и pH 62% и 7,1 соответственно. Целевая плотность поверхностного и придонного слоев поддерживалась постоянной и составляла 700 кг/м 3 .Варьировалась толщина поверхностного слоя (3, 4 и 5 мм для каждого из двух лицевых слоев) и, соответственно, изменялась соответствующая плотность панели (300, 370 и 440 кг/м 3 ).

Смесь полиэфирполиолов (Купа 501) и полиэфирполиолов (Купа 150) смешивали с полимерным метилендифенилдиизоцианатом (pMDI) для приготовления сердцевинного слоя. Используемые химикаты были поставлены компанией Jazb Setareh Co., Иран. Целевая плотность подготовленного основного слоя поддерживалась постоянной и составляла 120 кг/м 3 .

Подготовка образцов для испытаний

Плиты с наполнителем из пенопласта (толщиной 19 мм) были изготовлены с помощью смоделированного одноэтапного процесса, состоящего из четырех последовательных этапов. Панели были изготовлены с различной толщиной поверхностного слоя 3, 4 и 5 мм, соответственно толщина внутреннего слоя пенопласта варьировалась как 13, 11 и 9 мм соответственно. Процесс, использованный в этом исследовании, описан на рис. 1. В идеальном промышленном одностадийном производственном процессе используются четыре последовательных этапа: уплотнение поверхностного слоя, разделение поверхностного слоя, впрыск пены и стабилизация панели.Можно констатировать, что наиболее сложными этапами являются срыв поверхностного слоя и нагнетание пены. Поэтому применялись различные методы разделения слоев и нагнетания пены, чтобы определить их эффективность на таких сложных этапах.

Рис. 1.  Разработка технологии производства пеностружечных плит в промышленном масштабе

Показанный одноэтапный производственный процесс (рис. 1) был впервые смоделирован в лабораторных условиях.Сначала два поверхностных слоя (после осмоления частиц и формирования мата) уплотняли до отверждения УФ-смолы (в конце секции прессования). Затем поверхностные слои были разделены в лабораторных масштабах благодаря используемым методам разделения. После формирования нижнего слоя и перед формированием лицевого слоя применялись различные методы разделения с использованием либо несмоляных древесных частиц, либо метода распыления воды. В качестве разделительного материала между двумя слоями использовали обычные мелкие непропитанные древесные частицы (400 г/м 2 ).Количество распыляемой воды поверх нижнего слоя составляло 60 г/м 2  для образования паровой массы (на этапе подготовки поверхностных слоев) между двумя слоями для разделения слоев. Большее количество распыляемой воды, возможно, повлияет на пенообразование и связь между поверхностными слоями. Следовательно, необходимо поддерживать уровень распыляемой воды как можно ниже. Для удаления не пропитанных смолой древесных частиц или плохо связанных частиц между поверхностью и нижним слоем использовали отсос (пылесос) после отделения поверхностного слоя, но до этапа впрыска пены.

На этапе впрыска пены также использовались два разных метода; для этой цели использовалась либо деревянная рама (закрытая система), либо четыре небольших деревянных кубика (открытая система). Высота деревянного каркаса и деревянных кубиков была такой же, как толщина слоя пенопласта (13, 11 или 9 мм), и они располагались поверх нижнего слоя. Затем на нижний слой нагнетали (заливали) смесь компонентов пены и, соответственно, поверх нее сразу же укладывали верхний поверхностный слой.После этого вся сборка была помещена на второй пресс (без зон нагрева) для сохранения желаемой толщины панели (стабилизация панели). На рис. 2 показан смоделированный одноэтапный процесс производства пенопластовых панелей в лабораторных условиях.

Таблица 1 показывает состав переменных панели. Чтобы подтвердить влияние методов разделения лицевого слоя на свойства панелей, эталонные образцы (с использованием периодического процесса) также были изготовлены без каких-либо методов разделения (где каждый поверхностный слой изготавливался отдельно).

Таблица 1. Технологии производства пеностружечных плит

*   Непропитанные древесные частицы, используемые между нижним и поверхностным слоями.

**   Распыленная вода, используемая поверх нижнего слоя.

Пенообразователи

Полиэфирполиол на нефтяной основе (Купа 501) и полиэфирполиол (Купа 150) использовали после определения их гидроксильного числа (450 мг КОН/г и 306 мг КОН/г соответственно) и содержания воды (0.15% и 0,1% соответственно). Сводка типичных физических и химических свойств обоих полиолов (от поставщиков) приведена в таблице 2. Химические вещества полимерный метилендифенилдиизоцианат (pMDI), силиконовое поверхностно-активное вещество – полисилоксановый эфир, катализатор – диметилциклогексиламин и вспенивающий агент – ГФУ R-141b использовали в готовом виде. Содержание NCO-групп в pMDI составило 31% (согласно паспорту поставщика).

Таблица 2. Физические и химические свойства полиолов

* Ароматический полиэфирполиол.

** Экспериментально проверенные значения.

Таблица 3. Составы и реакционная способность жестких пенополиуретанов

Процедура приготовления жесткого пенополиуретана представлена ​​в таблице 3. Он был приготовлен двухстадийным методом. Полиолы смешивали с катализатором, поверхностно-активным веществом и пенообразователем для получения гомогенной смеси в соответствии с процедурой приготовления. Затем смесь полиолов смешивали с pMDI (примерно 10 с) перед инъекцией.Данные о реакционной способности жесткого пенополиуретана были получены в результате «испытания чашкой» и представлены в таблице 3 (Ionescu 2005).

Характеристики панелей

Чтобы охарактеризовать новые произведенные панели и изучить влияние различных методов разделения слоев и впрыска полиуретана, а также влияние толщины поверхностного слоя, были проведены механические и физические испытания. Прочность на изгиб (EN 310 (1993 г.)), прочность внутреннего соединения (EN 319 (1993 г.)) и сопротивление извлечению торцевого/краевого винта (EN 13446 (2002 г.)) определяли в качестве основных механических свойств.Физическое поведение (EN 317 (1993)) панелей характеризовали путем измерения тенденции набухания по толщине и водопоглощения после длительного времени выдержки (до 786 часов после погружения в воду). Из каждого варианта панели готовили по три повтора. Три образца каждой повторности ( n  = 9) были случайным образом отобраны и протестированы. Перед испытанием все образцы кондиционировали в климатической камере при относительной влажности 65 % и температуре 20 °С до достижения постоянной массы. Физические испытания проводились на неотшлифованных образцах.

Измерение выбросов формальдегида

Чтобы лучше понять свойства этих новых пеностружечных плит, было проведено испытание на выделение формальдегида. Влияние толщины поверхностного слоя и распыляемой воды (для разделения слоев) на эмиссию формальдегида панелями исследовали методом колбы (EN717-3 (1996)). Раствор мочевины и воды использовался для распыления в качестве метода разделения поверхностного слоя для контроля выделения формальдегида.Количество используемой мочевины составляло примерно 10% в расчете на содержание твердого вещества смолы для одного лицевого слоя. Более подробная информация о вариантах панелей, используемых для выделения формальдегида, представлена ​​в таблице 4.

Таблица 4. Переменные панели , используемые для измерения выбросов формальдегида

* Каждый поверхностный слой изготавливался отдельно (контрольный образец).

** Для разделения поверхностных слоев использовали раствор мочевины и воды.

Статистический анализ

Двусторонний дисперсионный анализ (ANOVA) механических и физических свойств был выполнен с помощью программного обеспечения Statistical Package for the Social Science (программное обеспечение SPSS, IBM, США). Статистические различия между вариациями оценивали путем множественных сравнений на основе теста Дункана из-за однородности дисперсий. Парный Т-критерий также применялся для сравнения значений различных методов разделения и закачки. Статистическая значимость была установлена ​​на уровне P < 0.05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Влияние методов разделения поверхностного слоя

Одним из важнейших этапов разработки одностадийного процесса производства пенопластовых панелей является разделение поверхностного и нижнего слоев для впрыска пены. Влияние двух различных методов разделения (несмоляные частицы и распыленная вода) на прочность при изгибе (MOR) и значения внутренней связи (IB) представлены на рис. 3. Значения обоих свойств (MOR и IB) для не- при использовании смолистых частиц были немного выше, чем при использовании распыляемой воды, но такие различия не были признаны статистически значимыми.На прочность на изгиб больше всего влияли плотность панели и качество поверхностного слоя, которое было примерно одинаковым для обоих типов панелей. На значения внутреннего сцепления в панелях с пенопластовым сердечником влияло качество интерфейса (лицевой слой-сердцевина) (Шалбафан и др. . 2013b). В случае метода распыления воды между поверхностным и нижним слоями образуется масса водяного пара, которая влияет на отверждение УФ-смолы на частицах, образующих внутренние стороны лицевых слоев.Слабые внутренние поверхности приводят к снижению значений прочности внутренней связи. Кроме того, более высокое содержание влаги в мате (в случае распыления воды) также может привести к уменьшению сшивания клея и, соответственно, к ослаблению склеивания (Roffael 1993).

Рис. 3.  Влияние методов разделения поверхностного слоя на прочность на изгиб и прочность внутреннего соединения

На рис.3. Результаты показали, что эталонные образцы имели значительно более высокие значения MOR и IB, чем образцы, полученные в непрерывных процессах. Как упоминалось ранее, качество поверхностного слоя из-за более плотного поверхностного слоя было причиной более высоких значений MOR в эталонных образцах. Для получения эталонных образцов методика разделения не использовалась. Следовательно, отсутствие слабосвязанных частиц привело к лучшей адгезии с компонентами пенопласта. Некоторые слабые и плохо связанные частицы всегда будут присутствовать на внутренних поверхностях слоев в случае несмоляных древесных частиц и методов разделения распылением воды, которые влияют на значения внутренней связи.Эти слабые частицы отсутствовали в эталонных образцах. Хотя эталонные образцы имели более высокие MOR и IB, чем панели из пенопласта, они не могут быть предпочтительными в мебельной промышленности из-за процесса серийного производства (Shalbafan et al . 2013b).

Следует отметить, что минимальные требования к значениям IB в соответствии с EN312/P2 были выполнены для всех вариантов панели. Хотя MOR почти на 30 процентов меньше, чем EN312/P2 для панелей, изготовленных с помощью разработанного одностадийного процесса, он все еще находится в желаемом диапазоне для специальных применений.

Влияние методов разделения поверхностного слоя на извлечение торцевого винта (FSW) и извлечение краевого винта (ESW) представлено на рис. 4. Результаты показали, что методы разделения не оказали существенного влияния на FSW и ESW. На СТП влияло качество поверхностного слоя, которое было примерно одинаковым для обоих методов. На ESW влияла структура пены, которая также была одинаковой для обоих методов из-за одинакового состава пены.

FSW эталонных образцов была значительно выше, чем у панелей, изготовленных с помощью одноэтапного производственного процесса, поскольку они имели лучшее качество поверхности и нижнего слоя.ESW существенно не изменился у эталонных образцов, потому что компоненты пены оставались постоянными во всех вариантах панелей.

Рис. 4.  Влияние методов разделения поверхностных слоев на извлечение торцевых и краевых винтов

Влияние методов нагнетания пены

Для нагнетания пены между разделенными слоями использовались две разные технологии (закрытая и открытая системы).Влияние методов впрыска на прочность на изгиб и значения внутренней связи показано на рис. 5. Результаты показали, что различные системы впрыска не влияют на значения прочности на изгиб и прочности на внутреннюю связь. Следует отметить, что из-за высокой вязкости и очень короткого времени расслоения (25 с) пенообразующей смеси впрыскиваемая (наливаемая) пенная смесь не выливалась со стенок образца при открытом впрыске. Кроме того, визуальное наблюдение показало, что смесь ПУ в основном перемещалась в направлении высоты (направление подъема), а ее боковые перемещения были довольно низкими.Полимерный изоцианат (pMDI) добавляли к смеси полиолов только перед инъекцией. Смесь перемешивали в течение примерно 10 с и сразу же выливали поверх нижнего слоя. Сверление смеси происходило сразу после заливки пены (нагнетания), излияния пены не наблюдалось. В итоге можно предположить, что системы впрыска пены не оказывают существенного влияния на процесс пенообразования и, соответственно, на свойства панели.

Рис.5.  Влияние методов впрыска пены на значения прочности на изгиб и прочности внутреннего соединения

На рис. 6 представлены результаты значений вытягивания торцевых и краевых винтов для панелей, изготовленных с использованием различных систем впрыска пены.

Рис. 6.  Влияние методов впрыска пены на извлечение торцевого и краевого винтов

Результаты показали, что значения FSW и ESW не сильно изменились при смене систем подачи пены.Значения торцевого винта в основном зависят от качества поверхностных слоев, которое было одинаковым для обоих вариантов (Шалбафан и др. . 2013b). Значения кромочного винта зависят от процедуры вспенивания и полученной структуры пены. Таким образом, можно сделать вывод, что структура пены в обеих системах впрыска практически одинакова, так как значения ESW были почти сопоставимы.

Влияние толщины слоя

Плотность панелей и влажность панелей после двухнедельного кондиционирования (при 20   °C и относительной влажности 65 %) представлены в таблице 5.Толщина панели осталась неизменной (19 мм), а толщина поверхностного слоя увеличилась с 3 до 5 мм. Следовательно, плотность панели была увеличена за счет увеличения толщины поверхностного слоя с 3 (302 кг/м 3 ) до 5 мм (439 кг/м 3 ). Содержание влаги было выше в панелях с более толстыми поверхностными слоями, поскольку в более толстых панелях содержится больше гигроскопичных материалов.

Таблица 5. Плотность панели и влажность

*Числа в скобках — стандартное отклонение

Влияние толщины поверхностного слоя на свойства панели (MOR и IB) показано на рис.7. Несколько увеличились значения MOR: с 9,5 МПа для панелей толщиной 3 мм до 10,5 МПа для поверхностных слоев панелей толщиной 5 мм. Толщина, плотность и структура каждого слоя пенопластовых панелей были наиболее важными факторами, влияющими на прочность на изгиб (Vinson 2005; Link  и др. , 2011). Плотность панелей была увеличена за счет увеличения толщины поверхностного слоя с 3 мм (300 кг/м 3 ) до 5 мм (440 кг/м 3 ). Эта повышенная плотность панели привела к увеличению прочности на изгиб.Также можно заметить, что древесина стала более жесткой и прочной, чем полимерный основной материал. Утолщение поверхностных слоев сопровождалось уменьшением толщины внутреннего слоя пенопласта с 13 до 9 мм, и, соответственно, были получены более высокие значения MOR. Чен и Ян (2012) также обнаружили, что уменьшение отношения толщины сердцевины слоя обшивки приводит к увеличению свойств сэндвич-панелей на изгиб.

Значения прочности внутренней связи снизились, когда толщина поверхностного слоя была увеличена с 3 мм (0.46 Н/мм 2 ) до 5 мм (0,17 Н/мм 2 ). Шалбафан и др. . (2012) упомянули, что преобладающим фактором, влияющим на значения прочности внутреннего сцепления панелей с пенопластом, является качество интерфейса между лицевой стороной и сердцевиной. Образцы, изготовленные с толщиной лицевой стороны 3 мм, разрушились в лицевом слое очень близко к границе раздела, тогда как для образцов с толщиной лицевой стороны 5 мм разрушение произошло в середине поверхностных слоев. Как упоминалось ранее, масса водяного пара, образующаяся между поверхностным и нижним слоями, влияет на сшивание клея и, соответственно, еще больше ослабляет склеивание в более толстых поверхностных слоях (Roffael 1993).

Рис. 7.  Влияние толщины поверхностных слоев на прочность на изгиб и значения внутренней связи

Значения выноса торцевого и краевого шурупов для панелей с различной толщиной поверхностного слоя показаны на рис. 8. Результаты показали, что FSW линейно увеличивается с увеличением толщины поверхностного слоя. FSW увеличивается почти до 30% на каждый дополнительный миллиметр толщины поверхностного слоя.Значения извлечения кромочного винта существенно не изменились, и значения ESW, безусловно, также зависели от состава пены, но они оставались постоянными для всех вариантов панелей.

Рис. 8.  Влияние толщины поверхностного слоя на извлечение торцевых и кромочных винтов

Влияние толщины поверхностного слоя на набухание и водопоглощение по толщине при времени выдержки до 786 ч представлено на рис.9. Значения набухания по толщине были выше для панелей с более толстыми поверхностными слоями. Значения TS почти достигают максимального уровня (от 5% до 7%) примерно через 48 часов замачивания. После этого увеличение TS резко уменьшилось до достижения 786 ч времени выдержки, при этом TS существенно не изменилась. На TS панелей с пенопластом влияет толщина поверхностного слоя (Ludtke 2011). Похоже, что деревянные частицы были насыщены после короткого времени (48 часов) замачивания, и это состояние не меняется при продлении замачивания до 786 часов (Шалбафан и др. .2013а). Следует также учитывать, что внутренний слой пены не влияет на набухание по толщине из-за своей гидрофобной природы.

На рисунке 9B показаны значения водопоглощения панелей. Значения водопоглощения (WA) значительно увеличились при увеличении толщины лицевого слоя с 3 до 5 мм. Значения WA также неуклонно увеличивались для всех панелей во время замачивания (от 2 до 786 ч), но скорость поглощения воды варьировалась в зависимости от времени погружения. Интенсивное поглощение можно наблюдать в течение начального периода замачивания (48 ч), и почти линейный тренд можно наблюдать при более длительном времени замачивания (от 48 до 786 ч).Большая часть воды (> 60%) была поглощена в течение начального периода (48 ч) замачивания. На значения WA в панелях с пенопластом влияли поверхностный слой (толщина и плотность) и структура ячеек пены (пустоты между ячейками и дробленые ячейки) (Sabbahi and Vergnaud 1993; Link et al . 2011). Следовательно, сравнивая части A и B на рис. 9, можно утверждать, что поверхностные слои являются преобладающими факторами, влияющими на WA в течение начального периода выдержки (48 ч). Вода в основном поглощается как пустотами между ячейками пены, так и раздробленными ячейками при более длительном времени замачивания (от 48 до 786 ч).Также стоит отметить, что WA не прекращается даже после 786 часов выдержки, что свидетельствует о том, что вода медленно, но неуклонно проникает во внутренние пустоты образцов (Schwartz et al . 1989).

Измерение выбросов формальдегида

Эмиссия формальдегида (ФЭ) из пенопластовых панелей определялась колбовым методом, как показано на рис. 10. Результаты показали, что ФЭ линейно увеличивалась при увеличении толщины поверхностного слоя от 3 до 5 мм (коды C, D, и Е).Каждый дополнительный миллиметр толщины поверхностного слоя приводит к увеличению КЭ на 19%. Большее количество древесных частиц и смолы, используемых для увеличения толщины поверхностного слоя, приводит к более высокому выделению формальдегида (Петерсен и др. , 1972).

Использование методов разделения поверхностного слоя ( например, , распыление воды или несмоляные частицы) является одним из наиболее важных производственных этапов в одноэтапном процессе производства панелей с пенопластом. Следовательно, чтобы понять влияние методов разделения (распыление воды) на КЭ, панель, полученную с помощью одностадийного процесса (код C), сравнивали с эталонной панелью (код F).Результаты показали, что КЭ панелей, изготовленных с помощью смоделированного одностадийного процесса, почти удвоился по сравнению с эталонными панелями. Причину этого можно увидеть в распыленной воде (60 г/м 2 ), используемой для разделения поверхностного слоя. Петерсен и др. . (1972) установили, что содержание влаги в мате из ДСП влияет на КЭ производимых панелей. Для контроля эмиссии формальдегида производимых панелей применялся раствор мочевины и воды (код К) для разделения поверхностного слоя.Сравнение кодов C и K показало, что добавление мочевины вдвое (приблизительно на 50%) снижает FE панелей, изготовленных в одностадийном производственном процессе. Мочевина является одним из самых эффективных и в то же время самых дешевых поглотителей формальдегида (Ashaari et al . 2016; Boran et al . 2011) на рынке. Колочный метод подходит только для внутреннего производственного контроля древесных плит. Следовательно, официальные предельные значения не были опубликованы.

Рис.10.  Выбросы формальдегида пенопластовыми панелями

ВЫВОДЫ

  1. Это исследование показало, что пеностружечные плиты с наполнителем из жесткого полиуретана в качестве внутреннего слоя можно производить в моделируемом одностадийном производственном процессе.
  2. Исследование показало, что методы производства (методы разделения и впрыска) не оказывают существенного влияния на характеристики панелей, но свойства эталонных панелей и панелей, полученных с помощью смоделированного процесса, значительно различались.Значения MOR, IB и FSW были значительно выше у контрольных панелей из-за лучшего качества их поверхностного слоя.
  3. Увеличение толщины поверхностного слоя (с 3 до 5 мм) увеличивает значения MOR и FSW и приводит к значительному снижению IB. TS и WA также были повышены за счет увеличения толщины поверхностных слоев.
  4. TS и WA были интенсивными в течение начального периода замачивания (48 ч), а затем замедлились. Результаты показали, что поверхностные слои были почти насыщены после начального времени выдержки, что отражалось в чрезвычайно низком значении TS после начального времени выдержки.Однако вода все еще поглощалась в конце времени замачивания (до 786 ч), поскольку она мигрирует в пустоты между ячейками пены.
  5. Увеличение толщины поверхностного слоя повышает КЭ образцов. Распыление воды в качестве метода разделения почти удваивает FE из образцов, что можно контролировать, добавляя мочевину в распыленную воду.
  6. В целом, древесно-стружечные плиты с наполнителем из пенополиуретана показали хороший потенциал для использования в мебельной промышленности. Потребуются дальнейшие исследования состава полиуретана для улучшения структуры пены, что может соответственно повлиять на характеристики панели.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы хотят выразить признательность Иранскому национальному научному фонду (INSF) за финансовую поддержку этого исследования в рамках гранта №. 93012950.

ССЫЛКИ

Аллен, Х.Г. (1969). Анализ и проектирование конструкционных сэндвич-панелей , Pergamon Press, Оксфорд, Великобритания.

ASTM D4672 – 12 (2012 г.). «Стандартные методы испытаний полиуретанового сырья: определение содержания воды в полиолах», ASTM International, Западный Коншохокен, Пенсильвания, США.

ASTM D4699-03 (2013). «Стандартный метод испытаний плотности вибрационной упаковки крупных сформированных частиц катализатора и носителя катализатора», ASTM International, Западный Коншохокен, Пенсильвания, США.

ASTM D4890-13 (2013). «Стандартные методы испытаний полиуретанового сырья: определение цвета полиолов по методу Гарднера и АРНА», ASTM International, Уэст-Коншохокен, Пенсильвания, США.

ASTM D4878-15 (2015). «Стандартные методы испытаний полиуретанового сырья: определение вязкости полиолов», ASTM International, Западный Коншохокен, Пенсильвания, США.

ASTM D4274-16 (2016). «Стандартные методы испытаний полиуретанового сырья: определение гидроксильных чисел полиолов», ASTM International, Уэст-Коншохокен, Пенсильвания, США.

Ашари, З., Ли, А. М. Х., Азиз, М. Х. А., и Нордин, М. Н. (2016). «Добавление гидроксида аммония в качестве поглотителя формальдегида для древесины сесендук ( Endospermum diadenum ), пропитанной фенольными смолами», Eur. Дж. Вуд Вуд Прод . 74(2), 277-280. DOI: 10.1007/s00107-015-0995-9

Боран, С., Уста, М., и Гуэмуэская, Э. (2011). «Уменьшение выделения формальдегида из панелей из древесноволокнистых плит средней плотности, полученных путем добавления различных аминовых соединений в мочевиноформальдегидную смолу», Int. Дж. Адхес. Адгезив.  31(7), 674–678. DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2011.06.011

Чен З. и Ян Н. (2012). «Исследование модулей упругости сэндвич-панелей с сотовым заполнителем из крафт-бумаги», Compos. Часть B-Eng.  43, 2107-2114. DOI: 10.1016/j.compositesb.2012.03.008

ЕН 310 (1993).«Деревянные панели – Определение модуля упругости при изгибе и прочности на изгиб», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

ЕН 310 (2010 г.). «ДСП. Спецификации», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

ЕН 317 (1993). «Стружечные и древесноволокнистые плиты. Определение набухания по толщине после погружения в воду», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

ЕН 319 (1993). «Стружечные и древесноволокнистые плиты. Определение предела прочности при растяжении перпендикулярно плоскости плиты», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

ЕН 323 (1993). «Древесные панели — определение плотности», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

ЕН 320 (1993). «ДВП. Определение сопротивления осевому вытягиванию винта», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

ЕН 717-3 (1996). «Деревянные панели. Определение выделения формальдегида – Часть 3: Выделение формальдегида колбовым методом», Европейский стандарт, Брюссель, Бельгия.

ЕН 13446 (2002 г.).«Деревянные панели. Определение способности выдергивания крепежных изделий», Европейский стандарт, Брюссель, Бельгия.

Фейфель, С., Поганец, В. Р., и Шебек, Л. (2013). «Использование легких плит для сокращения выбросов в атмосферу в деревообрабатывающей промышленности Германии — перспектива?», Environ. науч. Евро.  25, 5.  DOI:  10.1186/2190-4715-25-5

Грюневальд, Дж., Парлевлиет, П., и Альтштадт, В. (2015). «Производство сэндвич-конструкций из термопластичных композитов; Обзор литературы», J.Термопласт. Компос . DOI: 10.1177/0892705715604681

Ионеску, М. (2005). Химия и технология полиолов для полиуретанов , Rapra Technology Limited, Великобритания.

Ли, Дж., Хант, Дж. Ф., Гонг, С., и Цай, З. (2014). «Высокопрочные сэндвич-панели на древесной основе, армированные стекловолокном и пеной», BioResources  9(2), 1898-1913. DOI: 10.15376/biores.9.2.1893-1913

Линк, М., Колбич, Ч., Тонди, Г., Эбнер, М., Виланд, С., и Петучнигг, А.(2011). «Пены на основе танинов, не содержащие формальдегида, и их использование в качестве легких панелей», BioResources  6(4), 4218-4228. DOI: 10.15376/biores.6.4.4218-4228

Людтке, Дж. (2011). «Разработка и оценка концепции непрерывного производства легких панелей, содержащих полимерную сердцевину и облицовочные панели из древесных материалов»,   докторская диссертация, Гамбургский университет, Гамбург, Германия.

Петерсен Х., Рейтер В., Эйзеле В. и Виттманн О. (1972). «Zur Formальдегидab-spaltung bei der Spanplattenerzeugung mit Harnstoff-Formальдегид-Bindermitteln», Holz Roh Werkst. 31(12), 463-469. DOI: 10.1007/BF02613831

Рофаэль, Э. (1993). Формальдегид из ДСП и других древесных плит , Институт лесных исследований Малайзии (FRIM), Куала-Лумпур, Малайзия.

Саббахи, А., и Верно, Дж. М. (1993). «Поглощение воды пенополиуретаном. Моделирование и эксперименты», евро. Полим. J.  29(9), 1243–1246. DOI: 10.1016/0014-3057(93)-9

Шалбафан, А., Веллинг, Дж., и Людтке, Дж. (2012). «Влияние параметров обработки на механические свойства легких сэндвич-панелей с пенопластом», Wood Mater.науч. англ. 7(2), 69-75. DOI: 10.1080/17480272.2012.661459

Шалбафан, А., Веллинг, Дж., и Людтке, Дж. (2013a). «Влияние параметров обработки на физические и структурные свойства легких сэндвич-панелей с пенопластом», Wood Mater. науч. англ. 7(2), 69-75. DOI: 10.1080/17480272.2012.684704

Шалбафан, А., Людтке, Дж., Веллинг, Дж., и Фрювальд, А. (2013b). «Физиомеханические свойства сверхлегких пеностружечных плит: разная плотность сердцевины», Holzforschung  67(2), 169-175.DOI: 10.1515/hf-2012-0058

Шварц Н.В., Бомберг М. и Кумаран М.К. (1989). «Пропускание водяного пара и накопление влаги в полиуретановых и полиискоциануратных пенопластах», ASTM STP 1039, Х. Р. Трехсел и М. Бомберг (ред.), Американское общество по испытаниям и материалам, Филадельфия, Пенсильвания, стр. 63-72.

