Polyethylene tạo bọt: các loại và đặc tính kỹ thuật của chúng

Polyethylene tạo bọt là một chất cách nhiệt, chống ồn và cách ẩm độc đáo, hiện đang trở nên phổ biến đáng ghen tị. Sự kết hợp giữa polyetylen và không khí, đơn giản đến mức tuyệt vời, cuối cùng đã tiết kiệm nhiệt 70% về mặt kết cấu, mặc dù phạm vi của nó còn lâu mới bị giới hạn ở mức này. <. P>

Đây là vật liệu kết hợp thành công chi phí thấp và hiệu quả tuyệt vời. Đồng thời, không gây ảnh hưởng đến sức khỏe và tính mạng của con người. Chính những đặc điểm đó đã mở rộng phạm vi ứng dụng của polyethylene tạo bọt từ các ngành xây dựng, cơ khí, y học, da giày cho đến đóng gói.

Các loại theo phương thức sản xuất

Để giải thích đơn giản, bọt polyetylen được chia thành "liên kết ngang" và "không liên kết ngang" tùy theo phương pháp sản xuất, mặc dù công nghệ sử dụng cho mỗi loại có thể khác nhau. Sự khác biệt chính giữa các vật liệu thu được là trong quá trình sản xuất, cấu trúc phân tử của bọt polyetylen "không liên kết chéo" không thay đổi, ngược lại với loại "có liên kết chéo", mặc dù cả hai vật liệu đều được gọi là bọt.

Mỗi loại vật liệu thu được có một số đặc điểm riêng biệt và do đó, lĩnh vực ứng dụng hơi khác nhau. Công nghệ "khâu" có nghĩa là quá trình liên kết ngang của các đơn vị phân tử thành một vùng ba chiều với các ô rộng.

Đọc thêm: Các đường ống tốt nhất để sưởi ấm - tính toán và đi dây trong nhà riêng

Văn chương

Batrakov A. N., Ampleeva I. A., "Bọt liên kết chéo và không liên kết chéo, điểm giống và khác nhau của chúng", Xây dựng công nghiệp và dân dụng 9/2005, Nhà xuất bản "PGS", ISSN 0869-7019
Prizhizhetskiy S. I., Samsonenko A. V. "Tiêu chuẩn mới cho thiết kế cách nhiệt của thiết bị và đường ống.", Kỹ thuật Công nghiệp và Dân dụng 12/2008, Nhà xuất bản "PGS", ISSN 0869-7019
IV Kuleshov, RV Torner, "Cách nhiệt từ polyme tạo bọt", Moscow Stroyizdat 1987 - 144 tr.
A. I. Larionov, G. N. Matyukhina, K. A. Chernova, "Bọt polyetylen, tính chất và ứng dụng của nó", Leningrad House of Science and Technical Communication, Leningrad, 1973, - 16 tr.

Bọt polyetylen "không liên kết chéo" (NPE)

Nó thu được bằng cách sử dụng tác nhân thổi vật lý, bằng phương pháp đùn, hoặc đơn giản hơn, bằng phương pháp tạo bọt vật liệu polyme với hỗn hợp khí, sau đó được thay thế bằng không khí thông thường.

Sản xuất của nó là một trong những sản phẩm thân thiện với môi trường nhất do khí freon bị cấm ở tất cả các nước Châu Âu và ở hầu hết các tổ chức môi trường trong nước đã được thay thế thành công bằng butan, propan-butan và isobutan. Mặc dù, công bằng mà nói, nó là freon, do nhiệt hóa hơi cao, lý tưởng cho quá trình sản xuất này, nhưng vì lợi ích sức khỏe mà nó phải bị loại bỏ.

Kết quả là một vật liệu mờ, có lỗ chân lông lớn. Nhưng độ bền kéo của nó kém hơn so với bọt polyethylene "liên kết ngang". Điều này là do thực tế là không có liên kết mạnh mẽ giữa các phân tử polyme. Chỉ số này xác định lĩnh vực áp dụng IPE.

Bọt polyethylene "liên kết chéo" (PPE)

Có hai loại vật liệu này, tùy thuộc vào công nghệ được sử dụng:

về mặt hóa học "liên kết chéo";
vật lý "khâu".

Cả hai loại đều được tạo bọt trong lò, nhưng cách hình thành các liên kết bên trong bền vững ở cấp độ phân tử là khác nhau. Trong cái gọi là "liên kết chéo" hóa học, một thuốc thử hóa học được sử dụng, và trong vật lý - một máy gia tốc chùm xung, điều chỉnh cấu trúc phân tử của vật liệu do dòng electron.

Kết quả là, trong cả hai trường hợp, vật liệu có các ô khá nhỏ, khép kín, được phân biệt bởi khả năng chống ứng suất tuyệt vời.

Đặc điểm so sánh

Các đặc điểm chính	Bọt polyetylen "liên kết chéo"	Bọt polyetylen "có dây"
Độ dày, mm	từ 0,5 đến 15	từ 0,5 đến 20
Mật độ, kg / m3	33(± 5)	25(± 5)
Nhiệt độ làm việc, ° С	từ -60 đến +105	từ -60 đến +75
Hệ số dẫn nhiệt, W / (m • ° С)	0.031	0.045-0.055
Hệ số hấp thụ nhiệt, W / (m • ° С)	0,34	—
Độ thấm hơi nước, mg / (m.h.Pa)	0.001 — 0.0015	0.003
Chỉ số giảm tiếng ồn tác động, dB, không nhỏ hơn	18	—
Cường độ nén ở 25% biến dạng tuyến tính, MPa	0,035
Độ hút nước theo thể tích khi ngâm hoàn toàn 96 h,%	>1

Một nhược điểm chung là do không có phụ gia chữa cháy (chất chống cháy), chúng rất dễ cháy.

Đặc điểm tích cực chung:

khả năng chống ẩm cao;
khả năng chống lại môi trường xâm thực - axit, dầu, kiềm, v.v.;
tương tác tuyệt vời với các vật liệu khác;
dễ dàng cài đặt;
trọng lượng nhẹ;
hoàn toàn không có mùi cụ thể;
khả năng chống lại các tác động của vi sinh vật;
an toàn môi trường và một lượng nhỏ chất thải trong sản xuất.

Tuy nhiên, công nghệ sản xuất bọt polyetylen "liên kết ngang" phức tạp hơn, do đó nó có một số ưu điểm so với "không liên kết ngang":

gần 30% nó có cấu trúc dày đặc hơn, điều này đặt nó ở vị trí thuận lợi hơn nhiều trong các vấn đề cách âm;
do tăng cường độ bền và khả năng chống bức xạ UV cao hơn của NPE, nó có tuổi thọ dài hơn;
độ dẫn nhiệt của nó thấp hơn 20% so với NPE;

khả năng kháng vi sinh cao hơn của vật liệu;
khả năng chống lại nhiệt độ và ứng suất cơ học;
không nhạy cảm với dung môi hữu cơ;
khả năng chống rung;
cường độ biến dạng cao.

Tuy nhiên, NPE có một lợi thế không thể phủ nhận - giá thấp, thường dẫn đến sự cám dỗ lớn đối với người bán trong việc thổi phồng giả tạo các đặc tính của nó, coi nó như một vật liệu cách âm chính thức được sử dụng trong xây dựng. Điều đáng chú ý là ngày nay bạn có thể tìm thấy một cách sử dụng khá nguyên bản của bọt polyetylen.

Do đặc tính của các loại bọt polyetylen đôi khi khác nhau rất đáng kể, nên sẽ dễ dàng hơn nếu xem xét các lĩnh vực ứng dụng của chúng một cách riêng biệt.

Đọc thêm: Kết nối ống polypropylene - các công nghệ khác nhau để thuận tiện cho bạn

Ưu điểm và nhược điểm của vật liệu

Trong số những ưu điểm chính của polyetylen tạo bọt, cần phải làm nổi bật:

Hệ số dẫn nhiệt không đáng kể. Nó là khoảng 0,035 W / (m · độ);
Polyethylene tạo bọt hoàn toàn trơ về mặt hóa học;
Đặc điểm hấp thụ sốc tốt. Sản phẩm có tỷ trọng 25 - 33 kg / cu. m đều tuyệt vời cho việc đóng gói, lớp lót cho nền nhà có giá trị 300 kg / cu. m, và gioăng cho các loại hệ thống khác nhau về chỉ số trong khoảng 300 - 500 kg / cu. m;
PES được trang bị các đặc tính điện môi tuyệt vời. Điều này làm cho nó có thể được sử dụng như một cách điện đáng tin cậy cho các mạng có cáp tần số cao;
Vật liệu cách nhiệt làm bằng polyethylene tạo bọt được ưu đãi với khả năng kháng sinh học được cải thiện, nó không sợ độ ẩm, có độ dày khác nhau và trọng lượng thấp. Và tất cả mọi người đều có thể mua được nó.

Nhưng vật liệu cách nhiệt bằng bọt polyethylene có một số nhược điểm. Trong số đó:

Chỉ có thể cách nhiệt hiệu quả nếu có ít nhất 2 - 3 cm không gian trống phía trước lớp giấy bạc;
Ở +100 độ trở lên, vật liệu bắt đầu nóng chảy tích cực. Việc sử dụng nó chỉ được phép ở các cơ sở có tải trọng cháy cụ thể cao.

Phạm vi của bọt polyetylen "không liên kết chéo" (NPE)

Loại này không thể tự hào về một loạt các ứng dụng trực tiếp trong xây dựng.Tuy nhiên, các đặc tính của nó khiến nó hoàn toàn không thể thiếu trong bao bì sản phẩm, điều này cho thấy không có độc tính.
Mặc dù thực tế là, do các ô chứa đầy không khí, việc sử dụng IPE dưới tải trọng điểm có thể bị vỡ, nó được sử dụng rộng rãi để đóng gói bất kỳ thiết bị điện tử, sản phẩm thủy tinh, đóng gói đồ đạc, bát đĩa, v.v.
Là vật liệu đóng gói, NPE rất tiện lợi. Nó giảm xóc tốt ngay cả khi tải nhiều lần. Tuy nhiên, nó không xấu đi chút nào. Đây là chất lượng đáng giá nhất khi vận chuyển các loại mặt hàng. Nó được sử dụng làm vật liệu đệm và vật liệu bọc. Nó nhanh chóng thay thế ván sóng và màng bọc bong bóng, chiếm 90% thị trường bao bì ngày nay.
Một ưu điểm khác là do cấu trúc bọt mịn và độ mềm của nó, nó có thể nhặt một số mảnh vụn kỹ thuật lắng trên bề mặt vật liệu trong quá trình xếp dỡ, loại trừ khả năng các mảnh vụn tiếp xúc với bề mặt sau đó;
NPE thậm chí còn được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt chống lại nước, hơi nước, nước ngưng và tiếng ồn do cấu trúc. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng điều này chỉ xảy ra trong những trường hợp không có tải trọng chịu lực mạnh và nhiệt độ cao;
Ngoài ra, với yêu cầu chất lượng thấp, nó được sử dụng trong cơ khí và thậm chí cả xây dựng như một vật liệu cách nhiệt;
Nó được sử dụng như vật liệu cách nhiệt phản chiếu để giữ nhiệt trong nhà và do đó, giảm chi phí năng lượng;
Nó được sử dụng làm chất nền cho ván lát nhiều lớp để làm phẳng bề mặt;
NPE được sản xuất với các độ dày khác nhau (xem bảng) và ở các định dạng khác nhau - ở dạng cuộn, tấm, ở dạng lưới xốp polyetylen. Ngoài ra còn có giấy bạc và EPS nhiều lớp. Do đó, có một sự lựa chọn tùy thuộc vào nhiệm vụ trong tầm tay;
Chi phí thấp cho phép nó được sử dụng để sản xuất các sản phẩm dùng một lần.

Ở các nước EU, phạm vi áp dụng của nó bị giới hạn nghiêm ngặt chỉ trong bao bì.

Các ứng dụng của bọt polyetylen liên kết ngang

Vật liệu được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống: xây dựng, thể thao, du lịch, y học, cơ khí, sản xuất đồ chơi trẻ em, nhà máy ô tô, đồ gia dụng, sản phẩm kỹ thuật vệ sinh. Đã tăng sức mạnh, khả năng chịu nhiệt, mức độ cứng cao.

Xây dựng

Nó được sử dụng cho các hệ thống sưởi ấm và cấp nước, nó có khả năng cách nhiệt, nước, hơi nước và tiếng ồn rất tốt. Nó chịu được nhiệt độ cao từ -60 0 đến +110 0 С, bắt đầu nóng chảy ở t 0 115-130 độ С.
Dùng để cách nhiệt trần nhà, sàn nhà, sàn giữa các tầng. Như một lớp cách nhiệt phản xạ của hệ thống sưởi.
Vật liệu này dễ lắp đặt, hoạt động như một lớp cách âm chất lượng cao, hiện đại trong thiết bị "sàn nổi".
Cách nhiệt, chống ẩm, chống nước cho nền móng, vách ngăn. Bố trí tầng hầm, nhà kho, nhà để xe, ban công và lôgia. Cách điện của cáp điện.
Bảo vệ hệ thống đường dây công ích và kết cấu công trình.

Dược phẩm

Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm y tế chỉnh hình. Lót giày chuyên dụng làm bằng xốp polyetylen liên kết chéo.
Trong sản xuất các bộ phận giả của các cơ quan nội tạng.
Các yếu tố đàn hồi được sử dụng trong y tế và thiết bị y tế.

Bao bì

Thùng các loại - thùng chứa, tàu, lon, chai, thùng.
Nhiều loại chèn khác nhau để ngăn chặn sự biến dạng của sản phẩm. Là vật liệu để bảo quản và vận chuyển các sản phẩm và hàng hóa công nghiệp.

Thể thao và du lịch

Quyền anh lê, găng tay, bảo vệ ống chân, mũ bảo hiểm.
Các thiết bị không chìm trong nước và hoạt động như một hàng rào hoặc dấu hiệu. Ván bơi, phao cứu sinh và áo bảo hiểm.
Thảm và thảm cho các khu vực đi bộ đường dài, yoga, thể dục và các môn thể thao khác.

Kỹ sư cơ khí

Vật liệu được sử dụng để lắp đặt phản xạ nhiệt. Là băng gắn, chất bịt kín, bảo vệ các phần tử trong quá trình cách ly rung động.
Cách nhiệt chống ồn của tủ đẳng nhiệt của điều hòa, tủ lạnh.

Ô tô

Che phủ hầu hết các bộ phận của đại lý xe hơi, để cách ly nhiệt và tiếng ồn. Các loại phớt, vòng đệm.
Đệm lót cho các bộ phận, chi tiết của xe.

Kết quả là, tất cả các loại bọt polyetylen là vật liệu đàn hồi và đàn hồi có cấu trúc lỗ rỗng khép kín, được sản xuất ở dạng cuộn, tấm hoặc thành phẩm. Chúng có khả năng chống ẩm cao và môi trường xâm thực - kiềm, axit, dầu, các sản phẩm dầu. Dễ dàng lắp đặt trong mọi cấu trúc, an toàn với môi trường khi sử dụng. Những nhược điểm chính bao gồm khả năng chống lại ánh sáng mặt trời trực tiếp kém và dễ bắt lửa. Khi lựa chọn, bạn cần biết liệu vật liệu có các đặc tính kỹ thuật cần thiết cho trường hợp của bạn hay không. Mục tiêu của bạn là gì? Để loại bỏ chi phí không cần thiết và mua vật liệu không cần thiết giá rẻ.