Изоляция для труб каучук полиэтилен разница
Обновлено: 07.07.2024
Изоляция для труб каучук полиэтилен разница
В номере 4 (35) Петербургского строительного рынка была опубликована статья, под которой стоит коллективная подпись ООО «Сан-Гобэн Изовер Северо-Запад» под названием «Каучук или полиэтилен: три правды». В ней приводятся сравнения полиэтиленовых и каучуковых изоляционных материалов. К сожалению, в данной статье содержится ряд, мягко говоря, неточностей, порой достаточно серьезных при описании работы каучуковых теплоизоляционных, вводящих в заблуждение специалистов, работающих с подобными материалами
Автор настоящей статьи является директором компании, представляющей ведущего мирового производителя каучуковых теплоизоляционных материалов Л’Изоланте К-Флекс (материалы K-Flex). Поскольку в рассматриваемой статье продемонстрировано полное непонимание сути каучуковых материалов нами было принято решение опубликовать предлагаемую Вашему вниманию статью. Цель ее заключается не в том, чтобы полемизировать с господами из фирмы ООО «Сан-Гобэн Изовер Северо-Запад», а в том, чтобы предложить читателю наше мнение по поводу некоторых утверждений, которые могут ввести его в заблуждение. Читатель сам сможет правильно оценить вес предложенных аргументов и создать себе правильное представление о гибких теплоизоляционных материалах. Кстати, статья аналогичная рассматриваемой нами была опубликована в Польше и в Российском журнале АВОК в 1997. Правила приличия в данном случае должны были подсказать авторам рассматриваемой статьи, что в таких случаях необходима ссылка на первоисточник. Тем более некоторые пассажи статьи слово в слово повторяют уже опубликованные в печати.
Рассмотрим подробнее «аргументы» представленные в статье ООО «Сан-Гобэн Изовер Северо-Запад». При этом опустим такие откровенные глупости как утверждение о наматывании материалов на палец.
Утверждение о том, что образцы изоляторов: «…теряют форму и буквально расползаются между пальцами» свидетельствует о том, что авторы никогда не держали каучуковые материалы в руках. В то же время, действительно, каучуковые изоляционные материалы могут повреждаться под действием механических нагрузок. Но…это имело бы негативный смысл в том случае если бы оно было применимо к строительным материалам работающим под нагрузкой, например бетон или сталь. В теплоизоляционных материалах такие механические параметры как прочность или жесткость материала не имеют практического значения. Более того, гибкость каучуковых материалов является дополнительным преимуществом при практическом применении, упрощающим монтаж, особенно в холодильной технике.
Утверждение о том, что каучуковые материалы дороже соответствует действительности. Но….Правда заключается в том, что потребители получают те свойства за которые они платят. В самом деле, стоимость не всегда является решающим аргументом при приобретении материала. Здесь также имеют значение такие параметры как долговечность, безопасность, поддержка потребителя и т.п. Особенное значение это имеет в холодильной технике. Стоимость изоляции в данном случае независимо от того каучук это или полиэтилен составляет малый процент от стоимости всей системы, включая компрессоры, холодильные машины, системы контроля и т.д. В случае возникновения через пару лет коррозии потери от замены или ремонта оборудования будут гораздо больше, чем деньги, истраченные на теплоизоляцию. Задача изоляции - защита оборудования и ее стоимость всегда должна соответствовать тому от чего организуется защита (обморожение оборудования, стоимость его простоя на период ремонта, нескончаемые проблемы с кондиционированием летом, температурная стабильность в хладоносителях и пр.). Что же касается утверждения, что на вопросы о стоимости следовал ответ “это проблема инвестора”…это только образец неуважения к потребителю, и мы не приемлем подобный стиль. Наоборот, многие фирмы, и в первую очередь представляемые нами всегда с большим уважением относятся к своим партнерам и работают в тесном контакте с ними организуя периодические тренировки и семинары по работе со своими материалами, где объясняет любые неясности, возникающие в процессе работы теплоизоляцией.
Весьма интересным является утверждение о том, что “ теплопроводность полиэтилена (0,030-0,032 Вт/мК) лучше (чем каучука)” и для изоляции требуется меньшая толщина. Значение 0.032 значительно ниже, чем то же значение публикуемое другими известными производителями полиэтилена (0.036-0.038). То, что в основном оказывает влияние на теплопроводность изоляционных материалов - это воздух, содержащийся в закрытых порах. Неужели воздух в одних материалах отличается от воздуха в других материалах? Или разными являются исходные сырьевые компоненты для производства материала? Нет. В данном случае имеет место проблема донесения правдивой информации до потребителя по результатам испытаний. Подробнее об интерпретации испытаний можно прочитать в [1]. Что же касается утверждения о меньшей толщине изоляционного слоя, то на практике такое утверждение не имеет смысла. При расчете для типичных холодильных условий видно, что толщина изоляции при теплопроводности 0.032 всего на 1 мм ниже, чем для 0.036, что даже меньше, чем допуски толщин. Кроме того, при производстве полиэтиленовых и многих каучуковых материалов толщины являются стандартными (5, 9, 13, 19, 25, 32 мм) и невозможно выбрать, например, толщину 11,5 мм! Тем не менее, фирма Изоланте является одной из немногих фирм, производящих теплоизоляционные материалы с технологически обоснованной толщиной стенки особенно важной для холодильного применения. На практике это означает, что потребитель может выбрать толщину, например 13,5 мм вместо 19 мм, что является реальной экономией. Таким образом, выбор материалов K-Flex - действительно безопасный выбор.
