Способ получения беспрессового пенополистирола Советский патент 1974 года по МПК C08F47/10 C08F33/02 

1

Изобретение относится к получению беспрессового пенополистирола, используемого в машиностроении и строительстве, в частности, в качестве теплоизолятора в трехслойных панелях.

Известен способ получения беспрессового пенополистирола путем заполнения оболочки предварительно вспененными гранулами полистирола и окончательного вспенивания гранул полистирола при нагревании.

Недостатками этого способа является длительность процесса вспенивания (оболочку с предварительно вспененными гранулами выдерживают при температуре 120°С 1,5- 2 час), низкая прочность получаемого пенопласта, наличие пустот между гранулами, оплавление пенопласта у стенок.

С целью сокращения времени вспенивания и повышения качества конечного продукта по предлагаемому способу в оболочку перед нагреванием вводят воду в количестве, по крайней мере, 2% от веса предварительно вспененных гранул полистирола.

При осуществлении способа в качестве оболочки можно использовать как обычную технологическую форму (из которой полученный пенополистирол извлекают), так и металлическую или пластмассовую панель (тогда получают после вспенивания трехслойную панель с внутренним слоем из пенополистирола).

В обоих случаях получают пенопласт высокого качества.

Способ осуществляют следующим образом. Оболочку заполняют сухими предварительно вспененными гранулами полистирола (предварительно вспененные гранулы получают известным способом - предвспениванием гранул полистирола, содержащих не менее 4% изопецтана, в кипящей воде в течение 1 мин

до насыпного веса 40-60 кг/м, причем после предвспенивания, просушки и вызревания изопентан остается в количестве около 2%), в среднюю часть оболочки наливают воду и нагревают оболочку до 120-140°С. Эту температуру поддерживают 30-60 мин.

Оболочку сообщают с атмосферой через щели в обечайке. Обечайку оболочки для этого можно перфорировать, но чаще всего для

сообщения оболочки с атмосферой достаточно тех щелей, которые имеются в соединениях листов оболочки с обечайкой. При нагревании оболочки вода превращается в пар. Водяной пар отнимает тепло от стенок оболочки и переносит тепло в толщу гранул. При этом благодаря сообщению оболочки с атмосферой образующийся водяной пар под действием разности давлений приобретает направленное движение, вытесняя воздух из межгранульных

промежутков.

Это является важным условием получения высококачественного ненопласта и сокращения времени вспенивания.

Благодаря наличию пара в оболочке внутоенняя поверхность стенок оболочки не перегревается, и пенопласт не оплавляется. Влажность пенопласта снижается в течение всего периода вспенивания за счет выхода пара из оболочки.

Пример 1. Оболочку, представляющую собой замкнутую плоскую форму размером 250X250X70 мм, заполняют предварительно вспененными гранулами полистирола с насыпным весом 40 кг/м. В середину формы наливают воду из расчета 4 вес.% от веса гранул.

Форму закрывают крышкой и получают замкнутую оболочку с щелями диаметром ,1 мм по периметру стыка формы с крышкой. Форму с гранулами устанавливают в термическую печь и выдерживают при 120-130°С около 60 мин. После остывания на воздухе форму раскрывают и извлекают пенопласт. Взвешивание показало уменьшение влажности с 4 до 1,5-2%; получ енный пенопласт имеет объемный вес кг/м плотную структуру, разрушение происходит по гранулам, а не по межгранульным плоскостям.

Пример 2. Изготовление трехслойной панели со вспениванием гранул внутри оболочки панели.

На дно стальной жесткой формы размером 70X300X300 мм укладывают алюминиевые пластины толщиной 70 мм с нанесенным на

них и высушенным клеевым слоем (клеевой слой сверху) и резьбовыми отверстиями в центре.

Засыпают в форму высушенные и кондиционированные предварительно вспененные гранулы полистирола с насыпным весом 40 кг/м. Наливают в форму воду в количестве 10% от веса гранул и накладывают на гранулы такие же алюминиевые пластины клеевым слоем вниз.

Закрывают форму крышкой. Жесткая форма является технологическим приспособлением, а пластины имитируют две обшивки трехслойной панели.

Ставят форму в термическую печь, нагретую до 120С, и поддерживают температуру в форме 120-130°С в течение 45 мин.

Извлекают форму из печ.и, охлаждают, извлекают блок пенополистирола с приклеившимися алюминиевыми пластинами.

Выдерживают панели в сухом помещении при 18-23°С в течение 24 час, вырезают из блока образцы: один из середины, другие на расстоянии 50 мм от края, ввинчивают в резьбовые отверстия шпильки и производят испытание на разрывной машине.

Данные по свойствам трехслойных панелей, полученные по известному и предлагаемому способам, приведены в таблице.

Вывод. Образцы трехслойной панели с пенопластом, полученным предлагаемым способом, в два-три раза прочнее образцов с пенопластом, полученным известным способом.