Зонненшайн, М., и Кунсе, В. (2012). «Полиуретаны»,   в:  Энциклопедия науки и технологии полимеров , 4  th  Ed., H. Mark (ed.), John Wiley & Sons, Хобокен, Нью-Джерси. DOI: 10.1002/0471440264.pst295

Винсон, младший (2005). «Сэндвич-конструкции; Прошлое, настоящее и будущее», в: Многослойные конструкции 7; Продвижение многослойных конструкций и материалов: материалы 7-й Международной конференции по многослойным конструкциям . О. Т. Томсен, Э. Божевольная и А. Ликегор (ред.), Ольборгский университет, Ольборг, Дания, стр. 29–31.

Зенкерт, Д. (1997). Введение в многослойное строительство , Engineering Material Advisory Services Ltd., Крэдли Хит, Великобритания.

Статья отправлена: 12 июля 2016 г.; Экспертная оценка завершена: 4 сентября 2016 г.; Получена и принята исправленная версия: 5 сентября 2016 г.; Опубликовано: 22 сентября 2016 г.

DOI: 10.15376/biores.11.4.9480-9495

Усовершенствованные методы производства пенополиуретана

Новые поверхностно-активные вещества делают производственный процесс более безопасным для окружающей среды

Метиленхлорид, токсичный химикат, загрязняющий воздух, недавно был исключен из использования в США.С. полиуретановая промышленность. Эта обязательная отмена не позволила производить столько сортов пенопласта, сколько было возможно с использованием метиленхлорида, что поставило промышленность США в невыгодное положение с точки зрения конкурентоспособности. Компания Air Products and Chemicals, Inc. при финансовой поддержке AMO разработала новые силиконовые поверхностно-активные вещества, позволяющие эффективно производить весь спектр сортов пеноматериала с использованием более экологически безопасного пенообразователя CO 2 . В дополнение к снижению токсичности, новый процесс потребляет меньше энергии и снижает чистый выброс CO 2 , который способствует глобальному потеплению.

Проблемы при использовании жидкого CO 2 в качестве пенообразователя включают быстрое испарение, быстрое образование пузырьков и трудности с сохранением мелкоячеистой структуры пены. Новые поверхностно-активные вещества решают эти проблемы за счет эмульгирования пенообразователя, тем самым сохраняя мелкие поры во время вспенивания. Силиконовые поверхностно-активные вещества достигли превосходных характеристик, что привело к более тонкой ячеистой структуре (лучший выход), большей высоте булочек (лучший выход), лучшему градиенту физических свойств сверху вниз (консистенция продукта) и лучшей совместимости с антипиренами.

Воздействие коммерциализации технологии
9063
2006 2007 2007 2007 2009 2010 2011
Экономия энергии (Trillion BTU) 0.024 0,082 0.087 0.103 0.117 0.127 0.129
Редакция выбросов 3 (тыс. Тонн) Углерод 0.421 1,452 1,549 1,834 2,075 2,281
NO х 0,003 0,011 0,012 0,014 0,016 0,018
SO x 0,003 0,009 0.009 0,011 0,011 0,012 0,014 0.014
Частицы 0. 

Производство и изготовление гибкого пенополиуретана: Национальные стандарты выбросов опасных загрязнителей воздуха (NESHAP) для местных источников

На этой странице:

Сводка правил

Изготовление гибкого пенополиуретана

Окончательные национальные стандарты выбросов опасных загрязнителей воздуха (NESHAP) запрещают использование метиленхлорида при производстве пенопласта.Площади источников изготовления гибкого пенополиуретана разрезают или склеивают куски гибкого пенополиуретана

вместе или с другими подложками, и эти части затем используются в мягких изделиях, таких как мебель, легковые и грузовые автомобили и некоторые бытовые приборы.

Эти стандарты реализуют Раздел 112(d) и 112(k) Закона о чистом воздухе и основаны на определении Администратора о том, что выбросы при производстве гибкого пенополиуретана вызывают или вносят значительный вклад в загрязнение воздуха, которое, как разумно ожидать, может представлять опасность для населения. здоровье или благосостояние.Предприятия по производству формованной пены, переклейки пенопласта и производства пенопласта, на которых эксплуатируются станки для резки петель, должны подготовить и хранить в файле сертификаты соответствия, подтверждающие, что предприятие не использует запрещенные продукты на основе хлористого метилена. Заводы-источники также должны вести записи, подтверждающие, что используемые ими продукты не содержат метиленхлорида.

Гибкий пенополиуретан Производство:

Окончательный вариант NESHAP снижает использование метиленхлорида при производстве пенопласта.Эти операции создают эластичный пенополиуретан, используемый в мягких изделиях, таких как мебель, легковые и грузовые автомобили, а также в некоторых бытовых приборах. Эти стандарты реализуют раздел 112(d) и 112(k) Закона о чистом воздухе и основаны на определении Администратора о том, что выбросы при производстве гибкого пенополиуретана вызывают или вносят значительный вклад в загрязнение воздуха, которое, как разумно ожидать, может поставить под угрозу здоровье населения. или благосостояния.

Для источников плитного пенопласта правило требует ограничения выбросов и методов управления для сокращения выбросов метиленхлорида с производственной линии, резервуаров для хранения, негерметичного оборудования и очистки оборудования.Пределы выбросов для метиленхлорида, используемого в качестве вспомогательного пенообразователя (АВВ), основаны на формуле, которая варьируется в зависимости от сорта производимой пены. Для резервуаров для хранения хлористого метилена требуются системы уравновешивания паров или угольные слои. Практика управления требует, чтобы заводы выявляли и устраняли утечки в насосах и другом оборудовании, работающем с хлористым метиленом. В частности, владельцы или операторы должны периодически проверять наличие утечек из оборудования (от ежеквартальных для насосов и клапанов до ежегодных для соединителей) с использованием метода 21 Агентства по охране окружающей среды (40 CFR, часть 60, приложение A).Утечки, которые определяются как показания 10 000 частей на миллион (частей на миллион) или выше, должны быть устранены в течение пятнадцати дней после их обнаружения. Использование хлористого метилена для очистки смесительных головок и другого оборудования запрещено.

История правил

12.02.2021 – Предлагаемое правило перед публикацией; продление периода общественного обсуждения

11.01.2021 – Предлагаемое правило | Предлагаемые изменения правил 

28.03.2008 — Прямое окончательное правило с техническими исправлениями

16.07.2007 — Окончательное правило

04.04.2007 — Предлагаемое правило

Дополнительные ресурсы

Информационный бюллетень — Предлагаемые поправки к стандартам содержания токсичных веществ в воздухе для производства и изготовления гибкого пенополиуретана

Информационный бюллетень: Окончательные стандарты токсичных веществ в воздухе для зональных источников в семи отраслях промышленности 

Просмотрите вспомогательные документы в папке с документами, чтобы найти дополнительные документы, связанные с этим правилом.

Химические вещества и производство напыляемой пенополиуретана – почему это важно | Безопасный выбор

На этой странице описаны химические вещества и процессы, которые производят напыляемую полиуретановую пену, а также то, как они могут повлиять на потенциальное воздействие и воздействие на здоровье и окружающую среду.

