Способ получения пенополистирола Советский патент 1981 года по МПК B29C43/36 B29C31/02 B29C44/02 B29K105/04 

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА

I

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для производства теплоизоляционных изделий .

Известен способ изготовления пенополистироля, закпючающийся в прогреве гранул водяным паром путем непосредственной подачи его в межгранульные пустоты с выходом воздуха и конденсата через перфорацию в стенках формы lj.

Недостатком известного способа получения полистирольного пенопласта является то, что пар подается в форму при открытой перфорации, и пар, не успев полностью передать тепло гранулам, удаляется через перфорацию, в результате чего, часть гранул остается недостаточно вспененной, что значительно увеличивает объемный вес пенопласта, т.е. приводит к повышенному расходу остродефицитного сырья. Изготовленный по этому способу пенопласт обладает повышенной влажностью

тиз-за того, что образующийся при подаче пара конденсат оседает на гранулах, поэтому материалу требуется продолжительная сушка.

Известен также способ изготовления полистирольных изделий, заключающийся в том, что гранулы вспенивают в фазе паровакуумирования при подаче насыщенного пара под давлением 2 атм, затем во второй фазе первовакуумиро10вания наружную поверхность нагревают перегретым паром до 120-250°С, превышающей температуру при вспенивании 2.

Недостатком этого способа является

15 повышенная плотность и ее неоднородность по объему изделий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения пенополистирола пред20варительным вспениванием гранул полистирола, вылеживанием их с последующим парообогревом в пресс-форме и вакуумированием после парообогре38ва. В пресс-форме после первичного кратковременного прогрева гранул па«ром проводят отсос воздуха и конден сата (вакуумирование) из межгранульных пустот, после чего вновь подают пар и проводят изобарическую выдержку гранул 3. Для получейия качественных изделий длительность -процесса первичного парообог рева должна составлять 1030 с, В течение такого короткого промежутка времени необходимо равномерно по всему объему пресс-формы нагреть гранулы полистирола. Воздух, заключенный в межгранульных пустотах препятствует быстрому проникновению перегретого пара к поверхности гранул и однородному распределению температурных полей по всему объему изделия, часть тепла расходуется на на гревание воздуха. Это приводит к образованию в изделиях части недовспененных гранул, прежде всего в средней части изделия. Следствием этого является неоднородность структуры пе нопласта в разных частях изделия и высокий объемный вес конечного продукта. Цель изобретения - снижение объем ного веса и улучшение структуры конечного продукта. Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения пенополистирола предварительным вспениванием гранул полистирола, вылеживанием их с последующим парообогревом пресс-форме и вакуумированием после парообогрева, перед парообогревом пр водят вакуумирование при 500-600 ГПа Отсос воздуха из пресс-формы, заполненной гранулами (дополнительное вакуумирование), перед подачей пара позволяет быстро и равномерно нагрет и довспенить в одинаковой степени гр нулы полистирола по всему объему изд лия. В случае вакуумирования тепло пара полностью без потерь передается гранулам полистирола, что обеспечивает их наиболее полное вспенивание и лучшее спекание в однородный монолит. Это способствует получению одно родных по структуре изделий с более низкой плотностью(объемной массой) и повышенной прочностью. В начальный момент поступления па ра в загруженную гранулами полистиро ла пресс-форму происходит конденсаци .4 его на более холодных гранулах полистирола, нагревание их поверхности, а затем уже проникновение тепла и влаги внутрь самих гранул и вспенивание их. В случае высокой начальной влажности гранул пары воды,которые имеются в объеме гранул, затрудняют нагревание внутренней массы и, следовательно, удлиняют время прогрева, охлаждения и сушки (о чем свидетелствует теплоемкость воды, которая превышает в три раза теплоемкость одинакового количества пенополистирола). Кратковременность первичного парообогрева также не позволяет провести процесс нагревания гранул с повышенной влажностью до конца, т.е. может иметь место недостаточное вспенивание гранул и повышение плотности изделий. Установлено, что влажность гранул в пределах 2-S% является оптимальной и сяособствует их полному окончательному формованию за счет создания внутри них паровоздушногазовой среды. В то же время при сухих гранулах вспенивание происходит только за счет газа - изопентана. Пример. В пресс-форму на полный объем загружают предвспененные полистирольные гранулы, предварительно выдержанные в силосах до относительной влажности 2-5. Пресс-форму закрывают и проводят отсос воздуха (дополнительное вакуумирование 500бОО ГПа. После этого в пресс-форму подают пар при открытом вентиле слива конденсата. Через 20-30 с после прогрева массы гранул вентиль конденсата закрывают, проводят отсос водяных паров (второе вакуумирование 500600 ГПа). Затем производится резкий подъем давления пара до 0,3-0, кгс/см (термоудар) при 105-110 С, после чего следует изобарическая выдержка, а через 20-30 с - резкий сброс давления пара с выпуском конденсата. Внедрение предлагаемого способа получения сверхлегкого полистироль- , ного пенопласта (плотность ниже 16 кг/м) дает возможность сократить расход дефицитного сырья за счет снижения плотности (объемной массы) на 15-20. Формула изобретения Способ получения пенополистирола предварительным вспениванием гранул

5891Ц2«

полистирола, вылеживанием их с по- . 1. Авторское свидетельство СССР

следующим парообогревом в пресс-фор-№ 03568, кл. В 29 D 27/00. 19б1. ме и вакуумированием после парообогрева, отличающийся тем, 2. Заявка ФРГ № 2236771,

что, с целью снижения объемного веса 5кл. В 29 О 27/00, опублик. 1979. и улучшения структуры конечного продукта перед парообогревом проводят 3- Weber W. Zur Problematik der

вакуумирование при 500-600 ГПа.Blockbedampfung bel PolystyrolИсточники информации,Schaumstoffen.- Kunststoffberater,

принятые во внимание при экспертизе в1976, Bd 21, N° 5, 190-192 (прототип).