причины разрушения, защитные меры, цена блоков

Влагопоглощение пеноблоков почти вдвое ниже по сравнению с прочими видами легких бетонов. Но заявляемая производителями влагостойкость редко соответствует действительности. Она колеблется в промежутке 7-12 %, фактически же нередко превышает 18 %.

Оглавление:

1. Технология изготовления
2. Вред влаги
3. Способы защиты
4. Обработка своими руками
5. Цены за м3

Процесс производства

При этом процессе образуется два вида крупных пор:

• «хорошие» или закрытые, непроницаемые для влаги;
• «плохие», связанные между собой и с наружной поверхностью.

За водопоглощение ответственны вторые, и даже незначительное нарушение технологии изготовления увеличивают их пропорцию. Если перемешивание составляющих продлится лишнюю минуту, влагостойкость упадет на 2-5 %.

На качество пор влияет пенообразователь.

В себестоимости продукта его доля существенна, поэтому для снижения затрат производители стараются найти реактивы дешевле, свойства которых неустойчивы. При одинаковой пене получаем партии товара, где водопоглощение отличается в разы.

Насыщение влагой обеспечивают не только осадки или протечки водопровода, еще это вода, которую используют при производстве. Ее добавляют приблизительно 20 % от всего объема смеси, цементом же связывается едва ли треть. По этой причине только что изготовленные пеноблоки имеют влажность как минимум 14 %.

Чем плохо водопоглощение?

Обычная аш-два-о бетону не вредит, проблемы начинаются, когда добавляются другие факторы. Самых опасных три:

Лед распирает поры изнутри, ломая их тонкие стенки. При этом влагоизоляция падает, процесс разрушения ускоряется. Через время поверхность блоков начинает шелушиться, растрескиваться.

• Химическое воздействие растворенных веществ.

Бетон имеет щелочную химическую реакцию. Поэтому когда у попадающей влаги кислотность превышает определенное значение, она его разрушает. Еще хуже действуют на пеноблоки аммонийные соединения, сульфаты, соли магния. Эти вещества могут оказаться в воде, особенно когда речь идет о районах с высокой концентрацией промышленных производств.

• Биологическое воздействие.

Наличие влажной, пористой структуры способствует задержанию и развитию разных видов микробов, простейших одноклеточных, растений и грибов. Разрушают бетон процессы жизнедеятельности этих организмов, а также механические повреждения, вызванные их разрастанием в порах.

Методы решения проблемы

Какие защитные меры используют:

• Штукатурку.
• Облицовку водостойкими материалами, устройство вентилируемых фасадов.
• Гидроизоляцию.
• Гидрофобизацию, то есть обработку проблемных мест специальными водоотталкивающими составами.

Все эти меры дают максимальный эффект, применяясь комплексно. К примеру, цоколь здания защищаем керамической плиткой, стены снаружи закроем сайдингом, помещения с повышенной влажностью оштукатурим цементным раствором с добавлением жидкого стекла.

Сегодня помимо обычного строители научились делать влагостойкий пенобетон. Получают его тремя способами:

1. Добавляют специальный состав к пенообразователю. Поры оказываются покрытыми изнутри водостойкой полимерной смесью.

2. Добавляют в сам бетон.

3. Обрабатывают гидрофобизаторами готовые пенобетонные блоки и конструкции из них.

Самостоятельная защита

Сделать это можно, покрыв стены гидрофобными смесями: для этого приобретают готовые средства, которые на порядок повышают влагостойкость кладки. Производят их на основе силиконов и полиакриловых смол. У обоих видов эффективность защиты приблизительно одинакова. К акрилатам порой добавляют пигменты для придания желаемого цвета. Заплатить придется больше, но помимо влагоизоляции они делают поверхность прочнее.

Особняком стоят пенетрирующие составы. Они основаны на эффекте некоторых веществ реагировать с водой, образуя нерастворимые соединения. Эти реактивы не создают на материале влагостойкой пленки или чего-то подобного. Но как только вода проникает в микротрещину, она тут же закупоривается нерастворимой пробкой. Такие смеси оставляют возможность стене «дышать».

Обработка любым типом гидрофобизатора выполняется как обычная окраска. Нам потребуется малярный валик на длинной ручке с шубкой средней длины ворса, широкая кисть, стремянка, емкость под реактив, защитная одежда, очки и перчатки.

Стоимость

Способность впитывать зависит от плотности пеноблока, которая в свою очередь влияет на цену. Однако если мы не собираемся строить трехэтажный особняк, может и не понадобиться прочность выше, чем у D600, а увеличение влагостойкости желательно будет всегда.

Стоимость простых блоков и с гидрофобизатором:

Наименование	Цена, руб/м3
	Обычные	Обработанные
D600	2550-2700	2720-2900
D700	2750-3200	2950-3340
D800	3400-3650	3620-3820
D1000	3700-3870	3900-4080

Стоимость окрашенных блоков совпадает с ценой более прочных. Но если водопоглощение у них близко к нулевому, то у бетона с высокой плотностью выше лишь на 10-12 %. Для влагоизоляции дешевле потратиться на окраску, чем купить пенобетон на марку выше.

---

 

Как защитить газобетон от влаги

Газобетон – ячеистый материал, который имеет способность впитывать влагу. Вся набранная влага удерживается внутри блока. Газобетонные ячейки могут впитывать в себя от 6 до 8% влаги по причине своей гигроскопичности. Несмотря на то, что газобетонные конструкции обоснованно могут использоваться без отделки, зачастую, неотделанная кладка обладает ограниченной областью применения. Отделка газобетонных поверхностей сохраняет свойства стройматериала, обеспечивает благоприятный режим эксплуатации стены. Также отделка используется в качестве декора.

Как защитить газобетон от воздействия влаги: эффективные способы

Многие строители уверены, что неблагоприятное воздействие воды на стройматериал устраняется при помощи правильного обустройства стен. Рекомендуется составлять стеновой «пирог» так, чтобы внутренние слои отличались меньшей паропроницаемостью, чем внешние. Это способствует удалению частичному удалению влаги из помещения и защите объекта от ее проникновения снаружи.

Благодаря закрытой пористой структуре в процессе эксплуатации гигроскопичность материала газобетона ограничивается. Даже при непосредственном контакте с водой за счет незначительного капиллярного подсоса глубина увлажнения составляет всего 2-3 см. Кладка из газобетона может успешно эксплуатироваться без отделки, но при этом важно обеспечить эффективные условия отвода воды с любых горизонтальных поверхностей, начиная оконными проемами, заканчивая областями примыкания к отмостке и козырькам. Также не нужно обустраивать обвязочный пояс по фундаменту из керамического кирпича.

Наружная отделка используется лишь для придания кладке эстетической привлекательности, а также для обеспечения защиты от продувания.

Обработка внутренних поверхностей зданий из газобетона:

Качественная обработка поверхности блоков обеспечивает защиту от влаги, хорошую герметичность, предотвратить влияние внешней среды на внутренний климат в помещениях. Также благодаря правильной обработке повышается механическая прочность и улучшается эстетическое восприятие здания. Материалы для защиты газобетонной поверхности должны обязательно быть совместимыми с кладкой. Среди самых эффективных вариантов:

• Оштукатуривание. Для поддержки необходимого уровня влажности и обеспечения благоприятного климата используется внутреннее оштукатуривание, к которому не предъявляется каких-либо специальных требований. Обеспечить должное сопротивление воздухопроницанию кладки можно при помощи штукатурки толщиной от 5 мм, плотностью от 1000 кг/м2. Чаще всего применяются минеральные штукатурки, которые состоят из натуральных материалов без примесей. Выбор конкретного материала напрямую зависит от дизайн-проекта и функционального предназначения помещения.
• Плитка. Если стена находится во влажной комнате или имеется непосредственный контакт с водой, то отличным решением станет облицовка газобетонной кладки при помощи настенной плитки.
• Листовые и погонажные материалы. Обшивка листовыми и погонажными материалами, начиная деревом (вагонкой), блок-хаусом и обрезной доской, заканчивая гипсокартоном и пластиковыми панелями, возможна как по направляющим, так и непосредственно приклеиванием или механическим закреплением к кладке.

Для защиты газобетонных стен во внутренних подвальных, а также чердачных помещениях, бывает достаточно просто покрыть их краской.

Что выбрать пенобетон или газосиликат, характеристики и советы по выбору

Современное развитие строительных технологий выводит на рынок все новейшие стройматериалы, в которых порой достаточно трудно разобраться без совета хорошего специалиста. Затеряться достаточно легко даже при выборе между пеноблоком и газосиликатном.

Особенности материалов

Для начала следует знать, что структура пенобетонных и газосиликатных блоков являются пористо-ячеистой. Именно из-за такой технологии конструкции достигается более легкий вес строительного материала.

Как и любой другой вид строительного материала, структура пенобетонных и газосиликатных блоков имеет свои особенности при изготовлении, в зависимости от воздействия определенного температурного режима (автоклавные или не автоклавные).

К примеру, для изготовления пенобетонного блока берут раствор бетона, который в последующем смешивается с органическими или синтетическими компонентами вызывающих пенообразование. Изготовленную смесь в последующем выливают в формы определенных размеров и оставляют до полного затвердевания раствора.

Абсолютно другую технологию производства имеет газосиликатный блок. В его состав входит цемент, гипс, известь, вода, также добавляют алюминиевую пудру. Все это смешивается в специальном резервуаре и производится термическая обработка. Полученный блок разрезают на более мелкие части.

Достоинства и недостатки газосиликатных и пеноблоков

• Газосиликатные блоки из-за того, что имеют пористую структуру, более восприимчивы к влаге и очень хорошо ее впитывают. В тоже время, пенобетонные блоки практически не впитывают влагу и потому обладают более повышенной морозостойкостью.
• По прочности, если взять среднестатистические марки материалов, они во многом превосходят газосиликатные наряду с пеноблоками, из-за их мелкопористой конструкции. Что же касается пеноблоков, то их прочность напрямую зависит от качества пенообразователя, соответственно, чем выше по качеству исходный материал, тем выше прочность блока.
• Экологичность и безопасность. Как указывалось, ранее при производстве пеноблоков, используют синтетические и органические компоненты, которые и вызывают вспенивание с учетом того, что синтетические добавки выделяют газ, который со временем улетучивается, но определенно вреден для организма. Хотя значительного воздействия на здоровье он оказать не может. В тоже время при производстве газосиликатных блоков выделяется водород, который является безопасным для человека и окружающей среды. Таким образом, большой разницы по экологичности между пеноблоком и газосиликатом нет.
• По усадке несомненно лучшим лидером является газосиликатный блок с кофициентом 0,5 мм/м, пеноблок в среднем дает усадку материала 1-3 мм/м.
• Для определения теплоизолирующих качеств в первую очередь следует обращать внимание на плотность строительного материала, чем больше «пузырестей» блок, тем больше он удерживает тепло. С учетом того, что пеноблоки имеют более насыщенную ячеистую структуру, то по теплоизолирующим свойствам они превосходят газосиликатные блоки.

Дополнительные характеристики

• Без каких-либо дополнительных доводов следует отметит, что газосиликатные блоки и пеноблоки одинаково защищают от воздействия открытого огня.
• Размерные характеристики газосиликатного блока всегда стандартны и устанавливаются заводом изготовителем. В тоже время, пенобетонные блоки возможно изготавливать самому, то есть выбирать форму, размер по желанию.
• При выборе между двумя материалами, исходя из ценового вопроса, следует учесть, что пеноблок дешевле в среднем на 20%, благодаря более простому производству.

Строительство коттеджей из пеноблоков и монолитного пенобетона

Современные дома возводимые из пеноблоков, отличаются своей простотой и экономичностью. Благодаря особым технологическим свойствам пеноблоков, дома из этих современных материалов по целому ряду параметров превосходят дома, возводимые по старым технологиям. Дома из данного материала обладают энергоэффективностью. Это означает, что при работе с этими материалами существенно экономится время и сокращаются затраты, что позволяет в целом снизить себестоимость возводимого сооружения. Помимо этого, дома из пенобетона обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, а также безопасны с пожарной точки зрения.

Коттеджи, построенные из пеноблоков, получаются очень долговечными, поскольку данные материалы обладают высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам окружающей среды. В отличие от такого материала, как газобетон, пеноблоки изготавливаются с более закрытыми порами. Благодаря этой структурной особенности они в гораздо меньшей степени способны впитывать влагу. Дом из пеноблоков всегда остаётся сухим и не подверженным образованию плесени и скоплению влаги между стенами. Несмотря на эту особенность, коттеджи из пеноблоков обладают столь же высокой морозостойкостью и такими же прекрасными звукоизоляционными свойствами, как и другие известные строительные материалы.

Благодаря лёгкости монтажа и хорошим экологичным свойствам, пеноблоки получили большое распространение при строительстве загородных коттеджей. Большим преимуществом использования таких строительных материалов является то, что их использование полностью исключает необходимость в дополнительном применении каких-либо утеплителей. Коттеджи из пеноблоков получаются очень тёплыми и уютными. Помимо этого, такой дом в процессе своей эксплуатации совершенно не выделяет каких-либо вредных токсических веществ, что благотворно сказывается на здоровье всех его обитателей.

Коттеджи из монолитного пенобетона изготавливаются по специальной монолитно-каркасной технологии. Особенностью этого метода строительства является высокая скорость сборки здания, что объясняется наличием уже готовых унифицированных изделий. Помимо этого, технология предоставляет современным архитекторам широкие возможности для творчества, поскольку из данных строительных материалов можно легко конструировать различные криволинейные поверхности. Строительство коттеджей из монолитного пенобетона обладают крайне невысокой себестоимостью, так как происходит существенная экономия при транспортировке материалов.

Ещё одним отличительным достоинством строительства коттеджей из пеноблоков является экономия на внутренней и внешней отделке возводимого здания. При проведении отделочных работ нет постоянной необходимости в наличии различной грузоподъёмной техники, так как большая часть работ может быть выполнена при помощи насосов и другой вспомогательной техники. Самые разные элементы коттеджа, такие как внутренние перегородки, кровля, колонны, карнизы и внутренние стены могут быть построены с применением одинаковых технологических приёмов. Это также повышает производительность работы и сокращает потери времени.

Наша компания оказывает профессиональные услуги по строительству коттеджей из пеноблоков по невысоким ценам и на самом профессиональном уровне. Мы работаем в Москве и Подмосковье и обладаем достаточно большим опытом работы, благодаря чему может гарантировать стопроцентное качество выполнения даже самого сложного проекта.

Пена EPE: свойства, использование и методы переработки

Что такое пена EPE?

Вспененный ЭПЭ, или вспененный полиэтилен, является одним из наиболее широко используемых в производстве пластиков. Что такое вспененный полиэтилен? Это термопластичная смола, что означает, что ее можно расплавить при нагревании и охлаждении, чтобы сформировать различные формы и объекты.

Каковы физические и химические свойства ЭПЭ?

Физические и химические свойства пенопласта EPE определяют его желаемые характеристики.Именно благодаря этим свойствам этот пластик имеет множество применений в различных отраслях промышленности, таких как прокладка из пенопласта EPE, трубы из пенопласта EPE и листы из пенопласта EPE.

Физические свойства вспененного полиэтилена

Вспененный полиэтилен представляет собой безвредный пластик, не имеющий вкуса и запаха.

Это очень популярный материал для упаковки товаров, так как он легкий и гибкий. Он обладает способностью поглощать удары и обеспечивать хорошую амортизацию для хрупких предметов.

ЭПЭ имеет высокое отношение веса к прочности и высокую термостойкость.Его можно нагревать и плавить несколько раз, а также преобразовывать в другие новые объекты из-за высокого диапазона температур пены EPE.

Пена EPE устойчива к воде, маслам и многим химическим веществам. Кроме того, это очень хороший теплоизоляционный материал. EPE доступен с различной плотностью, в зависимости от его применения или цели.

Химические свойства вспененного полиэтилена

Химический состав вспененного полиэтилена подобен большинству пластиков и имеет вид (C₂H₄)nH₂. ЭПЭ обычно имеет белый цвет, если в процессе плавления к нему не добавляют краситель или другой цветной пигмент.

Вспененный полиэтилен EPE также называют бортовым картоном в пластмассовой промышленности. Это пена с закрытыми порами, что позволяет ей занимать больше объема и быть легкой.

Пригодна ли пена EPE для повторного использования?

Да! Это, вероятно, одна из самых важных характеристик вспененного полиэтилена из-за огромного потенциального воздействия, которое он может оказать на окружающую среду.

Вспененный полиэтилен можно плавить и многократно изменять форму. Это связано с его высокими термостойкими свойствами, которые позволяют ему сохранять свою химическую структуру даже при воздействии высоких температур и превращении в расплавленный пластик.

Это очень важное свойство материала epe, которое позволяет повторно использовать и перерабатывать его, уменьшая количество пластика в окружающей среде.

Однако существует очень ограниченное количество компаний, которые предлагают переработку EPE, что способствует очень низкому глобальному уровню утилизации. Крайне важно либо расплавить и переработать EPE, либо уплотнить пластик, чтобы предотвратить сжигание отходов EPE или их попадание на свалки.

Наиболее распространенными методами переработки являются повторное использование ЭПЭ или склеивание и измельчение вспененного полиэтилена.Переработанный ЭПЭ можно использовать в качестве упаковочного материала или в качестве подложки для ковровых покрытий в больших помещениях.

Почему полиэтилен не является биоразлагаемым

Термин «биоразлагаемый» используется для описания полимеров, которые не разрушаются в естественных, экологически безопасных условиях по сравнению с биологическими процессами.

Большинство пластиков не поддаются биологическому разложению, потому что пластик широко используется, поскольку он дешев, долговечен и универсален.

Однако при определенных условиях процесс разложения полиэтилена ускоряется.К ним относятся: влага, кислород, солнечный свет, компостирование и усиление биоразложения за счет уменьшения гидрофобного полимера и повышения гидрофильных свойств.

Тем не менее, это все еще экологически чистый материал, поскольку его можно легко перерабатывать в новые предметы, такие как изоляция из вспененного полиэтилена. Переработка пенопласта EPE — довольно простой процесс, который включает в себя его нагревание до тех пор, пока он не расплавится, а затем изменение формы или переформовку.

Как изготавливается пенопласт EPE?

Как и большинство видов вспененного полипропилена (EPP-пена), вспененный полиэтилен (EPE-пена), изготавливается путем применения высокого давления, тепла, а также вспенивающего агента в камере под давлением. называется автоклав.

Затем из расплавленного вспенивающегося полиэтиленового материала делают маленькие пластиковые шарики в машине, которая использует воду для охлаждения и формирования шариков.

Полученные пластиковые шарики используются в качестве исходного материала и впрыскиваются в специальные формы при высокой температуре и давлении, чтобы заставить шарики расплавиться и принять форму формы.

Процесс производства пенопласта EPE довольно прост и в основном включает использование высоких температур и давления в герметичном контейнере под давлением.

Остатки материала EPE в виде шариков или дефектных кусков, или даже материала, который просочился сквозь материал, можно собрать и отправить обратно в машину для производства целых новых кусков.

Это способ производства вспененного полиэтилена, а также принцип переработки вспененного материала EPE.

Как обрабатывается EPE?

ЭПЭ обычно перерабатывают следующими методами:

Резка, обрезка, горячее формование и ламинирование.

Он также может быть обработан другими уникальными методами в зависимости от приложения.

Обычно клиенты требуют, чтобы пенопласт EPE был адаптирован к определенному размеру и форме. Это может быть, когда им нужно плотно упаковать какие-то предметы, а EPE нужно вырезать по форме предмета.

Производится горячей штамповкой. Горячее формование обычно применяется только в особых случаях, когда качество готового изделия должно быть очень высоким. Иногда вспененный полиэтилен ламинируется вместе с каким-либо другим материалом, а затем разрезается и подвергается горячей формовке.

Является ли полиэтилен экологически безопасным?

Полиолефиновые материалы (полипропилен и полиэтилен) оказывают наименьшее воздействие на окружающую среду по сравнению с другими материалами, традиционными или синтетическими продуктами.

Полиолефин образуется из природных полиолефиновых смол. Он обладает хорошими электрическими свойствами, кислотами, щелочами, хорошей химической стойкостью к растворителям, устойчивостью к воздействию окружающей среды и хорошей долговечностью.

Всякий раз, когда вы слышите о пластике и окружающей среде, вам на ум приходит образ связующего ПВХ (поливинилхлорида), который вот уже сто лет лежит на свалке токсичным и невредимым.

Однако с этой точки зрения не все пластмассы одинаковы. Пятьдесят лет назад родились два новых члена семейства полиолефинов; Полипропилен (ПП) и полиэтилен (ПЭ). Два пластика могут выполнять все функции традиционного стекла, металла, бумаги или ПВХ.

Можно высечь для презентаций и упаковки, напечатать на них; фольгированные с тиснением, а также выполняют все функции подшивок и других традиционных видов упаковки информации.

ПП и ПЭ обладают значительной износостойкостью и повышенной долговечностью по сравнению с традиционными продуктами, такими как бумага.Отличительным фактором остается то, что продукты EPE безвредны для окружающей среды.

Экологические преимущества пластмасс Полипропилен (ПП) и полиэтилен (ПЭ):

• Они широко перерабатываются
• Они биоразлагаемы (разлагаются на водород и углерод).
• Они производят меньше отходов при утилизации и производстве.

Как рассчитать плотность пены EPE?

Чтобы узнать плотность вспененного полиэтилена, вам необходимо сначала измерить вес, высоту, длину и ширину вспененного материала.Чем выше плотность, тем прочнее и долговечнее материал.

Затем вы можете рассчитать плотность по формуле:

Плотность = Вес / (Высота * Длина * Ширина)

Важно знать плотность вспененного полиэтилена в случае определенного применения, чтобы вы могли иметь оценка вида изоляции или защиты пены EPE может предложить объект, который необходимо утеплить/защитить.

Знание плотности вспененного полиэтилена не всегда требуется, но может быть важно для более важных применений.

Каковы преимущества пены EPE?

Вспененный ЭПЭ обладает многочисленными преимуществами, которые мы перечислим в этом разделе:

1. Чрезвычайно гибкий:

Вспененный ЭПЭ является очень гибким материалом по сравнению с другими формами пены. Таким образом, EPE обеспечивает наибольшую защиту для объектов необычной формы.

2. Превосходная амортизация:

Структура пенопласта EPE с закрытыми порами позволяет ему выдерживать и поглощать сильные удары или нагрузки, а также обеспечивать хорошую амортизацию объекта, который он покрывает.

3. Легко восстанавливает форму:

Еще одним преимуществом вспененного полиэтилена является то, что он быстро восстанавливает свою первоначальную форму после устранения источника нагрузки или удара. Его нельзя сломать, расколоть, раскрошить или расколоть.

4. Устойчивость к химическим веществам:

Пенополиэтилен обладает высокой устойчивостью к сильным агрессивным химическим веществам, таким как растворители, кислоты и щелочи. Это делает его пригодным для создания барьера или щита для дополнительной защиты при хранении и обращении с этими химическими веществами.

5. Водостойкость/влагостойкость:

Химическая структура вспененного полиэтилена делает его практически непроницаемым. Таким образом, EPE не поглощает воду и не пропускает ее. Таким образом, он используется в качестве защиты от воды для материалов.

6. Устойчивость к статическому электричеству:

Некоторые виды EPE обладают высокой устойчивостью к статическому электричеству и поэтому не притягивают к своей поверхности пыль и другие мельчайшие частицы.

7. Изоляционные свойства:

Вспененный полиэтилен EPE имеет очень низкую теплопроводность и, таким образом, обеспечивает наилучшую теплоизоляцию.

8. Нетоксичный и безопасный для пищевых продуктов:

Вспененный полиэтилен EPE не токсичен и поэтому может использоваться для упаковки пищевых продуктов. Он также устойчив к росту микробов и грибков на его поверхности. Он без запаха.

9. Простота обращения:

Пена EPE довольно проста в использовании. Он легко режется, формуется, формуется и приклеивается к другим предметам или к самому себе. Из него можно легко формировать различные предметы без использования дорогостоящего оборудования или форм.

10.Чрезвычайно легкий вес:

Несмотря на то, что пенопласт EPE довольно прочный, он очень легкий, что упрощает его транспортировку и обращение. Благодаря этому свойству его можно использовать для самых разных целей.

11. Допустимый температурный диапазон:

Вспененный ЭПЭ можно использовать в диапазоне температур от 40 до 70 градусов, не влияя на его структуру или какие-либо свойства, что делает его очень подходящим для широкого спектра применений, требующих тепла или электрическая изоляция.

12. Эстетика:

Вспененный полиэтилен EPE может быть окрашен в различные цвета, что позволяет использовать цветовую маркировку или использовать исключительно в эстетических целях.

Каковы области применения EPE?

Вспененный полиэтилен можно использовать для самых разных целей, таких как перечисленные ниже:

Амортизация:

Вспененный полиэтилен EPE можно использовать для защиты хрупких и бьющихся предметов, таких как стекло и стеклянная посуда, научные инструменты, хрупкие детали машин, материалы, которые можно поцарапать, такие как мрамор и гранит, и т. д.

Изоляция:

Вспененный полиэтилен широко используется для изоляции кондиционеров, труб, обогревателей и т. д. и т. д.

Плавучесть Области применения:

ЭПЭ используется при изготовлении спасательных жилетов и других устройств плавучести.

Спорт:

EPE используется для изготовления спортивных ковриков, ковриков для йоги, голени, бедер и т. д.

Отличаются ли пена EPE и пена EVA?

Вспененные материалы EPE и EVA очень похожи друг на друга, так как оба они представляют собой пены с закрытыми порами. EPE означает вспененный полиэтилен, а EVA означает этиленвинилацетат. Вместе они составляют самую большую часть пластмассовой промышленности.

Как и EPE, EVA также обладает высокими амортизирующими свойствами, изоляционными свойствами, водо- и маслостойкостью и чрезвычайно гибок. Оба типа пластика используются для схожих целей и очень экономичны.

Тем не менее, есть несколько различий, когда речь идет о свойствах, присущих двум видам пластика:

• EVA прочнее и долговечнее, чем EPE. Прочность и плотность EVA почти в пять раз выше, чем у EPE. Однако, поскольку EVA служит дольше, он немного дороже, чем EPE, и поэтому используется исключительно для определенных целей.
• Хотя EVA более устойчив, чем EPE, EPE по-прежнему является благоприятным выбором, когда речь идет о производстве обертки и упаковочного материала.
• ЭПЭ имеет более низкую теплопроводность, чем ЭВА, что делает его лучшим изолятором. Он используется в качестве изоляционного материала для полов, стен и даже потолков.
• Как EPE, так и EVA имеют широкий спектр применения в различных отраслях промышленности, хотя EPE гораздо более предпочтителен из-за его экономической эффективности.

Окончательный вердикт

Каждый человек должен исследовать продукты, которые он использует для упаковки товаров и других целей, чтобы убедиться, что они не наносят вреда окружающей среде.Они не выделяют токсичных веществ (как хлор из ПВХ-пластиков) при сжигании. Пена EPE безвредна для окружающей среды, поскольку ее можно перерабатывать и разлагать при определенных условиях.

Что такое экструдированный полистирол (XPS)?

Пенопласт XPS

представляет собой жесткий термопластичный материал, изготовленный из полистирола. Полистирол представляет собой синтетический углеводородный полимер, полученный из бензола и этилена, двух нефтепродуктов.

Пенопласт XPS

часто используется для изоляции верхних слоев, таких как стены, потолки, чердаки и крыши, а также для нижних слоев, таких как фундаменты и подвалы.При использовании выше класса он может уменьшить тепловые мосты и повысить энергоэффективность.

Как производится пенопласт XPS?

Процесс производства продуктов из экструдированного пенополистирола (XPS) аналогичен процессу производства продуктов из пенополистирола (EPS). Оба начинают с одного и того же основного сырья. Но в случае экструдированного полистирола шарики или гранулы полистироловой смолы подаются в экструдер, где они нагреваются при очень высоких температурах до расплавления. В этот момент в расплавленную смесь добавляют различные добавки. Одной из таких добавок может быть краситель. Пенопласт XPS обычно окрашен в различные цвета, чтобы идентифицировать его как конкретную марку. Например, пенопласт Owens Corning XPS обычно розового цвета, а пенопласт Dow XPS обычно синего цвета. Вспенивающий агент также добавляется, чтобы позволить продукту расшириться после процесса экструзии. Используя тщательно контролируемые температуру и давление, пластиковая смесь продавливается через матрицу (экструдируется), затем ей дают остыть и принять желаемую форму.Полученная пенопластовая плита затем обрезается до размеров конечного продукта. Поскольку плиты из пенопласта экструдируются, а не заливаются в формы, как плиты из пенополистирола, толщина изделия из XPS ограничена.

Тепловые свойства

R-значение является мерой сопротивления материала теплопередаче. Это зависит от толщины и плотности строительного материала. Чем выше значение R, тем больше способность материала сопротивляться кондуктивной теплопередаче и тем лучше его характеристики в качестве изоляционного материала. Пенопласт XPS имеет равномерно распределенную структуру с закрытыми порами, что помогает ему достичь начального значения R около R-5 на один дюйм (25 мм). По данным Министерства энергетики США, пенопласт XPS обеспечивает в два раза большее тепловое сопротивление, чем большинство других изоляционных материалов той же толщины,

Процесс непрерывной экструзии, используемый для производства плит из пенополистирола XPS, обеспечивает однородное поперечное сечение с закрытыми ячейками, при этом каждая ячейка полностью окружена стенками из полистирола, не оставляя пустот.Это помогает плите из пенополистирола XPS сохранять постоянный и надежный тепловой рейтинг R-5 в течение длительного времени, независимо от ее плотности.

Однако ячейки XPS содержат изолирующие газы или пенообразователи, помимо воздуха, которые в конечном итоге диффундируют из ячеек. Этот процесс называется «старением». По сути, процесс старения может со временем ухудшить изоляционные свойства плит из пенополистирола XPS, в результате чего их долговременное термическое сопротивление будет ниже заявленного начального значения R.

Благодаря своим высоким тепловым свойствам использование пенополистирола XPS в строительстве зданий может помочь сократить количество энергии, необходимой для обогрева и охлаждения здания.Изоляция из жестких плит, таких как пенопластовая плита XPS, потенциально может помочь домовладельцам сэкономить до 40 БТЕ энергии на каждую БТЕ энергии, потребляемую системами отопления и охлаждения дома. В старых домах это может повысить энергоэффективность дома до 70%.

Стойкость к влагопоглощению

Оценка проницаемости или «проницаемости» является стандартной мерой проницаемости материала для водяного пара. В отличие от значения R, в котором чем выше число, тем лучше, материал с более низким рейтингом проницаемости лучше замедляет движение водяного пара.Стойкость к влагопоглощению важна, поскольку вода является отличным проводником тепла.

Очень небольшое количество воды может проникнуть в структуру пенопласта XPS с закрытыми порами, благодаря чему пенопласт XPS обеспечивает достаточно постоянное тепловое сопротивление. Как правило, пенопласт XPS обладает достаточной водостойкостью, чтобы выдерживать нормальный уровень влажности в подвале и фундаменте, если только дом не расположен в пойме.

Необлицованная пенопластовая плита XPS толщиной один дюйм имеет коэффициент проницаемости около 1.0, что делает его полупроницаемым замедлителем пара II класса. Но настоящим испытанием изоляции является ее способность не только сопротивляться влаге, но и легко выделять любую влагу, которую она поглощает, что называется «потенциалом высыхания». Потенциал высыхания для теплоизоляции имеет решающее значение для поддержания теплового сопротивления конструкции. Некоторые тесты показали, что с течением времени плиты из пенополистирола XPS могут фактически поглощать больше влаги в приложениях ниже уровня земли и удерживать эту влагу в течение более длительных периодов времени, чем продукты из пенополистирола.Способность удерживать влагу может со временем ухудшить первоначальный коэффициент теплопроводности плиты из пенополистирола XPS, снижая ее долгосрочный коэффициент теплопроводности и эффективность в качестве изоляционного материала.

Другое имущество

Прочность на сжатие. Пенопласт XPS — это жесткий материал с очень высокой прочностью на сжатие. Однородное поперечное сечение продукта с закрытыми ячейками, отсутствием пустот и полной закрытостью каждой ячейки стенками из полистирола способствует его впечатляющей прочности.Продукты доступны в диапазоне прочности на сжатие для удовлетворения различных приложений. Пенопласт XPS может изготавливаться под давлением до 100 фунтов на квадратный дюйм и более.

Способность подавлять рост биологических загрязнителей воздуха. Влага способствует росту многих организмов, таких как плесень, грибок, грибки и другие бактерии. Пенопласт XPS водостойкий и может сдерживать рост этих организмов.

Долговечность . Поскольку пенопласт XPS является термопластичным материалом, он не гниет и не разлагается со временем.Он также устойчив к микроорганизмам в почве. И он не привлекателен для крыс и других вредителей в качестве источника пищи. Имеет срок службы до 50 лет.

Химическая инертность. Пенопласт XPS считается достаточно химически инертным материалом. Он устойчив к большинству кислот, щелочей и водных растворов солей и щелочей. Однако многие органические растворители, такие как ацетон, хлорированные растворители и ароматические углеводородные растворители, могут воздействовать на пену и вызывать ее растворение.

Размер и плотность. Пенопласт XPS может изготавливаться с пластиковым покрытием или без него. Из-за ограничений экструдированного производственного процесса он чаще всего доступен только в стандартных размерах и в виде листов (плит), при этом пенопласт обычно изготавливается в виде листов размером 4 на 8 футов. Пенопласт XPS довольно плотный — в среднем 2,18 фунта на кубический фут. Это делает его очень прочным.

Стоимость. Пенопласт XPS является одним из наиболее экономичных вариантов жестких пенопластовых плит на рынке.Пенопласт XPS толщиной один дюйм стоит около 0,47 доллара за квадратный фут.

Энергоэффективность. Пенопласт XPS — это энергоэффективный строительный материал. В течение срока службы здания, утепленного пенопластовой плитой XPS, экономится гораздо больше энергии, чем используется в производственном процессе для производства продукта. Исследование, проведенное Franklin Associates, показало это в течение 50 лет жизни дома, в котором использовалась изоляция из пенопласта XPS.

Размерная стабильность. Пенопласт XPS значительно расширяется и деформируется при более высоких температурах.

Устойчивое развитие. Было показано, что при использовании в качестве изоляции для дома или здания пенопласт XPS снижает количество энергии, необходимой для поддержания его нагрева и охлаждения, тем самым снижая потребление наших и без того истощенных природных ресурсов. А поскольку полистирольная смола, термопластичный материал, используется при производстве плит из пенопласта XPS, плиту из пенопласта можно расплавить и повторно использовать для производства новой изоляции из XPS. Что еще более важно, это обычная практика сегодня. По данным Ассоциации производителей экструдированного пенополистирола, предприятия по производству пенополистирола не создают «лома» или отходов, поскольку 100% промышленных отходов плит из пенополистирола рекуперируются, разбиваются на полимерный материал и повторно используются в процессе производства пенополистирола.

Воздействие на окружающую среду

Как мы уже видели, пенопласт XPS является экологически чистым продуктом, который можно переплавить и повторно использовать для производства большего количества продукции. Кроме того, это энергосберегающий продукт, позволяющий сэкономить гораздо больше энергии, чем было затрачено на его производство. А при начальном значении теплопроводности 5 на дюйм использование плит из пенополистирола XPS может значительно сократить количество энергии, необходимой для обогрева и охлаждения здания. Это помогает сохранить наши природные ресурсы. Фактически, плита из пенополистирола XPS получила квалификацию Energy Star®.

Пенопласт XPS

обладает большинством основных характеристик «зеленого» строительного материала. Он энергоэффективен, устойчив, обладает хорошей термостойкостью и устойчивостью к водопоглощению, прочен и долговечен — до 50 лет. А поскольку это искусственный материал, он снижает использование природных ресурсов.

Но не все аспекты изделий из пеноматериала XPS так же безвредны для окружающей среды. Во-первых, пена XPS обычно содержит красители для окрашивания продукта, чтобы различать его по торговой марке.В зависимости от типа используемого красителя, он может нанести вред окружающей среде.

Вспенивающие агенты, используемые в процессе экструдированного производства, также могут разрушать озоновый слой и способствовать глобальному потеплению. Пенопласт XPS часто использует гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) в качестве вспенивателя. Вспенивающий агент проникает в ячейки XPS в процессе производства. В конце концов, в процессе, называемом «старением», вспенивающий агент диффундирует из клеток в окружающую среду. Некоторые производители начинают использовать пенообразователи, не наносящие вреда окружающей среде, но это пока не является общепринятой практикой.

Влияние влагопоглощения на физические свойства полиуретановых пенопластов с памятью формы

Smart Mater Struct. Авторская рукопись; Доступен в PMC 2012 августа 1.

Опубликовано в окончательной отредактированной форме AS:

PMCID: PMC3176498

NIHMSID: NIHMMS311079

Ya-Jen Yu

¹ Департамент биомедицингического инженерия, Техасский университет A & M, Станция колледжа , TX, USA

Keith Hearon

¹ Факультет биомедицинской инженерии, Texas A&M University, College Station, TX, USA

Thomas S.Wilson

² Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса, Ливермор, Калифорния, США

Duncan J. Maitland

¹ Факультет биомедицинской инженерии, Техасский университет A&M, College Station, TX, USA

1 ^{Lawrence National Лаборатория, Ливермор, Калифорния, США}

¹ Факультет биомедицинской инженерии, Техасский университет A&M, Колледж-Стейшн, Техас, США

² Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, Ливермор, Калифорния, США

См. другие статьи в PMC, в которых цитируются опубликованную статью.

Abstract

Было исследовано влияние поглощения влаги на температуру стеклования ( T _g ) и поведение напряжения/деформации сетчатого полиуретанового полимера с памятью формы (SMP). С нашей конечной целью разработать пенополиуретаны SMP для использования в средах, контактирующих с кровью, мы исследовали влияние воздействия влаги на физические свойства пенополиуретанов. Насколько нам известно, это исследование является первым, в котором исследуется влияние поглощения влаги при различных уровнях влажности (без погружения и при погружении) на физические свойства пенополиуретанов SMP.Пены SMP подвергались воздействию различных уровней влажности в течение разного времени, и они продемонстрировали максимальное водопоглощение 8,0% (по массе) после воздействия относительной влажности 100% в течение 96 часов. Результаты дифференциальной сканирующей калориметрии показали, что водопоглощение значительно уменьшило T _г пены, при этом максимальное водопоглощение сдвинуло T _г с 67°C до 5°C. Образцы, которые были погружены в воду на 96 часов и сразу же подверглись испытанию на растяжение, показали 100%-ное увеличение деформации разрушения и 500%-ное снижение напряжения разрушения; однако во всех случаях воздействия времени и влажности эффект пластификации был обратимым при помещении влагонасыщенных образцов в среду с влажностью 40% на 24 часа.

1. Введение

Полимеры с памятью формы (SMP) представляют собой интеллектуальные материалы, которые могут сохранять метастабильную геометрию или геометрию, а затем активироваться до первичной геометрии после воздействия таких раздражителей, как тепло или влага. Из-за этой возможности SMP привлекают все большее внимание научного сообщества и предлагаются для многочисленных приложений в различных областях, от аэрокосмической до биомедицинской промышленности [1]. Пены SMP представляют особый интерес, поскольку они демонстрируют большие объемные расширения при срабатывании [2].В настоящее время компания Raytheon исследует пены SMP для применения в аэрокосмической отрасли, и в настоящее время разрабатывается биомедицинский имплантат на основе пены SMP для лечения аневризм [3]. Чистые SMP и пены SMP могут быть изготовлены для реагирования на определенные раздражители, такие как тепло [4], свет [5], электрические поля [6], магнитные поля [7] и влажность [8]. В настоящее время термочувствительные SMP получили наибольшее внимание для реализации в приложениях на основе устройств [9].

Традиционные термочувствительные SMP двух форм нагреваются выше температуры перехода, T _trans , деформируются и затем охлаждаются ниже T _trans для фиксации вторичной геометрии.Вторичная геометрия сохраняется, потому что термодинамические барьеры не позволяют полимерным цепям расслабиться и вернуться в исходное состояние с более высокой энтропией, которое цепи автоматически приняли во время начальной полимеризации или обработки. T _транс может быть температурой стеклования ( T _g ), температурой кристаллического расплава ( T _m ) или другой температурой перехода [4]. После нагрева выше T _транс деформированный SMP возвращается в свое высокоэнтропийное состояние, которое является исходной геометрией.На молекулярном уровне сетевые точки, такие как ковалентные поперечные связи, кристаллические фазы и переплетения цепей, повышают целостность системы SMP, предотвращая скольжение полимерных цепей относительно друг друга, когда полимер нагревается выше T _транс [10].

Предыдущие исследования полиуретановых СМП были сосредоточены на синтезе [11–12], структурном моделировании [13], термомеханических характеристиках [14] и влиянии влаги [15]. В частности, Янг исследовал влияние поглощения влаги на температуру стеклования и соответствующее поведение напряжения-деформации чистых полиуретановых SMP.Исследования Янга показали, что поглощенная полиуретанами вода делится на две категории: связанная вода и свободная вода. Связанная вода, которая действует как пластификатор, занимая места водородных связей между межцепочечными карбаматными группами N-H и C=O, значительно снижает T _g и, следовательно, значительно изменяет поведение напряжения-деформации. С другой стороны, свободная вода оказывает гораздо меньшее пластифицирующее действие на полиуретаны.

Хотя исследования Янга и других ученых эффективно охарактеризовали влияние поглощения влаги на тепловые и термомеханические свойства уретановых СМП [16–17], эти исследования были ограничены чистыми полиуретановыми СМП.Исследования, связанные с влиянием воздействия влаги на пенополиуретаны, изучали скорость диффузии влаги и изменения механических свойств [18–19]; однако влияние поглощения влаги на поведение пенополиуретанов с памятью формы еще предстоит оценить.

В этом исследовании мы оценили влияние поглощения влаги на T _g и поведение напряжения/деформации пенополиуретанов SMP, изготовленных из уретановой композиции SMP, описанной в Wilson 2007 [11].Поглощение влаги при различных температурах и уровнях влажности измеряли с использованием термогравиметрического анализа (ТГА) и анализа отношения масс. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) использовалась для анализа взаимодействия абсорбированной воды с уретановыми пенами. Эффекты, вызванные влагой T _g , были измерены с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), а влияние поглощения воды на поведение пенопластов при напряжении/деформации и памяти формы оценивалось с помощью экспериментов по деформации до разрушения и восстановлению после свободной деформации.

2. Экспериментальный

2.1. Синтез пенополиуретана и подготовка образцов

Пенополиуретаны SMP были приготовлены на основе методики, разработанной доктором Томасом С. Уилсоном в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса. Форполимеры были изготовлены из гексаметилендиизоцианата (HDI, 98%, TCI America), N,N,N’,N’-тетракис(2-гидроксипропил)этилендиамина (HPED, 98%, TCI America) и триэтаноламина (TEA, 99% , Сигма-Олдрич). Пены были приготовлены из форполимеров путем добавления следующих поверхностно-активных веществ, катализаторов и пенообразователей в скоростной смеситель Flackteck 150 DAC в течение 15 с при 3400 об/мин: DC-5179 (Air Products), DC-I990 (Air Products), T131 (Air Products). Products), BL-22 (Air Products), деионизированная вода и Enovate (Honeywell Corp.) Для вспенивания использовали общее соотношение NCO/OH, равное 1,05.

После подготовки образцов пенополиуретаны сушили при 90 °C в течение 12 ч при 1 торр для удаления остаточной влаги. Затем образцы помещали в климатическую камеру CSZ MCBH-1.2-.33-.33-H/AC при контролируемой температуре 25 °C и контролируемой влажности 40 %, 60 % и 80 % на периоды времени 0,5 ч, 1 ч, 2 ч, 3 ч, 4 ч, 5 ч, 6 ч, 12 ч, 24 ч, 48 ч и 96 ч. Для подготовки образцов при 100% влажности образцы погружали в водяную баню при контрольных температурах 25°C или 37°C на периоды времени 12, 24, 48 и 96 часов.

2.2. Характеристика

2.2.1. Влагопоглощение

ТГА-анализ использовали для измерения водопоглощения образцов, подвергавшихся воздействию различной влажности в течение 12, 24, 48 и 96 часов. ТГА проводили на образцах массой 10–15 мг на термогравиметрическом анализаторе TA Instruments Q80. Образцы ТГА, испытанные в трех экземплярах, нагревали от 30 °С до 400 °С со скоростью 10 °С/мин. Для точной оценки времени, которое потребовалось пеноматериалам для достижения насыщения влагой при каждом уровне влажности, второй набор образцов пенопласта был подвергнут анализу соотношения масс.Пять образцов каждого образца подвергали массированию, подвергали воздействию различных уровней влажности в течение 0,5 ч, 1 ч, 2 ч, 3 ч, 4 ч, 5 ч и 6 ч и вновь массировали сразу после удаления из климатической камеры.

2.2.2. Сдвиг температуры стеклования

Эксперименты ДСК проводились с использованием дифференциального сканирующего калориметра TA Instruments Q200 в диапазоне от -40 °C до 80 °C при 10 °C/мин на образцах массой 5–10 мг для оценки влияния поглощения влаги на T _г . Чтобы определить, является ли сдвиг T _g обратимым, образцы, которые подвергались воздействию различных уровней влажности в течение 96 часов, снова помещали в климатическую камеру при влажности 40% на 1 день, 2 дня и 5 дней, после чего Эксперименты ДСК проводили с использованием тех же экспериментальных процедур, которые описаны выше.

2.2.3. Инфракрасный сдвиг полосы

Взаимодействия между абсорбированными молекулами воды и связанными водородными связями группами N-H и C=O анализировали с использованием ИК-Фурье-спектрометра Bruker Tensor 27. Контрольный образец пены, который не подвергался воздействию влаги, анализировали в дополнение к увлажненным образцам. Спектры FTIR собирали путем усреднения 150 сканирований с разрешением 4 см ^-1 и диапазоном волновых чисел от 600 см ^-1 до 4000 см ^-1 . Чтобы определить, были ли сдвиги в ИК-спектрах обратимыми, образцы, которые подвергались воздействию различных уровней влажности в течение 96 часов, снова помещали в климатическую камеру при влажности 40% на 1 день, 2 дня и 5 дней, после чего эксперименты с ИК-Фурье. были проведены с теми же экспериментальными процедурами, описанными выше.

2.2.4. Поведение при напряжении/деформации

Эксперименты на растяжение до разрушения проводились на образцах пенополиуретана размером 60 x 15 x 6 мм с использованием универсального прибора для испытаний на растяжение MTS Insight 30. В соответствии со стандартным методом испытаний пластмасс на растяжение ASTM D638 образцы монтировали в блоки из эпоксидной смолы и подвергали воздействию различных уровней влажности в течение 96 часов. Затем эти образцы сразу же подвергли испытаниям на растяжение до разрушения при постоянной скорости деформации 50 мм/мин при 25 °C.Чтобы определить, были ли вызванные влагой изменения в характеристиках напряжения-деформации обратимыми, образцы, которые подвергались воздействию различных уровней влажности в течение 96 часов, были помещены обратно в климатическую камеру при влажности 40% на 1 день, после чего были проведены эксперименты по деформации до разрушения. запустить с теми же экспериментальными процедурами, описанными выше.

2.2.5. Эффект памяти формы

Эксперименты по восстановлению при свободной деформации проводились на образцах пенополиуретана размером 60 x 15 x 6 мм на универсальном приборе для испытаний на растяжение MTS Insight 30 с термокамерой.В соответствии со стандартным методом испытаний пенополиуретанов ASTM D3574-08 образцы устанавливали на эпоксидные блоки и подвергали воздействию 100% влажности в течение 96 часов (один образец при 25 °C, другой при 37 °C). Затем образцы зажимали в испытателе на растяжение, нагревали до 80°С со скоростью 1°С/мин и растягивали до 15%, 25% и 35%. Затем напряженные образцы охлаждали до 25°С со скоростью 1°С/мин для фиксации соответствующих штаммов. Затем для восстановления свободной деформации днища образцов разжимали внутри термокамеры и образцы нагревали до 80 °С со скоростью 1 °С/мин для определения восстанавливаемой деформации, которую измеряли лазерным экстензометром.Процент восстановительной деформации или коэффициент восстановления рассчитывают по уравнению (1),

Коэффициент восстановления = Восстановленная длина/Начальная длина × 100

(1)

3. Результаты и обсуждение

3.1. Поглощение влаги

Результаты по поглощению влаги в процентах, измеренные с помощью ТГА и анализа соотношения масс, представлены в и соответственно. При относительной влажности 40%, 60% и 80% влагопоглощение увеличивалось с увеличением времени воздействия влажности до 6 ч, после чего в целом оставалось постоянным. Для образцов, подвергавшихся воздействию 100% влажности (т. е. погружению в воду), достижение максимального водопоглощения занимало больше времени. Как видно, максимальное водопоглощение через 96 ч при 25 °С в среде с относительной влажностью 100 % составило 8 %, и это значение существенно не изменилось при повышении температуры в климатической камере до 37 °С. Однако, как показано, повышенная температура увеличивала скорость поглощения влаги [20]. Образец при 37 °C достиг максимального водопоглощения через 20 часов, в то время как образец при 25 °C не достигал максимального водопоглощения до 96 часов.Как и ожидалось, уровни поглощения влаги и насыщения влагой зависели от времени воздействия влаги, уровня влажности и температуры. Наши результаты доказывают, что насыщение влагой зависит от уровня влажности окружающей среды: чем выше уровень влажности, тем больше возможное поглощение воды [21].

Влияние времени воздействия влажности на влагопоглощение, измеренное с помощью ТГА.

Влияние времени воздействия влаги на время воздействия влаги, измеренное с помощью анализа соотношения масс.

и показывают, что поглощение влаги при погружении в воду отличается от поглощения воды без погружения. Несмотря на то, что климатическая камера обеспечивает 100% влажность, 100% поглощение влаги не эквивалентно погружению в воду. Наш вывод согласуется с Loos et al., которые показали, что различное воздействие окружающей среды влияет на водопоглощение [22].

3.2. Сдвиг температуры стеклования

Температуры стеклования всех образцов снижались при поглощении влаги, как показано на рис.Через 12 часов T _г пенопластов обычно достигают плато. Максимальное изменение T _г произошло для пены со 100% влажностью (как 25 °C, так и 37 °C), где температура T _g снизилась с 67 °C до 5 °C через 96 часов. Влияние влаги на T _g было обратимым, как показано на рис. Образцы, которые подвергались воздействию влаги в течение 96 часов, а затем были помещены в климатическую камеру с влажностью 40%, показали значительную потерю влаги через 1 день. Поглощенная влага для всех образцов через сутки была примерно одинаковой (2,2%). Это значение 2,2% соответствует начальному значению абсорбированной влаги для пены, подвергнутой воздействию относительной влажности 40%, которая представлена ​​на графике. Эта потеря влаги сопровождалась увеличением Т _г : после помещения в климатическую камеру при влажности 40% на один день значения Т _г всех образцов увеличились примерно до одинакового значения: 42 °C, значение T _g для исходной пены, подвергнутой воздействию влажности 40%, представленное на графике.

Эффект влагопоглощения Т _г .

Влияние регулируемой влажности на реверсивные T _г .

3.3. Сдвиг инфракрасной полосы

Контрольный образец пенопласта, который не подвергался воздействию влаги, продемонстрировал пик интенсивности растяжения связи N-H при 3307 см ^-1 . Как видно, пики интенсивности растяжения связи NH были смещены как в сторону более высоких волновых чисел, так и в сторону более высокой интенсивности с увеличением поглощения влаги, при этом образцы со 100% влажностью демонстрировали пики интенсивности растяжения NH примерно при 3332 см ^-1 . показывает влияние поглощенной влаги на пики интенсивности растяжения карбамата и мочевины C=O, которые приходятся на 1687 см ^-1 и 1647 см ^-1 соответственно. Хотя повышенное содержание воды привело к увеличению интенсивности соответствующих пиков С=О, наблюдаемых сдвигов волнового числа не произошло.

FTIR-спектры области растяжения NH пенополиуретана с различными уровнями водопоглощения.

FTIR-спектры области растяжения C=O пенополиуретана с различными уровнями водопоглощения.

В обезвоженном пенополиуретане водородная связь возникает между карбаматными группами N-H и C=O. После поглощения влаги атомы водорода в молекулах воды могут либо образовывать мостики водородных связей между двумя карбаматными группами C=O, либо занимать участки водородных связей у групп N-H карбамата [23]. Водородные связи, образованные группами NH, вызывают увеличение интенсивности инфракрасных полос NH и их сдвиг в сторону более высоких волновых чисел. Такое поведение проявляется в ИК-спектрах для наших пенополиуретанов SMP. Напротив, водородные связи, образованные с группами C=O, вызывают увеличение интенсивности инфракрасных полос C=O и их сдвиг в сторону более низких волновых чисел [24]. Хотя наши пеноматериалы демонстрировали повышенную интенсивность пиков карбамата С=О с увеличением влагопоглощения, заметного сдвига волнового числа не наблюдалось.

Одно из возможных объяснений такого поведения состоит в том, что химическая структура пенополиуретанов, описанных в этой работе, существенно отличается от структуры других уретанов: отсутствуют традиционные жесткие и мягкие сегменты.Кроме того, наш процесс вспенивания включает добавление воды, что приводит к повышенному содержанию мочевины и еще большему количеству взаимодействий водородных связей. Пены полностью состоят из 6-углеродных диизоцианатов и низкомолекулярных три- и тетрафункциональных спиртов, поэтому отношение карбаматных и мочевинных связей к общему числу молекул в полимере намного выше, чем у СМП с олигомерный мягкий сегмент. Поскольку каждая карбаматная связь имеет два участка водородных связей (C=O и NH; три в случае мочевинных связей), наши пенопласты имеют значительно больше участков водородных связей, чем полиуретан, например, с мягким сегментом полиэтиленоксида или полибутадиена. Уретан и мочевина в этом исследовании могут иметь такое большое количество связанных карбонилов до поглощения влаги, что даже после максимального поглощения влаги не может быть заметного изменения волнового числа. Эта теория также может объяснить, почему в нашем ИК-спектре нет видимых свободных карбонильных пиков. Поскольку связанные карбонильные пики значительно шире свободных карбонильных пиков, возможно, ширина и интенсивность связанных карбонильных пиков делает невозможным наблюдение свободных карбонильных пиков [25-26].

Мы обнаружили, что вызванные влагой сдвиги пиков N-H в пике ИК-спектров обратимы. Ян и др. продемонстрировали такую ​​обратимость, отгоняя поглощенную влагу нагреванием образцов полиуретана [8]. Мы продемонстрировали аналогичный эффект, поместив насыщенные влагой образцы в среду с более низкой влажностью (влажность 40%). Пики NH смещаются обратно к 3307 см ^-1 , а пики C=O смещаются обратно к более низкой интенсивности после воздействия 40% влажности при 25 °C (данные не показаны). Хотя влага, по-видимому, испаряется из наших пен относительно легко (Янг и др. нагревали чистый полиуретан при разных температурах, чтобы удалить влагу), это наблюдение не обязательно указывает на то, что в нашем уретане взаимодействия водородных связей слабее, чем в других уретанах. У пенополиуретанов площадь поверхности значительно больше, чем у чистых уретановых пленок, поэтому значительное испарение влаги из пенопласта может быть просто результатом увеличенной площади поверхности.

3.4. Поведение при напряжении/деформации

Данные испытаний на растяжение для всех образцов приведены в . Результаты деформации до разрушения показали, что поглощенная влага значительно пластифицировала пенополиуретаны [27], хотя этот эффект пластификации оказался обратимым. Образцы, которые подвергались воздействию различной влажности, а затем помещались при комнатной температуре на 1 сутки, демонстрировали деформации разрушения порядка 20% и напряжения разрушения порядка 50 кПа. Образцы были подвергнуты воздействию 100% влажности, а затем сразу же испытаны в течение 1 часа, показали деформации разрушения порядка 30–40% и напряжения разрушения порядка 15 кПа. Аналогичные тенденции наблюдались и для значений модуля Юнга. Репрезентативная кривая напряжения-деформации для пенополиуретанов показана на рис. представляющие молекулы воды, действующие как пластификатор. Эта пластификация увеличила деформацию разрушения и уменьшила напряжение разрушения и модуль Юнга. Наблюдаемый эффект пластификации согласовывался с результатами исследований Янга по влиянию влаги на поведение напряжения/деформации чистых полиуретанов.

Репрезентативная кривая напряжения-деформации при растяжении для данных пенополиуретана в формате .

(Пена № 1: водопоглощение в течение 96 часов при 37 °C после испытаний; Пена № 2: то же испытание после 24 часов при комнатной температуре, приблизительно 20 °C и относительной влажности 40 %, на протяжении всего испытания.)

Таблица 1

	Разрушение штамма (%)	Прочность на растяжение (KPA)	Молодой модуль (KPA)
25 ° C-40% H-96H-24H STP *	21 ± 7	52 ± 11	281 ± 117	281 ± 117	281 ± 117
25 ° C-60% H-96H-24H STP *	18 ± 5	50 ± 12	282 ± 56
25 ° C-80% H-96H-24H STP *	18 ± 6	18 ± 6	43 ± 13	275 ± 143
25 ° C-100% H-96h-24H STP *	23 ± 5	55 ± 13	247 ± 77
37 ° C-100% H-96H-24H STP *	21 ± 6	43 ± 11	226 ± 108	226 ± 108
25 ° C-100% H-96H	31 ± 1	17 ± 1	52 ± 2
37 ° C-100% H-96H	41 ± 12	14 ± 5 ​​	35 ± 13

3.

5. Эффект памяти формы

Результаты восстановления свободной деформации для образцов, подвергавшихся воздействию 100% влажности при 37 °C в течение 96 часов, представлены в . Для штаммов 15% и 25% наблюдаемый коэффициент извлечения составлял примерно 95%. Для 35% штаммов коэффициент восстановления снизился до 87%. Поскольку пенополиуретаны, охарактеризованные в этой работе, были сильно сшитыми, даже такие низкие деформации, как 35%, могли привести к локальным остаточному деформированию и разрушению ячеек пены [28].

4. Выводы

Водопоглощение полиуретановых пенопластов SMP, описанных в этой работе, увеличивалось с увеличением времени воздействия влажности, повышенной влажности и повышенной температуры.Максимальное водопоглощение составило 8 %, что произошло после пребывания в условиях 100 % влажности в течение 96 ч при комнатной температуре и в течение 20 ч при 37 °С. При влажности менее или равной 80 % насыщение влагой происходило через 6 ч.

T _г пенополиуретанов уменьшалось при поглощении влаги, и максимальный сдвиг с 67 °C до 5 °C происходил после поглощения 8% воды. Этот сдвиг T _g повлиял на переход от стеклообразного к вязкоупругому поведению, когда SMP пены подвергали испытанию на растяжение при 25°C.Как сдвиги T _г , так и возникающие в результате преобразования механического поведения были обратимы при помещении пенопластов в среду с влажностью 40% на 24 часа.

Кривая напряжения-деформации при растяжении показывает, что молекулы воды проникают во внутреннюю структуру пенополиуретана, действуя как пластификатор. Молекулы воды создают водородные связи между группами NH и C=O, прерывая исходные водородные связи, позволяя полимерным цепям свободно двигаться и, таким образом, увеличивая деформацию разрушения и уменьшая напряжение разрушения и модуль Юнга.

Коэффициенты восстановления, приближающиеся к 100 % для образцов, деформированных до 25 % или менее, демонстрируют, что SMP-пены, описанные в этой работе, потенциально полезны для применений, где необходимо полное восстановление деформации при растяжении.

Благодарности

Мы благодарим Аманду Коннор и Брента Волка за обсуждение и техническую поддержку. Эта работа была поддержана грантом R01EB000462 Национального института здравоохранения/Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии и частично выполнена под эгидой U.S. Министерство энергетики, Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса по контракту DE-AC52-07NA27344.

Ссылки

1. Behl M., Lendlein A. Полимеры с памятью формы. Матер сегодня. 2007; 10:20–28. [Google Академия]2. Хуан В.М., Ли К.В., Тео Х.П. Термомеханическое поведение полиуретановой пены с памятью формы. J Intell Mater Syst Struct. 2006; 17: 753–60. [Google Академия]3. Maitland DJ, Small W, Ortega JM, Buckley PR, Rodriguez J, Hartman J, Wilson TS. Прототип активируемого лазером устройства из полимерной пены с памятью формы для эмболического лечения аневризм.J Биомед Опт. 2007;12:030504. [PubMed] [Google Scholar]4. Лендлейн А., Келч С. Полимеры с памятью формы. Angew Chem Int Ed. 2002;41:2034–57. [PubMed] [Google Scholar]5. Лендлейн А., Цзян Х., Юнгер О., Лангер Р. Светоиндуцированные полимеры с памятью формы. Природа. 2005; 434: 879–82. [PubMed] [Google Scholar]6. Sahoo NG, Jung YC, Goo NS, Cho JW. Проводящие полиуретан-полипирроловые композиты с памятью формы для электроактивного привода. Macromol Mater Eng. 2005; 290:1049–55. [Google Академия]7. Buckley PR, Mckinley GH, Wilson TS, Small W, Benett WJ, Bearinger JP, Mcelfresh MW, Maitland DJ.Индуктивно нагреваемый полимер с памятью формы для магнитного срабатывания медицинских устройств. IEEE Trans Biomed Eng. 2006;53:2075–83. [PubMed] [Google Scholar]8. Ян Б., Хуанг В.М., Ли С., Ли Л. Влияние влаги на термомеханические свойства полиуретанового полимера с памятью формы. Полимер. 2006; 47: 1348–56. [Google Академия]9. Смолл В., Сингхал П., Уилсон Т.С., Мейтленд Д.Дж. Биомедицинские применения термоактивированных полимеров с памятью формы. J Mater Chem. 2010;20:3356–66. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]10. Behl M, Razzaq MY, Lendlein A. Многофункциональные полимеры с памятью формы. Adv Mater. 2010;22:3388–410. [PubMed] [Google Scholar] 11. Уилсон Т.С., Беарингер Дж.П., Херберг Дж.Л., Марион Дж.Е., Райт В.Дж., Эванс С.Л., Мейтленд Д.Дж. Полимеры с памятью формы на основе однородных алифатических уретановых сеток. J Appl Polym Sci. 2007; 106: 540–51. [Google Академия] 12. Hearon K, Gall K, Ware T, Maitland DJ, Bearinger JP, Wilson TS. Постполимеризационные сшитые полиуретановые полимеры с памятью формы. J Приложение Poly Sci. 2010; 121:141–53. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]13.Volk BL, Lagoudas DC, Chen Y-C. Анализ конечной реакции деформации полимеров с памятью формы: II. Одномерная калибровка и численная реализация термоупругой модели конечных деформаций. Смарт Матер Структура. 2010;19:075006. [Google Академия] 14. Тобуши Х., Хара Х., Ямада Э., Хаяши С. Термомеханические свойства в тонкой пленке полимера с памятью формы полиуретанового ряда. Смарт Матер Структура. 1996; 5: 483–91. [Google Академия] 15. Ян Б., Хуанг В.М., Ли С., Ли С.М., Ли Л. О влиянии влаги на полиуретановый полимер с памятью формы.Смарт Матер Структура. 2004; 13:191–5. [Google Академия] 16. Сюй Б., Хуан В.М., Пей Ю.Т., Чен З.Г., Крафт А., Рубен Р., Де Хоссон Дж.Т.М., Фу Ю.К. Механические свойства полиуретановых нанокомпозитов с памятью формы, армированных аттапульгитовой глиной. Евр Полим Дж. 2009; 45:1904–11. [Google Академия] 17. Pretsch T, Jakob I, Müller W. Гидролитическая деградация и функциональная стабильность сегментированного полиэфируретана с памятью формы Polym Degrad Stab. 2009;94:61–73. [Google Академия] 18. Ортель Г. Справочник по полиуретанам. Нью-Йорк: Хансер; 1985.[Google Академия] 19. Чжао Д., Литтл Д.С., Кокс СС. Характеристики пенополиуретана как поглотителя или источника летучих органических соединений в воздухе помещений. J Environ Eng. 2004; 130:983–89. [Google Академия] 20. Bassirirad H, Radin JW, Matsuda K. Температурно-зависимые свойства воды и переноса ионов корней ячменя и сорго: I. связь с ростом листьев. Завод Физиол. 1991; 97: 426–32. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]21. Авилес Ф., Агилар-Монтеро М. Поглощение влаги в многослойных композитных конструкциях с пенопластовым наполнителем.Полим Компос. 2010;31:714–22. [Google Академия] 22. Лоос Альфред С., Спрингер Джордж С., Сандерс Барбара А., Тунг Р.В. Влагопоглощение стеклокомпозитов полиэстер-Е. J Compos Mater. 1980; 14: 142–54. [Google Академия] 23. Лим Л.Т., Бритт И.Дж., Тунг М.А. Сорбция и транспорт водяного пара в пленке нейлон 6,6. J Appl Polym Sci. 1999; 71: 197–206. [Google Академия] 24. Йен Ф.С., Линь Л.Л., Хун Дж.Л. Взаимодействия водородных связей между уретан-уретановыми и уретан-эфирными связями в жидкокристаллических поли(эфир-уретановых) макромолекулах.1999; 32:3068–79. [Google Академия] 25. Маттиа Дж., Пейнтер П. Сравнение водородных связей и порядка в полиуретане и поли(уретан-мочевине) и их смесях с макромолекулами полиэтиленгликоля. 2007; 40:1546–54. [Google Академия] 26. Йилгор Э. , Бургаз Э., Юрцевер Э., Йилгор И. Сравнение водородных связей в сополимерах уретана и мочевины на основе полидиметилсилоксана и простого полиэфира. Полимер. 2000;41:849–57. [Google Академия] 27. Дхакал Х.Н., Чжан З.И., Ричардсон М.У. Влияние водопоглощения на механические свойства ненасыщенных полиэфирных композитов, армированных конопляным волокном.Compos Sci Technol. 2007; 67: 1674–83. [Google Академия] 28. Volk BL, Lagoudas DC, Chen YC, Whitley KS. Анализ реакции полимеров с памятью формы на конечную деформацию: I. Термомеханическая характеристика. Смарт Матер Структура. 2010;19:075005. [Google Scholar]

Пена с закрытыми порами против. Пена с открытыми порами

Семейство вспененных материалов представляет собой большую категорию, которую можно определить несколькими способами и формами. Любой вспененный материал может легко быть пеной с открытыми ячейками или пеной с закрытыми ячейками.
Через короткое время вам может быть трудно понять, что они из себя представляют. Но вы легко узнаете, что такое пена с открытыми ячейками и что такое пена с закрытыми ячейками, прочитав этот отчет. Вы можете узнать разницу между двумя различными формами вспененного материала, и вы можете разумно выбрать для своих приложений, еще одно преимущество.

Пенополиуретан с открытыми порами

Изделия из пеноматериала

гибкие, легкие и прочные, что делает их пригодными для использования во многих отраслях.

Что такое открытая пенопластовая ячейка?

Мы создадим пенопластовые материалы с открытыми порами с учетом некоторых аспектов.

Пенополиуретан с черными открытыми порами

 

Одним из наиболее часто используемых пенопластов с открытыми порами является пенополиуретан. Они широко используются в различных отраслях промышленности и продуктах для изоляции, звукоизоляции и амортизации, включая обивку мебели, подушки сидений, медицинскую упаковку, электронику, энергетическое оборудование и многое другое. Пенополиуританы с открытыми порами из-за их подвижности и стойкости к кислороду превосходят другие виды изоляции.

Возможно, вы удивитесь, узнав, что пенополиуретан часто изготавливается из чего-то твердого. Правда в том, что существует два типа полиуретановой пены с открытой или закрытой ячеистой структурой, каждая из которых различается по плотности и области применения. Однако в этой статье мы сосредоточимся на пенополиуретановых материалах с открытыми порами.

Кроме того, структура с открытыми порами может поставляться с пенополиуретаном. Для вспененных материалов с открытыми порами также доступны вспененный ПВХ/нитрил и вспененный каучук EPDM.

Пена EPDM с открытыми порами

 

Пенопласт с открытыми порами использует листы пенополиуретана в качестве примера, где ячейки внутри вещества были разделены, что позволяет заполнить пространство внутри воздухом. По сравнению с пенами с закрытыми порами, пены с открытыми порами обычно легче и менее громоздки, а также имеют гладкий, амортизирующий и похожий на губку вид.

Пузырьки газа, использованные при его разработке, выбрасываются в атмосферу во время расширения и отверждения пен с открытыми порами, а не замораживаются на месте, как в пенах с закрытыми порами. Внутри пенопласта с открытыми порами эти отверстия позволяют им сцепляться и соединяться друг с другом. Из-за этого пористого существования жидкая вода или водяной пар не могут сопротивляться пенам с открытыми порами.

Что представляют собой открытые пенопласты из ячеек?

Доступны вспененные материалы с открытыми порами, но обычно они изготавливаются из полиуретана, сетчатого полиуретана, ПВХ/нитрила, каучука EPDM и т. д.

Пенопласт с открытыми порами ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА

Пена для памяти с открытыми ячейками

 

Некоторые характеристики и преимущества пенопласта с открытыми порами включают:

Не содержит летучих органических соединений или газов, разрушающих озоновый слой.

Подходит для минимизации передачи шума

Он практически не содержит остаточных частиц и улавливает в своих порах большинство посторонних частиц, что делает его подходящим для снижения содержания пыли и аллергенов.

Невосприимчив к образованию плесени.

Идеально подходит для звукоизоляции,

Высокая стоимость составляет примерно 4,21 ранда за дюйм изоляции

На это приходится около 40-50 процентов притока/потери тепла в квартирах

Он стабилен и не сломается, не уменьшится и не уменьшится со временем.

Обладает высоким потенциалом расширения, способен увеличиваться до 100 раз

Имеет низкую плотность от 0,4 до 1,2 фунта/фут3/фут3/фут3/фут3/фут3

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕНЫ ОТКРЫТОЙ

Изготовленная на заказ пенопластовая упаковка и полиуретан

 

Для широкого круга строительных целей может использоваться пенопласт с открытыми порами, в том числе:

Недорогая обивка для мебели

Проекты в области дизайна интерьера

Для зданий, звукоизоляция

Защитная упаковка для пенопласта

Паропроницаемость, влажность и воздух, необходимые для применения

Что такое закрытая пена клеток?

Твердый, гибкий пластиковый каучуковый материал, состоящий из внутренних пор или ячеек, представляет собой пенопласт с закрытыми порами. Эти внутренние ячейки пенопласта с закрытыми порами расположены близко друг к другу, но не связаны между собой. Сетку, наполненную пузырьками, где шарики плотно прижаты друг к другу, можно сравнить с закрытой ячеистой структурой, но каждый из пузырьков не связан между собой.

Листы для пенопласта с закрытыми порами

 

 

Пеноматериалы с закрытыми порами в различных отраслях промышленности, таких как строительство, упаковка, судостроение, электроника, автомобилестроение и т. д., в настоящее время используются все чаще. Пена EVA, полиэтиленовая пена, неопреновая пена, пенопласт ПВХ / нитрил, пенопласт SBR и т. д. являются обычными продуктами из пенопласта с закрытыми порами.

Из чего сделаны пенопласты с закрытыми порами?

Листы из вспененного полиэтилена с закрытыми ячейками

Материалы, которые можно использовать для производства пены с закрытыми порами, значительно отличаются от EVA, полиэтилена, полистирола, полипропиленового каучука и т. д. Пена с закрытыми порами в основном содержит захваченный пузырь газа, который образуется во время расширения и заживления пены. Вспенивающий агент образует эти пузыри. Они постоянно привязаны к месту, так как захваченный газ очень успешно увеличивает изоляционную способность пены.Образующаяся пена является твердой и обычно имеет среднюю плотность, что позволяет пузырькам газа фиксироваться на месте. Конструкция пены позволяет выдерживать жидкую воду и быть паронепроницаемой.

ПЕНА С ЗАКРЫТЫМИ ЯЧИКАМИ Характеристики И ПРЕИМУЩЕСТВА

Пенопластовые листы с закрытыми ячейками черного цвета

 

Характеристики и преимущества пенопласта с закрытыми порами включают:

Полезен и очень надежен как для экстерьера, так и для интерьера.

Помогает увеличить мощность конструкции

Отлично подходит для обеспечения тепло- и звукоизоляции

Эффективное снижение паропроницаемости

Превосходный барьер для влаги

Отличная устойчивость к утечкам

ПРИМЕНЕНИЕ ПЕНЫ С ЗАКРЫТЫМИ ЯЧИКАМИ

Резка индивидуального пенопласта с закрытыми порами

 

Пена с закрытыми порами имеет ряд применений. Они могут быть очень полезны для различных применений, требующих влаго- и ударостойкости, а также тепло- и звукоизоляции.Пенопласт с закрытыми порами, а также изделия из губчатого каучука в течение многих лет пользовались большой популярностью благодаря применению изоляции, амортизации, набивки и прокладок. А применение пенопласта с закрытыми порами безгранично. Он часто используется для безопасного хранения и презентации хрупких ювелирных изделий, инструментов, электроники и т. Д. В виде индивидуальной безопасной упаковки из пенопласта. Они также обеспечивают превосходную защитную амортизацию, влаго- и воздухопроницаемость, что предотвращает накопление влаги внутри коробки, что делает ее лучшей альтернативой для длительного безопасного хранения хрупкого оборудования.

Типичные области применения пенопласта с закрытыми порами включают:

Строительная и строительная изоляция и герметизация

Система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Теплоизоляция и амортизация ударов

Уплотнения и шкафы для корпуса

Одноразовые медицинские изделия

Газовое и нефтяное оборудование

Авиация и космонавтика

Автомобилестроение и транспорт

СРАВНЕНИЕ Пенопласта с открытыми порами и пенопласта с закрытыми порами

Разновидностью ячеистого продукта являются пенопластовые материалы. Конфигурация его ячеек и, в частности, содержимое его ячеек, будь то открытые или закрытые, будут иметь большое влияние на выход продукта и конечное применение.

Хотя пенопласт с открытыми порами и пенопласт с закрытыми порами могут иметь схожий внешний вид, поскольку их свойства и характеристики совершенно разные, их следует рассматривать как два разных продукта.

Пена с открытыми порами, гибкая и мягкая

 

Хотя пена с закрытыми порами содержит более 90 процентов закрытых ячеек, эта цифра обычно ниже 20 процентов для пены с открытыми порами, официального описания которой еще нет, хотя она может иметь более высокие пропорции.Действительно, пена с открытыми и закрытыми порами имеет некоторые общие черты, такие как амортизация, теплоизоляция, подавление шума и т. д. В целом, отличительной чертой является то, что «содержимое закрытых ячеек (CCC)» специфически влияет на основные свойства пенопласта. пены, такие как прочность на разрыв, теплопроводность, средняя плотность, водопоглощение и водонепроницаемость, паропроницаемость или прочность на сжатие.

Ключевые различия между пеной с открытыми порами и пеной с закрытыми ячейками можно найти ниже:

Состав пенопласта

Пенополиуретан Сетчатый

Наиболее очевидное различие между пеной с закрытыми ячейками и пеной с открытыми ячейками, по-видимому, заключается в особой структуре пены.Пена с закрытыми порами имеет небольшие поры и имеет хороший прочный внешний вид. Тем не менее пена с открытыми порами имеет неравномерный и легкий внешний вид, так что открытые ячейки вокруг пеноматериалов с открытыми порами могут быть легко обнаружены.

Плотность пены

Вставка из вспененного этиленвинилацетата для средней плотности

В отличие от пены с открытыми порами, пенопласт с закрытыми порами обычно имеет большой вес. Пенопласт с закрытыми порами имеет закрытоячеистую структуру и до вспенивания может сохранять почти свой первоначальный вес, а пенопласт с открытыми порами с этим не справляется.После процесса вспенивания структура с открытыми порами теряет значительную часть своего веса.

Влага, ветер, устойчивость к жидкости

Пена EVA с закрытыми порами в рулонах зеленого цвета

Вы можете использовать другой быстрый и разумный подход, когда хотите отличить пену с закрытыми порами от пены с открытыми порами. Просто наливая некоторое количество воды на оба типа вспененных материалов, это делается просто и быстро. Внезапно вы обнаружите, что одна форма пены поглощает воду и приносит воду в маленькие клетки.А вот остальные не впитывают воду со своей поверхности и удерживают воду от нее. Итак, теперь вы, возможно, знаете, что первый — это пенопласт с открытыми порами, а другой — пенопласт с закрытыми порами.

Пустоты в пенопласте с открытыми порами пересекаются, создавая проходы через твердое тело. Пена с закрытыми ячейками состоит из отдельных замкнутых областей, поэтому в такую ​​пену не может проникнуть ни воздух, ни жидкость. Перед лицом влаги, воды, воздуха и других жидкостей они имеют разную производительность из-за своей пенной структуры.

 

Стоимость содержания
Как правило, пена с открытыми порами предполагает более низкую стоимость используемого материала.Пенополиуретан и сетчатый пенополиуретан являются наиболее распространенными пенопластовыми материалами с открытыми порами. Они широко используются для обивки мебели, подушек сидений, ковровой подложки, поролоновых фильтров, частично из-за их низкой стоимости. Хотя пенопласт с закрытыми порами обычно обеспечивает лучшую изоляцию и долговечность, он также способствует более высокой стоимости содержания.
Звукоизоляция и теплоизоляция

Яичный ящик с открытыми ячейками из гофрированного пеноматериала

 

Пенопластовые материалы с закрытыми порами обычно превосходят пенопластовые материалы с открытыми порами при рассмотрении теплоизоляции.Пена с закрытыми порами имеет более низкую теплопроводность, например пенополиэтилен, а это означает, что ее можно широко использовать для изоляции кровли и полов. Между тем пена с открытыми порами может обеспечить превосходное звукопоглощение по сравнению с пеной с закрытыми порами. Поскольку у них есть несколько небольших структур с открытыми ячейками, они могут быть очень эффективными и эффективными при приеме большого количества внешнего звука или шума. Для радиовещательных студий, конференц-залов и т. д. вы можете найти гофрированный пенополиуретан с открытыми порами, используемый в качестве звуконепроницаемой пены.

Различные реализации

Пенопласт с открытыми порами Индивидуальная резка

 

Как правило, пенопласты с открытыми порами мягкие и сжимаемые. Пены с открытыми порами служат хорошей изолирующей воздушной ловушкой внутри ячеек. В своих ячейках пены с открытыми ячейками, такие как губка для посуды, способны поглощать жидкость. Пенопласты с закрытыми порами могут иметь большую структурную жесткость, а ячейки могут быть заполнены газами, отличными от воздуха, во время обработки, поскольку ячейки закрыты. Чтобы предотвратить перемещение воды или воздуха из одного места в другое, можно использовать пенопласты с закрытыми порами. Пена с открытыми порами, особенно для губок, также иногда используется из-за ее абсорбирующих свойств. Пена с открытыми порами также используется из-за ее низкой стоимости в ряде изоляционных применений. Для звукоизоляции, амортизаторов, амортизации и подушек также может использоваться пена с открытыми порами.

Поскольку его структура с закрытыми порами не поглощает воду, а захваченный воздух обладает высокой энергией, пена с закрытыми порами также используется во флотационных устройствах. И в других областях, требующих водонепроницаемости, таких как неопреновые костюмы, прокладки, прокладки и изоляция, пена с закрытыми порами также используется.Он более плотный, чем пенопласт с открытыми порами, и в целом более дорогостоящий в производстве.

Упаковка пенопласта с закрытыми порами

 

СОВЕТЫ И РУКОВОДСТВА ПО ПРАВИЛЬНОМУ ВЫБОРУ ПЕНОПЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Вам нравится водостойкая пена? Перейти на закрытую пенопластовую ячейку

Вам нужна отличная звукоизоляция пенопластом? Выбирайте пену с открытыми порами

Если у вас ограниченный бюджет пены? Чтобы сначала убедиться, что это работоспособно, выберите пенополиуретан с открытыми порами

.

Вам нравится пенопласт с отличной теплоизоляцией? Перейти на закрытую пенопластовую ячейку

Если вам нравится пена с выдающейся долговечностью и упругостью? Перейти на резиновую пену с закрытыми ячейками

ТИПИЧНЫЕ ОТКРЫТОПОРИСТЫЕ ПЕНОМАТЕРИАЛЫ И ЗАКРЫТЫЕ ЯЧИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Здесь мы перечисляем некоторые распространенные вспененные материалы, разделенные на два типа:

Пенопласт с открытыми порами: Пенополиуретан, Сетчатый пенополиуретан, Открытоячеистый нитриловый пенопласт, Открытоячеистый пенопласт EPDM

Пена EVA, пена полиэтилена (пена EPE, пена XLPE), пена ПВХ, пена неопрена, пена SBR, пена ПВХ/нитрил с закрытыми порами, пена EPDM пена с закрытыми порами

Итак, мы надеемся, что в следующий раз вы сможете легко выбирать между пеной с открытыми ячейками и пеной с закрытыми ячейками.Если у вас есть еще какие-либо проблемы, просто сообщите нам об этом.

 

Связанная статья:

Пеноблоки EVA

Что такое Ева?

Что такое ортолит?

 

Почему мои волосы такие вьющиеся?

Борьба с пушистостью сводится к двум ключевым вещам: увлажнению локонов и уменьшению трения. Добавив правильные продукты в свой ночной уход за волосами, вы сможете избавиться от пушистости за ночь. Вот как можно укротить вьющиеся волосы, чтобы вы проснулись гладкими и без стресса.

Что вызывает вьющиеся волосы?

Вот несколько наиболее распространенных причин вьющихся волос:

1. Сухость и обезвоживание, из-за которых волосы впитывают избыточную влагу. Кудрявые и волнистые волосы более склонны к сухости, что означает, что они более склонны к завивке. Когда ваши волосы сухие, они могут завиваться, когда они поглощают влагу из окружающей среды. Даже для здоровых волос среда с высокой влажностью может привести к завивке, когда ваши волосы впитывают избыточную влагу, в этом случае может помочь спрей против завивания волос .


2. Чрезмерная укладка повреждает кутикулу волос и вызывает завивание. Тепловое повреждение и укладка — еще одна распространенная причина вьющихся волос. Высокая температура при сушке феном или утюжке может повредить кутикулу волос, что приведет к завивке. Окрашивание, обесцвечивание и другие химические обработки также повреждают кутикулу, вызывая ее ломкость и ломкость, что является рецептом завивки.


3. Трение, приподнимающее кутикулу волоса и создающее завиток. Если ваши волосы кудрявые, волнистые или склонны к завиванию, расчесывать их, когда они сухие, нельзя.Расчесывание приподнимает кутикулу, создавая завитки. Сон на грубой хлопчатобумажной наволочке или энергичное вытирание полотенцем также может вызвать взъерошивание кутикулы.

Как приручить кудрявые волосы?

Если вы страдаете от дикой вьющейся гривы, вот несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы ваши волосы выглядели и чувствовали себя восстановленными:

Если у вас сухие обезвоженные волосы:

1. Не мойте волосы слишком часто. Часто бывает достаточно раз в пару дней. Если ваши волосы очень сухие, пропустите шампунь и используйте только кондиционер два раза в неделю.


2. Выбирайте шампунь с умом. Ищите шампуни, предназначенные для увлажнения волос и уменьшения пушистости. Выберите разглаживающий шампунь , который содержит увлажняющие ингредиенты и специально разработан для избавления от вьющихся волос.


3. Глубокое состояние с увлажняющим кондиционером. A разглаживающий кондиционер , в состав которого входят такие масла, как кокосовое и аргановое, проникает глубоко в кутикулу волос, помогает разгладить и укрепить пряди.


4. Увлажнение изнутри наружу. Не забывайте пить много воды. Если ваше тело обезвожено, ваши локоны также могут выглядеть вьющимися и обезвоженными.

Как жидкие пены полностью блокируют звук? — ScienceDaily

Жидкие пены обладают замечательным свойством: они полностью блокируют передачу звука в широком диапазоне частот. Физики CNRS, работающие в сотрудничестве с группами из парижских университетов Дидро и Ренна*, изучали, как звук затухает в жидкой пене.Их результаты, опубликованные в Physical Review Letters , открывают путь к разработке инструментов, называемых акустическими зондами, которые можно использовать для контроля качества пенопластов, используемых в промышленности, особенно в горнодобывающей и нефтяной отраслях.

В области акустики было проведено много исследований, чтобы понять, как звук распространяется через материал. Один из классических подходов состоит в том, чтобы послать через него акустическую волну и выслушать ответ, который дает ключевую информацию о материале, точно так же, как прослушивание звука, издаваемого постукиванием по стене, указывает, является ли она полой.Вот почему исследователи анализируют, как различные материалы, от самых простых до самых сложных, реагируют на удар.

Один из них хранит свои секреты: жидкая пена. Это сложный материал для изучения, поскольку он недолговечен и звук не проходит через него легко. До настоящего времени акустических зондов для пен не существовало. Наиболее часто используемые датчики полагаются на электропроводность для определения количества жидкости, содержащейся в пене. Однако некоторые из этих веществ состоят из непроводящей жидкости, что делает невозможным их определение.Таким образом, добавление жидких пен в список материалов, которые можно исследовать с помощью акустических волн, имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы каждый тип используемой пены мог быть полностью охарактеризован.

Как жидкие пены блокируют звук? Ключевой вывод был сделан в недавнем исследовании, проведенном исследователями из Лаборатории «Материальные и системные комплексы» (CNRS/Université Paris Diderot) и Института физики Ренна (CNRS/Université Rennes 1). Характеристика пен необходима для измерения скорости и затухания звука в пенах известного состава.Результаты показывают, что распространение звука сильно зависит от частоты используемой волны. Исследователи предлагают простую интерпретацию этих наблюдений. Пены на 90% состоят из воздуха и жидкости, и эта жидкость распределяется между пленками и поддерживающими их каналами.

Однако эти две структуры имеют очень разные геометрию и массу: пленки имеют большую площадь поверхности и малую массу, а каналы уже, но имеют большую массу. Вибрация воздуха, вызванная акустической волной, смещает пленки, которые, в свою очередь, натягивают каналы.На низких частотах скорость звука очень низкая (около 30 метров в секунду): звук замедляется согласованным движением фильмов и каналов, но не блокируется. На высоких частотах скорость звука увеличивается (примерно 220 метров в секунду): движутся только пленки, что также позволяет звуку проходить через пену. Однако на промежуточных частотах пленки ведут себя аномально: они движутся в «неправильном» направлении, то есть влево, когда вытесняемый звуком воздух толкает их вправо, что препятствует движению каналов.Таким образом, звук блокируется пузырьками в широком диапазоне частот.

Таким образом, эта работа помогает разгадать тайну акустики жидких пен. Это проложит путь к разработке акустических зондов, которые можно будет применять к таким материалам, которые являются частью повседневной жизни, а также широко используются в промышленности.

* Лаборатория «Материальные и системные комплексы» (CNRS/Université Paris Diderot) и Институт физики Ренна (CNRS/Université Rennes 1).

Исследование, являющееся частью проекта, финансируемого Национальным исследовательским агентством Франции (ANR), впервые объединяет экспертов по акустике и специалистов по пеноматериалам.

Источник истории:

Материалы предоставлены CNRS . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Является ли полиуретан водонепроницаемым?

Короткий ответ — да, в определенной степени. Есть несколько факторов, которые делают некоторые полиуретаны более абсорбирующими, чем другие.В зависимости от физических свойств и материала термореактивные полиуретаны могут иметь практически нулевое водопоглощение по сравнению с другими известными материалами. В этом посте мы подробнее объясним, что такое водопоглощение и как оно может играть роль в дизайне вашего продукта.

Водопоглощение обычно определяется количеством воды, проникшей в материал. Чем более пористый материал, тем быстрее деталь будет удерживать воду. Например, пена с открытыми порами имеет крошечные воздухопроницаемые воздушные карманы, которые позволяют воде проникать в материал, тогда как ячеистая структура пенопласта с закрытыми порами не позволяет воде легко проходить через него.Если вы хотите узнать больше об адаптивности пенополиуретанов, нажмите здесь.

Испытание на водопоглощение

Значения водопоглощения часто измеряются процентом прибавки в весе. Этот метод обычно состоит из недельного процесса сравнения влажного веса с сухим весом. Как правило, результаты будут варьироваться в зависимости от типа полимера, добавок, температуры и продолжительности воздействия. Однако стабильные результаты часто достигаются при использовании теста ASTM-Standard D570.

Водопоглощение по сравнению с другими материалами

Как обсуждалось ранее, полиуретаны бывают разных форм, включая твердые и пенопластовые, которые демонстрируют разные уровни водопоглощения. Однако, вообще говоря, в отличие от металлов, пластиков, резины и других природных материалов, термореактивные полиуретаны можно настроить так, чтобы они отталкивали большую часть воды без эффектов набухания, окисления или коррозии. Применения, которые обычно погружаются в воду или испытывают высокую влажность, часто требуют низкого водопоглощения для сохранения механических и физических свойств деталей.

Дизайн с водопоглощением

Хотя некоторые термопласты, металлы, резина и другие природные материалы могут со временем поглощать воду, во многих случаях это может быть очень невыгодно. Разработчики продуктов сейчас ищут альтернативные материалы, чтобы избежать изменения жесткости, твердости и размеров при воздействии воды. Благодаря использованию специально разработанных термореактивных полиуретанов скорость водопоглощения может быть определена в соответствии с потребностями вашего применения.Например, Durethan ^® G стал стандартным материалом для многих важных морских применений благодаря чрезвычайно низкой скорости поглощения и уникальным свойствам. Durethan ^® G обеспечивает более длительный срок службы компонентов и снижает потребность в техническом обслуживании даже в высококоррозионных средах. Чтобы узнать больше об этом высокопрочном материале, щелкните здесь и загрузите наши листы технических данных Durethan ^® .

Заключение

Благодаря специальным рецептурам термореактивные полиуретаны могут практически не поглощать воду по сравнению с другими известными материалами.В отличие от термопластов, металлов и каучуков, термореактивные полиуретаны предлагают разработчикам продуктов возможность создавать то, что они представляют, без компромиссов.