На этой странице:

Методы создания конечных продуктов и потенциальное воздействие

Для создания окончательной изоляции или герметика SPF должна произойти химическая реакция двух компонентов, обычно называемых стороной A и стороной B.Продукты SPF содержат примерно 50 % стороны A и 50 % стороны B. 

Химические вещества в продуктах SPF выходят из пистолета, насадки или соломинки и образуют пену по мере реакции химических веществ. Эта химическая реакция генерирует тепло посредством экзотермической реакции. Системы SPF высокого давления также могут применяться через шланги с подогревом, что увеличивает вероятность воздействия аэрозолей и паров.

Химические компоненты, особенно изоцианаты, и связанные с ними опасности одинаковы для различных типов продуктов SPF на рынке.Однако количество используемого продукта, механизм доставки и общий процесс применения различаются для каждого типа продукта SPF; поэтому вероятность воздействия может варьироваться, хотя существует вероятность воздействия опасных химических веществ на глаза, кожу и при вдыхании со всеми типами продуктов SPF.

К началу страницы

Химические вещества в продуктах SPF

Сторона A

содержит очень реактивные химические вещества, известные как изоцианаты. Сторона B содержит полиол, который реагирует с изоцианатами с образованием полиуретана, и смесь других химических веществ, включая катализаторы (которые помогают протеканию реакции), антипирены, пенообразователи и поверхностно-активные вещества.

Сторона А содержит изоцианаты:

  • 4,4′ Метилендифенилдиизоцианат, CAS № 101-68-8
  • Полимерный МДИ, CAS № 9016-87-9
  • Общие смешанные изомеры МДИ, CAS № 26447-40-5
  • Прочие аналогичные изоцианаты

Сторона B содержит смесь запатентованных химикатов, придающих пене уникальные свойства, в том числе:

  • Полиолы (полученные из нефти и сельскохозяйственных источников)
  • Антипирены
  • Вспениватели
  • Аминовые или металлические катализаторы
  • ПАВ
  • Другие химические вещества

Промышленность поддерживает разработку стандартного метода измерения газовыделения летучих химических веществ.

К началу страницы

Изоцианатные соединения, обычно используемые в SPF и родственных продуктах

Изоцианаты – это химические вещества, содержащие изоцианатную (-N=C=O) функциональную группу. Диизоцианаты имеют две изоцианатные функциональные группы. Другие изоцианаты содержат несколько изоцианатных групп.

Наиболее распространенные изоцианатные соединения, используемые в SPF, перечислены в таблице ниже. SPF содержит MDI и полиизоцианаты на основе MDI. Другие изоцианатные олигомеры также могут образовываться в ходе химической реакции.Существует множество химических названий и синонимов для членов класса изоцианатов, и приведенный ниже список не является исчерпывающим.

Изоцианатные соединения, используемые в SPF.
Химическое название Номер CAS
4,4′-метилендифенилдиизоцианат (МДИ) 101-68-8
Полимерный дифенилметандиизоцианат (pMDI) 9016-87-9
Смешанные изомеры дифенилметандиизоцианата 26447-40-5
2,4′-МДИ 5873-54-1
2,2′-МДИ 2536-05-2
Универсальный ДИ 26447-40-5
4,4′-МДИ гомополимер 25686-28-6
Общий гомополимер МДИ 39310-05-9
4,4′-МДИ димер 17589-24-1
Уретонимин 4,4′-МДИ 31107-36-5
Сополимер 4,4′-МДИ/ 2,4′-МДИ 109331-54-6

Производство полиуретана, которое охватывает широкую область применения и продуктов, в Соединенных Штатах оценивается в 5.5-процентный рост с 2010 по 2012 год. В 2012 году спрос США на все диизоцианаты в качестве сырья для производства полиуретанов составил 2 305,2 млн фунтов, в то время как спрос на использование полимерного MDI в жестком пеноматериале, который используется в ряде конечных применений, включая напыление полиуретана пены, составил 878,5 млн фунтов*

Наиболее широко используемые изоцианаты:

  • Метилендифенилдиизоцианаты (ДИ)
  • Толуолдиизоцианаты (ТДИ)
  • Гексаметилендиизоцианаты (ГДИ)
  • Изоцианаты на основе MDI, TDI и HDI

Изоцианаты широко используются в производстве потребительских товаров, включая:

  • Напыляемая пенополиуретановая изоляция, герметики и кровельные материалы
  • Покрытия, т.е.г., краски и лаки
  • Герметики, клеи, адгезивы
  • Эластомеры
  • Волокна
  • Гибкие и жесткие пенопласты (используемые в матрасах, подушках, мебели, автомобильных сиденьях, изоляции и кровле)

При распылении изоцианатов могут образовываться аэрозоли, туман и пары, которые можно вдыхать или попадать в глаза или на кожу. Потенциальное воздействие может происходить при контакте с кожей или вдыхании твердых частиц и частиц пыли, содержащих изоцианаты.

*2012, Центр полиуретановой промышленности, исследование рынка конечного использования, выход

начало страницы

Вернуться на главную страницу спрей-полиуретановой пены (SPF).

Получение и характеристика жестких пенополиуретанов с различным содержанием поликарбоновых кислот на основе лигнина

Лигнин был модифицирован путем окисления для получения поликарбоновых кислот на основе лигнина (LPCA). LPCA можно вводить в жесткие пенополиуретаны (RPUF) через 1,4-диоксан.Соблюдались коэффициент расширения и прочность на сжатие RPUF. Когда загрузка LPCA составляла 0,67% масс. (в пересчете на полиол), прочность на сжатие RPUF была самой высокой и была примерно на 59,2% выше, чем у чистого RPUF. Предполагается, что механизм усиления LPCA заключается в том, что взаимодействия между LPCA и RPUF увеличивают прочность клеточных стенок. Когда загрузка LPCA была менее 0,33% масс., степень расширения RPUF немного увеличивалась. LPCA не повлияли на водостойкость RPUF, что позволяет предположить, что RPUF с LPCA можно использовать во влажной среде.Кроме того, расширилось применение продуктов окислительной модификации лигнина.

1. Введение

Жесткий пенополиуретан (RPUF) является широко используемым конструкционным материалом. Благодаря своим выдающимся характеристикам теплоизоляции, низкой плотности и высоким механическим свойствам, он может служить в качестве теплоизоляционного материала, герметика, материала несущей конструкции и т. д. Он производится в большом количестве и применяется в многие аспекты, такие как строительство, холодильники и автомобильная промышленность [1-3].Традиционно пенополиуретаны изготавливаются из материалов, полученных из нефти, но в целом их трудно перерабатывать, что вызывает серьезные экологические проблемы. В последние годы рост цен на нефть и проблемы устойчивого развития напоминают людям о необходимости сосредоточиться на материалах, полученных из биомассы. Чтобы уменьшить использование ископаемых ресурсов, в пенополиуретаны были введены многие виды возобновляемых источников [4, 5]. Например, полиолы на биологической основе часто использовались в синтезе пенополиуретанов для сокращения использования полиолов нефтяного происхождения [6, 7].

Лигнин, важный и распространенный биоресурс в природе, является единственным природным полимером с ароматическими структурами [8]. Лигнин обычно выбрасывается с отходами варки целлюлозы или сжигается с топливом из биомассы, что приводит к растрате ресурсов и большому количеству проблем с загрязнением окружающей среды. Чтобы предотвратить отходы и малоценную утилизацию, лигнин находится в центре внимания и исследований [9]. С помощью различных процессов выделения исходный лигнин может быть преобразован в различные типы, такие как крафт-лигнин, лигносульфонат, органосольвентный лигнин и лигнин парового взрыва [10].Имея несколько функциональных групп, таких как карбоксильная, метоксильная и гидроксильная [11], лигнин может быть химически модифицирован различными методами, такими как гидроксиметилирование, реакция Манниха, алкилирование и окисление [12, 13]. Следовательно, лигнин можно использовать для получения полиолов на биологической основе и служить заменой полиолов в RPUF, что может повысить способность RPUF к разложению [14]. Как метод модификации лигнина окисление также является перспективным способом получения ценных продуктов. Многие реагенты, такие как нитробензол, перекись водорода, оксиды металлов и лакказа, использовались для окисления лигнина, и были достигнуты соответствующие применения [9, 15, 16].Например, растворы окисленного лигнина могут быть использованы в качестве готового пластификатора бетона [17]. Использование продуктов окисления лигнина способствует развитию более ценных применений лигнина [18].

В данной работе поликарбоновые кислоты, полученные из лигнина (LPCA), продукты окисления лигнина, были введены в RPUF. Раствор NaOCl, окислитель, который можно использовать в мягких условиях в лабораториях, был выбран для проведения окислительной модификации лигнина парового взрыва для получения LPCA.Наблюдались изменения степени расширения и компрессионных свойств ППУФ при различных нагрузках LPCA. Кроме того, изучалась водостойкость ППУ.

2. Материалы и методы
2.1. Материалы

Лигнин для парового взрыва был предоставлен Jilin KAIYU Biomass Development and Utilization Co. Ltd. Метилендифенилдиизоцианат (MDI) (номер модели: PM-200) был предоставлен Jining Baichuan Chemical Co. Ltd. Полиэфирный полиол (номер модели: DV -125) был получен от Shandong Bluestar Dongda Co.Ltd. ПАВ на основе силикона (номер модели: AK-158) был поставлен компанией Jining Hengtai Chemical Co. Ltd. Все остальные химические реактивы были закуплены в Китае и имели аналитическую чистоту. Концентрацию раствора NaOCl калибровали в соответствии с китайским национальным стандартом GB 19106-2003.

2.2. Приготовление LPCA

5,00 г лигнина парового взрыва и 150 мл дистиллированной воды помещали в трехгорлую круглодонную колбу объемом 500 мл. Смесь в колбе нагревали до 30°С на водяной бане и механически перемешивали.Затем добавляли раствор NaOCl в соотношении () 12 ммоль·г -1 за 10 мин. Общее время перемешивания составляло 30 мин. После этого добавляли 6 моль·л -1 HCl для достижения pH 2 (используя индикаторные полоски pH с диапазоном от 1 до 14). Осадок центрифугировали, однократно промывали дистиллированной водой, сушили при 80°С в течение 24 ч и измельчали ​​для получения LPCA. Для сравнения эффекта окислительной модификации из лигнина парового взрыва было приготовлено некоторое количество кислотно-осажденного лигнина.

2.3. Синтез RPUF

Чтобы ввести LPCA в RPUF, для растворения LPCA использовали 1,4-диоксан (далее сокращенно называемый «диоксан»), что могло предотвратить превращение LPCA в твердые частицы и помочь LPCA модифицировать РПУ на молекулярном уровне. Сначала в пробирку добавляли 0,02 г LPCA, а затем последовательно добавляли 0,70 г диоксана и 0,17 г дистиллированной воды для приготовления раствора LPCAs (0,70 г диоксана и 0,17 г воды составляли 0,80мл 80% () раствора диоксан-вода). ).Во-вторых, 15,00 г полиэфирполиола, 0,08 г дилаурата дибутилолова (DBTDL), 0,40 г поверхностно-активного вещества, 0,58 г дистиллированной воды и раствор LPCA, приготовленный ранее, помещали в химический стакан на 100 мл для приготовления раствора А RPUF. Раствор А перемешивали магнитным полем в течение 10 мин, а затем переносили в цилиндрическую форму, которая использовалась для процесса вспенивания. Затем в форму добавили 24,00 г MDI (раствор B). Смесь в форме механически перемешивалась в течение 30 с, а затем вспенивалась в свободном пространстве с образованием ППУФ.Кроме того, была синтезирована холостая масса РППУ, в которую не добавлялись как LPCA, так и диоксан.

Содержание LPCA в RPUF выражается как массовое соотношение LPCA и полиола, т.е. Для простоты выражения каждому RPUF присваивается метка. Этикетка RPUFS, количество LPCAS, и загрузка LPCAS показаны в таблице 1.

RPUF Label LPCA Summer LPCA Loading
F0 0 г 0 мас.%
F1 0.02 г 0.13 WT%
F2 0,05 г 0,05 г 0.33 WT%
F3 0,08 г 0.53 WT%
F4 0,10 г 0,67 мас.%
F5 0,15 г 1,00 % масс. Характеристика LPCA

Содержание карбоксила определяли методом титрования [19].200 мг LPCA и 20 мл 0,4 моль·л -1 раствора ацетата кальция смешивали в круглодонной колбе на 100 мл. Смесь нагревали при 85°C в течение 30 мин. Затем охлаждали до комнатной температуры и фильтровали. Фильтрат переносили в мерную колбу вместимостью 50 мл и разбавляли дистиллированной водой до градуировки. В коническую колбу вместимостью 250 мл добавляли 20 мл дистиллированной воды и 10 мл раствора из мерной колбы. 0,05 моль·л -1 раствора NaOH использовали при титровании с фенолфталеином в качестве индикатора.Тем временем был проведен контрольный тест, в котором образец не использовался. Содержание карбоксила рассчитывали по следующей формуле: где и – объем стандартного раствора NaOH, израсходованный соответственно в LPCA и холостом опыте, – концентрация стандартного раствора NaOH, – масса LPCA в круглодонной колбе, 5 – коэффициент пересчета, т.е. 50 мл /10 мл, а 45,018 — молярная масса карбоксила.

Молекулярную массу лигнина определяли с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) с использованием Agilent PL-GPC 220.Температура колонки составляла 70°С. Тип колонки был PLgel. Растворителем лигнина был ДМФА ( N , N -диметилформамид, хроматографически чистый). В качестве полимерного стандарта, использованного для калибровки, был ПС (полистирол). Диапазон калибровки составлял от 1000 до 10 6 . Для анализа использовалась программа Cirrus GPC версии 3.3.

2.5. Характеристика RPUF

Степень расширения RPUF представляла собой объем RPUF, деленный на номинальный начальный объем пустого RPUF.Объем RPUF представлял собой объем пролитой воды, когда RPUF помещали в химический стакан на 3000 мл. Номинальный начальный объем пустой RPUF представлял собой сумму объемов полиэфирполиола, DBTDL, поверхностно-активного вещества, дистиллированной воды и MDI, и результат суммирования составлял приблизительно 34,22 мл. Для каждого RPUF объем измеряли не менее 5 раз для расчета среднего значения и стандартного отклонения коэффициента расширения.

Характеристики сжатия RPUF были охарактеризованы с помощью управляемой микрокомпьютером электронной универсальной испытательной машины (Jinan Liangong Testing Technology Co.Ltd., CMT-20) со степенью сжатия 2 мм·мин -1 в соответствии с китайским национальным стандартом GB/T 8813-2008. Для каждого РПУФ из него вырезали не менее 5 кубов с приблизительными размерами и использовали для расчета среднего значения и стандартного отклонения.

Испытание на водонепроницаемость проводилось при комнатной температуре. Из каждого RPUF вырезали образец примерного размера . Затем образцы помещали в дистиллированную воду на 12 ч. После этого образцы вынимали и протирали фильтровальной бумагой, а затем измеряли конечный вес образцов.Процент изменения веса рассчитывали следующим образом: где — первоначальный вес образца и — конечный вес образца.

3. Результаты и обсуждение
3.1. Результаты характеристики лигнина

Содержание карбоксила, среднечисленная молекулярная масса () и среднемассовая молекулярная масса () лигнина, осажденного кислотой, и LPCA показаны в таблице 2. После окисления лигнина раствором NaOCl содержание карбоксила увеличилось, а молекулярная масса уменьшилась, что свидетельствует об успешном получении LPCA.

Кислотно-осажденный лигнин LPCAs
(%)
3.2. Влияние LPCA на степень расширения и морфологию RPUF

В таблице 3 показано влияние LPCA на степень расширения RPUF.С увеличением загрузки LPCA степень расширения сначала немного увеличивалась, а затем уменьшалась. Поскольку диоксан использовался в качестве растворителя LPCA, при добавлении диоксана к раствору A вязкость раствора A уменьшалась, так что степень расширения RPUF увеличивалась, когда загрузка LPCA была относительно небольшой. Когда загрузка LPCA составляла более 0,53% масс., коэффициент расширения RPUF был меньше, чем у пустого RPUF (F0), что указывает на то, что LPCA препятствовали процессу вспенивания RPUF, когда загрузка LPCA была относительно большой.

LPCA Loading RPCA Loading
F0
F1

Рисунок 1 — макрофото rpufs с различной загрузкой LPCA.Образцы на фото следующие: (а) F0, (б) F1, (в) F2, (г) F3, (д) ​​F4 и (е) F5. Расстояние между каждыми двумя соседними черными линиями на каждой субфотографии составляет 1  мм. Большие ячейки пены приведут к большому объему и большому коэффициенту расширения пены. Ячейки пены F1 (b) и F2 (c) были больше, чем у остальных, что соответствовало таблице 3.

3.3. Влияние LPCA на прочность на сжатие RPUF

Рисунок 2 и таблица 4 показывают влияние LPCA на прочность на сжатие RPUF.Когда загрузка LPCA составляла от 0,53% масс. до 0,67% масс., коэффициент расширения RPUF (например, F3 и F4) мог быть близок к чистому RPUF (F0), в то время как прочность на сжатие явно увеличивалась. В частности, когда загрузка LPCA составляла 0,67% масс., прочность на сжатие RPUF была самой высокой и была примерно на 59,2% выше, чем F0. Для сравнения, прочность на сжатие пенополиуретана на биологической основе с содержанием лигнина 10% масс. (на основе смеси ПЭГ/глицерин) была примерно на 65,8% выше, чем у чистого пенопласта [20].Таким образом, несмотря на то, что загрузка LPCA была намного меньше, чем 10 % масс., увеличение степени прочности на сжатие RPUF было аналогично приведенному выше примеру, что является основным моментом в этом исследовании. Поскольку LPCA были растворены в 80% () растворе диоксан-вода, сегменты LPCA могли полностью растягиваться в растворе, что способствовало формированию взаимодействий между LPCA и RPUF через силы Ван-дер-Ваальса. LPCA имели относительно высокое содержание карбоксила, что увеличивало их полярность и помогало взаимодействовать с жесткими и мягкими сегментами RPUF посредством водородных связей.Благодаря взаимодействию с RPUF LPCA могут увеличивать прочность клеточных стенок, а затем увеличивать прочность RPUF на сжатие. Таким образом, механизм усиления LPCA на RPUF аналогичен механизму усиления LPCA на полиуретановых эластомерах на водной основе [21], и LPCA могут играть положительную роль в модификации RPUF.




RPUF Label LPCA Loading Прочность на компрессию (KPA)
F0 0 WT%
F1 0.13 WT%
WT%
WT% 0.53 WT%
F4 0,67 WT%
F5 1,00 мас. %

г., F1 и F2) был больше, чем F0. Когда загрузка LPCA составляла 0,13% масс., коэффициент расширения RPUF был самым высоким и был примерно на 5,7% выше, чем F0. Подразумевается, что если прочность на сжатие соответствует определенному требованию и объем заполнения такой же, более высокий коэффициент расширения помогает сохранить нефтяные материалы СППН и снизить стоимость СППН. Например, Китайский национальный стандарт GB/T 26689-2011 Жесткие полиуретановые пористые пластики, используемые в холодильниках и морозильных камерах , требует прочности на сжатие пенопластов типа II, которая должна быть не менее 110 кПа.На рисунке 2 прочность на сжатие всех RPUF была выше 110 кПа, что соответствовало требованиям стандарта.

3.4. Водонепроницаемость RPUF

На рис. 3 показан результат испытания RPUF на водонепроницаемость. На рис. 3(а) представлена ​​фотография РПУФ, не погруженных в воду. После помещения в дистиллированную воду на 12 ч состояние RPUF показано на рис. 3(b). Затем вода в каждом стакане была удалена, и состояние показано на рисунке 3(c). Процент изменения веса RPUF при различной загрузке LPCA показан в таблице 5.На рис. 3(b) видно, что после погружения ПЗПУ в воду практически не растворялось вещество из ПЗПУ и пенистые ячейки ПЗПУ не разрушались, что указывает на то, что внешний вид ПЗПУ оставался почти таким же после контакта с водой. вода в течение длительного времени. Кроме того, после введения LPCA в RPUF процент изменения массы RPUF увеличился в разной степени. Поскольку LPCA имели относительно высокое содержание карбоксила, LPCA увеличивали количество полярных групп клеточных стенок RPUF, которые могли адсорбировать больше воды.В заключение следует отметить, что LPCA не повлияли на водостойкость RPUF, что позволяет предположить, что RPUF с LPCA можно использовать во влажной среде.

LPCA Label LPCA Loading
F0 0 WT% 24,3%
F1 0.13 WT% 32,4%
F2 0,33 мас.% 41.1%
F4 0,67 WT% 41,4%
F5 1,00 мас.% 42,1% 42,1%
4. Вывод

Лигнин был окисляется для приготовления LPCA, который затем вводили в RPUF. Когда загрузка LPCA составляла от 0,53% масс. до 0,67% масс., коэффициент расширения RPUF мог быть близок к чистому RPUF, в то время как прочность на сжатие явно увеличивалась.Когда загрузка LPCA составляла 0,67% масс., прочность на сжатие RPUF была самой высокой и была примерно на 59,2% выше, чем у чистого RPUF.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.