Оставим на совести авторов утверждение о 65-70% процентной экономии средств при закупке материала. Интересно было бы знать, как получены эти цифры. Учитывая аргументы, изложенные нами ранее позволим себе усомниться в их реальности. Хотя конечно, каучук дороже, но при этом преимущества, о которых написано в начале, перевешивают разницу в стоимости.
По поводу экономии пространства за счет снижения толщины мы также писали выше.
Авторы статьи утверждают, что повреждения полиэтиленовой изоляции не угрожают оборудованию. Однако если основной смысл изоляции - защита, тогда при ее повреждении защита отсутствует. Это просто.
Ну, а утверждение о группе горючести Г1 полиэтиленовой изоляции для людей понимающих, что такое полиэтилен просто смешно (хотя действительно, предлагаемые материалы имеют такой сертификат). Любой полиэтиленовый материал и выделяет дым (правда действительно меньше чем каучук) и капает. Пожарные инспектора, которые верят не бумаге, а реальности проверяют это просто – с помощью зажигалки! Проверьте и Вы! Но практическая проблема в другом. Полиэтилены при попадании в огонь помимо всего прочего выделяют окись углерода - СО . СО является невидимым газом без запаха. Особенно опасен он ночью, когда люди спят. Большинство жертв пожаров это не те люди, которые сгорели, а люди угоревшие СО. Наоборот, каучук при попадании в огонь выделяет дым и возгорание можно легко определить. Помимо этого полиэтилен является лучшим топливом. Его калорийность 40 000 КДж/гр. в отличие от каучука с 16000-19000 КДж/гр. Напротив, такие каучуковые материалы как K-Flex являются трудносгораемыми некапающими материалами, применяемыми в объектах с повышенными требованиями к материалам (Германия, США, Англия, Италия, Швейцария и пр.)
Авторы утверждают, что в каучуковой изоляции поверхностный слой является защитой от проникновения влаги. На самом деле такие профессиональные каучуковые теплоизоляционные материалы как K-Flex производятся с закрытой поровой структурой, что означает, что материал на всю толщину противостоит проникновению влаги. Поэтому случайное повреждение поверхности не меняет параметров их структуры.
Проблемы, по мнению авторов, якобы возникающие у монтажников («…прилипший к пальцам тонкий слой…»)возвращают нас назад к уже сказанному. Единственное, что можно сказать еще раз - у профессиональных монтажников не возникает никаких проблем. Наши компании уделяют этому особое внимание и организуют различные бесплатные семинары, в том числе и с выездом на объекты. Желающие получить консультацию могут обратиться к нам и получить необходимую помощь. Ну а утверждение о том, что изоляция, вынутая из коробки настолько плоска, что поверхности трудно соединить по толщине является лишним подтверждением того, что авторы просто никогда не видели каучуковые материалы и занимаются чистой беллетристикой без понимания сути вопроса.
По поводу прочности клеевых соединений. Наконец-то чуть-чуть правды в статье ООО «Сан-Гобэн Изовер Северо-Запад» - авторы признают, что клеевые соединения полиэтилена непрочны. Но и эти чуть-чуть призваны ввести потребителя в заблуждение. Устойчивость каучука в отношении клеевых соединений ни причем. Клеи, разработанные для каучуковых изоляционных материалов, обладают эффектом «холодной сварки», то есть после высыхания шва образуется непрерывная структура, не отличающаяся по своим свойствам от структуры самого материала. Ну а то, что (как справедливо указали авторы рассматриваемой статьи) клеевые соединения полиэтилена лопаются, может привести легко себе представить к чему в случае, например, холодильной техники.
Авторы сами пишут о том, что максимальная усадка полиэтилена – 3,5%. Давайте представим это в реальных цифрах. Стандартная длина изоляционной трубки 2 метра. 3,5% составляет 7 (!) сантиметров. Вы никогда не пробовали «сжать» как рекомендуют авторы полиэтилен на 7 см? Попробуйте. В то же время в случае, если каучук смонтирован с выполнением всех правил монтажа он практически не дает усадки.
В данной статье мы предложили Вашему вниманию точку наших компаний. Опыт показывает, что с течением времени потребители понимают, кто действительно имеет качественный подход к удовлетворению их нужд. Мы работаем как с полиэтиленовыми так и с эластомерными изоляционные материалами и очень хорошо представляет себе все преимущества и недостатки любых изоляционных материалов. Все, что мы предлагаем, это выбор правильных материалов для различных областей применения.
В заключение хочется сказать вот о чем. Мы не против полиэтиленовых изоляционных материалов. Эти материалы достаточно добротны и выполняют свои функции там, где это необходимо. То, против чего мы выступаем – попытки вести огромный рынок Северо-Западного региона в заблуждение пользуясь тем, что для этого рынка гибкие изоляционные материалы сравнительно новы. Появление подобных «исследований» является оскорбительным для специалистов в области подобных материалов. Очень жаль, что серьезная фирма ООО «Сан-Гобэн Изовер Северо-Запад», производитель хороших материалов, допустила публикацию подобного крайне непрофессионального и некомпетентного материала, серьезно влияющего на ее репутацию.
Вы всегда можете получить консультации по применению и проектированию гибких изоляционных материалов у автора настоящей статьи.
Вспененный синтетический каучук или вспененный полиэтилен?
На современном рынке гибких теплоизоляционных материалов сейчас конкурируют две технологии. Даже опытному потребителю бывает сложно определиться с выбором между полиэтиленовой тепловой изоляцией и вспененным каучуком K-FLEX. Производители идут на различные маркетинговые уловки, стремясь продать свой товар. В результате становится все сложнее ориентироваться в большом количестве рекламных предложений, разобраться в океане цифр и диаграмм, описывающих технические характеристики каучука К-ФЛЕКС и полиэтиленовой изоляции. Но если систематизировать всю эту информацию, принять верное решение станет значительно проще.
Тепловые характеристики:
Поскольку речь идет о термической изоляции, то первый вопрос, интересующий потребителя — сравнительный анализ характеристик тепловой проводимости полиэтилена и вспененного каучука K-FLEX.
Может показаться, что первый вариант более предпочтителен. На сайтах многих производителей заявлено, что полиэтилен имеет теплопроводность 0,030-0,032 Вт/мК. В справочниках указано, что тепловые характеристики каучука — 0,032-0,038 Вт/мК, а значит изоляция K-FLEX проигрывает по этому довольно важному параметру.
На самом деле ситуация обстоит не совсем так, как ее пытаются интерпретировать некоторые производители. Они умалчивают о том, что диапазон 0,030-0,032 является не абсолютом, а нижней границей. Если учитывать верхнюю (0,038), то становится совершенно очевидным — изоляция из вспененного каучука по тепловым характеристикам ничем не уступает полиэтиленовым изделиям. Но в то же время она обеспечивает гораздо более надежную защиту оборудования за счет отличных показателей упругости и большей долговечности.
10 противоречивых мнений: отличие каучука от полиэтилена:
Проводимые исследования, в области сравнения теплоизоляционных материалов различными компаниями — производителями каучуковых и полиэтиленовых материалов, привели к тому, что неискушенному потребителю зачастую бывает сложно определиться с выбором. Громкие высказывания в пользу того или иного материала заставляют пользователя колебаться, поддаваясь на цифры, которыми в последнее время производитель разбавляет свои аргументы для большей убедительности. Автор данной статьи не старается затрагивать или ущемлять интересы той или иной компании, а лишь пытается развеять сложившиеся стереотипы и высказать свое независимое мнение, касаемо некоторых утверждений. Прочитав статью, читателю предоставляется право самому сделать выбор, ознакомившись с различными мнениями о гибких теплоизоляционных материалах и сформировать свое представление о них.
1. Рассмотрим первое утверждение в пользу полиэтилена, которым так ловко оперируют «эксперты». Утверждение о том, что каучуковые эталоны изоляторов под воздействием механических нагрузок теряют форму и более склонны к разрушению. В целом это справедливое утверждение, однако, не имеющее под собой практического применения. Где вы видели, чтобы к каучуку предъявляли требования, наравне со сталью или бетоном. В отличие от строительных материалов, работающих под перегрузкой, в теплоизоляционных материалах крепость, твердость материала и подобные им механические характеристики, в практике не имеют значения. Напротив, такое свойство каучуковых материалов, как упругость, является дополнительным преимуществом, и всячески приветствуется, особенно в холодильной технике, т.к. упрощает установку изоляции.
2. Второе утверждение: — каучук дороже полиэтилена. Это действительно так. Но, как известно, цена не всегда играет роль решающего аргумента, и не характеризует выбираемый материал в полной мере. На первом месте должны стоять такие характеристики, как долговечность материала, сохранность изолируемого оборудования, поддержка потребителя и уже только после этого стоит обращать на цену. Нетрудно подсчитать, что расходы на изоляцию в холодильной технике, независимо от того каучук используется либо полиэтилен, составляют несоизмеримо малую процентную долю в соотношении к стоимости целой системы, состоящей из холодильных машин, компрессоров, приборов контроля. Задача изоляции – это защита оборудования. В случае не срабатывания защиты могут возникнуть проблемы, связанные с обмерзанием оборудования, и как следствие простоями на период ремонта. Экономия на изоляции может привести к коррозии, температурной нестабильности в хладоносителях, бесконечным сложностям с кондиционированием летом. Таким образом затраты на ремонт или покупку нового оборудования во много раз превысят издержки на изоляцию качественным материалом.
3. Перейдем к цифрам, которые производитель так любит указывать в технических характеристиках производимого материала. Здесь мнение также неоднозначно. Многие производители заявляют, что теплопроводность полиэтилена (0,030-0,032 Вт/мК) «лучше» чем теплопроводность каучука (0,032-0,038 Вт/мК) и соответственно для изоляции полиэтиленом потребуется наименьшая толщина изоляционного материала. Теперь попробуем разобраться, в чем же подвох. Значение 0,030-0,032 невыдуманное и действительно имеет место быть в справочниках. «Хитрость» производителя заключается в том, что в действительности он показывает лишь нижнее значение, указанное в справочнике для полиэтилена. На самом же деле диапазон значений теплопроводности полиэтилена гораздо шире, и лежит в пределах от 0,030 до 0,038 Вт/мК, что практически соответствует теплопроводности каучука. Это объясняется тем, что главное влияние на теплопроводимость любого материала оказывает воздух, который содержится в закрытых порах. А т.к. воздух в различных изоляционных материалах, произведенных на одном и том же предприятии, не может значительно отличаться друг от друга, равно как и исходное сырье, то и конечный продукт по теплопроводности мало, чем будет отличаться один от другого. Потребитель просто-напросто не имеет доступа к информации о результатах испытаний, и поэтому его «кормят» средними справочными данными, интерпретируя их значения в пользу того или иного материала по своему усмотрению.
4. Теперь разберемся с утверждениями производителя о наименьшей толщине слоя изоляции из полиэтилена, по сравнению с каучуковой изоляцией. Как нам может это пригодиться на практике? Дело в том, что из расчета изоляции для обычной холодильной установки, выясняется, что при разнице теплопроводности от 0,032 до 0,036 Вт/мК требуемая толщина материала отличается всего лишь на 1мм, в то время как допуски на толщину зачастую превышают это значение. Приводя полученное значение к стандартному ряду толщин, выпускаемых полиэтиленовых и практически всех каучуковых материалов, получим еще меньшую свободу выбора (стандартный ряд толщин: 5, 9, 13, 19, 25, 32 мм). Поэтому полученную при расчете толщину в любом случае придется подбирать по ближайшему большему значению из стандартного ряда. Видим, что 1мм здесь никакой роли не играет, и сэкономить 1мм на толщине изоляционного материала нам не удастся.
5. Продолжая разговор о цифрах, познакомим читателя с еще одной абстрактной величиной. Такая величина как сопротивление диффузии водяного пара, чаще встречающаяся под названием «ч-фактор», способна окончательно «запудрить мозги» покупателю и привести его в полное смятение. Обычно встречается фраза, якобы ч-фактор вызывает «термическую нестабильность», являющуюся очередной абстрактной величиной, которую не возможно ни определить, ни измерить, ни описать какими-либо эталонами. Приводимые числовые значения ч-фактора и заявления о том, что ч-фактор больший, либо равный 3000, способен обеспечить стабильность теплопроводности в течение 15 лет, является не более, чем удачным маркетинговым ходом, не имеющим под собой никакого научного обоснования.
6. Закончим с цифрами и поговорим о следующем утверждении, что каучук при горении выделяет газ, способный стать причиной разрушения электронной аппаратуры. Данное утверждение является ошибочным, т.к. на самом деле не подтверждено ни одним фактом. Стоит уточнить, что проблема существует и для всех полиэтиленовых изоляционных материалов, однако в отличие от каучука она пока еще не решена. Любой полиэтиленовый материал при горении, кроме того, что выделяет дым (хотя сравнительно меньший, чем каучук), еще и капает. Но главная проблема полиэтилена – это выделение при горении чрезвычайно опасного соединения: окиси углерода (СО). Неумолимая статистика гласит о том, что большинство жертв пожаров погибают не от прямого воздействия огня, а от отравления невидимым газом, не имеющим аромата СО. Каучук же при возгорании выделяет дым черного цвета, что позволяет быстро обнаружить очаг возгорания и локализовать его. Кроме того, полиэтилен при сгорании выделяет 40000 КДж/г тепла, что делает его хорошим топливом. В отличие от полиэтилена, каучук имеет теплоту сгорания 16000-19000 КДж/г., что делает его трудносгораемым. К тому же каучук при горении не капает, поэтому большинство зарубежных стран использует его на тех объектах, где имеются повышенные требования к теплоизоляционным материалам.
7. Следующее утверждение: — это то, что в изоляции из каучука лишь поверхностный слой защищает оборудование от проникновения влаги. В реальности же дела обстоят следующим образом: современная промышленность при производстве профессиональных каучуковых теплоизоляционных материалов, использует технологию производства с закрытой поровой структурой, что обеспечивает противодействие влаге на всю толщину материала. Поэтому структура и характеристики материала при случайном повреждении поверхностного слоя остаются неизменными.
8. В некоторых источниках встречается описание проблемы, которая возникает у начинающих монтажников. Это прилипание к пальцам узкого слоя материала из каучука. Данная проблема не связана напрямую со свойствами того или иного материала и решается с повышением квалификации монтажника. В любом случае, если четко следовать инструкции, приложенной к изоляционному материалу, то данной проблемы легко можно избежать.
9. В заблуждение может ввести утверждение о том, что изоляцию, вынутую из коробки, бывает трудно соединить. Причину этого пытаются найти в недостаточно прочном клеевом соединении каучука. На самом деле устойчивость каучука здесь не при чем, т.к. клеи, специально разработанные для изоляционных материалов из каучука, обладают эффектом «холодной сварки», обеспечивающим непрерывную структуру материала после высыхания клеевого шва. Полиэтилен в этом плане значительно уступает каучуку. В практике были случаи, когда клеевые соединения полиэтиленовых изоляционных материалов просто лопались по шву. Нетрудно представить себе последствия порыва изоляции, например холодильной установки.
10. Ну и последнее утверждение: усадка полиэтилена составляет не более 3,5%. Что такое 3,5%? много это или мало? Давайте разберемся на конкретном примере. В среднем длина изоляционной трубы составляет 2 метра. Нетрудно подсчитать, что 3,5% от двух метров составит 70 мм. А это уже довольно внушительная цифра. Каучук же, смонтированный в соответствии со всеми требования монтажа, практически не дает усадки.
В заключение хочется сказать, что в настоящее время имеют право на существование оба рассмотренных материала. Просто, перед тем, как отдать предпочтение тому или иному материалу стоит определиться с требованиями, предъявляемыми к нему, в соответствии с эксплуатационными условиями оборудования.
Гибкие материалы, каким является каучук, сравнительно новы на рынке упаковочных и изоляционных материалов. Поэтому не стоит обращать внимание на некомпетентные выпады против того или иного материала. Каучуковые материалы лишь начинают завоевывать себе репутацию, и было бы несправедливо оставить их без внимания, не изучив вопрос более глубоко.
Вата, вспененный каучук или полиэтилен – как выбирать изоляцию?
Отсутствие теплоизоляционного материала – серьезное упущение при организации и обслуживании систем ОВК. Неправильное утепление или вовсе его отсутствие приводит к различным неблагоприятным последствиям:
- оседание и скопление влаги на внутренних и наружных поверхностях воздуховодов;
- попадание влаги в помещение;
- намокание утеплителей в перекрытиях или кровле;
- преждевременный износ строительных конструкций из металла и бетона;
- риск появления плесени и грибка на покрытиях пола, стен и т. д.
Помимо предотвращения образования конденсата, тепловая изоляция воздуховодов помогает ослаблять шумовое и вибрационное воздействие, уменьшать теплопередачу между потоками воздуха в трубах и внешней средой, обеспечивать огнестойкость конструкций.
Основные материалы для утепления воздуховодов
Наибольшее распространение для теплоизоляции вентиляционных систем получили следующие материалы:
- минеральная вата;
- базальтовое полотно;
- вспененный полиэтилен;
- вспененный каучук.
Минеральная вата представляет собой гибкие пласты различной толщины. Такая теплоизоляция отличается долговечностью, не подвержена гниению, устойчива к ультрафиолетовому излучению. Не применяется для изоляции дымоходов – материал боится повышенных температур. При теплоизоляции труб минеральную вату закрывают оболочкой, защищающей от воздействия влаги (стеклохолстом, рубероидом и пр.).
Базальтовое волокно более функционально: оно устойчиво к агрессивным средам, высокотемпературным воздействиям, ультрафиолетовому излучению, повышенной влажности. Относится к негорючей теплоизоляции. Базальтовое волокно для утепления воздуховодов изготавливают в форме матов, плит, рулонов. Если готовые изделия не имеют изолирующей оболочки, волокно необходимо закрывать дополнительно – теплоизоляция может впитать влагу.
Более устойчив к влажной среде и пару вспененный полиэтилен ‒ он выпускается листами толщиной до 1 см, рулонами, в виде скорлуп и жгутов. Этот теплоизоляционный материал может иметь дополнительный фольгированный слой, препятствующий поглощению влаги. Неустойчив к высоким температурам и воздействию ультрафиолета, горюч.
Вспененный синтетический каучук относится к самогасимым материалам. Изготавливается в виде гибких листов, пластин, рулонов. Встречается теплоизоляция с самоклеящимся слоем. Каучук имеет закрытые поры, благодаря чему практически не поглощает воду и не пропускает пар. Теплоизоляция РУ-Флекс каучук подходит для утепления воздуховодов, арматуры, мест соединения труб.
Критерии выбора
Выбор материалов для тепловой изоляции промышленных воздуховодов должен осуществляться исходя из:
Изоляция для труб каучук полиэтилен разница
Продавец Украинский центр теплоизоляционных материалов развивает свой бизнес на Prom.ua 12 лет.
Знак PRO означает, что продавец пользуется одним из платных пакетов услуг Prom.ua с расширенными функциональными возможностями.
Сравнить возможности действующих пакетов
Украинский центр теплоизоляционных материалов
Запрашиваемая страница не найдена
Если Вы перешли на эту страницу по ссылке из письма, убедитесь, что ссылка не была искажена вашим почтовым клиентом. В случае, если ссылка в письме разделена на части переносами строки, вы можете заново воссоздать ее, скопировав части по очереди в адресную строку браузера.
Вспененные полимеры : классификация, сравнительная характеристика
Одними из первых технологию вспенивания полиэтилена разработали специалисты японской компании Sekisui Chemical Co. Ltd.. В 1968 году появился материал Softlon - вспененный полиэтилен низкой плотности ПВД (LD-PE), молекулярно сшитый высоким излучением (радиационно сшитый) по технологии, разработанной собственными силами тогда еще небольшой компании. Новый материал получился с уникальными теплоизоляционными и пластичными свойствами. В 1971 году Sekisui организовывает первое в Европе производство пенополиэтилена совместно со швейцарской компанией ALVEO, которая 1973 году полностью перешла под ее контроль.
Вспененный полиэтилен, (Пенополиэтилен ППЭ - expended polythene EPE) относится к так называемому классу газонаполненных (пенополимеров или поропластов) термопластичных полимеров (термопластов).
Пенолимерами принято называть органические высокопористые материалы, получаемые из синтетических смол. Их часто называют пенопластами или поропластами, а также газонаполненными ячеистыми пластмассами. Пенополимеры представляют собой гетерогенные дисперсные системы, состоящие из твердых и газообразных фаз.
Газонаполненные пластмассы - это двухфазные системы, состоящие из полимерной матрицы и относительно равномерно диспергированной газовой фазой. Такая структура пластмасс обуславливает некоторую общность их свойств, а именно - чрезвычайно малую массу, высокие тепло- и звукоизоллляционные характеристики.
Пенополимеры различают на основе термопластичных полимеров с линейной структурой - пенополиолефинов (полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, полипропилен и др.) и термореактивных - на основе полимеров с пространственной структурой (фенолформальдегидные, мочевиноформальдегидные, ненасыщенные полиэфиры, эпоксидные, полиуретановые и др.). Для термопластичных пенополимеров опасны температуры, близкие к температуре текучести, когда значительно снижается прочность материала, и избыточное давление газа может разрушить материал.
В зависимости от физической структуры ячеек пенополимеры можно условно разделить на три группы: пенопласты, порополимеры и сотополимеры.
Пенопласты представляют материалы с ячеистой структурой, в которой газообразные наполнители изолированы друг от друга и окружающей среды тонкими слоями полимерного связующего. Замкнутоячеистая структура обеспечивает хорошую плавучесть и высокие теплоизоляционные свойства. Прочность их невелика и зависит от плотности материала. Примером пенопласта служить вспененный полистирол. Объемная масса таких пенополимеров колеблется от 20 до 300 кг/м3.
Поропласты с открытой пористой структурой, вследствие чего присутствующие в них газообразные включения свободно сообщаются друг с другом и окружающей атмосферой. Их кажущая плотность изменяется от 5-90 до 90-800 кг/м3. Примером поропласта является пенополиэтилен.
Сотопласты изготовляют из тонких листовых материалов, которым придают вначале вид гофра или волокна, а затем соединяют в виде сот. Материалом служат различные ткани, которые пропитываются различными связующими. Для сотопластов характерны достаточно высокие теплоизоляционные, электроизоляционные свойства и радиопрозрачность. Здесь примером может служить материал с торговой маркой Tyvek компании DuPont.
Для производства вспененных полимерных изделий существует два основных метода создания газообразной среды: физический (прямой впрыск газа в расплав полимера) и/или химический (с помощью добавления при переработке агентов (добавок) разлагающихся с выделением газа), не считая случая производства полиуретановых пен, в которых газ выделяется в результате химической реакции компонентов при формовании.
У обоих методов есть достоинства и недостатки. Использование физических газообразователей экономически более выгодно, но требует специального оборудования и соблюдения очень строгих предупредительных мер взрывопожаро-безопасности. Химические вспениватели можно применять на стандартном оборудовании, при этом не требуются специальные меры пожарной безопасности. В качестве вспенивающего агента может применяться множество соединений в зависимости от требуемых свойств готовой продукции и типа используемого материала.
Вспененные изделия могут принимать любую физическую форму – плиты, пленки, листа, обруча, нити, прутка, профиля, слоеных плит и т.п.. Удельный вес (плотность) вспененных изделий обычно находится в диапазоне от 5 до 800 кг/м3 с размером вспененной ячейки от 0,05 мм до 15 мм. Содержание количества ячеек в структуре материалов можно изменять от 0 до 100 %, в зависимости от выбранных сырья и технологического процесса.
Вспенивание термопластов может осу¬ществляться как при литье под давлением, так и при экструзии.
По виду создания при производстве межмолекулярной связи между ячейками, вспененные полимеры можно так же условно разделить на три группы со сшитой структурой молекул, несшитые и отдельно сформированные из каплеобразных структур наподобие гранул с использованием первых двух методов.
При производстве вспененных изделий могут использоваться добавки (агенты) улучшающие стабильность, например глицерол моностиарат (glycerol monostearate), перфорирующие добавки для ускорения и улучшения газообмена в материале и замещения газов воздухом. Также, по выбору производителя, применяются множество других добавок изменяющих и/или улучшающих свойства изделий. Это могут быть антиоксиданты (для замедления процессов термоокислительного разрушения), нуклеаторы (nucleating - для увеличения жесткости), окрашивающие пигменты, антиперены (для снижения горючести).
Общий класс вспененных пенополимеров можно условно классифицировать по базовому вспениваемому полимеру, структуре вспененного изделия и виду межмолекулярной связи, что представлено виде блок-схемы:
Классификация вспененных полимеров
Сравнительная характеристика вспененных полимеров
Специфические особенности газонаполненных пластмасс определяют техническую направленность и экономическую эффективность их применения в различных областях промышленности. Благодаря низкой средней плотности, высоким тепло- и звукоизоляционным свойствам, повышенной удельной прочности, а также ряду ценных технологических и эксплуатационных свойств пенопласты не имеют аналогов среди традиционных строительных материалов.
Эти материалы характеризуются высокой удельной прочностью, значительно выше, чем у конкурентных изделий. Однако большинству газонаполненных пластмасс свойственны определенные недостатки. Существенно ограничивают возможность их применения: пониженные огнестойкость, теплостойкость и температуростойкость при температурах больше 200 0С. Кроме того, процессы деструкции ("старения") этих материалов, биостойкость в процессе длительной эксплуатации до конца не изучены.
Так же в условиях длительно приложенных статических напряжений у поропластов развиваются деформации ползучести, снижающие формостабильность материала. При использовании пенополимеров в элементах конструкций значительные деформации недопустимы, поэтому в качестве критерия сопротивляемости поропластов действию статических напряжений принимается характер и величина деформирования материала во времени. Деформируемость поропластов зависит от величины и длительности действия приложенных напряжений. При больших нагрузках (0,4 - 0,45 от предела прочности при сжатии) ползучесть интенсивно развивается во времени.
Условия эксплуатации в качестве строительных теплоизоляционных материалах определяются типом конструкции и регионом строительства. Периодическое увлажнение (попеременное увлажнение и высушивание) наиболее интенсивно снижает прочностные и упругие характеристики поропластов (до 40 % в зависимости от вида полимерной основы).
Циклическое замораживание - оттаивание также снижает прочность поропластов. Так, после 25 циклов испытаний при сжатии немодифицированных полистирольных и полиэтиленовых пен снижение прочности составляет 13 - 15 %, поливинилхлоридных от 2 - 15 %, фенольных - 22 %.
Номенклатура и свойства вспененных материалов весьма обширна и разнообразна. В России для применения вспененных полимеров в качестве теплоизоляционных материалов установлен ГОСТ 16381-77 ТИМ, в котором они классифицированы по следующим основным признакам:
1. По виду исходного сырья . Теплоизоляционные материалы могут быть органическими и минеральными. Зарубежные марки пенополиэтилена измеряются по стандарту ISO 1923 (1981)
2. По форме и внешнему виду . Материалы подразделяются на штучные изделия (плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, скорлупы, сегменты), рулонные и шнуровые (маты, шнуры).
3. По средней плотности . В отличие от многих других строительных материалов марка теплоизоляционного материала устанавливается не по показателю прочности, а по величине средней плотности, которая выражается в кг/куб.м.
По этому показателю теплоизоляционные материалы делят на следующие марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500. Марка теплоизоляционного материала представляет собой верхний предел его средней плотности. (например, изделия марки 100 могут иметь среднюю плотность равную 75-100 кг/куб.м).
Метод определения плотности за рубежом описан в стандарте ISO 845 BS4443 Part 1, Method 2, DIN 53420 1978
4. По жесткости . Теплоизоляционные материалы подразделяются на следующие виды: мягкие, полужесткие и жесткие. Кроме того, выпускаются изделия повышенной жесткости и твердости, хорошо сопротивляющиеся внешним нагрузкам.
Так, к жестким материалам, наиболее широко используемым в строительной теплоизоляции относятся изделия, имеющие R(cж) - предел прочности при сжатии при 50%-ной деформации более 0,15 Мпа, эластичные - менее 0,01 Мпа (полужесткие занимают промежуточное положение).
5. По способу порообразования . Теплоизоляционные материалы делят на следующие виды:
материалы с волокнистым каркасом; вспученные материалы; вспененные материалы; материалы с пористым заполнителем; материалы с выгорающими добавками;материалы с пространственным каркасом.
6. По горючести . Теплоизоляционные материалы подразделяются согласно CниП 21-01-97.
7. По теплопроводности . Материалы и изделия подразделяются на классы:
А - низкой теплопроводности ( Органические теплоизоляционные материалы
Производство изделий из вспененных термопластов целесообразно из-за возможности получения таких уникальных свойств материалов как: Малый, по сравнению с монолитным изделием тех же размеров, удельный вес; Низкий уровень внутренних напряжений; Хорошие акустические свойства; Повышенная жесткость при меньшем весе; Высокая размерная точность;
Отсутствие утяжек и коробления.
Практически все вспененные полимерные материалы отличают такие особенные свойства как:
Отличная гибкость, эластичность; Хорошая водо- и паронепроницаемость; Низкая теплопроводность; Отличные звуко- и шумопоглощающие свойства;Химическая стойкость и экологическая безопасность
Среди большого разнообразия газонаполненных материалов быстро растущую популярность завоевывают вспененные полиолефины (полиэтилен, полипропилен), жесткий экструзионный пенополистирол, а также жесткий пенополиуретан. Различаются материалы, предназначенные для комплексной защиты ограждающих конструкций снаружи (плиты из пенополистирола или пенополиуретана) и изнутри (полотна пенополиэтилена).
Ниже в таблице приведены усредненные сравнительные физико-механические свойства наиболее распространенных пенополимеров:
Вспененный синтетический каучук : виды и области применения
ВСК относят к пеноэластомерам. Это гибкие пеноматериалы с закрытыми порами. Выпускаются в пластинах либо экструдированием с последующей вулканизацией пены. По огнестойкости относятся к категории самогасимых материалов. Не подвержены действию плесени и микроорганизмов. Имеют высокую степень стойкость к влагопоглощению и паропроницанию.
Профессиональные теплоизоляционные системы из вспененного синтетического каучука впервые в мире были разработаны и представлены на рынке компанией Armstrong World Industries.
В 2000 году теплоизоляционное подразделение компании Armstrong было преобразовано в самостоятельную компанию Armacell. Теперь компания ARMACELL, чей головной офис находится в Мюнстере (ФРГ), объединяет 14 заводов в 11 странах мира и продолжает лидировать на рынке гибкой технической теплоизоляции.
Вспененный синтетический каучук представлен в виде труб и листов. Трубчатые оболочки применяются для теплоизоляции стальных, медных и пластмассовых трубопроводов с наружным диаметром от 6 до 160 мм. Толщина изоляционного слоя составляет 6-32 мм. Для тепло¬изоляции труб большого диаметра, соединительных деталей, арматуры, трубопроводов некруглого сечения и оборудования выпускаются плоские листы и рулоны различной толщины, в том числе с клеевым слоем.
Плотность изоляции из вспененного каучука - 40-80 кг/м3. Количество закрытых пор у таких утеплителей должно быть не менее 90%.
В зависимости от марки теплоизоляционные материалы используют в диапазоне температур от -200 до +175° С и применимы для теплоизоляции не только систем отопления, водоснабжения и кондиционирования, но и технологических трубопроводов.
Изоляция из вспененного каучука технологична, химически и водоустойчива, способна обеспечить экономию до 70% тепла, а также надежную защиту трубопроводов от запотевания и образования конденсата при сохранении собственных параметров в течение длительного времени.
Можно сказать, что материалы на основе вспененного синтетического каучука обладают:
В зависимости от целевой области применения, вспененным каучукам улучшают те или иные свойства.
В нижеследующей таблице структурированы основные средние характеристики.
Основные физико-механические свойства вспененного синтетического каучука
Г1 (наиболее распространена)
Поведение в огне
Слабогорючий, самозатухающий (наиболее распространено)
Коэффициент теплопроводности, Вт/м2*К
Коэффициент сопротивления проникновению влажности
От 2000 до 7000 в зависимости от материала
Области применения
Материалы на основе вспененного каучука носят неофициальное название – «техническая термоизоляция третьего поколения». Именно в термоизоляции и находит основное применение вспененный синтетический каучук.
Он находит применение при изоляции систем отопления, нефтепроводов, паропроводов, резервуаров, холодильных установок, холодных трубопроводов и емкостей, систем кондиционирования воздуха, вентиляции и водоснабжения, а также в санитарных системах и гелиоустановках.
Кроме того, материалы во всем мире применяют в судостроении и строении морских платформ, могут применяться в автомобиле- и машиностроении, в производстве изделий индивидуальной защиты (например, шлем, строительная каска), а также могут быть материалом для изготовления туристических ковриков.
К сожалению, материал импортный и дорогой. Многие его субституты дешевле. Тем более, производители предпочитают использовать более традиционные для своей отрасли материалы, и широта потребления в подавляющем большинстве случаев ограничивается областью термоизоляции.
Приведем конкретные примеры возможностей использования синтетического каучука в различных отраслях.
Одной из причин, почему изоляционные системы приходят в негодность в морских условиях, является использование гидроскопичных материалов, впитывающих влагу, а также использование изоляции с недостаточной толщиной изоляционного слоя. Многие материалы, используемые традиционно, трудоемки при установке, имеют открытую ячеистую структуру и покровный слой из металла. При эксплуатации в суровых климатических условиях их металлическое покрытие ржавеет и приходит в негодность, оставляя изоляцию без защиты. Соль, различные химические вещества, водяной пар впитываются изоляцией и попадают на трубу, инициируя процесс коррозии под изоляцией, что приводит к огромным финансовым потерям при эксплуатации и обслуживании оборудования. Ущерб может составлять миллионы долларов в год для одного предприятия, включая потерю продукции и возможную остановку всего производства для полной замены коммуникаций.
Сегодня проблема коррозии обходится нефтегазовой индустрии во всем мире миллиарды долларов ежегодно. Фактически, приблизительно трети этих потерь можно было бы избежать при условии применения правильных изоляционных технологий. Коррозия связана с абсорбирующими свойствами изоляции в диапазоне температур, создающем условия для проникновения в изоляцию влаги и паров. В последние годы замечен рост интереса к гибкой эластомерной изоляции с закрытыми порами (из бутадиен-нитрильного каучука) для оффшорных проектов:
Читайте также: