Характеристики пенополиуретана как утеплителя: Пенополиуретан характеристики: технические, сравнительные как утеплителя - Стройматериалы в Иркутске

Достоинства и недостатки пенополиуретана, характеристики свойства

Утеплитель пенополиуретан или ППУ представляет собой вид материала из группы газонаполненных пластмасс. Он характеризуется высокой степенью жесткости и минимальным показателем коэффициента теплопроводности. Благодаря широкому ряду положительных качеств, куда входят и только что названные свойства, ППУ используется в разных сферах при обустройстве объектов различного целевого назначения.

Более подробно о применении

Характеристики пенополиуретана позволяют задействовать этот материал в автомобильной промышленности с целью звукоизоляции транспорта, а также при производстве практически всех пластиковых элементов: подлокотники, приборная панель, рукоятки. В мебельной, легкой промышленности ППУ задействуют в качестве наполнителя подкладки разнотипной мебели. Этот материал широко применяется в торговой, обувной промышленности.

Структура пенополиуретана разной плотности

Одно из основных направлений – строительство.

ППУ может быть задействован при обустройстве крыш, полов, стен, потолков. Его применяют в качестве основного материала при заполнении любых щелей, неплотностей конструкции. Этому способствуют свойства пенополиуретана: низкая паропроницаемость и теплопроводность, а также устойчивость к воздействию жидкостей. ППУ можно использовать в качестве барьера для оттока тепла из помещения, но помимо этого, материал данного вида проявил себя как эффективная звукоизоляция.

ППУ используется практически везде в строительстве, где понадобится утепление: пол, потолок стены.

Пенополиуретановая смесь представлена в двух формах: самовспенивающийся состав и жесткие листы. Первый из вариантов содержится в баллонах. Под давлением смесь распыляется на обрабатываемую поверхность. При контакте с воздушной средой ППУ мгновенно затвердевает, образуя непроницаемую оболочку без щелей и, соответственно, мостиков холода. По этой причине самовспенивающийся состав более предпочтителен.

Достоинства и недостатки

Свойства данного материала делают его универсальным, подходящим для отделки практически любой поверхности. Кроме того, отмечаются и другие, не менее значимые положительные особенности:

Самосхватывающийся состав характеризуется отличной адгезией с любой поверхностью, что усиливает тепло- и звукоизоляционный свойства.

Повышенная жесткость материала делает его подходящим для отделки конструкций, на которые приходятся большие нагрузки.
ППУ характеризуется способностью задерживать отток тепла из помещения. Такая возможность обусловлена тем, что теплопроводность пенополиуретана одна из самых низких в сравнении с другими видами утеплителей.
Дополнительная звукоизоляция.
Неподверженность воздействию повышенных и низких температур.
Легкий вес ППУ исключает вероятность утяжеления обрабатываемой конструкции.
При использовании самосхватывающегося состава готовый теплоизоляционный слой не будет содержать мостики холода.

Жидкий ППУ можно длительно использовать в качестве теплостойкого, диэлектрика и огнезащитного материала при температурах от —60 до +200°С

Но, как и любой прочий материал, ППУ кроме положительных качеств, также имеет недостатки. В первую очередь нужно отметить высокую стоимость утеплителя. При работе с большой площадью поверхности цена такой отделки будет довольно высокой.

Но, помимо этого, есть и более серьезные недостатки, в частности, подверженность возгоранию. Если материал будет постепенно нагреваться, начнется процесс его тления, однако, до фазы активного горения не дойдет. Категория горючести пенополиуретана – Г2.

Но и это не все недостатки, так как прямое воздействие на пенополиуретан солнечных лучей приводит к изменению основных свойств материала. По данной причине его нужно защищать, используя отделочные материалы (штукатурка, цементная стяжка, лакокрасочные составы, лицевые панели и пр.).

Обзор характеристик

Чтобы подобрать марку пенополиуретана, необходимо изучить его технические характеристики. Наиболее существенные из них:

уровень выдерживаемых нагрузок на изгиб и сжатие, соответственно: 0,35-1,9 МПа; 0,15-1,0 МПа;
теплопроводность варьируется между значениями 0, 19 и 0,03 Вт/(м*К) – это минимальные показатели в сравнении с другими разновидностями утеплителей;

уровень влагопоглощения: 1,2-2,1%;
устойчивость к таким веществам, как бензин, толуол, керосин, бензол, мыльный раствор и различные по составу жиры;
при контакте со спиртом и ацетоном пенополиуретановый состав набухает;
под воздействием азотной и серной кислот материал растворяется.

Свойства и характеристики материала отвечают таким качествам, как тепло и звукоизоляция. Поэтому более широкое применение получил в строительстве.

Однако не все технические характеристики самовспенивающегося состава превосходят возможности других утеплителей. Например, по влагостойкости ППУ значительно хуже популярного сегодня пеноплекса, который задерживает влагу не более чем на 0,4% при контакте с водой на протяжении суток.

Сравниваем с другими утеплителями

Для сравнения можно взять некоторые из популярных сегодня утеплителей: ППУ, минераловатные плиты, пробка. Если рассмотреть основные технические характеристики этих материалов, то окажется:

Срок службы

Срок службы ППУ – порядка 20 лет, диапазон рабочих температур от -200 до +200 градусов, показатель теплопроводности – не более 0, 03 Вт/(м*К). При этом плотность состава лежит в пределах 30-150 кг/куб. м. Структура пенополиуретана – пористая закрытая.

Плотность утеплителя

По плотности пробка превосходит выше рассмотренный материал (до 400 кг/куб.

м), ее структура также пористая закрытая, но при этом срок службы всего 3 года. Такой материал эксплуатируется при температуре от -30 до +90 градусов, его теплоизоляционные свойства намного хуже (0,6 Вт/(м*К)).

Теплопроводность

Технические характеристики минеральной ваты: плотность на уровне ППУ (55-150 кг/куб. м), показатель коэффициента теплопроводности ближе по значению к свойствам пробки (0,058 Вт/(м*К)). Служит минеральная вата 5 лет и характеризуется открытой пористой структурой. Диапазон температур: от -40 до +120 градусов.

Как видно, из рассмотренных материалов, недостатки проявляются, скорее, у всех прочих разновидностей. ППУ же проявил себя как наиболее подходящий по свойствам утеплитель.

Нюансы процесса напыления

Пенополиуретан содержится в баллонах и распыляется под давлением, что требует определенных навыков при работе с ним. Наносить материал рекомендуется в несколько слоев, толщина которых лежит в пределах от 10 до 20 мм.

Разные марки этого состава характеризуются различной плотностью (от 15 до 70 кг/куб. м). Чем выше значение данного параметра, тем прочнее будет прослойка теплоизоляционного слоя.

Учитывая, что данного вида материал представляет категорию горючести Г2, не рекомендуется использовать его на поверхностях, которые будут подвергаться нагреву при эксплуатации. Один из недостатков ППУ – высокая стоимость.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Теплопроводность ппу, таблица

На современном строительном производстве широко применяются теплоизоляционные материалы. Их использование позволяет значительно сократить сметную стоимость объекта, не потеряв при этом в качестве.

Один из самых востребованных материалов на рынке утеплителей – пенополиуретан.

Пенополиуретан относится к группе искусственных газонаполненных пластмасс. Он состоит из полиуретана, между которым находятся пузырьки воздуха. Теплопроводность пенополиуретана практически равна нулю, что делает его незаменимым материалом на стройке и в быту. Различают несколько его видов:

Жёсткий пенополиуретан – новый и перспективный материал, который ещё не прошел проверку временем. На сегодняшний день учёным только предстоит изучить поведение этого материала через 30-40 лет эксплуатации. Его производят прямо на строительной площадке. Он наносится на поверхность методом напыления. Жёсткий ППУ используется для утепления и звукоизоляции цокольных и подвальных этажей, фундаментов.

Мягкий пенополиуретан – широко используется в качестве набивочной теплоизоляции и для изготовления различных предметов обихода. Его плотность 5-35 кг/м^/.

Немного истории

Первые образцы пенополиуретана были получены в лаборатории города Леверкузен в 1937 году. Сначала не использовали как утеплитель. Из него изготавливали лепнину. Вторая мировая война внесла свои коррективы в динамику развития пенополиуретана. Его производство было приостановлено до начала 60-х годов. Для восстановления разрушенной инфраструктуры понадобилось много строительного материала. Пенополиуретан занял в этом списке достойное место.

Анализ технических характеристик ППУ

В этой статье будет рассмотрен жёсткий пенополиуретан. Его всё чаще используют на строительных площадках. У него низкая теплопроводимость и гидрофобность. ППУ не пропускает пары воды, не гниёт. На его поверхности не образуется грибок и плесень. Он не вступает в реакции с большинством реагентов.

Для всестороннего изучения этого теплоизоляционного материала рассматриваются его основные свойства:

Теплоизолирующие свойства.
Шумоизолирующие свойства.
Влагостойкость.
Паропроницаемость.
Поведение в различных химических средах.
Сопротивление открытому огню.
Плотность.
Срок эксплуатации.
Экологичность.

Сводная таблица усреднённых параметров основных теплоизоляционных и отделочных материалов

Теплоизолирующие свойства

Этот параметр напрямую зависит от величины ячейки и колеблется в диапазоне 0,019-0,035 Вт/мºС. Теплопроводность ячеистого ППУ хуже, чем у пенополистирола, керамзитового гравия и минеральной ваты. При одинаковой толщине слоя утеплителей – пенополиуретан сохраняет тепло намного эффективнее, чем вышеперечисленные материалы. Схема сравнения теплоизолирующих свойств различных строительных материалов

Шумоизолирующие свойства

Его пористая и ячеистая структура обеспечивает удовлетворительную звукоизоляцию, но не от всех видов шума.

Важно! Нет универсального вида шума. Поэтому один материал может эффективно защищать от ударных шумов, но совершенно не сопротивляться другим их видам.

Пенополиуретан эффективно защищает внутренние помещения от различных ударных шумов. Это значит, что он заглушит звуки громких шагов или танцев соседей сверху. С другой стороны, по многочисленным отзывам потребителей, ППУ практически не защищает внутреннее пространство от звуков с улицы, громких разговоров иди музыки.

Этому есть простое объяснение. Ячеистые материалы (пенополиуретан, пенопласт) благодаря своей структуре плохо гасят звуковые волны. Для этих целей лучше использовать утеплители с волокнистой структурой (минеральная вата). У них волны гасятся за счёт колебаний внутренних волокон.

Влагостойкость

Для правильного использования теплоизоляционных материалов надо знать, какой процент влаги он сможет впитать. У пенополиуретана этот показатель равен 1-3 процентам от объёма материала в сутки. Этот показатель значительно выше, чем у пенопласта и минеральной ваты. Для улучшения защиты от влаги в состав ППУ добавляют присадки. Например, обычное касторовое масло уменьшает его гидрофобность в 4 раза. Пример защиты фундамента ППУ ниже уровня земли (во влажной среде)

Паропроницаемость

По этому параметру у ячеистого пенополиуретана высокие показатели. Коэффициент его паропроницаемости µ=50. Для сравнения, у тяжелого бетона этот показатель в 40-50 раз ниже. ППУ подходит для обработки внешних поверхностей стен и фундаментов. Он может полностью остановить всасывание бетоном влаги. С другой стороны его не рекомендуется применять в воде. Есть вероятность возникновения химической реакции гидратации. Схема работы стенового «пирога» на отвод влаги

Важно! Не вся пенополиуретановая пена хорошо защищает. Есть несколько видов ячеистой пены без защитной оболочки. Для них нужна дополнительная пароизоляция.

Поведение в различных химических средах

Реагенты	Концентрация, %	Стойкость
Вода водопроводная	–	Ст
Морская вода	–	Ст
Соляная кислота	36	Нт
Серная кислота	45	Ст
Фосфорная кислота	40	Ст
Едкий натр	40	Ст
Аммиачная вода	25	Ст
Азотная кислота	68	Ст
Ацетон	–	Нт
Кетоны	–	Нт
Четырёххлористый углерод	–	Нт
Толуол	–	Ст
Бензин, нефтепродукты	–	Ст
Сода	–	Ст
Этил ацетат	–	Нт
Метиловый спирт	96	Ст
Этиловый спирт	96	Ст
Эфиры	–	Нт
Уксусная кислота	–	Ст
Минеральные масла	–	Ст
Растительное масло	–	Ст
Муравьиная кислота	–	Нт

*Ст- стоек, Нт – нестоек

Пенополиуретан зарекомендовал себя, как стойкий к основным химическим раздражителям материал. Он лучше, чем пенопласт сопротивляется испарениям многих химических элементов, если их концентрация не превышает норму. ППУ нельзя растворить с помощью бензина, солярки или различных масел. Многие концентрированные кислоты не способны разрушить его структуру.

Пенополиуретан можно использовать для защиты металлических поверхностей. Во время его нанесение на металл образуется два слоя плёнки. Первый плотно прилегает к поверхности, а второй защищает от химических реагентов.

Сопротивление открытому огню

Это важный параметр при выборе утеплителя. Не секрет, что при пожаре интенсивность распространения огня в значительной степени зависит от горючести теплоизоляционного материала. Согласно ГОСТ 12.1.044-89 ППУ относится к группам горючести Г2 и Г3. Согласно этой классификации пенополиуретан не является активным источником горения. Он сам не поддерживает огонь, а только может воспламениться от других источников.

Важно! Пенополиуретан сразу погаснет, если от него убрать огонь. Самозатухание – это важное свойство, которое относится ко всем его видам.

Плотность

Важный параметр, влияющий на несущую способность утеплителя. Для различных целей предусмотрен материал со своей плотностью. Диапазон значений плотности ППУ 8-80 кг/м³. Материал с открытыми ячейками обладает более низкой плотностью, чем с закрытыми ячейками.

Плотность различных видов пенополиуретана

Срок эксплуатации

Большая часть производителей указывают срок эксплуатации 20-30 лет. Это гарантийное время, в течение которого полезные свойства материала находятся в допустимых рамках. Последние исследования европейских учёных показали удивительные и обнадеживающие результаты. При сносе домов, построенных 40-50 лет назад с использованием пенополиуретана, учённые обнаружили, что его свойства практически не изменились. Структура и фактура остались теми же, что и изначально. Дальнейшие лабораторные исследования только подтвердили долговечность этого материала.

Экологичность

Важный параметр, на который всё больше и больше обращают внимание современные строители. В процессе производства пенополиуретан переходит из жидкого в твёрдое состояние за 30 секунд. После этого вредные испарения с его поверхности прекращаются. Если его нагреть до 450 Сº, то начнут выделяться углекислый и угарный газы. Впрочем, то же самое можно наблюдать и во время нагревания дерева. Пенополиуретан не выделяет вредных для организма человека соединений

Положительные и отрицательные свойства ППУ

Для более удобного понимания сути, свойств и области применения материала надо иметь представление не только о физических и химических свойствах, но и знать его положительные и отрицательные стороны.

Положительные

У пенополиуретана хорошая адгезия. Он без проблем пристаёт к деревянной, металлической, бетонной поверхностям. Для него не нужны дополнительные крепёжные элементы. Благодаря своей эластичной структуре и способу нанесения пенополиуретан хорошо ложится на неровные основания. Перед его нанесением поверхность не нуждается в дополнительной обработке грунтом или краской.
У ППУ низкая стоимость. Он производится прямо на строительной площадке путём смешивания двух компонентов. Отсутствуют затраты на дополнительную транспортировку и изготовление.
Пенополиуретан – это лёгкий материал, который не нагружает строительные конструкции.
Кроме тепло- и звукоизоляции пенополиуретан укрепляет несущие стены, делая конструкцию более прочной и долговечной.
На него практически не оказывают влияние экстремально низкие и высокие температуры. ППУ не разрушается от цикличного замораживания и размораживания.
У покрытия из пенополиуретана монолитная структура. Нет щелей для появления мостиков холода. Ветер его не продувает.

Отрицательные

ППУ быстро разрушается под действием ультрафиолетовых лучей. Поэтому он не остаётся в открытом состоянии, а требует защиты. Его можно покрыть слоем краски или оштукатурить. Также подойдет использование различных облицовочных панелей.
Пенополиуретан – это негорючий материал. Всё равно его не рекомендуется использовать в местах возможного соприкосновения с открытым огнём. Если это технически невозможно, то ППУ закрывается огнестойким гипсокартоном.

Технология нанесения

Два компонента подаются в смесительный бачок. Там под давлением они смешиваются и с помощью пистолета распыляются на обрабатываемую поверхность. Через несколько секунд смесь резко увеличивается в объёме и быстро застывает. Способ нанесения пенополиуретана

Важно! Для нанесения ППУ необходимо специальное оборудование и средства индивидуальной защиты. Поэтому лучше доверить этот процесс профессиональным строительным организациям.

Пенополиуретан во всех отношениях качественный материал. Экономия времени и средств может составлять 50-70% в сравнение с использованием традиционных утеплителей. Работы можно проводить круглый год. Технологии не стоят на месте, поэтому утепление строительных конструкций с помощью пенополиуретан будет становиться всё дешевле и надёжнее.

характеристики ППУ и распространенные мифы о пенополиуретане

Несмотря на то, что пенополиуретан был открыт еще в далеком 1937 году, и с тех пор активно используется во многих отраслях промышленности, до сих пор существует множество мифов о его безопасности, прочности и долговечности. В данной статье мы развеем слухи и приведем действительно правдивые факты о ППУ, как о материале для утепления при отделке балконов.

Вымысел и достоверные факты: изучаем характеристики ППУ

По поверхности, покрытой пенополиуретаном, нельзя ходить.

Это первый и, наверное, самый распространенный миф. На самом деле по затвердевшему закрытоячеистому утеплителю для балконов из ППУ ходить можно абсолютно спокойно, если только вы не в обуви на каблуках.

Жесткий пенополиуретан и ППУ для матрацев – один и тот же материал.

Это утверждение также ошибочно. Многие путают мягкий открытоячеистый ППУ с эффектом памяти, разработанный специально для ортопедических матрацев, с пенополиуретаном строительным. Спешим вас уверить, на строительном ППУ спать как минимум некомфортно, ведь его жесткость и в десятки раз выше, чем у мебельного.

Жесткий пенополиуретан – это просто монтажная пена.

И это утверждение также не имеет ничего общего с действительностью: эти два материала различаются и составом, и методом нанесения. Монтажная пена представляет собой предполимер, выталкиваемый из баллончика газом под большим давлением. Увеличение в объеме и полимеризация пены происходят при взаимодействии с влагой, в результате чего больше половины пор остаются открытыми. ППУ – полимер, наносится методом напыления или заливки, а набухание происходит за счет образования газа с низким коэффициентом теплопроводности при взаимодействии двух компонентов – полиола и полиизоционата.

ППУ недолговечен.

На самом деле пенополиуретан не подвержен гниению, отсыреванию и разложению, поэтому он может служить десятилетиями. Например в Германии крыши, утепленные ППУ, уже более 50 лет функцонируют без каких-либо проблем. Когда прибегают к увеличению площади балкона, ППУ используется как основной утеплитель.

Пенополиуретан токсичен.

И это в корне не верно. По сути, ППУ – это видоизмененный вспененный инертный пластик, не выделяющий токсических соединений, не реагирующий на тепло, солнечный свет и химикаты. Поэтому утеплитель из ППУ опасен не больше, чем пластиковые миски на кухне.

Утепление пенополиуретаном от компании «Евробалкон»

Вы можете заказать утепление и отделку балкона или лоджии пенополиуретаном в нашей компании! Мы гарантируем скорость, качество и чистоту всех работ благодаря огромному опыту наших специалистов и высокотехнологичному оборудованию для точного нанесения. Узнать больше о наших услугах и заказать выезд специалиста вы можете по телефонам, указанным на нашем сайте. Фото отделки балконов можно посмотреть по ссылке.

Какой пенополиуретан выбрать на рынке города Барнаула?

На сегодняшний день в нашей жизни нельзя не заметить быстрое развитие технологий, практически каждый день мы получаем новый усовершенствованный продукт, который меньше по размеру, но в разы превосходит по функциональности и качеству прежний. В сфере строительных материалов технологии не стоят на месте благодаря появлению такого теплоизоляционного материала как пенополиуретан.

Пенополиуретан (ППУ) — это тепло-, гидро-, звукоизолятор , он легок и прочен, имеет закрыто пористую структуру, что дает ему наименьший коэффициент теплопроводности, по сравнению с другими теплоизоляционными материалами: минеральная вата, пенополистирол, керамзит, пенобетон и другие.

Пенополиуретан – это теплоизоляционный материал нового поколения. Трех сантиметровый слой материала позволяет достичь лучшей теплоизоляции, чем полутора метровая кирпичная кладка! Для реализации в одинаковых условиях относительно равного уровня теплозащиты, создаваемого слоем пенополиуретаном в 1 см, требуется слой пенополистирола в 1,5–1,8 см, минеральной ваты – 1,80 см, дерева – 6–8 см, кирпича – 11–25 см, бетона – 45–60 см. Ниже приводятся характеристики сравнения ППУ с «традиционными» утеплителями.

80-90% строений за рубежом утепляют пенополиуретаном. В России этот показатель едва приближается к 20%. Однако, новая технология стремительно осваивается на Российском рынке тепло- изоляторов и находит всё больше и больше поклонников. С каждым днем все больше появляется компаний, предлагающих услуги по теплоизоляции напылением пенополиуретана. На фоне роста популярности ППУ появляются и те, кто занимается недобросовестным продвижением новинки, рассчитывая «побольше» заработать на этом рынке. Они вводят клиентов в заблуждение, пользуясь тем, что не все ещё знакомы основными характеристиками пенополиуретана.

Они предлагают использовать для утепления ППУ низкой плотности (10-15 кг/м3) умалчивая о таком понятие как «плотность материала».

Казалось бы, зачем?

Например: Нужно утеплить перекрытие дома слоем ППУ плотностью 30 кг/м3, нанеся всего 5 см утеплителя. Для того чтобы достичь теплоизоляцию такого же уровня используя материал плотностью 15 кг/м3 необходимо будет наносить слой на 5 см больше т.е. 10 см. Кроме того, ППУ с плотностью 30 кг/м3 является влагозащитным материалом и более устойчив к механическим повреждениям (на него можно наступать).

Какой ППУ выбрать для утепления – плотностью повыше или пониже?
Со всей ответственностью заявляем, что наилучшим вариантом для утепления является ППУ плотностью 30 кг/м3. Вариант утепления напылением ППУ плотностью 15 кг/м3 является менее эффективным и менее долговечным.

ППУ с открытой ячейкой плотностью 15 кг/м3 был создан для шумоизоляции меж этажных перекрытий и внутренних стен. Использование такого материала в утеплении ограждающих конструкций не рекомендуется.

Пенополиуретан | НТУ

Пенополиуретан (ППУ) имеет уникальные свойства, благодаря этому он встречается в различных сферах жизни. Например, его можно встретить, как материал для изготовления губок для ванной, подушек, мягкой мебели, игрушек и т.п.
Но в первую очередь, конечно, ППУ это теплоизоляционный материал, который является экологически чистым. ППУ используется в утеплении фасадов, стен, кровель, полов, трубопроводов, чердачных перекрытий, бассейнов. Благодаря своей высокой адгезии материал напыляется на любую поверхность.

Но естественно, самое широкое применение он приобрел в сфере утепления для звуко-, гидро- и теплоизоляции при строительстве жилых и промышленных зданий. Ппу имеет высокую степень сохранения тепла и минимальный процент поглощения влаги. Наша компания использует технологии нанесения, напыления и заливки ппу любой жесткости, благодаря чему данным материалом можно утеплять сооружения наиболее требовательные к условиям окружающей среды, т. к. данный материал устойчив к агрессивности окружающей среды.
Из самых востребованных пластических масс: поливинилхлорида, полиуретана, полиэтилена и полистирола именно полиуретан самый универсальный и наиболее востребованный материал.
Пенополиуретан является универсальным изолятором, благодаря чему он в равной степени сохраняет как тепло, так и холод, благодаря чему он очень востребован для изоляции холодильных камер, для которых необходимо поддержание низкой температуры. Жесткий ППУ имеет минимальный коэффициент теплопроводности, к тому же, он экономически выгоден для подобных целей.
Все чаще для утепления сооружений применяются не готовые плиты, а напыляемый ппу. Данный способ утепления обеспечивает бесшовное нанесение материала, что исключает появление мостиков холода. Мало какой другой известный утеплитель, кроме ппу не может похвастаться этим.
Преимущества нашей компании в работе с ппу.
Мы наносим ппу на любой материал, включая стекло, дерево, бетон, кирпич, краску, металл и др. Применение нашей технологии исключает необходимость использования специальных крепежей для изоляции.
Наш материал инертен к кислотным и щелочным средам, хорошо работает в грунте и используются как высокоэффективный кровельный материал. Но следует учесть, что наш материал нуждается в защите, подходит и самая дешевая – окрашивание.
Наш жесткий материал можно использовать и в качестве защитного покрытия для комулятивных емкостей, энергетического оборудования тепловодов и пр. Такой ппу имеет структуру с замкнутыми ячейками, поэтому у него сниженная теплопроводность, благодаря чему он имеет превосходные теплоизоляционные показатели в отличие от обычных материалов.
В строительстве чаще используется напыляемый материал. Два компонента (А и Б) подаются насосами под давлением в смесительную форсунку. Компоненты утеплителя смешиваются и распыляются на поверхность, через несколько секунд материал увеличивается в объеме, после чего пена застывает, образуя ровное, бесшовное покрытие.

Мы готовы применять технологию напыления и укладки ппу для шумо- и теплоизоляции практически любого объекта, включая трубопроводы, крыши, стены, подвалы, мансарды, производственные помещения, бани, теплоизоляционные блоки, морозильные камеры и многое другое. Помимо этого мы готовы осуществлять герметизацию межпанельных стыков оконных и дверных коробок из различных материалов. И это далеко не все!

Утепление стен пенополиуретаном: преимущества и стоимость

Технологии и материалы

Ценности культуры У международной команды EQUITONE есть повод для гордости: за последние годы продукция компании использовалась в строительстве более двадцати знаковых объектов культуры по всему миру.

Duravit для делового кластера «Сбербанк Сити» – крупнейшего… Коллекции Duravit разработаны дизайнерами Маттео Туном и Филиппом Старком. Wienerberger поздравляет с наступившим Новом Годом и подводит.

.. керамика Porotherm в 2021г – спрос превысил предложение!
новая керамическая плитка Terca Slips,
новый онлайн-курс «Школа проектировщиков»,
керамика Wienerberger – для Open Village,
канал Porotherm на Youtube,
работаем дальше для вас и – к новым победам на рынке! Инновационная сантехника. Новинки подвесных монолитных… Последняя революция в сантехнике произошла недавно, когда оборудование для ванных комнат приобрело монолитную форму.

Следуя мировым трендам, специалисты Cersanit создали новые модели подвесных унитазов CREA SQUARE и CITY OVAL. Спрятали крепления и колено под корпус, добились ещё большей эстетики, гигиеничности и простоты в уходе. Что ещё нужно знать дизайнеру о новинках? Красный кирпич от брутализма до постмодернизма Вместе с компанией BRAER вспоминаем яркие примеры применения кирпича в архитектуре брутализма – направления, которому оказалось под силу освежить восприятие и оживить эмоции.

Его недавний опыт доказывает, что самый простой красный кирпич актуален.
Может быть даже – более чем. Подведены итоги Гран-при 2021 KERAMA MARAZZI 10 декабря официально объявлены результаты международного конкурса реализованных проектов Гран-при KERAMA MARAZZI 2021. 3D-узоры из кирпича Объемная кладка – один из способов переосмыслить традиционный кирпич и сделать здание современным и контекстуальным одновременно.

Разбираемся, что такое 3D-кладка и как ее возможно реализовать. «Донские зори» – 7 лет на рынке! Гроссмейстерские показатели российского производителя:
93 вида кирпича ручной формовки, годовой объем – 15 400 000 штук,
морозостойкость и прочность – выше европейских аналогов,
прекрасная логистика и – уже – складская программа!
А также: кирпичи-лидеры продаж и эксклюзив для особых проектов Знак качества Регулярно в мире проходят тысячи архитектурных конкурсов, но не более десятка являются авторитетными площадками демонстрации или проводниками новых идей.

В их числе – A+Awards, которую присуждает архитектурный портал Architizer. Среди лауреатов Девятой премии – сразу два проекта, в которых используются фиброцементные панели EQUITONE. Андрей Кузьменков, Digital Guru: «С общественным мнением… Агентство Digital Guru занимается управлением репутацией и исследованиями пользовательских мнений в социальных медиа – так называемым social listening, а также геоаналитическими исследованиями. О том, как эти методы могут использоваться архитекторами и застройщиками на стадии подготовки и планирования общественно значимых проектов, мы поговорили с директором Digital Guru – Андреем Кузьменковым.

Клинкер Hagemeister – ведущая партия в проекте Для строительства ЖК «Ривер парк», спроектированного архитектурным бюро ADM, использовалась клинкерная плитка Hagemeister в специально созданных для этого комплекса сортировках и миксах – эксклюзивных и неповторяющихся ни в одном другом проекте. Коллекция светодиодного искусства Выбрать идеальный светильник под определенный интерьер легко! Главное, влюбиться в светильник с первого взгляда и представить его в интерьере своей гостиной, кухни, спальни или офиса.

Потолки-фрагменты – ключ к адаптивным пространствам Они позволяют ощутить проницаемость поверхности и высоту пространства, сохраняя звукоизолирующие свойства, и гибко зонировать помещение, что сейчас особенно актуально. Потолки-фрагменты Armstrong от Knauf Ceiling Solutions – адаптивное и современное решение. Игра света расширяет пространство Даже самые маленькие помещения обретают очарование, когда в них появляются мансардные окна VELUX и образуются пересекающиеся световые потоки.

Хижины выходного дня в Австрии, Италии, Швеции и Дании, равно как и модульный Скаут-хаус в Казани красноречиво подтверждают этот закон. Профилактика лучше лечения Белый налет на кирпичных фасадах: виды, причины появления и как их избежать. Японские фасады в средней полосе России «КМ-Технология» представляет: лучшие проекты коттеджей 2020 – 2021г с фасадами KMEW и видео – уроки по отделке фасадов Кирпич плюc: с чем дружит кладка С какими материалами стоит сочетать кирпич, чтобы превратить здание в архитектурное событие? Отвечаем на вопрос, рассматривая знаковые дома, построенные в Петербурге при участии компании «Славдом».

Графика трехмерного фасада В предместье немецкого Саарбрюкена, на ведущей в город автостраде появился новый объект ─ столь примечательный, что его невозможно не заметить. Масштабная постройка торгового центра MÖBEL MARTIN сохраняет характерные для больших моллов лаконичные модернистские формы, однако его фасады получили необычную объемную пластическую разработку. Пространственная оболочка фасада создана посредством алюминиевых композитных панелей ALUCOBOND® A2. «Фирма «КИРИЛЛ»:
25 лет для самых красивых домов В ноябре 2021 года одному из ведущих поставщиков облицовочного кирпича на российском рынке «Фирме «КИРИЛЛ» исполнилось 25 лет.

Архи.ру восстанавливает хронологию последней четверти века, связанную с использованием этого материала в строительстве и архитектуре. Как укладка металлических бордюров влияет на дизайн… Любой дизайн можно испортить неаккуратной работой, особенно если в отделке помещения участвует металлический бордюр. Он способен внести в интерьер утончённость, а может закапризничать в неумелых руках и подчеркнуть кривизну укладки отделочного материала. Как правильно устанавливать металлические бордюры, чтобы дизайнеру было проще контролировать исполнителя и не пришлось краснеть перед заказчиком?

Сейчас на главной

Титан над рекой Конференц-центр реки Янцзы в Нанкине по проекту бюро Morphosis: кровля его подиума покрыта 50 000 м2 титановых панелей.

Юлий Борисов: «Мы создали систему гибкую, но управляемую,… UNK объявила о новом этапе реорганизации. Теперь она – экосистема из 9 компаний, взаимодействующих между собой бесшовно и горизонтально. Мы попросили Юлия Борисова пояснить суть реформы. Дивный вид С помощью малых архитектурных форм и ландшафтных решений «Проектдевелопмент» примирил асфальто-бетонную набережную Дивногорска с величественными видами на реку и горы. Золотая осень навсегда В Будапеште открылся Дом музыки по проекту архитектора Со Фудзимото.

Золотое очелье Новый стеклянный объем с параболической аркой из корабельной стали между башнями штаб-квартиры Сбербанка – общественное пространство, открытое для посещения. Архитектурную концепцию предложили Evolution Design, генпроектировщик – компания «Мост», занималась проработкой и реализацией сложных технических решений. Ниже рассказ о сложностях и тонкостях. Ценность подлинности Музей Третьяковых в 1-м Голутвином переулке – пример нестандартного подхода к формированию экспозиции там, где невозможна мемориальная обстановка дома-музея. Другая особенность – проект реставрации вырос из дизайна экспозиции, и оба нацелены на демонстрацию подлинности и акцентирование аутентичности.

Такое сращение экспозиции и проекта реставрации возможно только при очень последовательной работе от идеи к воплощению. Показываем, рассказываем, беседуем с автором проекта Наринэ Тютчевой. Пришельцы в порту Пекинское бюро MAD выиграло конкурс на проект международного круизного терминала в китайском Чунцине. На берегу реки Янцзы приземлятся сразу шесть ярко-красных «космических кораблей». Лес и свет На территории гольф-клуба под Екатеринбургом, спроектированного Полом Томасом, появились две виллы от латвийского бюро Open AD.

Центральная позиция Исследовательский центр фармацевтической компании AstraZeneca в Кембридже по проекту Herzog & de Meuron. Вечное движение В первый «вертикальный лес» Стефано Боэри в Китае въехали жильцы. Комплекс расположен в Хуангане на реке Янцзы. Градсовет Петербурга 26.01.2022 Парадокс с сохранением дореволюционной застройки, Покрас Лампас и правило брандмауэра: эксперты повторно рассмотрели проекты санатория в Репино и гостиницы на Уральской улице.

Гуманизм при растущем уровне моря Международную премию RIBA, на которую может претендовать сооружение в любой точке планеты, получила больница на юго-западе Бангладеш по проекту Кашефа Чаудхури и его бюро Urbana. Путь Цоя Planet 9 создали дизайн для выставки «Путь героя», которая открыта сейчас с Манеже. Пластическое и пространственное решение, интерпретируя историю жизни и творчества Виктора Цоя, выстраивает собственный, очень активный комментарий. Научное открытие В Петербурге прошел форсайт «Среда стрелки: Научный квартал».

Участники искали способ сделать научные учреждения, сосредоточенные на стрелке Васильевского острова, более открытыми и интересными горожанам. Фильм в зачет Андрей Киселев и Сергей Шестопалов приглашают посмотреть фильм экспериментальной проектной студии РАНХиГС, который стал итогом семестра, посвященного навыкам самопрезентации. Грани Вестника В ЦДА открылась юбилейная выставка старейшего из современных архитектурных изданий, выстраивающего связи между «Архитектурой СССР» и постсоветской профессиональной журналистикой, также как и между теорией и историей архитектуры.

В сухом остатке – мы находимся где-то рядом с точкой сингулярности. Двор для «Неба» Проект двора ЖК «Небо» разработала британская компания Gillespies. Авторы сделали акцент на равномерном сочетании развитого озеленения и строгих выгородок, что вполне соответствует духу самого комплекса. Космические амбиции Бюро MVRDV обнародовало концепцию эко-долины вокруг поселка «Гагарин» в Армении. Вини Маас уверен — самому первому космонавту их проект бы наверняка понравился. Конкурсы и премии для архитекторов.

Выпуск #256 Конкурс фильмов об архитектуре Москвы, общинный дом на озере Миватн в Исландии и туристический комплекс на берегу реки Вента в Латвии. Горизонт Венеции В Музее архитектуры открыта выставка панорам Венеции от XV до XX века. В наше время она приобретает неожиданный привкус ностальгии по городу, который теперь не так просто посетить. Проницаемые структуры В башне Zuiderzicht в Антверпене по проекту архитекторов KCAP и evr-architecten жильцы сами решают, что будет в выбранной квартире: балкон, остекленная или открытая терраса.

Тенденции и перспективы В шорт-листе премии Мис ван дер Роэ-2022 – 40 европейских построек. Рассказываем, какие проекты преобладают и что их объединяет, а также показываем несколько интересных сооружений. Москва зеленая и тихая Разрабатывая концепцию малоэтажной застройки в Новой Москве, бюро GAFA попыталось сформулировать новую для России типологию загородного жилья: с разноформатными домами, развитой инфраструктурой и привлекательными сценариями повседневной жизни. Большая волна в Гаосюне На Тайване открылся центр поп-музыки стоимостью более 100 млн евро.

Автор проекта, испанский архитектор Мануэль Монтесерин Лаос, эксплуатирует морские мотивы и сотовую структуру детской мозаики. Алексей Комов: «Завтра уже наступило» Куратор фестиваля «Перспектива», который пройдет в Калуге, рассказывает об участках и задачах двух объявленных конкурсов и важности участия молодых архитекторов. Промежуточная типология В норвежском Ульвике по проекту мастерской Rever & Drage построили гостевой дом-«сарай». Этим минималистичным коттеджем архитекторы попытались выразить свою признательность «архитектуре проселочных дорог».

Арктический код Опубликован дизайн-код арктических поселений – комплекс стандартов и сводов правил, регулирующих внешний облик городской среды в Арктике. Он доступен как в виде книги, так и в сети. Архсовет Москвы – 73 Архсовет поддержал проект здания ресторанного комплекса на Тверском бульваре рядом с бывшей Некрасовской библиотекой, высоко оценив архитектурное решение, но рекомендовав расширить тротуары и, если это будет возможно, добавить открытых галерей со стороны улиц. Отдельно обсудили рекламные конструкции, которые Сергей Чобан предложил резко ограничить.

Детальное сравнение ППУ с другими утеплителями по основным характеристикам

Современный рынок стройматериалов изобилует различными утеплителями, среди которых довольно сложно подобрать оптимальный материал с точки зрения соотношения «цена-качество». Детальное сравнение ППУ с другими утеплителями поможет понять, какие технологические преимущества играют важную роль в обеспечении качественной теплоизоляции.

Теплопроводность

Мы провели детальный анализ теплопроводности пенополиуретана и сравнивали ее с теплопроводностью других утеплителей. ППУ имеет наименьший коэффициент теплопроводности, что означает максимальное сохранение тепла в помещении. При сравнении пенополиуретана с другими утеплителями также выявляется несколько важных преимуществ:

Бесшовное покрытие напыляемым пенополиуретаном полностью исключает наличие «мостиков холода», которые приводят к серьезным теплопотерям, накоплению конденсата, ускоренному износу утеплителя и прочим проблемам.
Благодаря своей низкой теплопроводности пенополиуретан позволяет значительно экономить на количестве материалов. В сравнении пенополиуретана с другими материалами, слой ППУ 50 мм в толщину эквивалентен 80 мм пенополистирола, 100 мм пенопласта и 200 мм минеральной ваты.

Влагопроницаемость

Чаще всего, утеплитель нуждается в дополнительной влагозащитной обработке, без которой накапливаемая влага ухудшает теплоизоляционные свойства и приводит к быстрой порче самого материала. Пенополиуретан не нуждается в такой защите, в отличие от минеральной ваты или пенополистирола (пенопласта).

Совет от профессионала Влагопроницаемость пенополиуретана зависит от структуры: чем больше закрытых ячеек, тем меньше влаги пропускает материал. Закрытоячеистый ППУ плотностью выше 60 кг/м3 и выше обеспечивает практически абсолютную влагонепроницаемость, что значительно продлевает срок службы пенополиуретанапо сравнению с другими утеплителями.

Шумо- и виброизоляция

Пенополиуретан отлично борется со структурными шумами (шум от водопровода, механическое воздействие на стены), которые обычно распространяются по перекрытиям и стенам здания, в отличие от минваты, которая хорошо справляется с так называемым «воздушным шумом» — голосами соседей, музыкой и т.д. Эластичные марки ППУ используют для профессиональной шумоизоляции студий звукозаписи, съемочных помещений и т.д. для создания максимально чистой акустики. ППУ обеспечивает эффективную влагоизоляцию и защиту от шума. Вот так производится шумоизоляция ППУ по неоднородной внутренней поверхности мансарды:

Долговечность

Пенополиуретан – абсолютно инертный материал, не взаимодействующий с влагой и различными химическими средами. Стабильный, монолитный слой теплоизоляции из ППУ также способствует продлению срока службы изоляции пенополиуретаном. Гарантированный срок эксплуатации ППУ-изоляции без потери теплоизоляционных свойств составляет 50 лет, что долговечнее минваты, эковаты, пенопласта и других материалов.

Вам будет полезно изучить сравнительный анализ ППУ и пенополистирола, а также анализ различий между ППУ, минватой и эковатой.

(PDF) Теплофизические свойства пенополиуретанов и их расплавов

К. Лаутенбергер, Г. Рейн и К. Фернандес-Пелло, «Применение генетического алгоритма для оценки

свойств материала для моделирования пожара на основе лабораторных испытаний на огнестойкость данные», Журнал пожарной безопасности, Vol. 41, №

3, 2006, стр. 204-214.

Г. Рейн, А. Бар-Илан, А. С. Фернандес-Пелло, Дж. Л. Эллзи, Дж. Л. Тореро и Д. Л. Урбан, «Моделирование

одномерного тления полиуретана в условиях микрогравитации», Материалы 30-го Международного симпозиума

on Combustion, Чикаго, Иллинойс, 25-30 июля 2004 г. , Институт горения,

Питтсбург, Пенсильвания, Vol.30, № 2, 2005, стр. 2327-2334.

А. Матала, «Оценка параметров твердофазной реакции для моделирования пожара», магистерская диссертация,

Хельсинкский технологический университет, Эспоо, 2008.

Т.Г. Клири и Дж.Г. ,

Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсберг, Мэриленд, 1991.

Д. Хопкинс-младший и Дж. Г. Куинтьер, «Материальные свойства горения и прогнозы для термопластов»,

Журнал пожарной безопасности, Vol.26, № 3, 1996, стр. 241-268.

К. М. Батлер, Т. Дж. Олемиллер и Г. Т. Линтерис, «Отчет о ходе численного моделирования поведения расплава экспериментального полимера

», Материалы 10-й Международной конференции INTERFLAM

, INTERFLAM ’04, Эдинбург, Шотландия, 5-7 июля , 2004, Interscience Communications

Limited, Лондон, Англия, 2004, стр. 937-948.

М. А. Абдельрахман, С. М. Саид, А. Ахмад, М. Инам и Х. Абул-Хамайель, «Теплопроводность

некоторых основных строительных материалов в Саудовской Аравии», Journal of Building Physics, Vol. 13, № 4, 1990,

стр. 294-300.

А. Бугерра, А. Айт-Мохтар, О. Амири и М.Б. Диоп, «Измерение теплопроводности,

температуропроводности и теплоемкости высокопористых строительных материалов с использованием метода нестационарного плоского источника

», International Communications in Heat и перенос массы, Vol. 28, № 8, 2001, с. 1065-

1078.

Аль-Аджлан С.А. Измерения тепловых свойств изоляционных материалов с использованием метода нестационарного плоского источника

// Прикладная теплотехника.26, № 17-18, 2006, стр. 2184-2191.

Примечание по применению №. 9, Теплопроводность в наножидкостях, Hot Disk AB, Uppsala, Sweden,

2009.

M. Gustavsson и S. E. Gustafsson, «Теплопроводность как индикатор содержания жира в молоке»,

Thermochimica Acta, Vol. 442, № 1-2, 2006, стр. 1-5.

Y. He, «Быстрое измерение теплопроводности с помощью датчика горячего диска: Часть 2. Характеристика термопасты

», Thermochimica Acta, Vol. 436, № 1-2, 2005, стр. 130-134.

Д. Прайс, Ю. Лю, Дж. Дж. Милнс, Р. Халл, Б. К. Кандола и А. Р. Хоррокс, «Исследование механизма

огнестойкости и подавления дыма меламином в гибкой полиуретановой пене

», Fire and Materials , Том. 26, № 4-5, 2002, стр. 201-206.

BS 5852:2006, Методы испытаний для оценки воспламеняемости мягких сидений тлеющими и горящими источниками возгорания

, Британский институт стандартов, Лондон, Англия, 2006 г.

BS 4735:1974, Лабораторный метод испытаний для оценки характеристик горения в горизонтальном пламя, Британский институт стандартов, Лондон, Англия, 1974.

AS/NZS 1530.3:1999, Методы огневых испытаний строительных материалов, компонентов и конструкций –

Одновременное определение воспламеняемости, распространения пламени, тепловыделения и дымовыделения,

Стандарты Австралии, Сидней, Австралия, 1999 г.

Технический бюллетень 117, Требования, процедура испытаний и устройства для испытаний на пламя Стандарты: Самолеты транспортной категории, Приложение F к Части 25, Часть I –

Критерии испытаний и процедуры для демонстрации соответствия § 25. 853 или § 25.855, Федеральное авиационное управление

, Вашингтон, округ Колумбия, 1972 г.

К. Денекер, Дж. Дж. Лиггат и К. Э. Снейп, «Взаимосвязь между термическим разложением

химии и воспламеняемостью коммерческих гибких пенополиуретанов», Journal of Applied

Polymer Science, Vol. 100, № 4, 2006, стр. 3024-3033.

Л. Б. Валенсия, Т. Рогаум, Э. Гийом, Г. Рейн и Дж. Л. Тореро, «Анализ продуктов основного газа

при горении полиэфир-полиуретановой пены при различных уровнях излучения», Fire Safety

Journal, Vol.44, № 7, 2009, стр. 933-940.

А. Тьюарсон, «Выработка тепла и химических соединений при пожарах», Справочник SFPE по пожарной безопасности

Техника защиты, третье издание, P. J. DiNenno et al. (ред.), Национальная ассоциация противопожарной защиты,

Куинси, Массачусетс, 2002 г., стр. 3-82–3-161.

Анализ термических свойств и механизмов теплопередачи пенополиуретанов, выдуваемых водой

Seo WJ, Park JH, Sung YT, Hwang DH, Kim WN, Lee HS. Свойства вододутых жестких пенополиуретанов с учетом реакционной способности сырья.J Appl Polym Sci. 2004;93(5):2334–42.

КАС Статья Google Scholar

Тирумал М., Хастгир Д., Сингха Н.К., Манджунатх Б.С., Наик Ю.П. Влияние плотности пены на свойства жесткого пенополиуретана, полученного вспениванием водой. J Appl Polym Sci. 2008; 108 (3): 1810–187.

КАС Статья Google Scholar

Клемпнер Д., Фриш К.С. Справочник по полимерным пенам и технологии пенообразования, вып.404. Мюнхен: Хансер; 1991.

Google Scholar

Yu-Hallada LC, Reichel CJ. Жесткие изоляционные пены с нулевым ODP, приготовленные с использованием HFA. Джей Селл Пласт. 1995;31(2):190–7.

Артикул Google Scholar

Kim YH, Choi SJ, Kim JM, Han MS, Kim WN, Bang KT. Влияние органоглины на теплоизоляционные свойства жестких пенополиуретанов, вспененных экологически безопасными пенообразователями.Макромол Рез. 2007;15(7):676–81.

КАС Статья Google Scholar

Zatorski W, Brzozowski ZK, Kolbrecki A. Новые разработки в химической модификации пожаробезопасных жестких пенополиуретанов. Полим Деград Стаб. 2008;93(11):2071–2076.

КАС Статья Google Scholar

Li X, Cao H, Zhang Y. Свойства жестких пенополиуретанов с различной функциональностью.J Wuhan Univ Technol Mater Sci Ed. 2008;23(1):125–9.

КАС Статья Google Scholar

Лерх Б. Дозирование горючих пенообразователей. Джей Селл Пласт. 1991;27(1):26.

Артикул Google Scholar

Kim BK, Seo JW, Jeong HM. Свойства водоразбавляемого композита полиуретан/нанокремнезем. Макромол Рез. 2003;11(3):198–201.

КАС Статья Google Scholar

10.

Ян К.С., Го С., Мэн В., Хён Дж.И., Канг И.К., Ким И.И. Поведение гепатоцитов, инокулированных в пенополиуретан с иммобилизованным желатином. Макромол Рез. 2003;11(6):488–94.

КАС Статья Google Scholar

11.

Юн Дж.К., Ю Х.Дж., Ким Х.Д. Приготовление и свойства водоразбавляемых смесей полиуретан-мочевина/поли(виниловый спирт) для покрытий с высокой паропроницаемостью. Макромол Рез. 2007;15(1):22–30.

КАС Статья Google Scholar

12.

Jung HC, Ryu SC, Kim WN, Lee YB, Choe KH, Kim SB. Свойства жестких пенополиуретанов, продуваемых ГХФУ 141В и дистиллированной водой. J Appl Polym Sci. 2001;81(2):486–93.

КАС Статья Google Scholar

13.

Нийоги Д., Кумар Р., Ганди К.С. Водоструйный пенополиуретан свободного подъема. полим. инж. 1999;39(1):199–209.

КАС Статья Google Scholar

14.

Со Ди, Юн младший. Численный анализ реакционного литья под давлением пенополиуретана с использованием метода конечных объемов. Полимер. 2005;46(17):6482–93.

КАС Статья Google Scholar

15.

Kim HS, Lim H, Chul Song J, Kyu Kim B. Влияние типа пенообразователя на жесткий пенополиуретан. J Macromol Sci Pure. 2008;45(4):323–7.

КАС Статья Google Scholar

16.

Ciecierska E, Jurczyk-Kowalska M, Bazarnik P, Kowalski M, Krauze S, Lewandowska M. Влияние углеродных наполнителей на тепловые свойства пенополиуретана. J Therm анальный калорим. 2016;123(1):283–91.

КАС Статья Google Scholar

17.

Пак С.Б., Чой С.В., Ким Дж.Х., Банг С.С., Ли Дж.М. Влияние пенообразователя на низкотемпературные механические свойства пенополиуретанов, армированных стекловолокном, вспененных CO ₂ и HFC-245fa.Композиции Часть B англ. 2016;93:317–27.

КАС Статья Google Scholar

18.

Modarresifar F, Bingham PA, Jubb GA. Теплопроводность тугоплавких стеклянных волокон. J Therm анальный калорим. 2016;125(1):35–44.

КАС Статья Google Scholar

19.

Чой С.В., Ро Джу, Ким М.С., Ли В.И. Анализ двух основных изоляционных боксов CCS (системы удержания груза) СПГ на безопасность утечки с использованием экспериментально определенных тепловых свойств.Приложение Ocean Res. 2012; 37:72–89.

Артикул Google Scholar

20.

Bird RB, Stewart WE, Lightfoot EN. Транспортные явления. Нью-Йорк: Уайли; 2007.

Google Scholar

21.

Лим Х., Ким Э.Ю., Ким Б.К. Пенополиуретаны, вспененные различными видами экологически чистых пенообразователей. Пластмассовые, резиновые композиты. 2010;39(8):364–9.

КАС Статья Google Scholar

22.

Гибсон Л.Дж., Эшби М.Ф. Ячеистые твердые тела: строение и свойства. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; 1999.

Google Scholar

23.

Schuetz MA, Glicksman LR. Базовое исследование теплопередачи через пенопластовую изоляцию. Джей Селл Пласт. 1984;20(2):114–21.

КАС Статья Google Scholar

24.

Poling BE, Prausnitz JM, O’Connell JP. Свойства газов и жидкостей, т. 1, с.5. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл; 2001.

Google Scholar

25.

Морено Д.Д. Уровни переноса излучения и тепловых характеристик пенопластовых изоляционных плит. Кандидатская диссертация. Массачусетский Институт Технологий; 1991.

26.

Howell JR, Menguc MP, Siegel R. Теплопередача тепловым излучением. Бока-Ратон: CRC Press; 2010.

Google Scholar

27.

Мозговец мкр.Использование мелких ячеек для уменьшения радиационного теплообмена в пеноизоляции. Кандидатская диссертация. Массачусетский Институт Технологий; 1990.

28.

Ценг С.Дж. Теплоизлучающие свойства утеплителя из пенофенола. J Квант Спектроск. 2002;72(4):349–59.

КАС Статья Google Scholar

29.

Ву Дж.В., Сун В.Ф., Чу Х.С. Теплопроводность пенополиуретанов. Int J Heat Mass Trans. 1999;42(12):2211–7.

КАС Статья Google Scholar

30.

Hilyard NC, Cunningham A. Сотовые пластики низкой плотности: физическая основа поведения. Шеффилд: Спрингер; 2012.

Google Scholar

31.

Шиндлер А., Нойманн Г., Стобитцер Д., Види С. Точность защищенной нагревательной плиты (GHP) в диапазоне температур от −160°C до 700°C. Высокотемпературное высокое давление. 2016;45(2):81–96.

Google Scholar

32.

Вуд Г. Справочник ICI по полиуретанам, 2-е изд.Нью-Йорк: Вили; 1990.

Google Scholar

33.

Oertel G. Справочник по полиуретану. Нью-Йорк: Хансер; 1993.

Google Scholar

34.

Нийоги Д., Кумар Р., Ганди К.С. Моделирование распределения размеров пузырьков в свободно поднимающихся пенополиуретанах. Айше Дж. 1992;38(8):1170–84.

КАС Статья Google Scholar

35.

Нийоги Д., Кумар Р., Ганди К.С. Водоструйный пенополиуретан свободного подъема. полим. инж. 1999;39(1):199–209.

КАС Статья Google Scholar

36.

Навицкас Дж., Мэдсен Р.А. Характеристики старения пенополиуретановой изоляции. В: Успехи криогенной техники. Спрингер; 1977, с. 233–41.

37.

Шютц М.А. Теплопередача в пенопластовой изоляции. Кандидатская диссертация. Массачусетский Институт Технологий; 1983.

38.

Boetes R. Снижение теплопередачи в пенополиуретанах с закрытыми порами. Кандидатская диссертация. Делфтский технический университет; 1986.

39.

Нортон Ф.Дж. Диффузия хлорфторуглеродных газов в полимерных пленках и пеноматериалах. Джей Селл Пласт. 1982;18(5):300–15.

КАС Статья Google Scholar

40.

Синофски М. Измерение свойств и прогнозирование тепловых характеристик пенопластовой изоляции. Кандидатская диссертация.Массачусетский Институт Технологий; 1984.

41.

Jarfelt U, Ramnäs O. Теплопроводность пенополиуретана – лучшие характеристики. В: 10-й Международный симпозиум по централизованному теплоснабжению и охлаждению. Технологический университет Чалмерса, Гетеборг: Швеция; 2006, с. 3–5.

42.

Park DH, Park GP, Kim SH, Kim WN. Влияние изоцианатного индекса и экологически чистых пенообразователей на морфологические, механические и теплоизоляционные свойства пенополиизоциануратов.Макромол Рез. 2013;21(8):852–9.

КАС Статья Google Scholar

43.

Tseng CJ, Yamaguchi M, Ohmori T. Теплопроводность пенополиуретанов от комнатной температуры до 20 K. Криогеника. 1997;37(6):305–12.

КАС Статья Google Scholar

44.

Семсарзаде М.А., Наварчян А.Х. Влияние соотношения NCO/OH и концентрации катализатора на структуру, термическую стабильность и плотность сшивки поли(уретан-изоцианурата).J Appl Polym Sci. 2003;90(4):963–72.

КАС Статья Google Scholar

45.

Bilbao R, Mastral JF, Ceamanos J, Aldea ME. Кинетика термического разложения пенополиуретанов в атмосфере азота и воздуха. J Anal Appl Пирол. 1996;37(1):69–82.

КАС Статья Google Scholar

46.

Дик С., Домингес-Росадо Э., Элинг Б., Лиггат Дж.Дж., Линдси С.И., Мартин С.К., Мохаммед М.Х., Сили Г., Снейп К.Э.Воспламеняемость полиизоциануратов, модифицированных уретаном, и ее связь с химией термического разложения. Полимер. 2001;42(3):913–23.

КАС Статья Google Scholar

47.

Chang TC, Shen WS, Chiu YS, Ho SY. Термоокислительная деструкция фосфорсодержащих полиуретанов. Полим Деград Стаб. 1995;49(3):353–60.

КАС Статья Google Scholar

Тепловые характеристики пенополиуретанов, в состав которых входят материалы с фазовым переходом

Thermochimica Acta 454 (2007) 90–98

Тепловые характеристики пенополиуретанов, в состав которых входят материалы с фазовым переходом Нихал Сариер a,∗, Эмель Ондер ба

Стамбульский университет культуры, Факультет гражданского строительства, Бакыркой, Стамбул 34156, Турция Стамбул Технический университет, кафедра текстильной инженерии, Гюмуссую, Стамбул 34437, Турция Поступила в редакцию 18 октября 2006 г. ; получено в исправленном виде 11 декабря 2006 г.; принято 28 декабря 2006 г. Доступно онлайн 12 января 2007 г.

Резюме Аккумулирование тепловой энергии играет важную роль в управлении теплом из-за потребности в развитом энергосбережении и находит применение в различных областях, от строительства систем отопления/охлаждения, которые позволяют использовать солнечную энергию в структура, текстиль и одежда, обеспечивающие повышенный тепловой комфорт.В этом исследовании мы стремились улучшить тепловые характеристики жестких пенополиуретанов, которые широко используются для теплоизоляции в качестве максимального энергосбережения благодаря их способности образовывать сэндвич-структуры с различными облицовочными материалами. В лабораторных условиях два парафиновых воска, действующих как материалы с фазовым переходом, а именно н-гексадекан и н-октадекан, каждый из которых способен управлять накоплением/высвобождением большого количества тепла, были непосредственно введены в пенополиуретаны в различных соотношениях. Полимеризация, модифицированная добавлением н-алкана, может быть достигнута без каких-либо побочных эффектов. Чтобы определить как структурные, так и тепловые характеристики, семь типов полученных пенопластов были исследованы с помощью анализов FT-IR, SEM, DSC, калориметрической бомбы и механических испытаний. Результаты показывают, что пенополиуретаны могут быть разработаны как теплоизоляторы с улучшенной буферной функцией от изменений температуры. © 2007 Elsevier B.V. Все права защищены. Ключевые слова: пенополиуретан; Термическое поведение; материалы с фазовым переходом; ДСК; ИК-Фурье; СЭМ

1.Введение Полиуретаны представляют собой полимеры, которые содержат уретановые связи и производятся реакцией диизоцианатов с полиолами и некоторыми дополнительными химическими веществами и катализаторами. Полиол сам по себе представляет собой низкомолекулярный полимер с концевыми гидроксильными группами; диизоцианат часто представляет собой изомер толуолдиизоцианата (ТДИ) или метилендифенилдиизоцианата (МДИ). Основная реакция между диизоцианатом и полиолом дает полиуретановый полимер с выделением тепла. Вспенивание происходит при добавлении небольшого количества пенообразователя и воды во время полимеризации.Вода реагирует с изоцианатными группами с образованием карбаминовых кислот, которые самопроизвольно теряют СО2, образуя пузырьки пены. Состав катализатора вспенивания обеспечивает получение пенополиуретана с улучшенной воздухопроницаемостью [1–5].

∗

Автор, ответственный за переписку. Тел.: +90 212 4984258; факс: +90 212 6618563. Адреса электронной почты: [email protected] (Н. Сарье), [email protected] (Э. Ондер). 0040-6031/$ – см. обложку © 2007 Elsevier B.V. Все права защищены. doi: 10.1016/j.tca.2006.12.024

Как известно, полиуретаны производятся в широком ассортименте, включая растяжимые волокна, гибкие пеноматериалы, жесткие легкие пенопласты или прочные жесткие эластомеры, что позволяет использовать их в широком спектре потребительских и промышленных применений. Мебель, матрасы и автомобильные сиденья изготавливаются преимущественно из эластичных и полужестких пеноматериалов. Применение обуви связано с эластомерами; конструкция и изоляция выполнены из жесткого пенопласта. Другие области применения включают покрытия, клеи, искусственную кожу, текстильные волокна, электронные устройства и т. д.Жесткие пенополиуретаны широко используются для теплоизоляции в качестве максимального энергосбережения. По сравнению с другими теплоизоляционными материалами они очень конкурентоспособны. Воздух, захваченный внутри сотовой структуры, развивает пассивные изоляционные характеристики пены в дополнение к способности полиуретанов поглощать тепло. Их преимуществами являются наименьшая теплопроводность, высокая механическая и химическая стойкость как при высоких, так и при низких температурах, возможность формирования сэндвич-структур с различными облицовочными материалами.Они также не содержат хлорфторуглеродов и подлежат вторичной переработке [6]. Термический менеджмент, называемый динамическим накоплением тепла, привлек больше внимания в последнее десятилетие из-за

N. Sarier, E. Onder / Thermochimica Acta 454 (2007) 90–98

Таблица 1 Материалы, используемые в полиуретане синтез Химический агент

Название ИЮПАК и закрытая формула

Молярная масса (г моль-1 )

Количества

Толуилен 2,4-диизоцианат (TDI), Merck Polyol DABCO (катализатор) Октоат олова (катализатор) Силиконовое масло (ПАВ) /стабилизатор) Метиленхлорид (вспениватель) Вода (вспениватель) Полиуретановый отвердитель

4-Метил-м-фенилендиизоцианат, 2,4-(NCO)2 C6 h4 Ch4 1,3-Пропандиол, HO(Ch3)3 OH Триэтилендиамин, 1,4-диазабицикло[2.2.2]октан, C6 h22 N2 Олово 2-этилгексаноат, [Ch4 (Ch3)3 CH(C2 H5)COO]2 Sn – дихлорметан, Ch3 Cl2 – дифенилметан 4,4-диизоцианат, C15 h20 N2 O2

174,16 76,1 112,18 405,10 – 84,93 – 250,26

91,9 экв. ммоль 420,5 экв. ммоль 0,012 г 0,036 г 0,14 г 1,23 г 2–3 капли 2–3 капли

потребность в развитом энергосбережении, а также улучшенном тепловом комфорте. Аккумулирование тепловой энергии играет важную роль в управлении теплом и находит применение в различных областях, таких как системы отопления/охлаждения зданий, которые позволяют использовать солнечную энергию в конструкции. Многие природные и технические процессы дают большое количество избыточного тепла. Успешные применения накопления энергии все еще находятся в стадии изучения. Аккумулирующие тепло материалы являются особенно привлекательными соединениями или смесями, которые обеспечивают высокую теплоемкость на единицу массы/единицы объема и обладают буферным эффектом против изменений температуры. Материалы с фазовым переходом (PCM), способные поглощать или выделять большое количество тепла во время фазовых переходов между двумя твердыми состояниями и/или жидким и твердым состояниями, являются подгруппой материалов, аккумулирующих тепло.Их можно разделить на две основные категории: неорганические соединения и органические соединения. Неорганические ПХМ включают гидраты солей, соли, металлы и их сплавы, тогда как органические ПХМ представляют собой углеводороды с линейной цепью, известные как парафиновые воски (или н-алканы), полиэтиленгликоли (ПЭГ) и жирные кислоты. В целом, чем выше скрытая теплота фазового перехода ПКМ, тем больше тепловой энергии может хранить материал. Процесс фазового перехода полностью обратим. Хорошо известные PCM представляют собой углеводороды с линейной цепью, известные как твердые парафины или н-алканы.Температуры плавления н-алканов зависят от длины цепочек атомов углерода, т.е. от числа атомов углерода в молекуле. Длинноцепочечные углеводороды с 13–28 атомами углерода имеют температуру фазового перехода в диапазоне от -5 до 65 ◦ C. Путем выбора двух или более различных алканов и образования их смеси можно расширить диапазон температурной стабилизации для любого желаемого применения [7,8]. ]. По сравнению с другими ПКМ парафиновые воски обладают высокой плотностью накопления энергии, высокими температурами кипения и стабильностью до 250 ◦ C.Они химически инертны, не вызывают коррозии, долговечны, недороги, экологически безвредны и нетоксичны. Эти характеристики сделали их предпочтительными ИКМ для многих коммерческих приложений [7–11]. Когда теплоизоляционный материал вводится в состав ПКМ для улучшения теплового комфорта продуктов конечного использования, он может обеспечить повышенную теплоемкость в дополнение к существующей пассивной изоляционной характеристике конструкции. Микрокапсулирование, покрытие, ламинирование, литье под давлением, производство пены — вот некоторые из удобных процессов включения ПКМ в структуру.Несмотря на то, что пенополиуретаны были введены в различные композиты в качестве пассивных изоляторов, улавливание ПКМ или микроинкапсулированных ПКМ в пенополиуретанах подробно не изучалось [12].

В нашем исследовании мы стремились включить н-алканы, а именно н-гексадекан и н-октадекан, непосредственно в пенополиуретан (ПУ) в различных соотношениях, чтобы выяснить усиленную буферную функцию продуктов при изменении температуры. Затем тепловые свойства , микроструктура, химический состав и герметичность образцов пенополиуретана были изучены с помощью ДСК, калориметрической бомбы, СЭМ, ИК-Фурье-анализа и механических испытаний.2. Экспериментальная часть Эта экспериментальная работа посвящена изготовлению полиуретановых композитов, содержащих ПКМ, которые использовались в предыдущем исследовании. Значения энтальпии н-гексадекана и н-октадекана были получены при анализе методом ДСК и составили 185 Дж/г при температуре от 10 до 26°С и 234 Дж/г при температуре от 26 до 44°С соответственно [11]. Материалы, используемые в синтезе полиуретана, и добавленное содержание ПКМ приведены в таблицах 1 и 2 соответственно. Для производства пенополиуретанов смесь ТДИ и силикона сначала перемешивали при 200 об/мин при 20°С в течение 10 мин.При перемешивании последовательно добавляли сначала каталитическую смесь, а затем стехиметрическое количество полиола и РСМ. Полимеризация протекает в условиях постоянного перемешивания и кипячения с обратным холодильником в течение 8–10 мин. Наконец, 1 мл метиленхлорида и несколько капель воды в качестве пенообразователя и отвердителя добавляли в полимерную смесь для завершения реакции. Вспенивание происходило за счет бурной экзотермической реакции. В образце, включавшем Na2CO3·10х3O, тот же эффект продувки был достигнут без добавления избытка воды благодаря наличию молекул воды в гидратированной соли.Чтобы охарактеризовать термическое поведение образцов, приведенных в Таблице 2, анализы ДСК были проведены на Perkin-Elmer Pyris1. PU4 PU5 PU6 PU7

н-гексадекан н-гексадекан н-гексадекан и Na2 CO3 ·10h3 O н-гексадекан н-гексадекан н-октадекан и ПЭГ600 н-октадекан

1:5 1:2,5 1:1,6 1 :1 1:2 1:1,4

Н. Сарье, Э. Ондер / Thermochimica Acta 454 (2007) 90–98

ДСК в атмосфере азота. При проведении ДСК образцы нагревали в определенном интервале температур от 0 до 70 ◦ C со скоростью 10 ◦ C мин–1, что является обычным для анализа полимеров [13, 14]. Кроме того, теплоемкость сгорания некоторых образцов была измерена на калориметре с плоской рубашкой модели PARR 1341 EE, откалиброванном по бензойной кислоте, тогда как его водный эквивалент составляет 2426 кал ◦ C-1 (10,141 кДж ◦ C-1). Для определения химической структуры некоторых пенополиуретанов и их включений были получены спектры пропускания в инфракрасном диапазоне образцов, диспергированных в таблетках KBr, на инфракрасном спектрофотометре с преобразованием Фурье Perkin-Elmer в диапазоне волновых чисел 4000 и 450 см–1. .СЭМ-фотографии также были сделаны для объяснения структурных деталей пенопластов с помощью прибора SEM типа JSM 6335F NT. Характеристики утечки пеноматериалов PU4 и PU7 были исследованы с помощью разработанной процедуры испытаний на сжатие. Сначала взвешивали кусок фильтровальной бумаги грубой очистки, а затем помещали под образец пенопласта массой около 5,0 г. Система была сжата статической нагрузкой 12 кПа, используемой на испытателе на истирание Мартиндейла, в течение 150 мин при стандартных атмосферных условиях. Фильтровальную бумагу удаляли и снова взвешивали, чтобы проверить, нет ли какой-либо адсорбции парафина.Также был проведен микроскопический анализ для визуального сравнения. Затем те же образцы пены погружали в 100 мл дистиллированной воды и выдерживали в течение следующих 60 дней. После последующего отжима образцы надосадочной жидкости контролировали на предмет наличия в них какой-либо масляной фазы с помощью делительной воронки. 3. Результаты и обсуждение 3.1. Характеристика производимых пенополиуретанов, содержащих ПКМ или микрокапсулы ПКМ 3.1.1. Оценки спектров FT-IR Спектры FT-IR синтезированных пен, а именно PU4, PU7 и PU Control, представлены на рис.1–3. В таблице 3 приведены характеристики полос пропускания и относительных интенсивностей (T%) образцов. В спектре PU Control представлены все

отличительных полос полиуретанового полимера. Спектры экспериментальных групп сравнивают со спектрами PU Control. Полоса валентного колебания ОН при 3436–3350 см–1 связана со свободными группами h3O, –ОН несвязанного полиола или ОН-группами в структуре полимера. Его прочность практически одинакова для всех образцов. Интенсивность полос пропускания для Ch3 и образования цепи CH при 2972–2953 см-1 снижается для PU4 по сравнению с контрольной группой из-за разрыва цепей PU, вызванного добавлением PCM к структуре.Точно так же пики, относящиеся к CN и CO при 2273 и 1710 см-1, наблюдаемые в спектре контрольной группы, исчезают в спектрах PU4 и PU7. Это также указывает на незавершенность цепей ПУ, возникающую из-за добавления в структуру вторичного материала. Увеличение интенсивности пиков для Ch3 при 2953,9 и 2916,8 см–1 PU7 связано с захватом н-октадекана с 18 атомами углерода. На самом деле вновь образованные пики PU7 при 2871,4, 2849,7 и 1471,9 см-1 относятся к группам Ch4, Ch3, CH н-октадекана, которые имеют сильное относительное пропускание 31. 5, 61,5 и 42,5, не обнаруживаются в FT-IR спектре контрольной группы. Эти характерные пики свидетельствуют об успешном улавливании н-октадекана пенополиуретаном [15–17]. Точно так же полосы Ch4 и Ch3 с волновым числом 2853,4 и 1469,6 см-1 указывают на н-гексадекан, захваченный в PU4. 3.1.2. СЭМ-фотографии пенопластовых структур СЭМ-фотографии некоторых образцов ПУ представлены на рис. 4–7. Рис. 6–7 ясно иллюстрируют микроячейки, состоящие из некоторых мицелл ПКМ. Превосходная сотовая структура, полученная во время образования пены, сделала возможным улавливание значительного количества неподвижного воздуха, что привело к усилению пассивной изоляции.Хотя присутствие мицелл ПКМ в клетках можно легко различить, добавление ПКМ в структуру было не таким простым из-за бурной реакции пенообразования. Корпус на рис. 5 представляет собой полиуретановый композит, включающий н-октадекан и ПЭГ600. По-видимому, ПЭГ600 участвует в реакции полимеризации в виде креста

Рис. 1. ИК-Фурье-спектр контрольного ПУ.

N. Sarier, E. Onder / Thermochimica Acta 454 (2007) 90–98

Рис. 2. FT-IR спектр PU4.

Рис. 3. FT-IR спектр PU7.

Рис. 4. PU1, содержащий н-гексадекан: а – увеличение ×1000; 10,0 кВ и (б) увеличение ×10000; 10,0 кВ.

N. Sarier, E. Onder / Thermochimica Acta 454 (2007) 90–98

−OH –Ch3; –C–H –Ch3; –C–H –Ch4, Ch3 –Ch4, Ch4 –C–N –CO –CO –CO –CO –N–H; –C–N –Ch3 –C–H; –C–C –C–N –C–OH –C–O–C –Ch3; –C–H –Ch3; –C–H –Ch3; –C–H –Ch3; –C–H –Ch3; –C–H

Тип вибрации

Растяжение Растяжение; растяжка в кислоте Растяжка; растяжение в кислоте растяжение растяжение растяжение растяжение растяжение растяжение растяжение растяжение изгибание изгибание в плоскости растяжение растяжение вибрационное качание; выгнуть плоскость Раскачивание; выгнуть плоскость Раскачивание; выгнуть плоскость Раскачивание; выгнуть плоскость Раскачивание; Наклон самолета

Количество волн ν (CM-1)

3436-3350 2972-2953 2930-2916 2872-2853 2850 2273 1710 1648-1644 1605-1601 1549-1536 1472-1454 1413-1411 1222 1111–1096 934–927 871 813–810 755–754 718–701

связывающий агент, который приводит к образованию длинноцепочечной объемной структуры, окружающей молекулы н-октадекана. 3.1.3. Поведение при утечке Поведение при утечке образцов пенопласта является важным свойством, облегчающим производство, обращение и применение. В Таблице 4 обобщены результаты испытаний на утечку, проведенных для PU4 и PU7, где соотношение массы PCM к массе смеси PU составляет 1:1,4. Изменения массы фильтровальной бумаги, наблюдаемые после сжатия образцов статической нагрузкой 12 кПа в течение 150 мин, можно считать незначительными, что, вероятно, является следствием нестационарного влагообмена между воздухом и бумагой. Во время визуальной оценки под оптическим микроскопом на фильтровальной бумаге из вспененного PU4 было обнаружено лишь очень небольшое количество маслянистых пятен, а для PU7 масляных пятен не наблюдалось.После выдерживания образцов в воде в течение следующих 60 дней сравнивали надосадочную жидкость, оставшуюся в делительных воронках, и наблюдали капли масла на поверхности воды только для PU4. Это показывает, что долговечность изготовленных пеноматериалов может быть существенно сохранена.

T (%) PU Control

PU4

PU7

39.33.8 37.0 0 0 8.3 38.8 39.8 41.8 47.3 0 31.3 27.3 39.8 38.3 4.3 3.3 11.8 10.3 12.3

31,5 35,5 26 0 0 0 22 20.5 23.5 18 12.5 13 18.5 21,8 2,5 2,2 7,8 5 7,5

25,5 40,5 87,5 31,5 61,5 0 0 20 23 20 42,5 9,5 11,5 16 18 1 0 5,5 0 16,5

возможность материала PCM уменьшится. Например, для PU7, улавливающего н-октадекан, утечки ПКМ нет, что дает надежду на промышленное производство пенополиуретанов, содержащих ПКМ. С другой стороны, PU4, содержащий н-гексадекан, образовывал небольшую маслянистую фазу во время испытаний на утечку, вероятно, из-за относительно меньших молекул н-гексадекана, выделяющихся из сотовых ячеек.Тем не менее, эту трудность можно преодолеть за счет производства более прочных конструкций и доступных защитно-отделочных обработок на герметичность и возгораемость [18]. 3.2. Тепловые свойства пенополиуретанов 3.2.1. Результаты ДСК-анализа ДСК-анализ образцов пенопласта PU1–7 показал хорошо выполненные эндотермические изменения энтальпии при нагреве от 0 до 70 ◦ C со скоростью 10 ◦ C мин–1. Таблица 5 sum-

Рис. 5. PU6, содержащий н-октадекан и ПЭГ600: (а) увеличение ×5000; 10.0 кВ и (б) увеличение ×5000; 10,0 кВ.

N. Sarier, E. Onder / Thermochimica Acta 454 (2007) 90–98

Рис. 6. PU3, содержащий н-гексадекан и Na2CO3·10h3O: (а) увеличение ×20; 10,0 кВ, (б) увеличение ×500; 10,0 кВ и (в) увеличение ×10000; 10,0 кВ.

маркирует наблюдаемые интервалы фазовых переходов, а также значения H (Дж г-1). В каждом случае интервал фазового перехода изготовленного пенополиуретана в значительной степени совпадает с интервалом содержащегося парафина, как указано в предыдущем исследовании [11].Принимая во внимание значения энтальпии н-гексадекана и н-октадекана,

185 Дж/г в диапазоне от 10 до 26°С и 234 Дж/г в диапазоне от 26 до 44°С, соответственно, значения Н, особенно полученные для пен PU4–7 признаны замечательными с точки зрения их вклада в теплоемкость и динамическое терморегулирование конечного продукта.

Рис. 7. PU5, содержащий н-гексадекан: (а) увеличение ×500; 10,0 кВ, (б) увеличение ×20 000; 10,0 кВ и (в) увеличение ×30; 10,0 кВ.

Н.Sarier, E. Onder / Thermochimica Acta 454 (2007) 90–98

Final (G)

Изменение (%)

PU4 PU7

4.75 4,62

0.591 0.585

0.592 0.586

0,10 0,10

Микроскопическое наблюдение на фильтровальной бумаге (после 12 kpa Загрузка на 150 мин)

Фазы надосадочной жидкости в делительной воронке (после хранения образцов в воде в течение следующих 60 дней)

Несколько масляных пятен Нет масляного пятна

Несколько капель масла Нет масляной фазы

Таблица 5 Характеристики фазового перехода пенополиуретанов содержащие парафиновые воски Тип пены/с добавлением PCM

PU1 PU2 PU3 PU4 PU5 PU6 PU7

н-гексадекан, 1:5 н-гексадекан, 1:2.5 н-гексадекан и Na2CO3·10h3O, 1:1,6 н-гексадекан, 1:1,4 н-гексадекан, 1:1 н-октадекан и ПЭГ600, 1:2 н-октадекан, 1:1,4

Переходный интервал Начало T (◦ C)

End T (◦ C)

18. 3 18.7 17.116.2 14.5 29.0 27,8

29.0 21.9

22.9 21.4 20.6 22.4 20.6 46.7 36,0

пик T (◦ C)

H (J G-1)

21.1 Рис. 8 и 9 иллюстрируют изменения удельной энтальпии пенополиуретанов в единицах Дж г-1 (°С)-1.Удельная теплоемкость ПУ-контроля составила всего 0,32 Дж/г (°С)-1 при температуре от 5 до 55°С по сравнению с достаточно высокими значениями других пенополиуретанов, содержащих ПКМ. Кривые ДСК образцов пены ПУ4–7 представлены на рис. 10–13. В целом увеличение содержания добавленного ПКМ в полиуретановом пласте с 1:5 до 1:1 по массе повысило теплопоглощающую способность образца (см. рис. 8–9). С другой стороны, относительно небольшие изменения отношения массы ПКМ к массе смеси ПУ не вызывали существенной разницы в значениях Н (Дж г-1), т.е.е. для PU4 и PU5 (см. Таблицу 5 и Рис. 10 и 11). Однако эти результаты свидетельствуют о том, что н-гексадекан может эффективно внедряться в структуру ПУ, и этот процесс можно улучшить, если полностью контролировать условия полимеризации.

Рис. 9. Сравнение энтальпийных изменений пенополиуретанов (ПУ Контроль, ПУ6–7) в Дж г–1 ◦ С–1 при их нагреве до 70 ◦ С при 10 ◦ С мин–1.

Рис. 8. Сравнение изменения энтальпии пенополиуретанов (ПУ Контроль, ПУ1–5) в Дж г–1 ◦ С–1 при их нагреве до 70 ◦ С при 10 ◦ С мин–1.

Рис. 10. Кривая ДСК пены ПУ4, содержащей н-гексадекан, 1:1,4 по массе, при нагреве до 70 ◦ C со скоростью 10 ◦ C мин–1 (масса навески 15,0 мг).

N. Sarier, E. Onder / Thermochimica Acta 454 (2007) 90–98

Таблица 6 Теплоемкость воспламенения, измеренная с помощью калориметрической бомбы (Tinitial и Tfinal — внутренние температуры калориметра до и после воспламенения соответственно) Тип пены/добавленный ПКМ

Масса образца (г)

Начальная (◦ C)

Tконечная (◦ C)

Теплоемкость воспламенения (кал г-1 )

Теплоемкость воспламенения (Дж г-1) )

Hsample −Hcontrol (J g−1)

Hsample /Hcontrol (%)

PU Control PU4 PU7

0. 06 0.39 0.28

24.7 24 0003

24.7 24.3 25.2

24,8 25,5 26,1

4852 7526.8 814444

20281.4

20281.7

.1 34043.7 13762.4

0 11180.7 13762.4

100 155 168

N-HexadeCane N-OctadeCane

. Рис. 11. Кривая пены ПУ5, содержащей н-гексадекан, 1:1 по массе, нагрев до 70°С со скоростью 10°С мин-1 (масса навески 15,0 мг).

Изменение энтальпии пены PU3 с добавлением н-гексадекана и Na2CO3·10h3O, 1:1,6 по массе, показано на рис.8. При производстве этого типа композита было замечено, что карбонат натрия не проявлял никаких характеристик ПКМ и реагировал как вспенивающий агент только потому, что один моль соли содержит 10 молей кристаллической воды. Таким образом, при синтезе премикса ПУ, включающего примерно 50 % смеси ПКМ, полимеризация завершалась мгновенной экзотермической реакцией, и лишь небольшое количество н-гексадекана могло быть захвачено структурой пены (H = 3,4 Дж/г). График ДСК пены ПУ6, содержащей 50% смеси н-октадекана и ПЭГ600, на рис. 12, дали один пик и одно плечо при 31,7 и 38,8 ◦ C соответственно, что соответствует таковому для н-октадекана. Молекулы ПЭГ600 вероятно

Рис. 12. Кривая ДСК пены ПУ6, содержащей н-октадекан и ПЭГ600, 1:2 по массе, при нагреве до 70 ◦ C при 10 ◦ C мин–1 (масса навески 13,5 мг ).

участвует в реакции как мономер полиола и вносит свой вклад в развитие поперечных связей в структуре, но за счет этого не получено дальнейшего улучшения энтальпии плавления.Более того, интервал фазового перехода, по-видимому, удлиняется до 47 ◦ C. Возможно, это связано с тем, что часть молекул 1,3-пропандиола не вступала в реакцию при производстве пенополиуретана. Удельная теплоемкость 1,3-пропандиола при 320 К (47°С) составляет 201,211 Дж моль-1 К-1 или 2,644 Дж г-1 К-1 [19]. Таким образом, изменение энтальпии в последней части графика можно объяснить небольшим поглощением тепла свободным полиолом при повышении температуры окружающей среды. На фиг.13 показан результат ДСК пены PU7, которая содержит значительное количество н-октадекана. Полученное изменение энтальпии, 77,8 Дж/г, указывает на то, что пена будет обеспечивать хорошее динамическое свойство поглощения/выделения тепла в зависимости от изменений температуры окружающей среды в дополнение к ее высокой пассивной изоляционной характеристике. 3.2.2. Результаты экспериментов с калориметрической бомбой PU Control, были учтены пены, имеющие самые высокие энтальпии плавления в анализах DSC, PU4 и PU7, и их теплоемкость воспламенения была проверена с помощью калориметрической бомбы. В таблице 6 представлены теплоемкости отдельных образцов и их сравнение с теплоемкостью PU Control при их сжигании.Как видно из таблицы 6, кроме их энтальпий плавления, теплоемкость воспламенения PU4 и PU7 больше, чем у PU Control, на 155 и 168% соответственно. Эти результаты

Рис. 13. Кривая ДСК пены ПУ7, содержащей н-октадекан, 1:1,4 по массе, при нагреве до 70 ◦ C при 10 ◦ C мин–1 (масса навески 15,2 мг).

N. Sarier, E. Onder / Thermochimica Acta 454 (2007) 90–98

подтверждают, что существенное увеличение теплоемкости образцов пенополиуретана может быть достигнуто за счет процесса включения PCM. 4. Заключение На основе комплексных анализов FT-IR, SEM, DSC и калориметрической бомбы и испытаний на утечку мы показали, что тепловые характеристики пенополиуретанов могут быть изменены посредством добавления PCM во время полимеризационного синтеза. Было обнаружено, что микроструктура и химический состав экспериментальных образцов полиуретана явно отличаются от структуры контрольного полиуретана в анализе FT-IR, и было подтверждено, что они включают функциональные группы, указывающие на существование углеводородов с линейной цепью, например, н-гексадекан и н- октадекан.Фотографии SEM иллюстрируют мицеллы PCM, захваченные в ячейках идеальной сотовой структуры. Можно предположить, что пенополиуретаны, содержащие ПКМ, защищены от утечек, и это дает надежду на промышленное производство полиуретанов, содержащих ПКМ. Интервалы фазовых переходов на графиках ДСК, полученных для пенополиуретанов, содержащих ПКМ в различных соотношениях, все совпадают с таковыми для н-гексадекана и н-октадекана, а наблюдаемые изменения энтальпии значительны для образцов, где отношения ПКМ к полимерной смеси относительно высоки. , скажем 1:1.4 и 1:1 по массе. Теплоемкость, измеренная в экспериментах с калориметрической бомбой, также подтверждает повышенную теплоемкость образцов. Принимая во внимание эти результаты испытаний, мы пришли к выводу, что образец PU7, содержащий значительное количество ноктадекана, показал удовлетворительные эксплуатационные характеристики по всем параметрам и подходит по термическим, структурным и прочностным характеристикам для дальнейшего промышленного применения. Образец PU4, содержащий значительное количество н-гексадекана, является еще одним замечательным образцом, обеспечивающим хорошие термические и структурные характеристики, а небольшая проблема с утечкой может быть устранена за счет хорошо организованных условий процесса и/или некоторых доступных защитных покрытий.В заключение можно сказать, что пенополиуретаны могут быть разработаны как теплоизоляторы с улучшенной буферной функцией от изменений температуры. Благодарности Мы хотели бы поблагодарить Совет по научным и техническим исследованиям Турции (TUBITAK) за финансовую поддержку этого исследования (Код проекта: TUBITAK MISAG 238). Мы также признательны представителям Perkin-Elmer в Турции за их помощь в наших измерениях ДСК.

Ссылки [1] Г.Р. Петрелла, Каталитическая композиция реакции продувки, обеспечивающая раскрытие ячеек образующегося пенополиуретана, У.Патент S 5,039,713 (1991), доступен по адресу: http://www.freepatentsonline.com/5039713.html. [2] Д.К. Крюгер, Л.Д. Кристман, Х.А. Ротакер, Б.Т. Ли, Жесткие пенополиуретаны, содержащие соли лития, для энергопоглощающих применений, патент США 5,258,416 (1993), доступно на http://www. freepatentssonline.com/5258416.html. [3] Y. Tamano, M. Ishida, S. Okuzono, Аминовый катализатор для производства полиуретана и способ получения полиуретана, патент США 5,374,666 (1994), доступно на http://patft.uspto.gov/. [4] Х. Сеянаги, И. Каору, К. Огава, Т. Масуи, К. Оно, Способ производства пенополиуретана, патент США 7 098 255 (2006 г.), доступно на http://patft.uspto.gov/. [5] C. Beck, J. Wagner, H. Ehbing, Полиуретановая пена, патент США. 20050043425 (2005 г.), доступно по адресу http://www.freepatentsonline.com/20050043425.html. [6] А. Демхартер, Жесткий пенополиуретан: проверенный теплоизоляционный материал, Криогеника 38 (1998) 113–117. [7] К. Саэки, Х. Мацукава, М. Сатомура, Метод приготовления микрокапсул, У.Патент С. 4 251 386 (1981 г.), доступен по адресу http://patft.uspto.gov/. [8] Б. Залба, Дж. Марин, Л. Ф. Кабеса, Х. Мелинг, Обзор накопления тепловой энергии с фазовым переходом: материалы, анализ теплопередачи и приложения, Appl. Терм. англ. 23 (2003) 251–283. [9] М.Х. Хартманн, Стабильные материалы с фазовым переходом для использования в терморегулирующих синтетических волокнах, тканях и текстиле, патент США 6,689,466 (2004 г.), доступен на http://patft.uspto.gov/. [10 УТРА. Худхаир, М.М. Фарид, Обзор энергосбережения в зданиях с аккумулированием тепла за счет скрытого тепла с использованием материалов с фазовым переходом, Energy Conversion Manag.45 (2004) 263–275. [11] Н. Сарье, Э. Ондер, Производство микроинкапсулированных материалов с фазовым переходом, пригодных для создания термически улучшенных тканей, Thermochim. Acta 452 (2007) 149–160. [12] Р.Л. Эверитт, П.Р. Харрисон, Р.В. Онуфрак, Энергопоглощающий, водопроницаемый, жесткий пенополиуретан, патент США 6,028,122 (2000), доступен на сайте http://www.freepatentsonline.com/6028122.html. [13] С. Жиро, С. Бурбигота, М. Рочерья, И. Вромана, Л. Тигзертб, Р. Делобельк, Ф. Путч, Огнестойкая полимочевина с микрокапсулированным фосфатом аммония для текстильного покрытия, Полим.Деград. Удар. 88 (2005) 106–113. [14] Х.-Х. Чжан, Ю.-Ф. Фан, Х.-М. Тао, К.-Л. Йик, Кристаллизация и предотвращение переохлаждения микроинкапсулированных н-алканов, J. Colloid Interface Sci. 281 (2) (2005) 299–306. [15] Д. Сайхи, И. Вроман, С. Жиро, С. Бурбиго, Микрокапсулирование фосфата аммония с полиуретановой оболочкой, часть I: метод коацервации, Реаг. Функц. Полим. 64 (2005) 127–138. [16] Р. Ян, Х. Сюй, Ю. Чжан, Получение, физические свойства и теплофизические свойства суспензии микрокапсул с фазовым переходом и эмульсии с фазовым переходом, Sol.Энергия Матер. Сол. Ячейки 80 (2003) 405–416. [17] К. Чой, Г. Чо, П. Ким, К. Чо, Термическое хранение/высвобождение и механические свойства материалов с фазовым переходом на полиэфирных тканях, Textile Res. Журнал 74 (4) (2004) 292–297. [18] С.С. Симпсон, Пенополиуретановая композиция и способ ее изготовления, патент США 6,803,495 (2004), доступен на http://patft.uspto.gov/. [19] В. Шатикян, Г. Зискинд, Р. Летан, Численное исследование радиатора на основе ПКМ с внутренними ребрами, Межд. J. Тепломассообмен 48 (2005) 3689–3706.

Использование остатков биодизеля для теплоизоляции пенополиуретанов на биологической основе

В данном исследовании были получены и охарактеризованы коммерческие пенополиуретаны и пенополиуретаны на биологической основе. В качестве полиолов использовали коммерческий полиэфирполиол, сырой глицерин, не содержащий метанола сырой глицерин и чистый глицерин. Сырой глицерин является побочным продуктом производства биодизеля и своего рода остатком биотоплива. Смеси полиолов готовили путем смешивания типов глицерина и коммерческого полиола в различных количествах: 10% масс., 30% масс., 50% масс. и 80% масс.Все типы смесей полиолов реагировали с полимерными дифенилметандиизоцианатами (ПМДИ) для производства жестких пенопластов. Термические свойства пенополиуретанов исследуют с помощью термогравиметрического анализа (ТГА) и испытаний на теплопроводность. Структуры пенополиуретанов исследовали с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR). Изменения морфологии пены исследовали с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Механические свойства пенополиуретанов определяли испытаниями на сжатие.Это исследование определяет критические аспекты образования полиуретановой пены при использовании различных полиолов и, кроме того, предлагает новые способы использования сырого глицерина и сырого глицерина, не содержащего метанола, которые являются побочными продуктами биодизельной промышленности.

1. Введение

Полиуретаны (ПУ), относящиеся к семейству полимеров, были впервые исследованы Отто Байером [1]. Полиуретаны, также называемые уретанами, характеризуются уретановой связью:

Связь образуется в результате реакции органических изоцианатных групп с гидроксильными группами, называемыми полиолами, как показано модельной реакцией:

Полиуретаны классифицируются на пять групп: CASE (покрытия, клеи, герметики и эластомеры), синтетические кожи, биомедицинские, термопластичные полиуретаны (ТПУ) и пены [2–25].

Пенополиуретан является крупнейшим сегментом пенопластовой промышленности. Пенополиуретаны представляют собой блок-полимеры, которые получают реакцией полиолов с диизоцианатами в присутствии катализаторов, поверхностно-активных веществ и пенообразователей. Характеристики пенополиуретанов изменяются в зависимости от свойств реагентов, таких как молекулярная масса и функциональность полиолов [26]. По этим свойствам пенополиуретаны делятся на две категории: эластичные и жесткие пенопласты.

Жесткие пенополиуретаны готовятся при температуре окружающей среды без нагревания, состоят из большого процента закрытых ячеек и обладают уникальными характеристиками. Они используются в качестве теплоизоляционных изделий для экономии энергии на земле, таких как холодильники, морозильники, авторефрижераторы, рефрижераторные контейнеры, холодильные склады, строительство, химические и нефтехимические заводы, водонагреватели, переносные холодильники и изоляционные бутылки [27]. ].

В последние годы использование полиола на биологической основе резко возросло в полиуретановой промышленности, и появляется множество коммерческих приложений.Исследователи сосредоточены на полиолах на растительной основе для возобновляемых ресурсов. Масла извлекают из различных растений и превращают в полиолы с помощью определенных реакций [28–34]. Обычно используются два типа полиолов: касторовое масло и соевый полиол [35]. Полиуретаны на основе соевого полиола ограничены, поскольку они имеют более низкие механические свойства и запах, возникающий во время обработки. Есть некоторые исследования по усилению полиуретанов на биологической основе для преодоления низких механических свойств стекловолокном и натуральными волокнами, такими как лигнин.Были проведены некоторые исследования по синтезу полиуретанов из лигнина с целью использования лигнина и получения экологически чистых материалов [36].

Биодизель является альтернативным и возобновляемым топливом для дизельных двигателей, нетоксичным и биоразлагаемым. Он также используется непосредственно в большинстве дизельных двигателей, не требуя значительных модификаций двигателя [37]. Биодизель получают реакцией переэтерификации с жиром или маслом и спиртом, этанолом или метанолом в присутствии катализатора, такого как гидроксид калия (КОН) или гидроксид натрия (NaOH).Продуктом реакции являются метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК), известные как биодизель, и сырой глицерин, являющийся побочным продуктом [37, 38].

Неочищенный глицерин представляет собой раствор, который включает глицерин (чистота 50–60%), метанол, катализатор, мыло, соль и воду. Во-первых, из сырого глицерина удаляют метанол для повторного использования в производстве. Из не содержащего метанола сырого глицерина (чистота 80–90 %) другие компоненты отделяют с помощью некоторых методов очистки и, наконец, получают чистый глицерин [39–44].

В этом исследовании остатки биодизельного топлива, такие как сырой глицерин, не содержащий метанола сырой глицерин и чистый глицерин, использовались в составе полиэфирполиола в различных процентных соотношениях. Влияние добавления глицерина к полиэфирполиолу на свойства пенополиуретанов и структуру исследовали с помощью измерений теплопроводности, испытаний на сжатие, инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR), термогравиметрического анализа (ТГА) и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Это исследование продемонстрировало критические аспекты образования полиуретановой пены при использовании различных смесей полиолов и, кроме того, предлагает новые способы использования неочищенного глицерина, неочищенного глицерина без метанола и чистого глицерина, которые являются побочными продуктами биодизельной промышленности.

2. Экспериментальный

2.1. Материалы

Четыре различных типа пенополиуретанов были приготовлены методом одностадийного вспенивания путем вспенивания в чашке. Полиэфирполиол, сырой глицерин, не содержащий метанола сырой глицерин, чистый глицерин и ПМДИ являются основным сырьем. Другими добавками для приготовления ППУ являются два типа катализаторов, поверхностно-активное вещество и чистая вода в качестве пенообразователя. Полиэфирполиол (CPP) был предоставлен Oltchim S.A. (Valcea, Румыния) с гидроксильным числом 400 мг KOH/г и значением функциональности 4.5. Имеет коммерческое наименование Петол ПС 400-4Г.

Неочищенный глицерин (CG) и не содержащий метанола неочищенный глицерин (MFCG) были получены от DB Agriculture Energy Co. (Измир, Турция) с рассчитанным гидроксильным числом (ASTM D 4274-05, Метод испытаний B) как 1850 мг KOH/ г и 1770 мг КОН/г соответственно. Неочищенный глицерин содержит примерно 50,0 % глицерина, 25,0 % воды, 16,5 % метанола, 5,0 % мыла, 3,0 % гидроксида натрия и 0,5 % соли. Не содержащий метанола сырой глицерин включает 84,8% глицерина, 7,7% воды, 4.5% мыла, 2,3% гидроксида натрия, 0,5% соли и 0,2% метанола. Это содержание было измерено с помощью масс-спектроскопии газовой хроматографии в свободном пространстве (HS-GCMS), системы Agilent Technologies 7697A Headspace 7890A GC.

Чистый глицерин был предоставлен Akdeniz Kimya A.S. (Измир, Турция) с рассчитанным гидроксильным числом (ASTM D 4274-05, метод испытаний B) равным 1865 мг КОН/г.

Полимерный МДИ (ПМДИ) был получен от Bayer Material Science AG (Леверкузен, Германия) с содержанием NCO 31,5%.Коммерческое название ПМДИ — Desmodur 44V20L.

В этом исследовании использовались два типа катализаторов на основе третичных аминов; пентаметилдиэтилентриамин и N,N-диметилциклогексиламин получены от Evonik Industries AG (Эссен, Германия). Их коммерческие названия — Tegoamin PMDETA и Tegoamin DMCHA соответственно.

Силиконовое поверхностно-активное вещество было получено от Air Products Chemicals (Гамбург, Германия) и имеет коммерческое название Dabco DC193. Химические формулы катализаторов приведены на схеме 1.

В качестве пенообразователя в этом исследовании использовалась вода. Для всех образцов количество воды было одинаковым, хотя сырой глицерин и не содержащий метанола сырой глицерин включают воду. Реакция вспенивания является экзотермической, и избыточное количество воды испаряется. В случае ХГ в ходе реакции также испаряется метанол. Эти испарения были нежелательными газовыми образованиями для данного исследования.

2.2. Приготовление полиуретановых пен

Полиуретановая пена с CPP была приготовлена путем смешивания примерно 100 % по массе полиэфирполиола, 1 % по массе поверхностно-активного вещества, 0.4 масс.% катализатора, 0,4 масс.% сокатализатора и 2,5 масс.% воды в начале формирования предварительной смеси. Затем добавляли ПМДИ, около 102% масс., при комнатной температуре при перемешивании для протекания реакции. Индекс 1 подходит для систем растворителей. Для составов на водной основе рекомендуется индекс выше 1 из-за конкурирующей реакции диизоцианата и воды. В данном исследовании в качестве пенообразователя использовалась вода. В реакции мы предположили, что если количество полиола равно 100, количество диизоцианата равно 102 из-за того, что количество воды составляет около 2 мас.%.Молекулярное отношение изоцианата к гидроксильным группам (соотношение NCO/OH) рассчитывали по этим уравнениям, приведенным выше, и поддерживали на уровне 1,08 для всех образцов (таблица 1). Это отношение также было больше 1. Кроме того, более высокое индексирование будет способствовать более высокой степени сшивания, более высокой прочности и лучшей химической стойкости.

8 90%

9068 0

4

	полиэфир Полиол	100%	100%	90%, 70%, 50%, 20%	90%, 70%, 50%, 20%	90 %, 70 %, 50 %, 20 %
		Глицерин		10 %, 30 %, 50 %, 80 %	10 %, 30 %, 7 30 30 10, 679 9 9 %, 50%, 80%
		1%	1%	2%	2%	1,5%	1%
		0,4%	0,4%	0,4%	0 , 4%	0,4%	0,4%
		0,4%	0,4%	0,4%	0,4%	0,4%	0,4%
Вода		2,5%	2,5%	2,5%	2,5%


Diiсоцианат	NCO / OH Соотношение	1,08	1 08	1 08	1,08

Смешивание скорости	оборотов в минуту	1500	+1000	1500	1500

Время замешивания	(ы)	12	8	12	15

Номер OH записывается в TDS, а для CPP номер OH равен 400.

% Содержание NCO указано в TDS, а для PMDI содержание NCO составляет 31,5%.

Числа ОН других образцов, которые представляли собой смесь типов CPP и глицерина, рассчитывали по следующему уравнению: 10%, 70%-30%, 50%-50% и 20%-80% соответственно. Затем к смеси полиолов добавляли 2% поверхностно-активного вещества, 0,4% катализатора, 0,4% сокатализатора и 2,5% воды. Для этих образцов количество поверхностно-активного вещества было выше, чем для других, из-за содержания метанола.Нежелательный газ возникал во время реакции и повреждал закрытые ячейки. Поверхностно-активное вещество защищает клетки, чтобы они были стабильными. После формирования премикса добавляли ПМДИ при том же соотношении NCO/OH, что и коммерческий ППУ, и в расчетных количествах.

Третий тип пенополиуретанов с MFCG был приготовлен путем смешивания полиэфирполиола и не содержащего метанол глицерина в различных количествах: 90%-10%, 70%-30%, 50%-50% и 20%-80%. , соответственно. Затем к смеси полиолов добавляли 1,5% поверхностно-активного вещества, 0,4% катализатора, 0,4% сокатализатора и 2,5% воды.Для этих образцов количество ПАВ было выше, чем для образцов CPP и PG из-за наличия примесей. Поверхностно-активное вещество поддерживает стабильность клеток. После формирования премикса добавляли ПМДИ при том же соотношении NCO/OH, что и коммерческий ППУ, и в расчетных количествах.

Последний тип пенополиуретанов с PG был приготовлен путем смешивания полиэфирполиола и чистого глицерина в различных количествах: 90%-10%, 70%-30%, 50%-50% и 20%-80%, соответственно. Затем 1 % поверхностно-активного вещества, 0,4 % катализатора, 0,4 % сокатализатора и 2.К смеси полиолов добавляли 5% воды. После формирования премикса добавляли ПМДИ при том же соотношении NCO/OH, что и коммерческий ППУ, и в расчетных количествах.

Все образцы были смешаны с помощью механического смесителя (Velp Scientifica, верхнеприводная мешалка, 0–2000 об/мин) при 1500 об/мин в течение примерно 12 секунд со скоростью перемешивания неочищенного глицерина 1000 об/мин из-за быстрого вспенивания вследствие присутствия метанола. Время смешивания отличалось друг от друга, так как время образования пены у них разное.

2.3. Методы

2.3.1. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) Анализ

FTIR-анализ был проведен с помощью Thermo Scientific, Nicolet iS5 FT-IR Spectrometer (режим ATR) с диапазоном сканирования 4000 и 400 см ⁻¹ для исследования структуры полиуретана и определения наличия любой свободный NCO в пенополиуретанах. Во-первых, FTIR-графики всех образцов были построены в Excel один за другим. Пиковые интенсивности были записаны на графиках. Затем графики были объединены по типам глицерина.

2.3.2. Механические свойства: Испытание на сжатие

Прочность на сжатие пенополиуретанов измерялась в соответствии со стандартом BS EN ISO 844:2009. Размеры образцов представляли собой прямую призму 50 × 50 × 50 мм. По этому методу при деформации 10 % максимальное значение прочности на сжатие образцов измеряли на испытательной машине Shimadzu AGS-X 5 kN.

2.3.3. Сканирующая электронная микроскопия (SEM)

Сканирующая электронная микроскопия, Quanta 400F Field Emission SEM, использовалась при 20 кВ.Образцы были покрыты золотом, чтобы иметь проводящие образцы для измерения и избежать зарядки.

2.3.4. Теплопроводность

Теплопроводность образцов измеряли с помощью анализатора теплопроводности C-Therm TCi. Каждый образец измеряли пять раз, чтобы найти среднее значение при 30°C. Все образцы с гладкой поверхностью высотой 1,5 см и диаметром 7 см (в форме круга) были измерены с получением однородных результатов.

2.3.5. Термогравиметрический анализ (ТГА)

Perkin Elmer Diamond TG/DTA использовали для анализа ТГА.Измерения проводились от 30°С до 630°С со скоростью нагрева 10°С/мин в атмосфере азота при атмосферном давлении. Анализ использовали для определения содержания твердого вещества, оставшегося после нагревания полимера до 630°С. Масса образцов составляла от 3 до 7 мг.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR)

FTIR использовали для исследования изменений полимеризации полиуретана с использованием различных типов глицерина и различных количеств.Полоса поглощения изоцианата (колебание -NCO) соответствует 2270 см ^-1 . Это поглощение можно использовать для мониторинга превращения изоцианатных групп во время полимеризации. В диапазоне 3380-3360 см ^-1 преобладает валентное колебание -NH с водородной связью, связанное с уретановой группой. Растяжение -ОН также происходит при 3600 и 3300 см ^-1 . Однако вибрация O-H больше, чем вибрация NH. Все результаты были более узкими, поэтому пики рассматривались как колебания NH.Другой важной вибрацией является уретановая (-C=O) вибрация, соответствующая 1720 см ^-1 (карбонильная область). Во-первых, FTIR-графики всех образцов были построены в Excel один за другим. Пиковые интенсивности были записаны на графиках. Затем графики были объединены по типам глицерина.

На рис. 1 видно, что пики вибрации -NCO не учитываются при 2270 см ⁻¹ и из-за этого пик CPP выше, чем у образцов CG. Это означает, что при полимеризации нет избытка изоцианата.И затем, для вибрации уретана CG-10 имеет максимальное значение, которое составляет 7,87 × 10 ^-2 по сравнению с другими пенами. Этот тип ППУ также имеет максимальные значения валентных колебаний -NH примерно при 3400–3300 см ^-1 . CG-30 имеет аналогичные значения CG-10, 1,59 × 10 ⁻² и 1,58 × 10 ⁻² . Для этих образцов значения вибрации растяжения -NH и вибрации уретана уменьшаются с увеличением содержания CG из-за содержания метанола. Нежелательный газ возник во время процесса и вызвал повреждение сшивающей структуры.

Вибрационные пики -NCO одинаковы для всех образцов, содержащих не содержащий метанола сырой глицерин, и ниже, чем у коммерческого, CPP. Это означает, что при полимеризации присутствует небольшое количество избыточного изоцианата. Для вибрации уретана MFCG-30 и MFCG-80 имеют максимальные значения по сравнению с другими пенами, соответственно, 9,21×10 ^-2 и 5,45×10 ^-2 . С другой стороны, для растяжения -NH MFCG-80, 5,91 × 10 ⁻², имеет более высокое значение, чем MFCG-30, 2,59 × 10 ⁻² (рис. 2).Ожидается, что вибрация уретана и растяжение -NH увеличиваются с увеличением содержания MFCG, но результаты показали, что этого не произошло. Вибрация уретана уменьшается, а растяжение -NH увеличивается с увеличением содержания MFCG. Это может быть результатом неправильного перемешивания механическим миксером.

На рисунке 3 пики вибрации -NCO показаны на 2270 см ^-1 , а PG-30 (2,71 × 10 ^-2 ) имеет максимальные значения. Во время полимеризации имеется избыток изоцианата.Это может быть ошибка микширования. Кроме того, для уретана вибрация ПГ-80 имеет максимальные значения, 12,9×10 ^-2 , по сравнению с другими пенами. PG-50 (9,32 × 10 ⁻² ) также имеет значения, близкие к PG-80. Эти количества ППУ имеют также максимальные значения для валентных колебаний -NH, PG-80 и PG-10, 4,12×10 ^-2 и 2,32×10 ^-2 соответственно. И значения растяжения -NH, и значения вибрации уретана увеличиваются с увеличением содержания PG; это также ожидается для чистоты глицерина.

Араужо и др. (2005) изучали гибкие пенополиуретаны с использованием биосмолы, полученной путем перегонки смолы, полученной при производстве древесного угля Eucalyptus [45]. В результатах FTIR гидроксильная связь перекрывается со связями -NH при 3350 см ^-1, поэтому ОН-группы биосмолы не вступают в реакцию из-за их низкой доступности. С другой стороны, в результатах ИК-Фурье для всех образцов (сырой глицерин, неочищенный глицерин без метанола и чистый глицерин) колебания -NH ниже, поэтому непрореагировавшие группы ОН отсутствуют.
Пищик и др. (2012) исследовали приготовление жестких полиуретан-полиглицериновых нанокомпозитных пен [46]. Полиэфирполиол и полиглицерин смешивали в различных соотношениях (35% и 70%). На FTIR-графиках при 2850 и 2924 см ^-1 более высокие пики соответствуют концевым колебаниям связей C-H из групп CH ₂ в алифатических цепях. Более высокая интенсивность этих полос может быть связана с более высоким содержанием полиглицерина. Однако для графиков всех образцов, которые были приготовлены с сырым глицерином, сырым глицерином без метанола и чистым глицерином, интенсивность этих полос уменьшается с увеличением количества типов глицерина из-за более простой структуры по сравнению с глицерином.
Результаты FTIR дали общую информацию о химическом связывании пен. Все пики, колебания -NCO, уретана и -NH также показаны в спектрах. По результатам КГ-10, КГ-30, МФКГ-80, МФКГ-30, ПГ-80 и ПГ-10 аналогичны ХПП.
3.2. Механические свойства: испытание на сжатие
Испытание на сжатие определяет поведение материалов при разрушающих нагрузках. Образец сжимают и фиксируют деформацию при различных нагрузках. Напряжение сжатия и деформация изображаются в виде диаграммы напряжения и деформации.
Прочность на сжатие пенополиуретанов измерялась в соответствии со стандартом BS EN ISO 844:2009. Прочность на сжатие пенополиуретанов сильно зависит от их кажущейся плотности. В этом методе кажущаяся плотность не измеряется; важны только размеры. Размеры образцов представляли собой прямую призму 50 × 50 × 50 мм. Направление сжатия было противоположно направлению подъема пены.
Результаты теста сжатия приведены в таблице 2.
0
9094 9
7
Прочность на компрессию [MPA]
CG-10 0, 16973 ± 0,01
CG-30 0,17802 ± 0,02
CG-50 0,13696 ± 0,01
CG-80 0,10835 ± 0,02
MFCG-10 0,10038 ± 0,01
MFCG-30 0,11013 ± 0,01
MFCG-50 0 , 15761 ± 0,01
MFCG-80 0,20306 ± 0,03
PG-10 0,16180 ± 0,05
PG-30 0,18440 ± 0,03
ПГ-50 0,18965 ± 0,04
pg-80 0,24522 ± 0,05
0,13000 ± 0,02
увеличивается с увеличением содержания глицерина как для образцов PG, так и для MFCG, поскольку чистота глицерина была выше, а количество закрытых ячеек увеличивалось.Однако значения прочности на сжатие снижались с увеличением содержания глицерина до CG-30; по результатам FTIR (рис. 1) вибрация уретана максимальна. Из-за неправильной формы ячеек, которые показаны на фотографиях СЭМ (рис. 4), более высокого содержания СО ₂ и газообразования при приготовлении ППУ образцы КГ слабее остальных. Для всех образцов прочность на сжатие и жесткость пен увеличивались с увеличением чистоты глицерина. Эти результаты очень важны для использования типов глицерина, особенно неочищенного глицерина (CG) и неочищенного глицерина, не содержащего метанола (MFCG).
Златанич и др. (2004) синтезировали полиолы на основе среднеолеиновых масел подсолнечника, канолы, сои, подсолнечника, кукурузы и льна [47]. Они определили, что механическая прочность увеличивается с увеличением гидроксильного числа полиолов. В этом исследовании гидроксильное число также увеличивается с увеличением чистоты глицерина. Следовательно, прочность на сжатие увеличивается.
Луо и др. (2013) исследовали жесткие пенополиуретаны из биополиолов, приготовленные с использованием сырого глицерина (22,9% глицерина, 10,9% метанола) [48].Прочность на сжатие ППУ определена как 0,1845 МПа; это выше, чем у коммерческого ППУ. С другой стороны, это значение меньше, чем PG-50 и PG-80 и MFCG-80. Кроме того, степень сжатия выше, чем у всех образцов с ЗГ, поэтому содержание метанола составляет 16,5%, а сырой глицерин реагировал с серной кислотой при производстве биополиолов. В результате этого прочность на сжатие жесткого пенополиуретана, полученного из биополиолов с МПКГ, будет выше.
Данг и др.(2016) использовали отработанное кулинарное масло и бытовые ПЭТ-бутылки в производстве биодизеля и жестких пенополиуретанов [44]. Значения прочности на сжатие определяли от 0,2359 до 0,2999 МПа при увеличении содержания сырого глицерина. В данном исследовании была измерена прочность образцов на сжатие от 0,10038 до 0,20306 МПа для MFCG и от 0,1618 до 0,24522 МПа для PG. Эти результаты также показали, что значения сжатия увеличиваются с увеличением содержания глицерина. Однако для образцов КГ были исследованы значения прочности на сжатие от 0,16973 до 0,10835 МПа.После CG-30 прочность на сжатие снизилась. Это можно объяснить повышенным содержанием метанола в сыром глицерине. При приготовлении образца ППУ с КГ газообразование происходило за счет метанола, кроме СО ₂ . Это газообразование повлияло на структуру образцов КГ.
3.3. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ)
Пенную изоляцию можно разделить на два типа: с закрытыми порами и с открытыми порами. Во-первых, пенопласты с закрытыми порами намного плотнее, чем пенопласты с открытыми порами.Они имеют более мелкую, более компактную ячеистую структуру, заполненную инертным газом. Они обладают лучшей изоляцией из-за этого сопротивления, а также более устойчивы к разложению или проникновению воды, включая накопление влаги. Влага может в конечном итоге привлекать бактерии, способствующие росту плесени, которая может разъедать древесину и нарушать структурную целостность. Эта прочность не только помогает изолировать здания и технику, но также может укреплять стены, на которые она наносится. Другой тип пены — это пена с открытыми порами, где ячейки не полностью закрыты.Установка аналогична установке закрытых ячеек, но эффекты другие, не обеспечивается какой-либо барьер для водяного пара и более низкие диапазоны частот шума. Его уровень термостойкости ниже, что может привести к нарушению изоляции при экстремальных температурах.
На микрофотографиях показаны размеры и формы пенопласта. Близость клеточной структуры подтверждается морфологическим анализом, выполненным с помощью СЭМ на рисунках 4, 5 и 6 с увеличением в 50, 250 и 500 раз соответственно. Структура CPP компактна и завершена.Для образцов с CG ППУ имеет много фрагментов, внутренняя структура сильно повреждена, а размер ячеек составляет от 125 мкм мкм до 290 мкм мкм. Для образцов с MFCG размеры клеток измеряются между 125 мкм мкм и 300 мкм мкм. Кроме того, для образцов с ПГ размеры ячеек составляют от 85 μ мкм до 200 μ мкм. Согласно CPP, размер ячейки которого составляет от 180 μ мкм до 375 μ мкм, все образцы лучше подходят для изоляции.Однако для всех типов глицерина можно наблюдать, что плотная клеточная структура повреждается при увеличении содержания глицерина в коммерческом полиэфирполиоле. Гидроксильные числа глицеринов в 3,5 раза больше, чем у коммерческого полиола. Следовательно, время смешивания и время взбивания также больше. Имеются повреждения в структуре закрытых ячеек из-за содержания глицерина. Ху и Ли также определили, что ППУ имеет более длительное время кремообразования из-за высокого гидроксильного числа полиолов [42]. Затем Данг и др.(2016) исследовали, что время крема увеличивается с увеличением количества неочищенного глицерина [44]. Они также подчеркнули, что глицерин вызывает вторичные гидроксильные группы и увеличивает вязкость и гидроксильное число полиолов. Кроме того, время крема увеличивалось с увеличением необходимого количества PMDI в том же показателе.
Септевани и др. (2015) произвели жесткий пенополиуретан с использованием полиэфирполиола и полиэфирполиола на основе пальмоядрового масла [49]. Они приготовили ППУ с различным содержанием полиола на основе пальмового масла (10%, 20%, 30% и 50%) и определили средний диаметр ячейки как 448, 480, 739 и 748 мкм м соответственно.В этом исследовании диаметр закрытых ячеек для всех образцов (CG, MFCG и PG) был меньше, чем у других образцов, изготовленных из полиола на основе пальмового масла.
Свойства жидких продуктов из коры, зараженной горным сосновым жуком, которые применялись в качестве полиолов, и полученных пенополиуретанов, содержащих кору, были исследованы Zhao et al. (2012) [43]. Пенополиуретаны были приготовлены при различных соотношениях сжиженная кора/ПМДИ. Они определяли менее однородную ячеистую и более искаженную замкнуто-ячеистую структуру с увеличением коэффициента.В этом исследовании закрытые клеточные структуры также были искажены при увеличении содержания глицерина.
3.4. Теплопроводность
Теплопроводность является одним из наиболее важных свойств изоляционных материалов. Лучшие изоляционные материалы имеют самую низкую теплопроводность. Сухой застойный газ является одним из лучших изоляционных материалов. Изоляционные свойства имеющихся в продаже изоляционных материалов определяются количеством газа, удерживаемого внутри материала, и количеством газовых карманов.Следовательно, чем больше количество ячеек и меньше размер, тем ниже теплопроводность такого теплоизоляционного материала. Эти ячейки не должны быть связаны между собой, так как это обеспечит конвекцию тепла.
ППУ эффективен как изолятор, так как имеет высокую долю (почти 90%) не связанных замкнутых микроячеек, заполненных инертным газом. В этом проекте инертный газ — углекислый газ. Значения теплопроводности измеряются с помощью устройства, в котором используется односторонний межфазный датчик отражения тепла, который прикладывает к образцу мгновенный постоянный источник тепла.
Теплопроводность также зависит от кажущейся плотности пены. Однако кажущаяся плотность образцов во время этого исследования не измерялась. Поэтому сравнение не проводилось. Значения теплопроводности сравнивались только с размером и формой ячеек, фотографиями СЭМ.
Структуры ячеек на рисунках 4, 5 и 6 для всех типов глицерина при соотношении компонентов смеси 10% аналогичны имеющимся в продаже. Количество неповрежденных закрытых ячеек увеличивается с чистотой, поэтому неожиданное газообразование уменьшается.В результате этого теплопроводность уменьшается с большим количеством ячеек и меньшим размером ячеек.
На рисунке 7 показаны значения теплопроводности для всех образцов. ПГ-10 имеет минимальное значение 0,028 Вт/м·К. Снимки СЭМ подтвердили, что такой ППУ близок к коммерческому. Во-вторых, теплопроводность КГ-30 составляет 0,029 Вт/м·К. Эти два типа ППУ близки к коммерческому. Наконец, четыре других образца имеют такое же значение теплопроводности, как и коммерческий пенополиуретан, 0,030 Вт/м·К, MFCG-10 и MFCG-50 и CG-10 и PG-30.

Ардуини-Шустер и др. (2015) исследовали экспериментальную характеристику и теоретическое моделирование теплопроводности пен [50]. Были изучены две разные пены: экструдированный пенополистирол (XPS) и пенополиуретан (PUF). Измеренные значения теплопроводности для XPS и PUF составили 0,0331 ± 0,0017 и 0,0267 ± 0,0013 Вт/м·К соответственно. Эти значения представляют собой суммарные значения теплопроводности излучения, теплопроводности газов и теплопроводности твердых тел образцов.С другой стороны, теплопроводность ПГ-10 и КГ-30 аналогична измеренному ППУ, несмотря на неточное измерение.
Пищик и др. (2014) синтезировали жесткие пенополиуретаны из полиола на основе полиглицерина и исследовали их ячеистую структуру, значения термостабильности и теплопроводности [51]. Использовали два типа полиглицерина в различных количествах (35%, 70%). Значения теплопроводности увеличивались с увеличением содержания полиглицерина, 0,0258 ± 0,0007 и 0,0326 ± 0,0006 Вт/м·К соответственно.Значения теплопроводности всех образцов с КГ, МФКГ и ПГ выше, чем у коммерческого ППУ.
Hu and Li (2014) производили полиолы и пенополиуретаны путем двухстадийного последовательного сжижения лигноцеллюлозной биомассы с использованием сырого глицерина в качестве растворителя для сжижения [42]. Были приготовлены три типа ППУ, значения теплопроводности которых составили от 0,0322 ± 0,0017 Вт/м·К до 0,0389 ± 0,0053 Вт/м·К. В этом исследовании значения теплопроводности всех образцов были измерены ниже 0,032 Вт/м·К, несмотря на отсутствие процесса разжижения.
Значения теплопроводности наблюдались от 0,0333 до 0,0408 Вт/м·К Dang et al. (2016) [44]. В данном исследовании они составляли от 0,028 до 0,033 Вт/м·К без синтеза полиолов и дополнительного метода.
3.5. Термогравиметрический анализ (ТГА)
На рисунках 8, 9 и 10 показано сочетание результатов ТГА ППУ, образованного с сырым глицерином, сырым глицерином без метанола и чистым глицерином соответственно.

Термическая стабильность образцов CG и остатки, остающиеся после нагревания, отличаются от коммерческих ППУ из-за их неправильной структуры и нежелательного газообразования из-за содержания метанола.С другой стороны, термостабильность ППУ при приготовлении образцов МФКГ аналогична КПФ. Кроме того, график MFCG-10 такой же, как у CPP. Термостабильность образцов ПС практически не изменилась, за исключением ПГ-80. График PG-10 такой же, как и CPP; и линии пересекаются. Значения CG, MFCG и PG составляют 25–35%, 29–35% и 33–42% соответственно. Для образцов CG и MFCG количество остатков увеличивается с увеличением соотношения глицерина, поскольку CG и MFCG являются смесью и содержат примеси.
Для CPP начало термического разложения происходит при ~220°C, а максимальная скорость разложения для двух основных стадий разложения приходится на ~340°C и 540°C (рис. 11).

CG-10 и CG-30 имеют три стадии разложения при ~200°C, 340°C и 480°C, как и CPP. Однако другие образцы КГ имеют два образца разложения при ~200°C и 350°C. Начальные температуры образцов CG ниже, чем CPP, из-за удаления метанола примерно при 180°C. На рис. 12 представлены кривые ТГА и ДТГ CG-30 и CG-80.

Для образцов MFCG существует два этапа разложения. Начало термической деструкции происходит при ~210°С, максимум – при ~340°С.Кривые ТГА и ДТГ образцов MFCG аналогичны образцам CG. Поэтому метанола в них меньше, чем в КГ. Кривые ТГА образцов ПС аналогичны ХПП, но имеют две стадии разложения при ~215°С и 340°С. Эти два разных значения показывают, что в образцах происходит два разных снижения веса. Первая деградация связана с разрывом уретановых связей, а вторая стадия связана с термическим разложением полиола. В исследовании Zhao et al. (2012), пенополиуретаны, приготовленные из разжиженной горной сосны, показали две стадии деградации, которые происходили при температуре около 250 и 400°C соответственно [43].На рис. 13 представлены кривые ТГА и ДТГ для MFCG-10 и PG-50.

По этим результатам можно сделать вывод, что термическая стабильность пенополиуретанов повышается за счет увеличения чистоты глицерина.
4. Заключение
По результатам исследования сделан вывод, что глицерин может быть использован для производства ППУ в качестве полиола. Механические и термические свойства ППУ улучшаются с повышением чистоты глицерина. Однако эти свойства снижались с увеличением содержания глицерина в смеси полиолов.Для всех типов глицерина 10% смеси глицерина и полиола аналогичны коммерческому полиолу. Соотношение смешивания 30% также дает приемлемые результаты для MFCG и PG, за исключением CG из-за содержания метанола. Реакция ППУ является экзотермической, поэтому метанол испаряется, поэтому она влияет на клеточную структуру. Ячеистая структура является одной из важнейших характеристик ППУ, используемого в качестве теплоизолятора.
В предыдущих исследованиях для получения полиола использовали сырой глицерин. В результате этого исследования MFCG будет использоваться для производства биополиолов; сравнивая механические и тепловые характеристики CG и MFCG, MFCG более эффективен, чем CG.
В этом исследовании определены критические аспекты производства пенополиуретана за счет новых способов использования сырого глицерина и не содержащего метанола сырого глицерина, которые являются побочными продуктами биодизельной промышленности. И потом, эти побочные продукты имеют добавленную стоимость с этим исследованием.
Кроме того, в этом исследовании использовался метод пенообразования в чашке. Метод вспенивания чашки является основным; для получения более подробной информации следует использовать другие методы. Причем для приготовления использовали только третичный аминовый катализатор и его сокатализатор. Если для реакции между полиолом и диизоцианатом также используется оловянный катализатор, результаты FTIR будут другими.Согласно результатам СЭМ, для CG и MFCG количество ПАВ должно быть выше 2% для более точной организации клеточной структуры.
Сейдибейоглу и др. (2013) получили зеленые полиуретановые нанокомпозиты с соевым полиолом и бактериальной наноцеллюлозой в качестве нанонаполнителя [52]. Было замечено, что нанофибриллы бактериальной целлюлозы укрепляются в полиуретановой матрице, которая на 100% состоит из соевого полиола. Значения прочности на изгиб сырых полиуретановых нанокомпозитов увеличились по сравнению с ненаполненными образцами на 100 % и 50 %.В этом исследовании значения прочности на сжатие были выше, чем у коммерческого ППУ. Тем не менее, бактериальная наноцеллюлоза или нанонаполнитель могут быть использованы в дальнейших исследованиях для усиления пенополиуретанов, особенно для пенополиуретанов на основе неочищенного глицерина.
Раскрытие информации
Предварительные результаты данного исследования были ранее представлены в виде тезисов на 1-м Международном симпозиуме и выставке пористых и порошковых материалов PPM 2013.
Конкурирующие интересы
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой бумаги.
Благодарности
Авторы хотели бы выразить свою глубокую благодарность доктору Элиф Алямач Сейдибейоглу за направление их исследования и ценные комментарии для прогресса в этом исследовании. Они хотели бы поблагодарить ассистента-исследователя Канера Каракая из отдела материаловедения и инженерии Университета Джелал Баяр за газовую хроматографию сырого глицерина, не содержащего метанола, и сырого глицерина. Научно-исследовательский проект Измирского университета Катип Челеби, BAP 2013-2-FMBP-42, получил широкое признание.И, наконец, они хотели бы поблагодарить Poliser PU, Flokser Group и DB Agriculture Energy Co. за поставку сырья для этого исследования.
Что такое тепловой насос?
Узнайте, что такое тепловой насос, для чего он используется, как он используется и когда он обычно используется, и лучше оцените эту коробчатую технологию, которая обеспечивает нам прохладу и уют именно так, как нам нравится.
Тепловой насос – это система отопления и кондиционирования воздуха, работающая круглый год.В холодные месяцы тепловой насос будет нагревать воздух снаружи и нагнетать его в ваш дом. В теплые месяцы процесс работает в обратном направлении; система будет перекачивать внутренний теплый воздух наружу. Эти машины очень полезны, эффективны и долговечны.
Родственный: Типы тепловых насосов | Типы водонагревателей | Типы экологически чистых домов и особенности | Типы кондиционеров | Альтернативы центральному кондиционированию воздуха
Что это?
Тепловой насос — это очень эффективная система отопления и кондиционирования воздуха, которая работает как для обогрева, так и для охлаждения помещения.В зависимости от времени года эти машины будут либо передавать теплый воздух внутрь, либо выводить теплый воздух наружу. Эти системы очень эффективно работают при охлаждении или обогреве помещений и обычно используются в домах и коммерческих объектах.
Для чего он используется?
В основном тепловые насосы используются для кондиционирования воздуха в помещении. Зимой тепло из наружного воздуха засасывается внутрь для обогрева внутреннего пространства. Летом тепловые насосы работают, чтобы откачивать тепло из помещения наружу.Благодаря этим машинам всем и каждому будет комфортно в помещении. Однако иногда на улице недостаточно теплого воздуха, чтобы согреть помещение. В этом случае электрический нагреватель дополняет наружный воздух, чтобы обеспечить необходимую мощность нагрева.
Где используется?
Тепловые насосы обычно работают как системы, состоящие из двух частей: один главный компонент снаружи, а другой внутри. Воздух, который обрабатывается в наружном блоке, передается во внутреннюю систему, затем воздух проталкивается через вентиляционные отверстия внутрь здания.Тепловые насосы используются во многих странах, но особенно распространены в США, Германии, Швейцарии и Франции.
Почему он используется? Что в этом особенного?
В отличие от печей и кондиционеров, тепловые насосы уникальны тем, что их можно использовать как зимой, так и летом. Это может сэкономить пользователю много денег, потому что ему не придется покупать две отдельные системы для круглогодичного комфорта. Еще одним замечательным качеством тепловых насосов является то, что они являются эффективным способом обогрева или охлаждения помещений.Они потребляют гораздо меньше энергии по сравнению с другими системами, а также могут быть отличным дополнением для использования в сочетании с печью.
Как он используется?
Тепловой насос обычно управляется комнатным термостатом, который пользователь может регулировать, чтобы найти желаемую температуру. С некоторыми тепловыми насосами также можно использовать дистанционное управление. Чтобы обеспечить теплом внутреннее пространство, тепловой насос будет извлекать тепло из наружного воздуха, превращать его в хладагент, сжимать его, а затем передавать во внутренний блок.Затем создается воздух, который проходит над горячим теплоносителем, а затем проталкивается через вентиляционные отверстия здания. Чтобы создать прохладный воздух, процесс работает в обратном порядке, когда теплый воздух извлекается из вашего внутреннего пространства и выталкивается наружу.
Когда использовался/используется
Тепловой насос используется в любое время года, когда пользователю для комфорта необходим либо прохладный, либо теплый воздух. Тепловые насосы существуют уже более века. Впервые они были изобретены в 1850-х годах Петером фон Риттингером.Однако первая идея геотермального теплового насоса была разработана Робертом в 1940-х годах. К. Уэббер.
Домашние подарки Stratosphere…
Примите участие в розыгрыше Мелкая бытовая техника
Лучшие мелкие бытовые приборы включают блендер Vitamix, кастрюлю быстрого приготовления, соковыжималку, кухонный комбайн, настольный миксер и кофеварку Keurig.
Бесплатные раскраски и книги для детей
Бесплатно скачать и распечатать.
Загрузите тысячи пользовательских раскрасок и головоломок для своих детей.
Температурный диапазон полиуретана
Один из многих частых вопросов, который мы часто получаем от разработчиков продуктов, — «Какой диапазон температур может выдерживать полиуретан?». В зависимости от химического состава термореактивные полиуретаны обычно могут выдерживать широкий диапазон температур, в отличие от термопластов и резины. От арктической тундры до сухих жарких пустынь — этот настраиваемый материал часто может сохранять свою первоначальную форму и физические свойства даже в самых суровых условиях. Тем не менее, есть несколько условий, которые дизайнеры должны учитывать при разработке термореактивного полиуретана.В этом посте мы обсудим важность температурного диапазона в вашей конструкции и то, как он потенциально может повлиять на производительность вашего продукта.
Температурный диапазон
Стандартные термореактивные полиуретаны обычно выдерживают температуру от -80°F до 200°F. Однако некоторые полиуретановые химические вещества могут иметь более высокую устойчивость к температуре, достигающей 300 ° F. Вне этих температур термореактивные полиуретаны имеют тенденцию к ослаблению или разрушению с течением времени.
Рабочие температуры
Рабочие температуры обычно относятся к диапазону температур, которые материал может выдерживать при успешном выполнении своей роли в операции.Другими словами, речь идет не только о выживании при температуре, но и о выполнении задачи при этой температуре. Таким образом, рабочие температуры будут определяться средой приложения, а также продолжительностью воздействия этой среды. При выборе материала очень важно проверить физические свойства, которые не будут ухудшаться в ожидаемых условиях окружающей среды во время эксплуатации.
К счастью, термореактивные полиуретаны бывают разных форм и форм.В зависимости от химического состава основы материала разработчик часто может указать широкий диапазон рабочих температур. Например, полиуретаны на основе ТДИ, как правило, имеют более высокие диапазоны рабочих температур, чем полиуретаны на основе МДИ. Возьмем в качестве примера Durethan XL. Этот прочный материал был разработан с поликарбонатной основой для работы в самых суровых условиях.
Высокие температуры
Когда термореактивные полиуретаны подвергаются воздействию температур выше их диапазона в течение длительного периода времени, это часто может привести к следующим состояниям:
Ослабленные физические свойства
Материал может вернуться и стать липким
Материал может загореться в зависимости от температуры и воздействия пламени
Низкие температуры
Применение с длительными рабочими температурами ниже -0°F может сделать уретан более жестким, изменяя физические свойства материала.Температуры ниже -80 ° F делают материал хрупким, поэтому увеличивается вероятность разрыва и / или разрыва.
Заключение Термореактивные полиуретаны
могут быть изготовлены по индивидуальному заказу для самых тяжелых условий эксплуатации. Из почти бесконечного диапазона физических свойств, состоящих из двойного дюрометра, электропроводности, огнестойкости и/или стойкости к истиранию — мы можем индивидуально сформулировать все это! Чтобы узнать больше о наших высокоэффективных материалах для повышения производительности, загрузите нашу спецификацию материалов здесь или нажмите на баннер ниже:
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка браузера на прием файлов cookie
Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:
В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.
.

Достоинства и недостатки пенополиуретана, характеристики свойства

Более подробно о применении

Достоинства и недостатки

Обзор характеристик

Сравниваем с другими утеплителями

Срок службы

Плотность утеплителя

Теплопроводность

Нюансы процесса напыления

Теплопроводность ппу, таблица

Немного истории

Анализ технических характеристик ППУ

Теплоизолирующие свойства

Шумоизолирующие свойства

Влагостойкость

Паропроницаемость

Поведение в различных химических средах

Сопротивление открытому огню

Плотность

Срок эксплуатации

Экологичность

Положительные и отрицательные свойства ППУ

Положительные

Отрицательные

Технология нанесения

характеристики ППУ и распространенные мифы о пенополиуретане

Вымысел и достоверные факты: изучаем характеристики ППУ

Утепление пенополиуретаном от компании «Евробалкон»

Какой пенополиуретан выбрать на рынке города Барнаула?

Пенополиуретан | НТУ

Утепление стен пенополиуретаном: преимущества и стоимость

Детальное сравнение ППУ с другими утеплителями по основным характеристикам

Теплопроводность

Влагопроницаемость

Долговечность

(PDF) Теплофизические свойства пенополиуретанов и их расплавов

Анализ термических свойств и механизмов теплопередачи пенополиуретанов, выдуваемых водой

Тепловые характеристики пенополиуретанов, в состав которых входят материалы с фазовым переходом

Использование остатков биодизеля для теплоизоляции пенополиуретанов на биологической основе

1. Введение

2. Экспериментальный

2.1. Материалы

2.2. Приготовление полиуретановых пен

2.3. Методы

2.3.1. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) Анализ

2.3.2. Механические свойства: Испытание на сжатие

2.3.3. Сканирующая электронная микроскопия (SEM)

2.3.4. Теплопроводность

2.3.5. Термогравиметрический анализ (ТГА)

3. Результаты и обсуждение

3.1. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR)

3.2. Механические свойства: испытание на сжатие

0

3.3. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ)

3.4. Теплопроводность

3.5. Термогравиметрический анализ (ТГА)

4. Заключение

Раскрытие информации

Конкурирующие интересы

Благодарности

Что такое тепловой насос?

Домашние подарки Stratosphere…

Бесплатные раскраски и книги для детей

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Настройка браузера на прием файлов cookie

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Что сохраняется в файле cookie?

Добавить комментарий Отменить ответ