СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПЛАСТОВЫХ ПЛИТ Российский патент 2011 года по МПК C08J9/24 C08J9/22 C08J9/04 

Изобретение касается способа получения пенопластовых формованных изделий из предварительно вспененных гранульных пенопластов с полимерным покрытием, а также изготовленных из них пенопластовых формованных изделий и их применения.

Гранульные пенопласты получают обычно агломерацией гранул пенопласта, например, из предварительно вспененных гранул пенообразующего полистирола (ППС) или пенополипропилена (ППП), под действием водяного пара в закрытых формах. Чтобы могло произойти дальнейшее (повторное) вспенивание частиц и хорошая их сварка друг с другом в пенопластовый брикет, как правило, они должны содержать еще небольшие остаточные количества порообразователя (вспенивающего агента). Поэтому гранулы пенопласта не могут долго храниться после предварительного вспенивания. Из-за неспособности к дальнейшему (повторному) вспениванию (ценообразованию) измельченных вторично используемых пеноматериалов, полученных из гранульных пенопластов, более не пригодных к употреблению, их также можно добавлять только в небольших количествах при получении новых пенопластовых формованных изделий.

Международный патент WO 00/050500 описывает огнезащитные пенопласты из предварительно вспененных гранул полистирола (ППС), который смешивают с водным раствором силиката натрия и латексом высокомолекулярного сополимера винилацетата, заливают в форму и высушивают на воздухе при встряхивании. При этом образуется только рыхлая сыпучая масса из гранул пенополистирола, которые слабо связаны между собой и потому проявляют лишь недостаточную механическую прочность.

Международный патент WO 2005/105404 описывает энергосберегающий метод получения пенопластовых формованных изделий, в котором на предварительно вспененные пенопластовые гранулы наносят покрытие с помощью раствора смолы, имеющей пониженную температуру размягчения по сравнению с пенообразующим полимером. Покрытые гранулы пеноматериала после этого фиксируются сваркой в форме с применением внешнего давления или, как обычно, благодаря дальнейшему вспениванию гранульного пеноматериала с помощью перегретого водяного пара. При этом водорастворимые компоненты покрытия могут вымываться. Из-за повышенных температур на входе водяного пара (в массу) и охлаждения его при конденсации фиксация гранул пеноматериала сваркой и его плотность могут значительно колебаться по всему пенопластовому формованному изделию в целом. Кроме того, конденсат водяного пара может заполнять пустоты между гранулами пеноматериала.

Задача изобретения состояла, следовательно, в том, чтобы устранить указанные недостатки и найти простой энергосберегающий метод получения пенопластовых формованных изделий с равномерным распределением плотности и хорошими механическими свойствами.

В соответствии с этим был найден способ получения пенопластовых формованных изделий из предварительно вспененного гранульного пеноматериала, причем гранулы с полимерным покрытием агломерируют под давлением в форме в отсутствие паров воды.

В качестве гранульных пеноматериалов можно использовать пенополиолефины, как, например, пенополиэтилен (ППЭ), или пенополипропилен (ППП), или предварительно вспененные гранулы пенообразующих полистиролов, особенно пенообразующего полистирола (ППС). Пенопластовые гранулы, как правило, показывают средний диаметр частиц от 2 до 10 мм. Насыпная плотность гранульных пеноматериалов составляет, как правило, от 5 до 50 кг/м³, предпочтительно от 5 до 40 кг/м³ и наиболее предпочтительно от 8 до 16 кг/м³, в соответствии с ДИН ИСО 60 (немецкий промышленный стандарт Международной организации по стандартизации).

Гранульные пенопласты на основе полистиролов могут быть получены путем предварительного вспенивания ППС до желательной плотности с помощью горячего воздуха или водяного пара в аппарате предварительного ценообразования (вспенивания). С помощью одно- или многократного предварительного вспенивания в аппарате для ценообразования, работающем под давлением или в непрерывном режиме, можно получать материалы с конечной насыпной плотностью ниже 10 г/л.

Предпочтительный метод включает стадии:

a) предварительное вспенивание пенообразующих полистиролов в гранульный пеноматериал,

b) покрытие гранул пенопласта с помощью раствора или водной дисперсии полимера,

c) загрузка пенопластовых гранул с покрытием в форму и агломерация под давлением в отсутствие паров воды.

Вследствие их высокой теплоизолирующей способности особенно предпочтительно применяют предварительно вспененные пенообразующие полистиролы, содержащие такие атермические твердые компоненты, как сажа, алюминий или графит, особенно графит с частицами среднего размера (диаметр от 1 до 50 мкм), в количестве от 0,1 до 10 мас.%, особенно от 2 до 8 мас.% в пересчете на ППС, известные, например, из европейских патентов ЕР-В981574 и ЕР-В981575.

Частицы пенопласта можно обеспечить огнезащитными средствами. Для этого они могут содержать, например, от 1 до 6 мас.% броморганического соединения, такого, как гексабромциклодекан (ГБЦД), и при необходимости дополнительно от 0,1 до 0,5 мас.% дикумила или перекиси. Предпочтительно, однако, огнезащитные средства, особенно не содержащие галогенов, применяют исключительно в полимерном покрытии.

В способе согласно изобретению можно также использовать измельченные гранульные пенопласты из вторично используемых пенопластовых формованных изделий. Для получения пенопластовых формованных изделий согласно изобретению можно использовать до 100% или, например, в количестве от 2 до 90 мас.%, особенно предпочтительно от 5 до 25 мас.% измельченных вторично используемых пенопластов вместе с новыми материалами без существенного ущерба прочности и механическим свойствам.

Как правило, покрытие состоит из полимерной пленки, которая имеет одну или несколько точек стеклования на протяжении от -60° до +100°С и в которую при необходимости могут быть введены наполнители. Предпочтительно температуры стеклования полимерной пленки составляют от -30° до +80°С, особенно предпочтительно от -10° до +60°С. Определить точку стеклования можно методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Молекулярный вес полимерной пленки, определенный методом гельпроникающей хроматографии, составляет предпочтительно менее 400000 г/моль.

Для нанесения покрытия на гранульные пенопласты можно использовать обычные методы, как, например, опрыскивание, погружение или пропитка частиц пены раствором или дисперсией полимера или навивание на барабан твердых или абсорбированных на твердых носителях полимеров в обычных смесителях, распылителях, погружных устройствах или аппаратуре барабанного типа.

Для покрытия используются, например, полимеры на основе следующих мономеров: винилароматические соединения, как α-метилстирол, п-метилстирол, этилстирол, трет.-бутилстирол, винилстирол, винилтолуол, 1,2-дифенилэтилен, 1,1-дифенилэтилен, алкены, как этилен или пропилен, диены, как 1,3-бутадиен, 1,3-пентадиен, 1,3-гексадиен, 2,3-диметилбутадиен, изопрен, пиперилен или изопрен, α,β-ненасыщенные карбоновые кислоты, как акриловая и метакриловая кислоты, их эфиры, особенно алкиловые эфиры, как, например, алкилакрилаты с 1-10 атомами углерода в радикале, особенно бутиловые эфиры, преимущественно н-бутил-акрилат, и алкилметакрилаты с 1-10 атомами углерода, особенно метилметакрилат (ММА), или амиды карбоновых кислот, например, акрил- и метакриламиды.

При необходимости полимеры могут содержать от 1 до 5 мас.% сомономеров, как, например, метакрилонитрил, метакриламид, уреидометакрилат, 2-гидроксиэтил-метакрилат, 3-гидроксипропилметакрилат, акриламид пропансульфокислоты, метилолакриламид или винилсульфонат натрия.

Предпочтительно полимеры покрытия синтезированы из одного или нескольких мономеров: стирол, бутадиен, акриловая кислота, метакриловая кислота, алкил-акрилаты с 1-4 атомами углерода в алкиле, -алкилметакрилаты с 1-4 атомами углерода в алкиле, амиды акриловой кислоты, амиды метакриловой кислоты, и метилолакрил-амиды.

В качестве связующего вещества для полимерного покрытия особенно подходят полиакрилаты, которые предпочтительно наносят на гранульные пенопласты в виде водных дисперсий полимеров, при необходимости с добавлением средства для связывания воды на базе цемента, известкового цемента или гипса. Подходящими полимерными дисперсиями являются, например, композиции, которые можно получить радикальной эмульсионной полимеризацией этиленовых ненасыщенных мономеров, например, стирола, акрилатов или метакрилатов, как описано в международном патенте WO 00/50480.

Особенно предпочтительны чистые акрилаты или стирол-акрилаты, синтезированные из мономеров: стирола, н-бутилакрилата, метилметакрилата (ММА), метакриловой кислоты, акриламида или метилолакриламида.

Получение полимерной дисперсии происходит известным способом, например, с помощью эмульсионной, суспензионной или дисперсионной полимеризации, предпочтительно в водной фазе. Можно также получать полимер полимеризацией в растворе или в массе, при необходимости измельчить и после этого обычным способом диспергировать полимерные частицы в воде. В процессе полимеризации совместно применяют обычные для соответствующего метода полимеризации инициаторы, эмульгаторы, суспендирующие добавки, регуляторы или иные вспомогательные вещества; процесс проводят в непрерывном или периодическом режиме, при обычных для соответствующего метода значениях температуры и давления в общеупотребительных реакторах.

Полимерное покрытие может также содержать добавки неорганических наполнителей, как пигменты или огнезащитные средства. Содержание добавок зависит от их характера и желательного действия и составляет для неорганических наполнителей, как правило, от 10 до 99 мас.%, предпочтительно от 20 до 98 мас.%, в пересчете на полимерное покрытие, содержащее добавки.

Предпочтительно смесь для покрытия содержит вещества, связывающие воду, как, например, жидкое стекло. Это приводит к улучшенному, или ускоренному, образованию пленки из полимерной дисперсии, и тем самым - к ускоренному отверждению пенопластового формованного изделия.

Преимущественно полимерное покрытие содержит огнезащитные средства, как пористый графит, бораты, особенно борат цинка, производные меламина, или фосфорные соединения, или вспучивающиеся композиции, которые под действием повышенных температур, как правило, более высоких, чем от 80° до 100°С, вспучиваются, набухают (расширяются) или вспениваются и при этом образуют изолирующую термостойкую пену, которая защищает расположенные ниже теплоизоляционные пенопластовые частицы от огня и теплового воздействия. Количество огнезащитных средств или вспучивающихся композиций составляет, как правило, от 2 до 99 мас.%, преимущественно от 5 до 98 мас.%, в пересчете на полимерное покрытие.

Применение в полимерном покрытии огнезащитных средств позволяет также достичь достаточной противопожарной защиты при использовании гранульных пенопластов, вообще не содержащих огнезащитных средств, особенно галогенированных материалов, т.е. обходиться меньшими количествами огнезащитного средства, т.к. оно концентрируется в полимерном покрытии на поверхности пенопластовых частиц и при тепловом воздействии или действии огня образует прочную структурную сетку.

Особенно предпочтительно полимерное покрытие включает в виде добавки вспучивающиеся композиции, которые содержат химически связанную воду или отщепляют воду при температурах выше 40°С, как, например, силикаты щелочных металлов, гидроксиды металлов, гидраты солей и оксидов металлов.

Гранульные пеноматериалы с таким покрытием можно перерабатывать в пенопластовые формованные изделия с повышенной огнестойкостью, которые показывают соответствующие свойства класса В согласно ДИН 4102.

Особенно подходящими являются гидроксиды металлов групп 2 (щелочноземельные металлы) и 3 (подгруппа бора) Периодической системы. Предпочтительны гидроксиды магния и алюминия. Последний особенно предпочтителен.

В качестве гидратов солей металлов используются все соли металлов, в кристаллическую структуру которых входит кристаллизационная вода. Аналогично в качестве гидратов оксидов металлов используются все оксиды металлов, содержащие в кристаллической структуре кристаллизационную воду. При этом число молекул кристаллизационной воды в формуле соединения может быть максимально возможным или ниже этой величины, как, например, в случае пентагидрата, тригидрата или моногидрата сульфата меди. Дополнительно к кристаллизационной, гидраты солей или оксидов металлов могут содержать также конституционную воду.

Предпочтительными гидратами солей металлов являются гидраты галогенидов (особенно хлоридов), сульфатов, карбонатов, фосфатов, нитратов или боратов металлов. Например, подходящими являются декагидрат сульфата магния, декагидрат сульфата натрия, пентагидрат сульфата меди, гептагидрат сульфата никеля, гексагидрат хлорида кобальта (II), гексагидрат хлорида хрома (II), декагидрат карбоната натрия, гексагидрат хлорида магния и гидраты бората олова. Особенно предпочтительны декагидрат сульфата магния и гидраты бората олова.

В качестве гидратов солей металлов рассматриваются также двойные соли, или квасцы, например, общей формулы: M^IM^III(SO₄)₂·12 H₂O. В качестве M^I могут выступать, например, калий, натрий, рубидий, цезий, аммоний, таллий или ионы алюминия. В качестве M^III действуют (фигурируют), например, алюминий, галлий, индий, скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, родий или иридий.

В качестве гидратов оксидов металлов используются, например, гидрат оксида алюминия и предпочтительно гидрат оксида цинка или гидрат триоксида бора.

Предпочтительное полимерное покрытие можно получить смешиванием

от 40 до 80, предпочтительно от 50 до 70 мас. частей раствора жидкого стекла с содержанием воды от 40 до 90, предпочтительно от 50 до 70 мас.%,

от 20 до 60, предпочтительно от 30 до 50 мас. частей порошкообразного жидкого стекла с содержанием воды от 0 до 30, предпочтительно от 1 до 25 мас.%, и

от 5 до 40, предпочтительно от 10 до 30 мас. частей полимерной дисперсии, с содержанием твердого вещества от 10 до 60, предпочтительно от 20 до 50 мас.%, или смешиванием от 20 до 95, предпочтительно от 40 до 90 мас. частей суспензии гидроксида алюминия с содержанием гидроксида алюминия от 10 до 90, предпочтительно от 20 до 70 мас.%,

от 5 до 40, предпочтительно от 10 до 30 мас. частей полимерной дисперсии с содержанием твердого вещества от 10 до 60, предпочтительно от 20 до 50 мас.%.

В методе согласно изобретению можно создавать давление, например, уменьшением объема формы с помощью подвижного поршня. Как правило, при этом развивается давление от 0,5 до 30 кг/см². Смесь покрытых пенопластовых гранул загружают для этого в открытую форму. После закрытия формы гранулы пеноматериала прессуют с помощью поршня, причем выходит воздух между гранулами пенопласта и уменьшаются незаполненные объемы. Пенопластовые гранулы скрепляются полимерным покрытием в пенопластовое формованное изделие.

Пресс-форму конструируют в соответствии с желательной геометрией пенопластового формованного изделия. Степень заполнения (формы) среди прочего регулируется также соответственно желательной толщине будущего изделия. Для пенопластовых пластин можно использовать простую коробчатую форму. Может потребоваться, особенно при сложной геометрии, уплотнить сыпучую массу частиц в форме и таким образом убрать нежелательные пустоты. Уплотнение можно производить, например, с помощью встряхивания формы, качаний или других подходящих мер.

Для ускорения отверждения можно нагнетать в форму горячий воздух или обогревать ее. Согласно изобретению, в форму не вводится водяной пар, чтобы не вымывались водорастворимые компоненты полимерного покрытия пенопластовых гранул и чтобы в незаполненных пространствах не мог образоваться конденсат. Для термостатирования формы, однако, могут использоваться любые теплоносители, такие, как масло или пар. Для этого целесообразно установить температурный режим горячего воздуха или формы от 20 до 120°С, предпочтительно от 30 до 90°С.

Альтернативно или дополнительно агломерация может происходить под действием микроволнового излучения. Для этого, как правило, применяют сверхвысокие частоты (СВЧ) от 0,85 до 100 Гц, предпочтительно от 0,9 до 10 Гц, и время облучения составляет от 0,1 до 15 мин.

При использовании горячего воздуха с температурой от 80 до 150°С или с помощью микроволнового излучения обычно создается избыточное давление от 0,1 до 1,5 бар, так что процесс можно проводить также без применения внешнего давления и уменьшения объема формы. Внутреннее давление, развивающееся под действием микроволн или повышенных температур, действует таким образом, что пенопластовые гранулы легко расширяются дальше, причем дополнительно к склеиванию через полимерное покрытие они могут также фиксировать пенопласт сваркой благодаря размягчению самих частиц. При этом исчезают незаполненные пространства между гранулами пенопласта. Для ускорения отверждения здесь также можно, как описано выше, дополнительно обогревать форму с помощью теплоносителя.

Для получения формованных пенопластовых изделий согласно изобретению в непрерывном режиме используются такие же двухленточные установки, как применяются для получения полиуретановых пенопластов. Например, можно предварительно вспененные пенопластовые гранулы с полимерным покрытием непрерывно подавать на нижнюю из двух металлических лент, которые при необходимости могут быть перфорированными, и с применением сжатия или без него с помощью совместно движущихся металлических лент перерабатывать в рулонный пенопласт. В одном варианте исполнения метода объем между обеими лентами сокращается с нарастанием (сходит на нет), благодаря чему продукт между ними сжимается и незаполненные пространства между пенопластовыми частицами исчезают. После зоны отверждения получается рулонный материал. В другом варианте исполнения можно сохранять постоянный объем между лентами и пропускать пенопластовые частицы через зону с горячим воздухом или микроволновым облучением, где они повторно вспениваются (расширяются). Здесь также исчезают незаполненные пространства (между частицами), и получается рулонный материал. Можно также комбинировать оба варианта исполнения метода в непрерывном режиме.

Толщина, длина и ширина пенопластовых пластин могут варьироваться в широких пределах и ограничиваются размерами и запирающим усилием пресс-формы. Толщина пластин пенопласта составляет обычно от 1 до 500 мм, предпочтительно от 10 до 300 мм.

Плотность пенопластовых формованных изделий в соответствии с ДИН 53420 (промышленный стандарт ФРГ) составляет, как правило, от 10 до 120 кг/см³ предпочтительно от 20 до 90 кг/см³. С помощью метода согласно изобретению можно получать формованные пенопластовые изделия с одинаковой плотностью по всему поперечному сечению. Плотность наружного (поверхностного) слоя примерно соответствует плотности внутренних зон пенопластового формованного изделия.

Способ согласно изобретению используется для изготовления простых или сложных формованных пенопластовых формованных частей, как пластины, блоки, трубы, стержни, профили и т.д. Предпочтительно изготовляются пластины или блоки, которые после этого можно распилить или разрезать на пластины. Их, например, можно использовать в строительстве для изоляции наружных стен. Особенно предпочтительно они применяются в качестве центрального (основного) слоя для изготовления многослойных элементов, например, так называемых изолированных строительных панелей, которые используются при сооружении (промышленных) складов-холодильников или складских помещений.

Другие возможности применения - это поддоны из пенопласта как замена поддонов из дерева, лицевые потолочные плиты, изотермические контейнеры, жилые фургоны. С огнезащитной отделкой они подходят также для авиационных грузов.

Примеры:

Получение смеси для покрытия В1:

К 60 частям раствора жидкого стекла (силикат натрия 38/40 Woellner, содержание твердого вещества 36%, плотность 1,37, молярное отношение SiO₂:Na₂O=3,4) при перемешивании порциями прибавляли 40 частей порошкообразного жидкого стекла (Portil N) и гомогенизировали примерно от 3 до 5 минут. После этого замешивали 10 частей дисперсии полиакрилата (Acronal S790, содержание твердого вещества около 50%).

Получение смеси для покрытия В2;

К 60 частям раствора жидкого стекла (Woellner силикат натрия 38/40, содержание твердого вещества 36%, плотность 1,37, молярное отношение SiO₂:Na₂O=3,4) при перемешивании порциями прибавляли 40 частей порошкообразного жидкого стекла (Portil N) и гомогенизировали примерно от 3 до 5 минут. После этого замешивали 20 частей дисперсии полиакрилата (Acronal S790, содержание твердого вещества около 50%).

Гранульный пенополистирол I (плотность 10 г/л)

Пенообразующий полистирол (Neopor® 2200 BASF AG, размер гранул сырого материала 1,4-2,3 мм) вспенивали в аппарате для непрерывного подготовительного (предварительного) ценообразования до значения плотности около 18 г/л. После промежуточной выдержки в течение примерно 4 час полученную смесь в том же аппарате повторно вспенивали до желательного значения плотности. Предварительно вспененный гранульный пенополистирол имел размер гранул от 6 до 10 мм.

Гранульный пенополистирол II (плотность 15 г/л)

Пенообразующий полистирол (Neopor® 2200 BASF AG, размер гранул сырого материала 1,4-2,3 мм) вспенивали в аппарате для непрерывного подготовительного ценообразования до значения плотности около 15 г/л.

Прессование с уменьшением объема:

Пример 1

На гранульный пенополистирол I в смесителе наносили покрытие с помощью смеси для покрытия В1 в массовом отношении 1:4. Гранулы покрытого пенополистирола загружали в форму с тефлоновым покрытием, термостатированную при 70°С, и прессовали с помощью поршня до 50% первоначального объема. После отверждения при 70°С в течение 30 мин формованное пенопластовое изделие вынимали из формы. Для дальнейшего кондиционирования изделие несколько дней хранили при температуре окружающей среды. Плотность выдержанного изделия составляла 78 г/л.

Пример 2

Повторяли пример 1, причем в качестве гранульного пенополистирола применяли вторично используемый гранульный пенополистирольный материал со средней плотностью 18 г/л, на который наносили покрытие в смесителе с помощью смеси для покрытия В2 в массовом отношении 1:2. Плотность выдержанного изделия составляла 78 г/л.

Пример 3

На гранулы пенополистирола II наносили покрытие в смесителе с помощью смеси для покрытия В2 в массовом отношении 1:2. Гранулы покрытого пенополистирола загружали в форму с тефлоновым покрытием, и через герметизированные отверстия туда нагнетали горячий воздух (110°С, 0,8 бар избыточного давления). Пенопластовые гранулы повторно вспенивались и фиксировались сваркой в пенопластовый блок, который вынимали из формы через 5 минут. Для дальнейшего кондиционирования изделие несколько дней хранили при температуре окружающей среды. Плотность выдержанного изделия составляла 45 г/л.

Прессование с помощью горячего воздуха и уменьшения объема

Пример 4

На гранулы пенополистирола II наносили покрытие в смесителе с помощью смеси для покрытия В2 в массовом отношении 1:2. Гранулы покрытого пенополистирола загружали в форму с тефлоновым покрытием, и через герметизированные отверстия туда нагнетали горячий воздух (110°С, 0,8 бар избыточного давления). Одновременно с помощью подвижного поршня объем уменьшали на 20%. Пенопластовые гранулы повторно вспенивались и фиксировались сваркой в пенопластовый блок, который вынимали из формы через 5 минут. Для дальнейшего кондиционирования изделие несколько дней хранили при температуре окружающей среды. Плотность выдержанного изделия составляла 45 г/л.

Прессование с последующим ценообразованием под действием микроволн.

Пример 5

На гранулы пенополистирола II наносили покрытие в смесителе с помощью смеси для покрытия в массовом отношении 1:2. Гранулы покрытого пенополистирола загружали в форму с тефлоновым покрытием. Под действием многократно включаемого в импульсном режиме микроволнового излучения пенопластовые гранулы повторно вспенивались и фиксировались сваркой в пенопластовый блок. Для дальнейшего кондиционирования извлеченное из формы изделие несколько дней хранили при температуре окружающей среды. Плотность выдержанного изделия составляла 45 г/л.

Пенопластовые формованные изделия из примеров от 1 до 5 отличаются тем, что при испытании на огнестойкость они не текут и при тепловом воздействии не размягчаются. Для них характерно самозатухание, и они удовлетворяют требованиям тестов на огнестойкость В2 или Е.

Из пенопластовых пластин из примеров от 1 до 5 изготавливали многослойные строительные панели с металлическим поверхностным слоем: плиты с размерами 600×100×100 мм и плотностью, указанной в примерах, с обеих сторон покрывали слоем полиуретанового клея толщиной в каждом случае 50 мкм. На клей устанавливали стальные пластины толщиной 1 мм, соответственно. Клей отверждали в течение 5 час при 25°С.

Для испытания многослойных панелей на огнестойкость панель усиливали по горизонтали (металлические плоскости сверху и снизу) и помещали под ней газовую горелку. Ее газовое пламя было направлено на середину нижней стороны плиты, имело высоту около 5 см, и температура пламени составляла примерно 600°С. Расстояние между верхушкой пламени и нижней стороной плиты составляло 2 см.

Испытание на огнестойкость показало, что при продолжительности горения 30 мин за это время под действием пламени горелки расплавилась только незначительная часть пенополистирола между металлическими пластинами. Сохранилась механическая прочность плиты. Полистирольная пена не стекала и не загоралась. Выделение дыма было очень ограниченным.

Пример сравнения 1 - Применение водяного пара для пенообразования

На гранулы пенополистирола I в смесителе наносили покрытие с помощью смеси для покрытия В1 в массовом отношении 1:4. Гранулы покрытого пенополистирола загружали в форму с тефлоновым покрытием и через паровые сопла обрабатывали паром при избыточном давлении 0,5 бар в течение 30 секунд. Изделие вынимали из формы и для дальнейшего кондиционирования несколько дней хранили при температуре окружающей среды. Плотность выдержанного изделия составляла 50 г/л. Покрытие частично смывалось конденсатом пара и распределялось в изделии неравномерно, что приводило к градиенту плотности изделия в направлении изнутри наружу. Тесты на огнестойкость показывали ухудшенную огнестойкость по периферии изделия.

Пример сравнения 2

Повторяли пример 1, с той разницей, что поршень не двигался и, таким образом, не происходило уменьшения объема и сжатия. Вспененные гранулы в форме уплотнялись с помощью встряхивания. Для дальнейшего кондиционирования изделие несколько дней хранили при температуре окружающей среды. Плотность выдержанного изделия составляла 40 г/л. Достигалось лишь точечное склеивание гранул пенопласта. Из-за большого объема промежуточных пустот заметно понижена прочность при сжатии и прочность при изгибе, а водопоглощение (гигроскопичность) пенопластовой плиты повышена.

Изобретение касается способа получения пенопластовых формованных изделий из предварительно вспененных гранульных пенопластов с полимерным покрытием. Способ получения пенопластовых формованных изделий включает стадии: а) предварительное вспенивание пенообразующих полистиролов в гранульный пенопласт, b) покрытие пенопластовых гранул смесью, получаемой смешиванием раствора жидкого стекла, порошкообразного жидкого стекла и полимерной дисперсии, с) загрузку покрытых пенопластовых гранул в форму и их агломерацию под давлением в отсутствие паров воды. Технический результат - получение формованных пенопластовых изделий с равномерным распределением плотности и хорошими механическими свойствами. 6 з.п. ф-лы.

1. Способ получения формованных пенопластовых изделий, включающий стадии:
a) предварительное вспенивание пенообразующих полистиролов в гранульный пенопласт,
b) покрытие пенопластовых гранул смесью, получаемой смешиванием раствора жидкого стекла, порошкообразного жидкого стекла и полимерной дисперсии,
c) загрузку покрытых пенопластовых гранул в форму и их агломерацию под давлением в отсутствие паров воды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление создают благодаря уменьшению объема формы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в форму нагнетают горячий воздух.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что агломерация происходит под действием микроволнового излучения.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют давление от 0,5 до 30 кг/см².

6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что форму термостатируют при температуре от 30 до 90°С.

7. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что на стадии b) используют смесь, получаемую смешиванием 40-80 мас.ч. раствора жидкого стекла с содержанием воды от 40 до 90 мас.%, 20-60 мас.ч. порошкообразного жидкого стекла с содержанием воды от 0 до 30 мас.% и 5-40 мас.ч. полимерной дисперсии с содержанием твердого вещества от 10 до 60 мас.%,