Вспененный полиэтилен характеристики производство и сферы применения

Вспененный полиэтилен: свойства, виды, применение

Материал, который НЕ проводит электричество, НЕ пропускает воду, НЕ выделяет вредную «химию», НЕ дает теплу покинуть пределы помещения. Четыре частицы «не» описывают свойства одного из лучших теплоизоляторов современности — вспененного полиэтилена или пенополиэтилена (ППЭ). Для того чтобы получить материал, над ПВД (полиэтилен высокого давления) проводили массу опытов — его насыщали газами, подвергали диффузии, расплавляли, смешивали с присадками. Результат оправдал затраченные усилия, получился материал, удовлетворяющий множеству запросов.

Что такое вспененный полиэтилен, виды материала, технологии производства

Вспененный полиэтилен — это полимерный материал, получаемый введением углеводородной газовой смеси в структуру полиэтилена, в результате чего получается пористый, пластичный и прочный полимер с ячеистой структурой. Выпускается он в форме листов, жгутов и рулонов.

Весь производимый на сегодняшний момент вспененный полиэтилен делится на три вида:

1. Несшитый (НПЭ). Самый дешевый из линейки вспененного полиэтилена. Его выпуск Европа наладила еще в конце прошлого века. Расплавленную в экструдере полимерную массу насыщают газом, как правило, бутаном. При заливке в форму полиэтилен попадает в зону атмосферного давления, пузырьки газа пытаются выйти на поверхность, и, застывая, образуют ячеистую структуру. Несшитый пенополиэтилен — хороший теплоизолятор, но из-за малой плотности и рыхлой крупнопористой структуры изделия из него редко используют в строительстве. В основном материал идет на изготовление упаковки.
2. Сшитый химическим способом (ХППЭ). Оборудование для производства вспененного полиэтилена ХППЭ используется то же, что и для несшитого, но при этом в технологию вводят дополнительную обработку перекисью водорода. Это убирает все недостатки присущие несшитому полиэтилену — материал становится плотнее, ячейки меньше, полимер может восстанавливать свою первоначальную форму после деформации.
3. Сшитый физическим или радиационным способом (ФППЭ). Самый дорогой из вспенненых полиэтиленов. Сшивка молекул полимера происходит за счет потока электронов, испускаемых излучателем. Облучение образует поперечные связи, укрепляющие молекулярную сетку пенополиэтилена. На выходе получают эластичное мягкое полотно с гладкой поверхностью, способное выдерживать давление до 0,035МПа. У физически и химически сшитого ПЭ близкие характеристики, но ФППЭ быстрее восстанавливает форму после нагрузки и лучше прилегает к уплотняемым формам. Подложку для пола делают из вспененного полиэтилена, изготовленного радиационным способом.

Технические характеристики

Основные свойства и характеристики вспененного полиэтилена следующие:

• Плотность ППЭ зависит от способа его производства и составляет: для ФППЭ и ХППЭ — от 33 кг/м3 до 300-500 кг/м3. Несшитый ППЭ значительно легче. Согласно ТУ, его плотность должна быть не менее 20 кг/м 3 , но по факту, продается материал с плотностью 12-18 кг/м3.
• Температура применения (у разных производителей) колеблется в пределах ± 10 0 С, но в среднем, границы его рабочих температур – от — 60 0 С … + 75 0 С. При отсутствии контакта с воздухом ФППЭ и ХППЭ могут кратковременно использоваться при температурах до +150 0 С (несшитый до +100 0 С). Если использовать ППЭ при температурах ниже — 60 0 С, то материал становится хрупким, а его остаточная деформация увеличивается до 35-40%.
• У вспененного полиэтилена, как и у всех полимеров с закрытопористой структурой, низкий коэффициент теплопроводности, составляющий 0,03-0,38 Вт/м*К. Изоляция из вспененного полиэтилена по своим теплосберегающим характеристикам уступает только пенополиуретану.
• У сшитого и несшитого ППЭ разная паропроницаемость. Для несшитого — этот показатель находится в пределах 0,003 мг/м*ч*Па, для сшитого почти в три раза меньше — 0,001 мг/м*ч*Па.

Изделия из пенополиэтилена и область их применения

• Фольгированный пенополиэтилен — продается в рулонах шириной 1,0-1,2 метра. Представляет собой утеплитель из химически сшитого вспененного полиэтилена, покрытого полированной алюминиевой фольгой. Применяется для теплоизоляции стен, промышленного оборудования, инженерных систем. Самые популярные из модификаций: «А» (фольга с одной стороны), «В» (двухстороннее фольгирование), «С» (одна сторона — фольга, на другой — клеевое покрытие), «ALP» (одностороннее фольгирование с защитной пленкой), «Пенофол» (вспененный полиэтилен с перфорированным покрытием из фольги).

• Скорлупы для труб представляют собой трубные оболочки с четко выдержанным внутренним диаметром. Могут выпускаться с готовым технологическим разрезом по всей длине (для смонтированных труб) или без разреза. Оболочки для труб, проходящих на открытом воздухе, изготавливают в защитном полимерном покрытии. Используются в качестве теплоизоляции инженерных систем ГВС и систем кондиционирования. Выпускаются с наружным диаметром 6-114 мм, толщиной вспененного полиэтилена 6-25 мм.

• Компенсационные маты — используют в качестве амортизирующей теплоизоляции в местах поворотов трубопроводов ГВС, для тепло- и шумоизоляции стен, перегородок, полов. Получают маты путем склеивания полотнищ вспененного полиэтилена. Процесс происходит при высоких температурах, поэтому тело демпфирующего мата представляет собой неразрывную структуру, устойчивую к внешним повреждениям. Маты компенсационные из вспененного полиэтилена поставляются листами, стандартный размер — 1х2 м, толщина от 10 до 100 мм.

• Жгуты — цилиндрический уплотнитель из вспененного полиэтилена, выпускаются изделия с наружным диаметром Ø 6-120 мм. 1. Жгуты Ø 6-12 мм закладывают в температурные швы бетонных полов. Ø 12-20 мм уплотняют зазоры между стеной и коробками дверей или окон. Ну а самыми большими в сортаменте жгутами Ø 20-60 мм заполняют стыки в стенах панельных домов.

• Подложка — изготавливается из физически и химического сшитого ППЭ. Выпускается в рулонах шириной до 3 метров и толщиной 2-5 мм. Подложка из вспененного полиэтилена используется в качестве подкладочного слоя между стяжкой и ламинатом.

• Упаковочный пенополиэтилен. На упаковку идет, как правило, несшитый пенополиэтилен в виде рулонов и пакетов разного размера и толщины (0,5-20 мм). Но встречается и тара, изготовленная под заказ — различные вкладыши, защитные уголки. Пакеты из вспененного пенополиэтилена — наиболее популярный тип упаковки. Они не пропускают воду, прочны, амортизируют удары и снижают вибрацию груза во время перевозок. Чтобы сделать пакет более прочным и улучшить его теплоизолирующие свойства, сверху его покрывают металлизированной пенопропиленовой или обычной пленкой, капроном, крафтбумагой. Упаковочный материал из вспененного полиэтилена используется для перевозки электротехники, мебели, посуды, обуви.

Преимущества и недостатки

О плюсах материала:

• Как и у всех вспененных полимеров, у ППЭ низкий коэффициент теплопроводности — 0,035 Вт/(м·град).
• У материала неплохие амортизирующие свойства. Из вспененного полиэтилена делают: упаковку (плотность 25-33 кг/м3), подложку для пола (плотность 300 кг/м3), прокладки для оборудования (300-500 кг/м3).
• Вспененный полиэтилен обладает диэлектрическими свойствами, поэтому из самозатухающего ППЭ делают электрическую изоляцию высокочастотных кабелей. Диэлектрическая проницаемость ППЭ находится в пределах 1,4…1,5 (вода — 81, вакуум — 1).
• ППЭ — инертный материал, не вступающий в химические реакции.
• А еще это легкий и непромокаемый материал, его не едят насекомые и мыши. И самое главное — он недорогой.

Есть у него и недостатки:

• Фольгированный ППЭ будет работать как теплоизоляция только если перед слоем фольги будет хотя бы 2-3 см воздушной прослойки.
• Выше 100 0 С материал начинает плавиться, а затем и гореть. Использовать его можно только в помещениях с высокой удельной пожарной нагрузкой.

Безопасность вспененного полиэтилена

Полиэтилен — один из самых стабильных соединений на планете. Из гранул полиэтилена, что идут на изготовление теплоизоляции, делают канистры и бутылки для воды, упаковку для пищевых продуктов, трубы водопровода.

На бытовом уровне, если использовать его в диапазоне рабочих температур, вспененный полиэтилен безвреден. Опасность ППЭ представляет при нагревании свыше 110-120 0 С.

При горении он выделяет уксусную кислоту, формальдегид, оксид углерода.

Период распада материала около 200 лет. Это, с одной стороны, делает его одним из самых долговечных материалов (что хорошо). Но с другой стороны полиэтилен, как и пластик — настоящее бедствие для земной экологии, так как скапливается большое количество отходов вспененного полиэтилена.

Основные бренды на современном рынке

Производители отечественного вспененного полиэтилена: Тепофол, Вилатерм, Изолон, Energoflex (ROLS ISOMARKET), Thermaflex, Полифом, Пенофол, Порилекс.

Европейские и американские производители вспененного полиэтилена: DOW, Sealed Air, Pactiv, TROCELLEN, EPE Corporation Group, Alveo.

Каждый год в мире изготавливается до 185 тысяч тонн вспененного пенополиэтилена. Это немало. Несмотря на то, что этот рынок считается сравнительно молодым, темпы выпуска ППЭ уже обогнали в скорости производство пленки —крупнейшего сегмента полиэтилена ПВД. Ожидается, что рост потребления этого теплоизолятора будет расти и дальше за счет вытеснения более дорогих заменителей и применения вспененного полиэтилена в областях, где он ранее не использовался — в электротехнике, туристическом снаряжении и др.

Производство вспененного полиэтилена

Вспененный полиэтилен (или по-другому пенополиэтилен ППЭ) – это газонаполненный термопластичный полимер с закрыто-пористой структурой, мягкий и эластичный материал с отличными амортизирующими свойствами. Производство вспененного полиэтилена сделало термоизоляцию строительных и приборостроительных элементов, а также упаковку целого ряда продукции гораздо более простой и удобной.

Производственный процесс

Вспененный полиэтилен получают литьем под давлением либо экструзией вспененной массы из различных полимеров этилена (ПВД, ПНД и др.), в основном из полиэтилена низкой плотности с добавлением специальных добавок для улучшения его свойств. В зависимости от технологий изготовления, а также от того, какие вещества сопутствуют и благоприятствуют этому процессу, получаемый продукт может качественно отличаться как структурой, так и свойствами, оставляя при себе качества первоначального вещества:

• Пластичность,
• Водостойкость,
• Химическую инертность,
• Стойкость к скачкам температур,
• Размягчение при температуре выше 1000 C,
• Нетоксичность.

Технологии

Производство вспененного ПЭ может проходить по одной из следующих технологий:

1. Физическое вспенивание для изготовления несшитого пенополиэтилена не требует химической либо какой другой реакции и сохраняет молекулярную структуру начального вещества (вспениваемого полиэтилена). Оно проходит в несколько этапов:
   1. Сначала происходит плавление гранулированного сырья,
   2. Затем в бункер с равномерно перемешиваемой полимерной массой подается газ, обычно фреон, пропан-бутан либо изобутан.
2. Производство вспененного полиэтилена химически сшитого происходит при участии химических реагентов, которые видоизменяют молекулярную структуру полиэтилена, преобразуя ее до сетчатого типа:
   1. Для участия в реакции смешивают гранулы полиэтилена со сшивающим (обычно пероксид дикумила DCP) и вспенивающим (азодикарбонамид) реактивами. На этом же этапе добавляются пигменты и спецдобавки (сополимеры, антипирены и др.).
   2. Разогретая масса продавливается через экструдер для придания необходимой формы.
3. Производство вспененного полиэтилена физически сшитого также предполагает модификацию молекулярного строения, только в этом случае до поперечно-связанной структуры. Процесс проходит при участии вспенивающей добавки и радиации, то есть разогретая полиэтиленовая масса проходит через ускоритель электронов, где получает дозу электронного облучения.

Изменение характеристик ППЭ в зависимости от технологии

Физически вспененный полиэтилен имеет практически те же технические характеристики, что и полимер, который послужил сырьем для его изготовления. А вот сшитые ПЭ могут иметь ряд оригинальных отличающих свойств:

• Такие материалы становятся очень эластичными и могут возвращаться после попыток деформации под нагрузкой к первоначальной форме,
• Благодаря прочности межмолекулярных связей также повышаются их прочностные свойства и стойкость к низким и высоким температурам,
• Аналогично повышаются гидроизолирующие свойства.

Кроме этого, добавленные при химическом сшивании специальные добавки дают возможность получения огнестойких продуктов.

ВНИМАНИЕ! При физическом вспенивании возможно увеличить объем изначального сырья в десятки раз, а химическое вспенивание дает лишь 5-ти – 6-тикратное увеличение объема. Именно поэтому физическим способом пользуются для преобразования более плотных полимеров (с плотностью более 50-ти кг/м3), а также этот факт может помочь отличить пенополиэтилен, созданный этим способом.

Производственное оборудование

Прежде чем выбирать оборудование для производства вспененного ПЭ, необходимо решить, какой плотности материал вам нужен и по какой технологии он будет изготавливаться. При этом стоит учитывать, что:

• Газовый метод производства более дорогой, чем химический.
• Оборудование для изготовления ППЭ из разных полимеров может отличаться. Так, для перехода на полистирол или полипропилен может потребоваться дополнительная комплектация.
• Есть станки, специализирующиеся только на выпуске пленки либо трубы, а есть такие, которые совмещают эти функции. В зависимости от настроек такого оборудования можно получить вспененный ПЭ разных видов и форм: пленка, лист, труба и т.п.

Производством оборудования для изготовления изделий ППЭ занимаются многие фирмы, поставляющие станки для переработки пластмасс. Среди них российский ООО «Полипром Кузнецк» и различные китайские компании.

Вспененный полиэтилен: виды, характеристики, свойства и особенности производства

Пенополиэтилен – группа упругих эластичных материалов с закрытой пористой структурой, относящиеся к классу газозаполненных поропластов.

В отличие от большинства других полимеров, имеющих узкопрофильное применение, вспененный полиэтилен универсален.

Сочетание тепло-, звуко- и гидроизолирующих свойств в сочетании с высокой химической стойкостью объясняют его применение в промышленном и бытовом секторе.

Сырьем для пенополиэтилена служит гранулированный полиэтилен ПВД и ПНД, в том числе вторичный – полученный путем переработки пленки и других отходов.

Этапы производства

Производственная линия для пенополиэтилена состоит из:

• экструдера;
• компрессора для подачи газа;
• линии охлаждения;
• упаковки.

В зависимости от вида конечного продукта, оборудование может называться пакетоделательным, трубосшивающим и т. д.

Дополнительно применяются летучие ножницы и вырубные прессы различных конструкций, формовочные машины.

В приемный бункер загружается гранула ПВД, ПНД или композиции на их основе.

Обрезь – основной вид отходов производства пенополиэтилена – возвращается в производственный цикл после минимальной переработки.

Многие предприятия смешивают первичное сырье с регранулятом.

Основные требования к вторичному сырью для производства вспененного полиэтилена – отсутствие механических примесей, однотипность по цвету и средней молекулярной массе с первичным ПЭ.

Если требования соблюдены, качество, эксплуатационные и механические свойства готовой продукции не страдают.

Физико-химические свойства

Вот основные свойства материала:

1. Нижняя граница рабочих температур составляет -80 °C. При выходе за нее материал теряет эластичность, становится хрупким.
2. Температура плавления – около 110 °C. Некоторые производители предлагают композиции с верхним пределом в 140 °C.
3. Водопоглощение (при прямом контакте) не превышает 1,2 %.
4. Предел прочности составляет 0,015 – 0,5 МПа.
5. Материал устойчив к большинству агрессивных соединений, в том числе к продуктам нефтепереработки, и к биологически активным средам.
6. Срок службы достигает 100 лет.

Данные по теплопроводности в сравнении с другими видами газонаполненных полимеров приведены в таблице:

Данные взяты из рекламных предложений производителей.

Классификация

Поропласты на основе полиэтилена классифицируются по следующим признакам:

• вид исходного сырья;
• способ вспенивания;
• способ сшивки.

Для изготовления ППЭ применяются гранулы ПВД и ПНД, а также различные композиции на их основе. Молекулярная структура любой разновидности полиэтилена позволяет получать материалы с прогнозируемыми свойствами.

При производстве пенополиэтилена применяются два метода создания газообразной фазы:

1. Физический. Это непосредственный впрыск газа (бутана или других легких насыщенных углеводородов) в расплав исходного сырья – наиболее дешевый способ вспенивания. Однако он требует применения специализированного оборудования и соблюдения повышенных предупредительных мер пожарной безопасности.
2. Химический. В исходное сырье вводятся реагенты, разлагающиеся с выделением газов. Химическое вспенивание может выполняться на стандартном литейном и экструзионном оборудовании. Состав добавок определяется требованиями к плотности и размеру ячеек.

Современные технологии производства позволяют получать различные молекулярные структуры газонаполненного полиэтилена:

1. Несшитый (НПЭ). Его получают по технологии физического вспенивания. Полиэтилен при этом сохраняет исходную структуру, заданную при синтезе. НПЭ отличается сравнительно низкими прочностными характеристиками и применение его оправдано в условиях незначительных механических нагрузок.
2. Химически сшитый (ХС-ППЭ). Технология включает в себя следующие этапы: смешивание сырья со вспенивающими и сшивающими реагентами, формирование исходной заготовки-матрикса, ступенчатый нагрев в печи. Термическая обработка приводит к тому, что между полимерными нитями возникают поперечные связи (происходит сшивка), а затем проходит газообразование. Изделия из ХС-ППЭ имеют мелкопористую структуру, матовую поверхность и более высокие в сравнении с продукцией из НПЭ механические показатели: прочность, устойчивость разрывам, упругость, т.е. способность возвращать прежнюю толщину после сдавливания.
3. Физически сшитый (ФС-ППЭ). Материал не содержит сшивающих добавок, а вместо первой ступени термообработки заготовка-матрикс обрабатывается потоком электронов, инициирующим процесс сшивки. Возможность контролировать количество поперечных связей позволяет варьировать характеристиками материала и размерами ячеек.

В отличие от большинства конструкционных материалов, маркировка пенополиэтилена производится не по показателям прочности, а по средней плотности, т.е отношению веса на единицу объема (кг/м 3 ): 15, 25, 35, 50, 75, 100, … 500, как для примера показано на фото выше.

Метод определения средней плотности описан в ГОСТ 409 – 2017.

Благодаря работе маркетологов отечественному потребителю больше знакомы торговые марки пенополиэтиленов, применяемые, в частности, для трубной теплоизоляции:

Производство продукции чаще всего регламентируется внутренними стандартами предприятий и техническими условиями. Тем не менее, в России на изготовление теплоизоляционных материалов разработан ГОСТ Р 56729-2015, соответствующий EN 14313:2009.

Применение пенополиэтилена

Далее мы расскажем об основных сферах применения.

Звукоизоляция

Как и все ячеистые материалы, пенополиэтилен хорошо поглощает воздушный шум. Звуковая волна, проходя через слой ППЭ, теряет значительную часть кинетической энергии за счет ее преобразования в тепло.

НПЭ является хорошей преградой для ударного шума и вибрации. Из всех акустических материалов он имеет наиболее высокие характеристики по поглощению низкочастотных колебаний.

Сшитый пенополиэтилен также используется для звукоизоляции в жилом и промышленном строительстве, автомобиле- и машиностроении.

Лента из ППЭ, уложенная на перекрытие и стены при устройстве плавающей стяжки, считается эффективной блокировкой для возникновения структурных шумов.

Теплоизоляция

Низкие показатели теплопроводности и паропроницаемости сделали вспененный полиэтилен одним из наиболее популярных материалов в строительстве.

Листовой и рулонный пенополиэтилен используют преимущественно внутри помещений в составе теплоизолирующего пирога фасадных стен, кровли, систем вентиляции и кондиционирования для утепления дома.

ППЭ для теплоизоляции покрывают фольгой, которая является дополнительным барьером для тепла и зеркалом, отражающим инфракрасное излучение.

Одна из сфер применения вспененного полиэтилена – изоляции для труб теплотрасс, холодной и горячей воды.

Уплотнение и упаковка

Кроме трубной тепловой изоляции и утеплителя, из ППЭ производят упаковочные материалы для транспортировки хрупких предметов, окрашенных конструкций. При помощи вакуум-формовочных и вырубных машин создается упаковка для серийных изделий, одновременно служащая уплотнителем, например, для мобильных телефонов, электронных и электрических приборов.

Стоимость

Цена пенополиэтилена зависит от:

Найти предложения в своем городе и сравнить цены можно на таких сайтах, как:

Готовые изделия из ППЭ

Из пенополиэтилена производятся такие изделия:

• листы и рулоны, в том числе многослойные;
• жгуты;
• трубки;
• пакеты;
• теплоизолирующие и демпфирующие маты;
• коврики для спорта и туризма.

Переработка отходов

Для утилизации отходов пенополиэтилена используются те же технологии, что и для невспененного — термомеханический и термохимический рециклинг, или пиролиз.

Использованная упаковка из НПЭ перерабатывается во вторичную гранулу, а крошка сшитого ППЭ служит наполнителем для композиционных материалов, из которых делают тротуарную плитку, и другие искусственные покрытия.

Главная особенность газонаполненных полимеров – низкая плотность – вносит коррективы в технологию. При переработке отходы ППЭ спрессовываются в специализированных машинах – термокомпакторах.

На рынке оборудования можно найти устройства со степенью прессования до 90:1. Брикетированный в компакторах ППЭ можно загружать в экструдер или термическую печь, использовать в качестве сырья для получения полиэтиленового воска.

Видео по теме

В данном видео-ролике автор демонстрирует, как применять ППЭ для теплоизоляции труб:

Заключение

На российском рынке ППЭ с 2010 года наблюдается непрерывный рост. За это время отечественные производители практически полностью вытеснили зарубежных конкурентов, поскольку их продукция не отстает ни по качеству, ни по марочному составу.

Главной отраслевой проблемой считается постоянный рост цен на сырье. Поэтому сегмент ППЭ представляет значительный интерес для производителей вторичной гранулы хорошего качества.

Вспененный полиэтилен — все более распространенный материал в строительстве, использующийся как утеплитель для труб, пола и стен, для шумоизоляции. Его относительно низкая стоимость позволяет использовать ППЭ в других видах промышленности, изготавливая различные изделия и предметы.

Пенополиэтилен – недорогая и качественная изоляция

Мировая наука в значительной степени продвинулась в исследовании и синтезе полимеров, регулярно создавая новые материалы с уникальными свойствами. Именно благодаря своим характеристикам, полимеры получили широкое распространение во многих сферах современной жизни.

Несмотря на разнообразие искусственно созданных материалов, большая часть из них нашла узкопрофильное применение и не являются универсальными. Пенополиэтилен, свойства которого позволяют использовать материал во многих отраслях, является одним из немногих полимеров широкого спектра применения.

Внешний вид, способ получения и основные разновидности

Вспененный пенополиэтилен представляет собой вещество, которое получают при помощи введения углеводородной газовой смеси в структуру полимера, вследствие чего итоговый материал приобретает закрытую ячеистую структуру, пластичность и высокую механическую прочность в зависимости от толщины. Выпускают его в виде листов, рулонов или жгутов.

Существует две разновидности пенополиэтилена по способу получения и структуре:

• несшитая пена (общепринятое обозначение НПЭ);
• сшитая пена (аббревиатура ППЭ).

Каждый из материалов слегка отличается по внутренней структуре, но основная масса свойств остается практически одинаковой для обоих видов.

Технические и потребительские характеристики

Пенополиэтилен – что это такое, и какими свойствами он обладает? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить основное свойство любого материала со вспененной структурой – возможность удерживать тепло внутри себя и не допускать его потерь.

Теплоизоляция считается основной потребительской характеристикой этого материала, что позволило в первую очередь, использовать его в строительной сфере.

Кроме этого, полимер обладает целым рядом характеристик:

• малый вес. Благодаря этому свойству, материал широко используется во всех сферах, где небольшая масса не дает существенной нагрузки на опорные элементы и не увеличивает вес готового изделия или конструкции;
• не подвержен гниению. Важное качество, которое позволяет использовать полимер в наружной изоляции трубопроводов и зданий, а так же в местах с тропическим климатом и агрессивной микробиологической средой;
• широкий диапазон рабочих температур дает возможность применять пену в разных климатических поясах;
• экологическая чистота и химическая инертность гарантирует, что во время эксплуатации материал не будет выделять токсины и канцерогены.

Кроме указанных выше свойств, пенополиэтилен обладает малым коэффициентом водопоглощения (менее 2%), хорошими шумоизоляционными свойствами и легкостью обработки.

Сферы применения

Благодаря своим качествам, полимер нашел широкое применение в различных областях:

• строительство;
• машиностроение;
• автомобильная отрасль;
• медицина.

Наиболее распространен он в строительной сфере, где служит прекрасным тепло и гидроизолятором конструкций и трубопроводов. Для сравнения, 1 сантиметр толщины пенополиэтилена по своим свойствам аналогичен 4.5 сантиметрам натуральной древесины и 15 сантиметрам кирпича. Он в полтора раза эффективнее минеральной ваты и на 20% пенополистирола по теплоизоляционным и шумопоглощающим свойствам.

Усилить изоляционные свойства помогает алюминиевая фольга, наклеенная с одной стороны на листовой или рулонный вспененный полиэтилен. Такими матами облицовывают бетонные стены, и они играют роль тепловых экранов, отражая инфракрасное излучение внутрь помещения, сберегая тепло в несколько раз эффективнее, чем аналогичные теплоизоляционные материалы.

В сфере машиностроения материал получил широкое применение как теплоизолятор холодильного оборудования и систем кондиционирования, из него изготавливают элементы шумоизоляции и виброгашения. Полимер так же является основой для двухстороннего скотча, уплотнительных и монтажных лент, а так же всевозможных прокладок.

В области автомобилестроения без пенополиэтилена невозможно представить современную звукоизоляцию салона или виброизоляцию в колесных арках. Технические характеристики материала позволяют так же изготавливать из него различные уплотнители и прокладки, которые применяются практически в любых узлах и агрегатах современных автомобилей. В большегрузных фурах-рефрижераторах листами пенополиэтилена производят изоляцию багажных отсеков.

В сфере медицины основным свойством, послужившим широкому применению полимера, стала его гибкость и пластичность, а так же деформация при статических нагрузках и способность восстанавливать свою структуру после их снятия. Вспененный полиэтилен применяется для изготовления профильных товаров в области ортопедии – обувные стельки, корсеты.

Так же широко использование вспененный полиэтилен получил в отрасли товаров для активного отдыха и туризма, где из него изготавливают карематы и различные коврики-подстилки, позволяющие спать на земле или снегу без угрозы переохлаждения организма.

Список отраслей, где широко используется этот полимер далеко не полный и постоянно обновляется. Регулярно вне зависимости от отрасли, материал широко применяется в качестве упаковки. Благодаря гибкой и упругой структуре им обворачивают хрупкие предметы быта – посуду, хрусталь, изделия из стекла и фарфора, бытовую технику, изделия из пластмасс и дерева при перевозке их на дальние расстояния.

Краткие итоги

Вспененный полиэтилен является одним из немногих полимеров, который в настоящее время нашел столь широкое применение в различных отраслях промышленности и быта. Его уникальные свойства позволяют использовать материал в различных амплуа – теплоизоляция и упаковка, элементы гашения вибрации и основа для ортопедической обуви. Список сфер применения пенополиэтилена постоянно растет и обновляется.

Вспененный полиэтилен: характеристики, производство и сферы применения

Вспененный полиэтилен – это современный строительный материал, который отлично сохраняет тепло на 70 %, изолирует от шума и влаги хорошо переносит вибрации и удары механического характера. Минимальный срок службы и износостойкости от 50-ти до 80 лет, благодаря своей долговечности и составу не подвержен гниению. Применяется в многих сферах строительства и ремонта.

Этот уникальный материал обладает хорошей стоимостью и отличными качествами, безопасен для здоровья и жизни человека. Вспененный полиэтилен успешно применяют в строительстве, медицине, машиностроении, при изготовлении кожаной галантереи и обуви.

Где приобрести вспененный полиэтилен? Здесь одна рекомендация — рекомендуем покупать вспененный полиэтилен у производителей или проверенных продавцов. Например, на http://www.tecsound.com.ua/products_category/vspenenyi-polietilen-i-lenty/, представительства испанской компании «TEXSA» в Украине.

Технические характеристики вспененного ПЭ:

1. Вспененный полиэтилен обладает свойствами воспламеняется и плавится при температуре, которая превышает + 102 0 С.
2. При понижении температуры воздуха до — 60 0 С вспененный ПЭ сохранит свою прочность и эластичность.
3. Материал обладает малой теплопроводностью, что усиливает теплоизоляцию во много раз.
4. Даже во время горения продукт не токсичен.
5. Не составляет больших усилий в транспортировке и монтаже, имеет легкий вес.
6. Материал обладает хорошей устойчивостью к нагрузкам.
7. Минимальное количество отходов при производстве.
8. Экологически безопасный материал, без специфического запаха.

Технологии производства пенополиэтилена на разных предприятиях мало чем отличаются и имеют схожие характеристики эксплуатации.

Способы производства вспененного полиэтилена

Процесс производства вспененного полиэтилена происходит способом литья вспененной массы под давлением или экструзией. При изготовлении остаются прежние качества различных полимеров этилена – это водостойкость, стойкость к перепадам температуры, пластичность, не токсичность

Технологии производства, вспененного ПЭ:

1. Изготовление несшитого пенополиэтилена в процессе физического вспенивания не требуется химическая реакция чтобы сохранить молекулярную структуру первичного вещества – полиэтилен вспененный. Процесс делится на два этапа: первый, когда плавится сырье в гранулах. Второй – в камеру где перемешивается масса полимерного вещества подается газ изобутан, пропан или фреон.
2. Химически сшитый вспененный полиэтилен при помощи химических реагентов. Изменённая на молекулярном уровне структура полиэтилена становится сетчатым типом. Для начала реакции смешиваются гранулы плюс смешивающий, вспенивающий реактивы, специальные добавки и пигменты. После для придания нужной формы, расплавленная масса проходит через экструдер (плавление и вспенивание).
3. Физически сшитый вспененный ПЭ при производстве нуждается в модификации строения на молекулярном уровне. Технология процесса производства происходит при участии добавки для вспенивания и радиации. Нагретая расплавленная масса полиэтилена движется через ускоритель электронов.

Существенный недостаток – материал обладает высокой горючестью, при изготовлении добавляют антипирены.

Производство сшитого вспененного полиэтилена имеет более сложную технологию, соответственно и преимущества в сравнении с несшитым:

1. Микробиологическая выносливость материала более прочная.
2. Выдерживает перепады температуры и механические нагрузки.
3. Стойкость к химическим растворителям.
4. Хорошо переносит воздействия вибрации и обладает прочностью к деформации.
5. Более 30 % обладает плотной структурой, которая повышает изоляцию.
6. Сохранение тепла на 20 % больше, чем у несшитого вспененного ПЭ.
7. За счет высокой прочности имеет долгий срок службы.

Преимущество несшитого вспененного полиэтилена – это дешевая цена материала. Недобросовестные продавцы часто преувеличивают положительные качества материала, когда рекомендуют его как хороший звукоизоляционный материал, который применяют в строительстве. Так же используют в качестве разной не токсичной упаковки продуктов и товаров.

Применение несшитого пенополиэтилена

1. Несшитый вспененный полиэтилен удобен для упаковки, при надобности смягчает давление при нагрузке. Имеет неограниченный срок годности. Не может испортится, выгодно при упаковке ценных товаров и грузов. На рынке упаковки НПЭ не имеет равных конкурентов, и занимает 90 % в применении.
2. Используется как упаковочный материал для электротехники, посуды, мебели, изделий из стекла. Отлично защищает поверхность от пыли и технического мусора.
3. НПЭ отлично применяется для изоляции от влаги, воды, пара, конденсата и механического шума.
4. При минимальных требованиях качества его применяют в строительстве в качестве теплоизоляции, машиностроении. Не подходит в использовании, когда имеются мощные нагрузки либо слишком горячая температура воздуха.
5. Хорошо применяется для снижения энергозатрат при сбережении в доме тепла – благодаря отражающей изоляции. Широко используют чтобы выровнять поверхность, подложить под паркет, ламинат, линолеум.
6. Имеет разнообразную форму выпуска – в сетке полиэтиленовой, в рулоне, в листах разной толщины. С ламинированной либо фольгированной основой несшитый пенополиэтилен выполнит защитные функции в зависимости от требований и поставленной задачи.
7. В Европейском Союзе существует ограничение в применении НПЭ, его используют только под упаковку.

Сферы применения сшитого вспененного полиэтилена

Материал широко применяется в различных жизненных сферах: строительство, спорт, туризм, медицина, машиностроение, при производстве детских игрушек, автомобильных заводах, предметы домашнего обихода, санитарные технические изделия. Имеет усиленную прочность, теплостойкость, высокий уровень жесткости.

Строительство

1. Применяется для систем отопления и водоснабжения, обладает хорошей изоляцией тепла, воды, пара и шума. Стойко переносит воздействие высоких температур от -60 0 до +110 0 С, начинает плавиться при t 0 115-130 градусов С.
2. Используют для утепления потолков, полов, перекрытий между этажами. В качестве отражающей изоляции тепла системы отопления.
3. Материал прост в монтаже, выступает как качественный, современный изоляционный от звука слой в устройстве «плавающий пол».
4. Изоляция от влаги, воды для фундаментов, перегородок. Обустройство подвальный, складских, гаражных помещений, балконов и лоджий. Изоляция электрических кабелей.
5. Защита для систем коммунальных магистралей и инженерных сооружений.

Медицина

1. Широко применяется в изготовлении ортопедических медицинских изделий. Стельки для специализированной обуви изготовленные из сшитого вспененного полиэтилена.
2. При производстве протезов внутренних органов.
3. Эластичные элементы, которые применяют в медицине и мед оборудовании.

Упаковка

1. Тара разного рода — емкости, сосуды, канистры, бутыли, цистерны.
2. Различные вкладыши для предупреждения деформации товара. Проложенный материал для сохранности и транспортировки продуктов и промышленных товаров.

Спорт и туризм

1. Боксерские груши, перчатки, щитки, шлемы.
2. Приспособления, которые не тонут в воде и выступают в виде ограждения либо разметки. Доски для плаванья, спасательные и жилеты страховки.
3. Коврики и маты для занятий туризмом, йогой, фитнесом и прочих спортивных сфер.

Машиностроение

1. Материал служит для установки отражателя тепла. В качестве монтажной ленты, уплотнителя, защита элементов при виброизоляции.
2. Изоляция шума и тепла изотермических шкафов кондиционеров и холодильников.

Автомобилестроение

1. Обшивка большей части запчастей автосалона, для изоляции тепла и шума. Различные уплотнители, прокладки.
2. Буферные прокладки для узлов автомобиля и его частей.

В результате все типы пенополиэтилена являются упругими и эластичными материалами, которые имеют структуру закрытых пор, выпускаются в рулонах, листах или в готовом изделии. Обладают высокими свойствами стойкости к влаге и агрессивной среде – щелочи, кислоты, масла, нефтепродуктов. Простой монтаж в любых конструкциях, обладает экологической безопасностью при применении. К основным недостаткам можно отнести плохую стойкость к прямым попаданиям солнечных лучей и легкость воспламенения. При выборе необходимо знать имеет ли материал нужные для вашего случая технические характеристики. Какие цели вы преследуете? Для исключения лишних затрат и покупки дешевого ненужного материала.

Изопол – изоляционный материал с широкой сферой применения

Сегодня на рынке строительных материалов представлено большое количество тепло-, звуко- и гидроизоляционных продуктов, каждый из которых, как правило, имеет определенную область применения. Одним из наиболее универсальных средств для изоляции различных конструкций является Изопол. Благодаря своим физико-химическим характеристикам он используется не только в строительстве, но и во многих других сферах промышленности и народного хозяйства.

Содержание

Что такое Изопол ↑

Это полимерный материал, который изготавливается путем химического или физического сшивания пенополиэтилена. Изопол относится к инертным и химически устойчивым продуктам, которые способны работать в широком температурном диапазоне (от -40°С до +100°С).

К сведению. В нормальных условиях вспененный полиэтилен абсолютно нетоксичен. Выделение небольшого количества вредных для здоровья элементов (уксусной кислоты, формальдегида, ацетальдегида, оксида углерода) возможно только в условиях высокой температуры, превышающей 120°С.

В зависимости от сферы использования Изопол может выпускаться в следующих вариантах:

Большой популярностью пользуется фольгированный Изопол. Применение фольги с одной или двух сторон способствует увеличению тепло- и звукоизоляционных характеристик. Естественно, такая технология не может не сказаться на цене материала, однако и эффект в этом случае будет выше.

Технология производства вспененного полиэтилена ↑

Существует несколько способов производства пенополиэтилена. От выбранной технологии зависят конечные характеристики продукта и срок его эксплуатации.

• Несшитый полимер. В этом случае технология изготовления не отличается особой сложностью: полиэтилен разогревается и вспенивается посредством газового потока. Данный материал имеет закрытопористую структуру с явно выраженной волнистостью. При этом размер пор может достигать 3 мм в диаметре, поэтому пузырьки хорошо просматриваются невооруженным глазом. Несшитый пенополиэтилен толщиной до 20 мм выпускается в рулонах, свыше 20 мм – в форме листов.
• Химически сшитый пенополиэтилен. Данная технология осуществляется в несколько этапов. Вначале полиэтилен смешивается со специальными реагентами и изготавливается исходная лента – матрикс. Далее матрикс подвергается термообработке в печи. На первой ступени нагрева происходит химическая реакция, в результате которой молекулы полиэтилена вступают во взаимодействие с молекулами реагента для получения крепких внутримолекулярных связей. Следующая ступень нагрева приводит к вспениванию материала до его окончательного состояния. Изопол, полученный методом химического сшивания, обладает ровной поверхностью с небольшой шероховатостью. Поскольку диаметр пор менее 1 мм, визуально они трудно различимы.
• Физически сшитый пенополиэтилен. На первом этапе, как и в случае с «химическим» методом, изготавливается матрикс путем смешивания полиэтилена со вспенивающим реагентом. Второй этап заключается в обстреле матрикса потоком быстрых электронов, благодаря чему происходит упорядочивание молекулярной структуры полиэтилена и образование устойчивых внутренних связей. На последнем этапе продукт поддается термообработке в печи до получения окончательно состояния. Физически сшитый Изопол имеет гладкую поверхность и обладает закрытопористой структурой с практически незаметными для обычного глаза порами.

Важно. