Способы получения строительных пластмасс
Полимерные материалы, как уже говорилось, отличаются технологичностью. Они могут перерабатываться в изделия самыми разнообразными методами. При этом параметры переработки (температура и давление) значительно ниже, чем при переработке таких материалов, как металлы, стекло и керамика. Способ обработки и ее режим определяются видом полимера и типом получаемого изделия.
Общая схема производства пластмасс включает традиционные процессы — дозировку и приготовление полимерной композиции, формование изделий и стабилизация их формы и физико-механических свойств.
Приготовление композиций производят на смесителях различных систем. Для перемешивания сухих композиций обычно используют турбулентные и шнековые смесители. Специфическим широко используемым способом приготовления полимерных композиций является вальцевание.
Вальцевание — операция, при которой масса перетирается в зазоре между обогреваемыми валками, вращающимися в противоположном направлении (рис. 15.1). Вальцевание позволяет равномерно перемешать компоненты смеси. При многократном пропускании массы через валки полимер в результате термомеханических воздействий переходит в пластично-вязкое состояние. Этот процесс называют пластикацией.
Экструдирование — перемешивание массы в обогреваемом шне-ковом прессе (экструдере) с последующим продавливанием массы сквозь решетку для формования полуфабриката в виде гранул (такой экструдер называется гранулятором).
Формование изделий. Выбор метода формования зависит в основном от вида получаемой продукции. Так, листовые материалы формуются обычно на каландрах, трубы и погонажные профильные изделия экструдируют, штучные изделия в основном формуют литьем под давлением.
Каландрирование — процесс формования полотна заданной толщины и ширины из пластичной смеси (приготовленной, например, на вальцах) путем однократного пропускания между обогреваемыми полированными валками с последовательно уменьшающимся зазором. Схемы работы Г-образного и Z-образного каландров представлены на рис. 15.2. Каландрированием производят полимерные пленки. В частности, большую часть линолеума изготовляют вальцево-каландровым способом. Многослойный линолеум получают горячим дублированием заранее отформованных на каландрах пленок: защитной, декоративной и подкладочной (несущей) (см. рис. 15.5).
Рис. 15.1. Схема вальцевания: а — загрузка массы; б — вальцевание; в — переход массы на один валок; г — срез массы с валка; 1,3 — валки; 2 — вальцуемый материал; 4 — нож
Экструзия — процесс получения профилированных изделий спо-1 собом непрерывного выдавливания размягченной массы через формообразующее отверстие (мундштук). Экструзией производят трубы (рис. 15.3) и погонажные изделия (плинтусы, раскладки, «сайдинг», оконные профили и т. п.). Выпускают специальные экструдеры для формования линолеума (в том числе и двухслойного). На экструдерах формуют полимерные пленки в виде бесшовного рукава. Для этого формуется труба, внутрь которой подается воздух, раздувающий ее в тонкую пленку.
Литьем под давлением с помощью литьевых машин (рис. 15.4) получают небольшие изделия сложной конфигурации из смесей на основе термопластичных полимеров (например, изделия для санитарно-технических устройств, вентиляционные решетки, мелкие плитки и т. п.). Гранулированный полуфабрикат нагревается до вязко текучего состояния в цилиндре литьевой машины и плунжером впрыскивается в разъемную форму, охлаждаемую водой.
Горячее прессование используют в основном для формования изделий из термореактивных полимеров. Так, в частности, получают листовые материалы: бумажно-слоистый и деревослоистый пластик, сверхтвердые древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты. Для листовых материалов используют многоэтажные прессы с масляным или паровым обогревом плит (t = 120… 150 °С). На таких прессах формуют одновременно 5… 15 листов. В начале прессования полимер расплавляется, связывая все компоненты, а затем необратимо отверждается, фиксируя заданную форму изделия.
Рис. 15.3. Схема работы экструдера при производстве труб:
1 — загрузочный бункер; 2 — шнек; 3 — формующая головка; 4 — калибрующая насадка; 5 — тянущее устройство; 6 — пустообразователь «дорн»
Горячим прессованием можно получать пенопласты с помощью веществ — газообразователей, разлагающихся с выделением газа при нагревании, т. е. в тот момент, когда полимер приобретает вязкопла-стичную консистенцию. Для формования плиты используют экстру-деры (см. рис. 15.3). Вспенивание происходит при выходе расплава из формующей головки. Такой экструдированный пенопласт имеет замкнутую пористость и плотную корочку на поверхности (фирменные названия: стиродур, пеноплекс).
Полистирольный пенопласт получают и более простым методом из гранул полистирола, содержащих легкокипящую жидкость — изопентан. Небольшое количество гранул помещают в замкнутую форму, которую опускают в горячую (85…95 °С) воду. Когда полистирол размягчается, изопентан вскипает и вспучивает гранулы в 10…20 раз. Гранулы занимают весь объем формы и, слипаясь друг с другом, образуют плиту или другое изделие. Такой пенополи-стирол называют ПСБ (беспрессовый).
Рис. 15. 4. Схема работы машины для литья под давлением:
плавление сырьевой массы; б— впрыск расплава в форму; в — размыкание формы; 1 — поршень; 2 — загрузочный бункер; 3 — нагреватели; 4 — цилиндр; 5 — разъемная форма; 6 — изделие
Кроме перечисленных способов получения изделий из пластмасс используются еще много других методов: промазывание и пропитка основ; напыление пластмасс, сварка и склеивание.
Источник
Способы получения строительных пластмасс
Способы получения строительных пластмасс
Процесс получения полимерных материалов включает в себя подготовку исходных компонентов, их дозирование, приготовление полимерной композиции, формование и стабилизацию. Формование полимерных изделий осуществляется нижеприведенными способами.
Вальцевание (каландрирование) — формование непрерывной ленты из термопластичной полимерной композиции при пропускании ее через зазоры между вращающимися валками (валиками) каландра. Каландр — агрегат, состоящий из системы валков (от 2 до 5), расположенных вертикально, горизонтально, Г-, L- и Z-образно. Валки имеют полированную поверхность и нагреваются до определенной температуры. Каландрированием производят рулонные и плиточные материалы, пленки.
Экструзия — непрерывный процесс продавливания вязкотекучей полимерной композиции через мундштук (формообразующее отверстие) экструдера. Исходный материал подается в экструдер в гранулированном или порошкообразном виде, нагревается, размягчается и с помощью шнека выдавливается через мундштук. Метод экструзии применяется для изготовления линолеума, погонажных изделий, труб, пленок.
Прессование — формование изделий из термореактивных полимеров в обогреваемых гидравлических прессах. При изготовлении изделий из пресс-порошков прессование производят в горячих пресс-формах. Технологический процесс состоит в этом случае из дозирования порошка, таблеток или гранул, загрузки их в форму, выдерживания в ней под давлением, размыкания формы и извлечения готового изделия. Таким образом получают детали санитарно-технического и электротехнического оборудования, фурнитуру.
Бумажно- и древесно-слоистые пластики, стеклопластики, древесно-стружечные плиты получают прессованием на многоэтажных прессах при нагревании и давлении. Листовой или волокнистый наполнители пропитывают растворами полимеров, подсушивают, укладывают в формы и прессуют.
Литье под давлением — формование путем нагрева пластических масс до вязкотекучего состояния с последующим выдавливанием в форму. Этим способом перерабатывают термопласты. Так получают полистирольные облицовочные плитки, детали для соединения труб и др.
Для производства рулонных материалов на подоснове применяют промазной метод, изделий из стеклопластиков — метод напыления, пористых пластмасс — вспенивание и порообразование, тонкостенных санитарно-технических изделий — термоформование.
Для соединения пластмассприменяют сварку и склеивание.
Виды и применение полимерных строительных материалов (страница 1 из 5)
Отделочные полимерные материалы
Отделочные материалы на основе полимеров применяют для внутренней отделки стен и потолков и для наружной облицовки. Они бывают листовыми, пленочными и окрасочными.
Полимерные материалы для внутренней отделки стен.
Декоративные листы, плиты, панели, плитки. К ним относятся бумажно-слоистый пластик, листы из непластифицированного поливинилхлорида (винипласт), листы и плитки из ударопрочного полистирола, поливинилхлоридные панели и проч.
Бумажно-слоистый декоративный пластик получают горячим прессованием специальных видов бумаги, пропитанной термореактивными полимерами. Применяют пластик для облицовки стен жилых, общественных и производственных зданий, транспортных средств, дверных полотен и т.д.
Пластик выпускают в виде листов размерами до 3000х1600 мм при толщине 1…3 мм. Лицевая поверхность может быть любого цвета, однотонной или с рисунком (под дерево, ткань и т.п.), глянцевой или матовой. Нелицевая поверхность пластика должна быть шероховатой. Плотность бумажно-слоистого пластика — не менее 1,4 г/см 3 ; предел прочности при растяжении вдоль листа — не менее 90 МПа, а поперек листа — 70 МПа.
Пластик хорошо подвергается механической обработке (сверлится, режется); обладает высокой для пластмасс поверхностной твердостью, износо- и теплостойкостью (выдерживает нагревание до 130°С), не портится от действия различных моющих средств, растворов кислот и щелочей, органических растворителей и минеральных масел.
Листы из непластифицированного поливинилхлорида (листовой винипласт) изготавливают из поливинилхлоридной композиции путем прессования пленок или экструзией. Листовой винипласт применяют для облицовки внутренних стен промышленных зданий, на которые воздействуют различные кислоты и щелочи. Температурный режим эксплуатации листов винипласта — от -50 до +60°С. Длина листов — 800 и 1300 мм, ширина — 500 и 720 мм, толщина — 1…20 мм. Плотность винипласта — 1,38 г/см 3 . Листовой винипласт к облицовываемым поверхностям приклеивают мастиками.
На основе поливинилхлорида выпускаются также декоративные панели «Полидекор». Панели служат для внутренней облицовки стен административных зданий и культурно-бытовых учреждений. Габаритные размеры панелей «Полидекор»: 1 800х920 и 920х920 мм при толщине 7 мм. Теплостойкость панелей — не менее 60°С.
Листы из ударопрочного полистирола получают сополимеризацией стирола совместно с растворимым в стироле бутадиенстирольным или полибутадиеновым каучуком. Цвет листов: светло-голубой, белый, слоновой кости. Лицевая сторона может быть матовой или глянцевой. Длина листов — 700…1500 мм, ширина — от 700 до 1450 мм, толщина — от 1,4 до 6 мм. Листы имеют предел прочности при растяжении вдоль направления экструзии 20…40 МПа, относительное удлинение при разрыве 10…35%.
Также из ударопрочного полистирола методом литья изготавливают декоративные плиты «Полиформ». Плиты предназначены для отделки внутренних стен и потолков в административных, общественных и культурно-бытовых зданиях, кроме коридоров, холлов и других помещений, служащих путями эвакуации. Размеры плит «Полиформ»: 500х500 и 250х500 мм при толщине 10 мм. Не допускается отделывать плитами поверхности со скрытыми нагревательными приборами и возможным постоянным увлажнением.
Представленные на российском рынке импортные панели на основе поливинилхлорида изготавливаются из твердого поливинилхлорида с минимальным количеством пластификатора. Материал панели состоит из множества изолированных ячеек, благодаря чему панели обладают высокими звукоизоляционными свойствами. Панели влагостойки, водонепроницаемы, но в то же время проницаемы для воздуха и пара, т.е. стена может «дышать». Панели предназначены для бытовых помещений, туалетов, ванных комнат, кухонь, душевых кабин.
Зеркальные пластиковые панели изготавливаются из полистирола с защитной полиэтиленовой пленкой на поверхности. Они могут быть просто зеркальными и тонированными, на самоклеящейся основе или без нее. Поверхность панелей может быть сплошной (гладкой) или составной (из квадратиков, полосок и т.д.), что достигается путем надрезов поверхности. Панели достаточно гибкие; их можно использовать для облицовки колонн, пилонов и других конструкций со скругленными поверхностями.
Декоративные рулонные пленочные материалы. Поливинилхлоридная декоративная отделочная пленка — один из наиболее перспективных рулонных материалов для внутренней отделки. Различают пленки безосновные и с основой (бумажной, тканевой, флизелиновой). Безосновные пленочные материалы — тонкие поливинилхлоридные пленки, окрашенные по всей толщине и имеющие с лицевой стороны рисунок или тиснение, имитирующие древесину, ткань, керамическую плитку и т.п. Кроме полимера сырьевая смесь содержит пластификатор, стабилизатор, пигмент. Пленку поставляют в рулонах различной длины, шириной до 1600 мм.
Декоративная ПВХ пленка выпускается двух типов: с клеевым слоем на тыльной стороне (слой из так называемого «неумирающего» клея), защищенным специальной бумагой, и без клеевого слоя. Безосновные пленки применяются для отделки древесины, древесноволокнистых плит, асбестоцементных листов и др. Длина пленки в рулоне от 8 до 15 м.
Пленки на основе — рулонный материал, в котором цветная поливинилхлоридная пленка сдублирована с основой.
Поливинилхлоридная пленка на бумажной основе «Изоплен» изготавливается промазным способом и бывает одноцветной, многоцветной с печатным рисунком, одноцветной и многоцветной вспененной и др. «Изоплен» поставляют в рулонах длиной от 6 до 52 м, шириной 450…1600 мм и толщиной 0,45…4 мм.
Другие виды поливинилхлоридных пленок: на бумажной основе — «Пеноплен» (вспененная пленка), на тканевой основе — «Тексоплен» (на изнаночной стороне ткани имеется слой «неумирающего клея», защищенного антиадгезионной бумагой), на основе стеклохолста и проч.
Линкруст (от лат. linum — лен, crusta — кора) — рулонный стеновой отделочный материал с рельефным рисунком, изготовленный путем нанесения на бумажную подоснову полимерного слоя из алкидных смол со специальными наполнителями. В качестве наполнителей используется древесная мука, канифоль, хлопок, пробка, т.е. натуральные материалы. Линкруст относят к обоям особого вида. Натуральный цвет линкруста — слоновая кость, но, как правило, его покрывают декоративными красками и эмалями различных цветов. Поверхность пригодна для нанесения различных фактурных рисунков и узоров.
Линкруст выпускается в рулонах длиной 12 м и шириной от 500 до 900 мм. Масса 1 м 2 материала — более 2 кг. После поклейки, покраски и высыхания линкруст приобретает высокую прочность, твердость, водостойкость, стойкость к ударным воздействиям.
Полимерные материалы для отделки потолков. Для устройства клеевых потолков применяются панели и плиты из полистирола, например декоративные плиты «Полиформ». Плиты и панели просто наклеиваются на базовый потолок, предварительно очищенный от побелки и загрунтованный. Размеры плит 500х500х10 мм. Для приклеивания используется клей для полистирола или специальный клей для потолочных покрытий.
Натяжные пленочные потолки представляют собой тонкую поливинилхлоридную пленку, натягиваемую на пластиковый каркас (багет), который бывает видимым и скрытым. Поверхность пленки может быть глянцевой или матовой, с имитацией замши или мрамора, разных расцветок. Толщина пленки — 0,17 мм, масса 1 м 2 — 230 г, предел прочности при разрыве: по длине пленки — не менее 17 МПа, по ширине — 13 МПа.
Натяжные потолки можно устанавливать в помещениях любой конфигурации, под любым наклоном или даже в разных плоскостях. В случае протечек они выдерживают до 300 кг воды на 1 м 2 , после удаления которой (например, через отверстия для светильников) потолок восстанавливает свое натяжение.
Подвесные потолки состоят из потолочных панелей и подвесной несущей системы. Подвесные потолки могут быть плоскостные и криволинейные. Для устройства подвесных потолков могут использоваться зеркальные декоративные панели из полистирола.
Для потолков с искусственным освещением в качестве освещаемых поверхностей используются опалоакриловые плиты, пропускающие 47% света. Опалоакриловые плиты покрыты защитной пленкой, которая снимается при монтаже. Габаритные размеры плит — от 1200х1200 до 3000х4800 мм.
Материалы для наружной отделки. Сайдинг (в буквальном переводе слово «siding» означает «внешняя обшивка») — облицовочные листы и рейки, имитирующие традиционные виды облицовки зданий (древесину, кирпич, природный камень). Наибольшее распространение приобрели материалы, имитирующие облицовочную доску «вагонку». Они имеют текстуру древесины и могут быть окрашены в любые цвета. Получают изделия экструзией из поливинилхлоридных или акриловых композиций.
Сайдинг сохраняет свои свойства в диапазоне температур от -50 до +60°С, устойчив к биокоррозии (грибки, плесень). Специальные добавки уменьшают дымообразование и токсичность продуктов сгорания. Минимальный срок эксплуатации поливинилхлоридного сайдинга 50 лет. Акриловый сайдинг отличается большей долговечностью. Размеры листов сайдинга: длина 3,66 м, ширина 200 —230 мм, толщина 1,1 мм.
Разновидностью сайдинга является так называемый «цокольный сайдинг» — фасадные панели на основе полипропилена, изготавливаемые методом литья. Толщина панелей — 3 мм, что придает им повышенную ударную прочность. Размеры панелей: длина 1,1 —1,2 м, ширина 450 —470 мм. Сайдинг выпускают в комплекте с монтажными и отделочными элементами: наличниками, наружными и внутренними углами, финишными планками и т.д.
Дата добавления: 2018-11-24 ; просмотров: 585 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник
