El plástico espumado es un tipo de material polimérico formado por una gran cantidad de microporos de gas dispersos en plástico sólido. Posee características como ligereza, aislamiento térmico, absorción acústica y absorción de impactos, entre otras. Sus propiedades dieléctricas son superiores a las de la resina matriz, lo que le confiere una amplia gama de aplicaciones. Casi cualquier tipo de plástico puede transformarse en plástico espumado, y el moldeo de espuma se ha convertido en un campo importante en el procesamiento de plásticos.
Definición
También conocido como plástico microporoso. Todo el plástico está cubierto con innumerables microporos interconectados o no conectados, lo que reduce significativamente la densidad aparente. Tiene las ventajas de peso ligero, aislamiento térmico, absorción acústica, resistencia a los golpes, resistencia a la humedad y resistencia a la corrosión. Según su estructura celular, se puede dividir en plásticos de espuma de celda cerrada, de celda abierta y reticulada. Casi todas las celdas de espuma de celda cerrada no están conectadas. Casi todas las celdas de espuma de celda abierta están conectadas. Las espumas que casi no tienen paredes celulares se denominan espumas reticuladas. Según la densidad de los plásticos de espuma, se pueden dividir en espumas de baja espuma, espumas de espuma media y espumas de alta espuma. Aquellas con una densidad superior a 0.4 g/cm³ son espumas de baja espuma, aquellas con una densidad de 0.1~0.4 g/cm³ son espumas de espuma media y aquellas con una densidad inferior a 0.1 g/cm3 son espumas de alta espuma.
El plástico espumado es un material polimérico cuyo componente básico es el plástico y que contiene una gran cantidad de burbujas. Por lo tanto, también se puede decir que es un plástico compuesto con gas como relleno. En comparación con el plástico puro, posee muchas propiedades excelentes, como su ligereza, alta resistencia específica, capacidad para absorber cargas de impacto y buenas propiedades de aislamiento térmico y acústico. Por consiguiente, se ha utilizado ampliamente en la industria, la agricultura, la construcción, el transporte y otros campos. Desde la aparición de los plásticos espumados, sus usos se han extendido cada vez más y su variedad se ha enriquecido continuamente. Entre ellos, los plásticos espumados tradicionales más comunes incluyen principalmente poliuretano (PUR), poliestireno ( PS ), cloruro de polivinilo (PVC), polietileno (PE), resina fenólica (PF) y otras variedades.
Los plásticos de espuma se pueden dividir en espumas blandas, duras y semirrígidas según su flexibilidad. Los plásticos de espuma rígida se pueden utilizar como materiales de aislamiento térmico y acústico, materiales de aislamiento para tuberías y contenedores, materiales flotantes y materiales de embalaje que absorben los golpes, etc.; los plásticos de espuma blanda se utilizan principalmente como materiales de amortiguación, cuero artificial de espuma, etc. Los plásticos de espuma más utilizados incluyen poliuretano, poliestireno, cloruro de polivinilo, polietileno, espuma fenólica, etc.
Características del material
El plástico espumado también se denomina plástico poroso. Es un plástico hecho de resina como materia prima principal con innumerables microporos en su interior. Es ligero, aislante del calor, absorbente del sonido, a prueba de golpes y resistente a la corrosión. Hay materiales blandos y duros. Se utiliza ampliamente en aislamiento térmico, aislamiento acústico, materiales de embalaje y fabricación de carcasas de automóviles y barcos.
En comparación con el plástico puro, el plástico de espuma tiene baja densidad, peso ligero y alta resistencia específica. Su resistencia aumenta con el aumento de la densidad. Tiene la capacidad de absorber cargas de impacto y tiene excelentes propiedades de amortiguación y absorción de impactos, propiedades de aislamiento y absorción de sonido y conductividad térmica. Bajo, buen rendimiento de aislamiento térmico, excelente rendimiento de aislamiento eléctrico, resistencia a la corrosión y resistencia al moho. El plástico de espuma blanda tiene excelente elasticidad y otras propiedades.
Plástico con muchos poros diminutos en su interior. Se produce por un método mecánico (inyectando aire o dióxido de carbono mientras se agita mecánicamente para hacer espuma) o un método químico (añadiendo un agente espumante). Se divide en dos categorías: tipo de celda cerrada y tipo de celda abierta. Los poros del tipo de celda cerrada están aislados entre sí y tienen propiedades flotantes; los poros del tipo de celda abierta están conectados entre sí y no tienen propiedades flotantes. Puede estar hecho de poliestireno, cloruro de polivinilo, poliuretano y otras resinas. Puede usarse como material de aislamiento térmico y acústico y tiene muchos usos.
- La densidad aparente es muy baja, lo que puede reducir el peso del embalaje y los costos de transporte;
- Tiene una excelente absorción de energía de impacto y vibración y puede reducir en gran medida el daño al producto cuando se usa en embalajes acolchados y a prueba de golpes;
- Tiene una fuerte adaptabilidad a los cambios de temperatura y humedad y puede cumplir con los requisitos de las condiciones generales de envasado;
- Baja absorción de agua, baja higroscopicidad, buena estabilidad química, no causará corrosión al contenido y tiene una fuerte tolerancia a productos químicos como ácidos y álcalis;
- La conductividad térmica es baja y se puede utilizar para embalajes con aislamiento térmico, como vasos para helado, contenedores de comida rápida y cajas de pescado aisladas;
- El proceso de moldeo es conveniente y se pueden fabricar diversos revestimientos de espuma, bloques de espuma, láminas, etc. mediante moldeo, extrusión, inyección y otros métodos de moldeo. Es fácil de llevar a cabo. moldeo secundario Procesamiento. Por ejemplo, las láminas de espuma se pueden utilizar para fabricar diversos recipientes de comida rápida mediante termoformado. Además, los bloques de espuma plástica también se pueden unir entre sí o con otros materiales mediante adhesivos para fabricar diversas almohadillas de amortiguación, etc.
Usar categorías
Los microporos que están conectados entre sí se denominan espumas de celdas abiertas, y los que están cerrados entre sí se denominan espumas de celdas cerradas. Hay dos tipos de plásticos de espuma: duros y blandos. Según las normas de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales, a una temperatura de 18 a 29 °C, en 5 segundos, la muestra de prueba se envuelve alrededor de una varilla redonda con un diámetro de 2.5 cm. Si no se rompe, la muestra de prueba es un plástico de espuma blanda; de lo contrario, es un plástico de espuma rígida. Los plásticos de espuma también se pueden dividir en categorías de baja y alta formación de espuma. Por lo general, la relación de formación de espuma (el múltiplo del aumento de volumen después de la formación de espuma en comparación con antes de la formación de espuma) menor a 5 se denomina baja formación de espuma, y la relación de formación de espuma mayor a 5 se denomina alta formación de espuma.
1. Los plásticos de espuma rígidos significan que, a temperatura ambiente, los polímeros que componen los plásticos de espuma son cristalinos o amorfos y sus temperaturas de transición vítrea son más altas que la temperatura normal. Por lo tanto, la textura de los plásticos de espuma es relativamente dura a temperatura ambiente.
2. Plástico de espuma blanda significa que el punto de fusión del polímero que constituye el plástico de espuma es inferior a la temperatura normal o la temperatura de transición vítrea del polímero amorfo es inferior a la temperatura normal y el material es blando a temperatura normal.
3. La espuma semirrígida (o semiblanda) es una espuma entre las dos categorías anteriores.
Además, existen muchas clasificaciones de espuma de poliuretano. Por ejemplo, según el método de procesamiento, se puede dividir aproximadamente en método de dos pasos (o método de prepolímero), método de semi-prepolímero, método de un paso y método de pulverización. Según el método de densidad de la espuma, se puede dividir en espumas de densidad alta, media, baja y ultrabaja, así como espumas auto-revestidas con densidades muy diferentes o llamadas espumas de piel integral. Esta última es una forma especial de espuma. No tiene una densidad consistente como las espumas anteriores. Solo genera una espuma relativamente normal dentro de la espuma, mientras que no se producen burbujas o muy pocas burbujas en la superficie. La superficie forma una capa de piel densa con una densidad mucho mayor que la espuma interna, y hay un gradiente de caída de densidad muy obvio desde la piel hasta el centro del núcleo. Entre las espumas flexibles de poliuretano, es un producto de espuma moldeada semirrígida desarrollado para adaptarse a la aplicación de volantes y apoyabrazos de automóviles, así como sillines de bicicletas y motocicletas.
Con el avance de las materias primas y la tecnología de procesamiento de los plásticos de espuma flexible de poliuretano y la necesidad de especialización comercial de los productos, ha surgido la clasificación basada en las funciones del producto, como espuma blanda, espuma blanda de alta resiliencia, espuma blanda termomoldeada, espuma blanda moldeada en frío, espuma ultra blanda, espuma blanda antiestática, espuma blanda lipofílica, espuma blanda hidrófila, espuma blanda que absorbe energía, etc., son todas nuevas variedades de espuma que se han desarrollado en respuesta al refinamiento del mercado y las necesidades de especialización., se está desarrollando rápidamente y la clasificación también es muy complicada. La clasificación de las espumas flexibles de poliuretano todavía se basa en la clasificación tradicional de los métodos de procesamiento, a saber, el método de prepolímero, el método de semiprepolímero y el método de un solo paso. Las espumas flexibles de poliuretano se clasifican por métodos de procesamiento, a saber, el método de prepolímero, el método de semiprepolímero y el método de un solo paso, que es otra clasificación diaria.
Método de preparación
Método de formación de espuma
Independientemente del método de formación de espuma que se utilice, el proceso básico es:
- Introducción de gas en plástico líquido o fundido para generar microporos;
- Hacer que los microporos crezcan hasta un cierto volumen;
- Fijar la estructura microporosa mediante métodos físicos o químicos.
Según la forma de introducción del gas, los métodos de formación de espuma incluyen métodos mecánicos, físicos y químicos.
Método mecánico : Mediante agitación vigorosa, se introduce una gran cantidad de aire u otros gases en el plástico líquido. Este método se utiliza principalmente en la industria para producir espuma de urea-formaldehído, que puede emplearse como material aislante térmico o como escenografía (como copos de nieve artificiales) en películas y series.
Método físico : Los hidrocarburos de bajo punto de ebullición o los hidrocarburos halogenados se disuelven a menudo en plásticos. Al calentarse, el plástico se ablanda y el líquido disuelto se evapora, se expande y forma espuma. Por ejemplo, en la espuma de poliestireno, durante la polimerización en suspensión del estireno, se puede disolver pentano en el monómero primero, o bien, la resina de poliestireno que se ha polimerizado en perlas se puede tratar con pentano bajo calor y presión para producir las llamadas perlas de poliestireno expandible. Las perlas se preexpanden en agua caliente o vapor, y luego se colocan en un molde y se pasan por vapor para que las partículas preexpandidas se expandan dos veces y se sintericen entre sí. Después del enfriamiento, se obtiene un producto con la misma forma que la cavidad del molde (ver imagen). Se utilizan ampliamente como materiales aislantes y a prueba de golpes en el embalaje. También se puede utilizar el moldeo por extrusión . En este caso, se pueden utilizar perlas expandibles, que se espuman y extruyen en láminas en un solo paso; También se pueden usar gránulos de poliestireno comunes y agregar polímeros halogenados a las partes apropiadas de la extrusora. El hidrocarburo se mezcla uniformemente con el plástico fundido, y el material se expande y forma espuma al salir del cabezal de la máquina. El método de extrusión se usa a menudo para láminas o placas, que se pueden convertir en cajas y bandejas para envasado de alimentos después del moldeo al vacío. El polietileno también se puede convertir en productos de espuma extruida de manera similar. Los métodos físicos para introducir gas incluyen el método de disolución, el método de microesferas huecas, etc. El método de disolución consiste en mezclar sustancias solubles como sal, almidón, etc. con resina, darles forma de productos y luego procesar repetidamente los productos en agua para disolver las sustancias solubles y obtener productos de espuma de celda abierta, que se usan a menudo como materiales filtrantes. El método de microesferas huecas consiste en mezclar microesferas de vidrio huecas con un alto punto de fusión con el plástico fundido. Bajo las condiciones de moldeo en las que las microesferas de vidrio no se rompan, se pueden producir plásticos de espuma de celda cerrada especiales.
Método químico : se puede dividir en dos categorías: ① Utilizar agentes espumantes químicos, que se descomponen y liberan gas al calentarse. Los agentes espumantes químicos comúnmente utilizados son azodicarbonamida, azobisisobutironitrilo, N,N′-dinitrosopentametilentetramina, bicarbonato de sodio, etc. Muchos termoplásticos se pueden convertir en espumas utilizando este método. Por ejemplo, los zapatos de espuma de cloruro de polivinilo se fabrican colocando un lote de resina, plastificante, agente espumante y otros aditivos en una máquina de moldeo por inyección. El agente espumante se descompone en el cilindro y el material se espuma en el molde. El cuero artificial espumado se fabrica mezclando el agente espumante en la pasta de cloruro de polivinilo, raspándola o calandrándola sobre la tela y pasándola continuamente a través de un horno de calentamiento de túnel. El material se plastifica y se funde, el agente espumante se descompone y forma espuma, y se enfría y se le da un acabado superficial, es decir, se obtiene cuero sintético espumado. Las láminas, tuberías o materiales de formas especiales de cloruro de polivinilo rígido de baja espuma se forman por extrusión. El agente espumante se descompone en el cilindro. Cuando el material sale del cabezal de la máquina, la presión cae a la presión normal y el gas disuelto en él se expande y forma espuma. Si el proceso de espumado y el proceso de enfriamiento y conformado se coordinan adecuadamente, se pueden obtener productos de espuma estructural. ② Utilizar el gas subproducto durante el proceso de polimerización. Un ejemplo típico es la espuma de poliuretano. Cuando el isocianato y el poliéster Cuando el poliéter o poliéter experimenta una reacción de policondensación, parte del isocianato reaccionará con agua, grupos hidroxilo o carboxilo para generar dióxido de carbono. Siempre que la tasa de liberación de gas y la tasa de reacción de policondensación se ajusten adecuadamente, se pueden producir productos altamente espumados con celdas muy uniformes. Hay dos tipos de espuma de poliuretano. El tipo suave de celda abierta tiene forma de esponja y se utiliza ampliamente como cojines para varios asientos y sofás, así como materiales absorbentes y filtrantes de sonido. El tipo de celda cerrada rígida es ideal para la conservación del calor, el aislamiento y la absorción de impactos, así como para materiales flotantes.
Modificado
1. Plásticos de espuma reforzados con fibra
Generalmente, se utilizan plásticos de espuma reforzados con fibras cortas. El método específico consiste en dispersar uniformemente las fibras cortas en el sistema de polímero o sistema de reacción que se va a espumar. Después de la espumación, las fibras se distribuyen uniformemente en la pared de la espuma, lo que desempeña un papel en el fortalecimiento, la rigidez y la mejora de la resistencia al calor. En general, se cree que cuanto mejor sea la interfaz y más larga la fibra, mejor será el rendimiento y más ideal el efecto de refuerzo.
1.1 Refuerzo de fibra de vidrio
Las fibras cortas que se utilizan con más frecuencia para reforzar la espuma son las fibras cortas de vidrio (SGF). Para obtener buenos efectos de refuerzo, las SGF deben recibir primero un tratamiento superficial. Cuando se añade SGF a la resina, se forman cadenas moleculares de resina entrelazadas que conectan la SGF, lo que equivale a reticular la resina. Cuando se somete a flexión, tensión, compresión y otras cargas, la resina transfiere la tensión entre la SGF, lo que permite que la SGF y la resina soporten la misma carga, mejorando la resistencia del plástico de la espuma.
1.2 Refuerzo de fibra de nailon
La fibra de nailon se puede utilizar para reforzar la espuma de PUR. Esto se debe a que la cadena molecular del nailon es altamente polar y tiene una buena fuerza intermolecular con el PUR. Además, el -NH- en la cadena principal del nailon puede formar enlaces de hidrógeno con el -C=O del PUR, lo que aumenta aún más la fuerza intermolecular. Por lo tanto, la espuma de PUR modificada con fibra de nailon puede lograr buenos resultados.
2. Plásticos de espuma reforzados con partículas inorgánicas
El objetivo principal de añadir partículas inorgánicas a los plásticos de espuma es cambiar sus propiedades y reducir los costos. Debido a la interfaz entre las partículas inorgánicas y la resina, cuando la fuerza de adhesión de la interfaz es lo suficientemente grande, las partículas inorgánicas pueden mejorar la espuma; además, debido a que las partículas inorgánicas a menudo actúan como agentes nucleantes en la espuma, pueden hacer que las celdas de los plásticos de espuma rígida sean más finas y uniformes, mejorando así el rendimiento de los plásticos de espuma.
2.1 Mejora del CaCO3
El CaCO3 utilizado como relleno de espuma se presenta principalmente en dos tipos: tipo triturado en fase sólida y tipo precipitado. El tamaño de partícula del primero es de aproximadamente 20 um, y el tamaño de partícula del segundo es de 0~05 um. La adición de CaCO10 a los plásticos de espuma puede mejorar su resistencia y resistencia al calor, y reducir su coeficiente de expansión lineal y tasa de contracción.
2.2 Refuerzo de microesferas de vidrio huecas
El diámetro de las microesferas de vidrio huecas es de 10 ~ 100 um, y su superficie esférica puede reducir la concentración de tensión dentro de la resina. En buenas condiciones de interfaz, las microesferas de vidrio huecas pueden mejorar la resistencia a la compresión, el módulo elástico de compresión, la resistencia a la tracción, el módulo elástico de tracción, la resistencia a la flexión, el módulo elástico de flexión y la resistencia al calor de los plásticos de espuma rígida, al mismo tiempo que mejoran Puede mejorar la estabilidad dimensional y el rendimiento de fricción de los plásticos de espuma rígida y reducir la contracción. En comparación con otras partículas utilizadas para el refuerzo de espuma, las microesferas de vidrio huecas son fáciles de producir espuma reforzada de baja densidad debido a su baja densidad (solo alrededor de 0.3 g/cm3).
2.3 Mejora de nanopartículas
Se han llevado a cabo numerosas investigaciones sobre la aplicación de la nanotecnología para modificar polímeros, se han logrado muchos avances tecnológicos y se han preparado con éxito diversos materiales compuestos de polímeros y nanopartículas, como polímero/nano CaCO3, polímero/nano SiO2, polímero/nano TiO2 y polímero/nano arcilla y otros nanocompuestos. En comparación con el polímero original, su rendimiento ha mejorado mucho y su rendimiento de procesamiento también ha mejorado hasta cierto punto. Aunque hay pocos estudios en China sobre el uso de nanopartículas para mejorar los plásticos de espuma, el pequeño tamaño de las nanopartículas en relación con las paredes celulares y su fuerte actividad superficial facilitan la formación de una buena interfaz y tienen una mayor cantidad de partículas por unidad de volumen. El papel del agente nucleante hace que la densidad celular sea mayor y las células más pequeñas, lo que tiene un gran potencial para el refuerzo de los plásticos de espuma. Se cree que los plásticos de espuma mejorados con nanopartículas definitivamente se convertirán en un nuevo punto de interés en la investigación sobre plásticos de espuma de alto rendimiento en el futuro.
3.Espuma de aleación de polímero
Las aleaciones de polímeros se producen mediante la mezcla y copolimerización simultánea de dos o más polímeros a través de métodos físicos o químicos. Las redes formadas por estos polímeros se interpenetran y entrelazan, y pueden existir enlaces covalentes entre las sustancias. Las aleaciones de polímeros están experimentando un rápido desarrollo. Este método permite obtener materiales poliméricos de alto rendimiento, bajo costo, alta eficiencia y gran variedad. Estas ventajas también se reflejan en los plásticos espumados, y en China se están realizando investigaciones sobre plásticos espumados de aleaciones de polímeros.
4. Plástico espumoso microcelular
La espuma microcelular termoplástica (MCF) se denomina espuma microcelular termoplástica, mientras que la espuma microcelular termoestable se denomina espuma microcelular termoestable. Existen numerosos estudios sobre la MCF termoplástica, que presenta una excelente resistencia al impacto (hasta más de 5 veces superior a la de los plásticos sólidos), una elevada rigidez específica (de 3 a 5 veces superior a la de los plásticos sólidos), una alta vida útil a la fatiga (hasta más de 5 veces superior a la de los plásticos sólidos), una alta estabilidad térmica, una baja constante dieléctrica y una baja conductividad térmica. En comparación con los plásticos sólidos sin espumar, la MCF tiene baja densidad, bajo coste, capacidad de absorción de energía, capacidad de amortiguación de grietas y alta resistencia al impacto. Además, sus celdas son extremadamente pequeñas, lo que permite fabricar piezas de espuma plástica muy delgadas (de 0.1 a 1.0 mm). Por lo tanto, la MCF es ideal para la fabricación de cubiertas de paredes delgadas, embalajes y piezas de aislamiento eléctrico y térmico. La MCF posee una morfología de microporos única, una distribución uniforme del núcleo de las burbujas y excelentes propiedades mecánicas. Es muy adecuado para piezas de plástico espumado de tamaño extremadamente pequeño y ha atraído mucha atención en la investigación teórica y las aplicaciones industriales. En los últimos años, dado que los plásticos de ingeniería con una excelente relación costo-beneficio, que no contaminan el medio ambiente y son fáciles de reciclar, se han utilizado ampliamente en la construcción, el transporte, la industria aeroespacial, el embalaje, la bioingeniería y otros campos, la investigación y el desarrollo de plásticos espumados microcelulares se han convertido en un tema de gran interés.
Propósito principal
Los plásticos de espuma estructural desarrollados en la década de 1960 se caracterizan por la formación de espuma en la capa central y la no formación de espuma en la corteza. Son duros por fuera y resistentes por dentro. Tienen una alta resistencia específica (resistencia por unidad de masa) y consumen menos material. Se utilizan cada vez más para sustituir a la madera. Se utilizan en las industrias de la construcción y del mueble. El éxito de la tecnología de formación de espuma de poliolefinas mediante reticulación química o por radiación ha aumentado enormemente la producción de plásticos de espuma. Los plásticos de espuma fabricados mediante mezcla, relleno, refuerzo y otros plásticos modificados tienen mejores propiedades integrales y pueden satisfacer las necesidades de diversos fines especiales. Por ejemplo, la espuma de poliuretano reforzada con fibra de vidrio fabricada mediante moldeo por inyección de reacción se ha utilizado como piezas estructurales para aviones, automóviles, ordenadores, etc.; y la espuma fabricada rellenando polibenzimidazol con perlas de vidrio huecas es ligera y resistente a altas temperaturas., se ha utilizado en naves espaciales.
A medida que aumentan los requisitos de rendimiento de los plásticos de espuma en campos especiales como la aviación y la industria aeroespacial, los plásticos de espuma tradicionales ya no pueden satisfacer los requisitos especiales de resistencia, rigidez y resistencia al calor de los materiales en estos campos. Por lo tanto, el alto rendimiento se ha convertido en una nueva dirección y un punto de interés en la investigación de los plásticos de espuma. Los plásticos de espuma de alto rendimiento se han utilizado en el extranjero como materiales estructurales de carga en la aviación, la industria aeroespacial, el transporte y otros campos, como el esqueleto de las células solares de los satélites, el carenado de la parte delantera de un cohete, la cola vertical de un avión no tripulado y el cuerpo y el ala de un misil de crucero, grandes cúpulas de radar para barcos, etc.
Nuevos usos del poliestireno: la combinación de bloques de poliestireno con hormigón armado proporciona flotabilidad positiva para un aeropuerto flotante en el puerto de Vancouver, una solución económica y duradera. El coste total de todo el proyecto es de 1.6 millones de dólares canadienses, o unos 570 dólares canadienses/m2. En comparación con el desarrollo en tierra, no solo se reduce el coste, sino que también tiene las siguientes ventajas:
- Reduce la inversión inicial;
- Se acorta el plazo de construcción y se minimiza la inversión a medio plazo;
- El uso de aeropuertos flotantes ahorra terrenos de zonas comerciales que pueden ser desarrollados públicamente;
- El aeropuerto flotante podrá trasladarse en cualquier momento;
- El coste de mantenimiento de la estructura es bajo;
- La fricción de la cubierta es grande;
- El material es resistente al fuego y tiene una excelente tolerancia al daño térmico en caso de incendio;
- La estructura es estéticamente atractiva y se integra bien en el paisaje de la costa.
Variedades generales y aplicaciones
Tablero de espuma de poliestireno (EPS) moldeado
(1) Es ligero y tiene cierta resistencia a la compresión y a la tracción. Puede soportar la capa protectora de yeso por su propia fuerza. No requiere juntas de tracción y puede evitar la formación de puentes térmicos.
(2) El tablero EPS tiene el valor de conductividad térmica más pequeño en el rango de densidad de 30-50 kg/m; a una temperatura promedio de 10 °C y una densidad de 20 kg/m, la conductividad térmica es de 0.033-0.036 W/(m·K); densidad Cuando es menor a 15 kg/m, la conductividad térmica aumenta bruscamente a medida que disminuye la densidad; Los tableros EPS con una densidad de 15 a 22 kg/m son adecuados para aislamiento externo.
(3) Cuando se utiliza para aislamiento de paredes exteriores y techos, generalmente no hay problemas de humedad evidentes. Sin embargo, cuando un lado del tablero EPS está en un ambiente de alta temperatura y alta humedad durante mucho tiempo, y el otro lado está en un ambiente de baja temperatura y está cerrado por un material con poca permeabilidad al vapor de agua; o cuando falla la capa impermeable del techo, el tablero EPS puede verse gravemente afectado por la humedad, lo que afecta gravemente su rendimiento de aislamiento térmico.
(4) Cuando se utiliza para aislar tuberías de baja temperatura, como cámaras frigoríficas y acondicionadores de aire, se debe instalar una barrera de vapor en la superficie exterior del tablero EPS.
Tablero de espuma de poliestireno extruido (XPS)
(1) Tiene una estructura de panal de celda cerrada fina única. En comparación con los tableros EPS, tiene las características de alta densidad, alto rendimiento de compresión, pequeña conductividad térmica, baja absorción de agua y pequeño coeficiente de permeabilidad al vapor de agua. El tablero XPS aún puede mantener su excelente rendimiento de aislamiento térmico en entornos de alta humedad o sumergidos en agua a largo plazo. Entre varios materiales de aislamiento de uso común, es el único que puede mantener una tasa de retención de resistencia térmica de más del 80% después de dos años a una humedad relativa del 70%. Material de aislamiento.
(2) Debido a la baja absorción de agua a largo plazo de los paneles XPS, son especialmente adecuados para techos invertidos y conductos de aire acondicionado.
(3) También tiene buena resistencia al congelamiento y descongelamiento y buena resistencia a la fluencia por compresión.
Espuma rígida de poliuretano (PUR)
(1) La temperatura de uso es alta, generalmente hasta 100 °C. Después de agregar accesorios resistentes a la temperatura, la temperatura de uso puede alcanzar los 120 °C.
(2) El agente espumante del poliuretano seguirá sustituyendo el aire del entorno por difusión, lo que hará que la conductividad térmica aumente gradualmente con el tiempo. Para superar esta deficiencia, se pueden utilizar materiales impermeables al aire, como placas de acero perfiladas, como capas superficiales para sellarlas y limitar o ralentizar este efecto de desplazamiento.
(3) La espuma de poliuretano rociada en el lugar tiene una alta temperatura de funcionamiento, un alto rendimiento de compresión, una fácil construcción y es más adecuada para el aislamiento de techos que los paneles de EPS.
(4) En el caso de tuberías (especialmente tuberías enterradas directamente) y aislamiento de techos, se deben tomar medidas de impermeabilización y protección contra la humedad fiables. Al mismo tiempo, se debe tener en cuenta que la conductividad térmica aumentará con el tiempo, por lo que se deben utilizar materiales de sellado como capa protectora en la medida de lo posible.
(5) Debido a la alta temperatura de funcionamiento, se utiliza principalmente para el aislamiento de tuberías de calefacción.
(6) La temperatura del humo es baja y en caso de incendio se produce una gran cantidad de humo denso y gases tóxicos. No es adecuado para su uso como material de aislamiento interno.
(7) Aunque la tasa de absorción de agua es baja, como material aislante, no debe utilizarse también como material impermeable.
Espuma de polietileno (PE)
(1) Es casi no absorbente y casi impermeable al vapor de agua. No se humedece cuando se utiliza en un ambiente húmedo durante mucho tiempo, por lo que la conductividad térmica puede permanecer inalterada (no se puede comparar con EPS, PUR, PF, etc.) y es un plástico de espuma blanda. Tiene muy buena flexibilidad.
(2) El rendimiento de compresión es deficiente y se produce un deslizamiento por compresión cuando se usa bajo presión.
(3) Adecuado para tuberías de baja temperatura y conductos de aire acondicionado.
Espuma fenólica (PF)
(1) El rendimiento y el precio son equivalentes a los del poliuretano, excepto que el rendimiento de compresión es menor; sin embargo, debido a que su resistencia a la temperatura y su rendimiento ignífugo son mucho mejores que los del poliuretano, es especialmente adecuado para tuberías de alta temperatura y ocasiones con estrictos requisitos ignífugos.
(2) La resistencia al calor y la resistencia al fuego son muy superiores a las del poliuretano y otros plásticos de espuma. La temperatura de uso a largo plazo puede alcanzar los 200 ℃ y la temperatura intermitente puede alcanzar los 250 ℃.
(3) El índice de oxígeno del PF es tan alto como 50%, el nivel de densidad de humo (SDR) es 4, no se quema en el aire y no se derrite ni gotea. Cuando se realizó la prueba de resistencia al fuego de acuerdo con GB 9978-90, la muestra no mostró deformación obvia ni combustión súbita.
Espuma de urea-formaldehído moldeada in situ (UF)
(1) Resistente al envejecimiento y al moho, y no corroe el metal después del secado.
(2) Adecuado para rellenar aislamientos de paredes tipo sándwich y bloques huecos.
(3) La humedad se libera durante el proceso de endurecimiento, por lo que los materiales circundantes deben tener una buena permeabilidad al vapor de agua para permitir que la espuma endurecida se seque por completo; si el espacio de aplicación está húmedo durante mucho tiempo, o el material no se usa para conservación del calor sino para conservación del frío, debe estar húmedo. Se presta especial atención a estos problemas.
(4) Si la contracción durante el proceso de secado es grande (la contracción por secado no es mayor del 4%), pueden aparecer grietas en el material y es fácil que se produzcan aflojamientos en la superficie de contacto entre el material y el espacio. Si no se permite que ocurra este fenómeno, se debe informar al proveedor del material con anticipación.
(5) Existe un problema de liberación de formaldehído.
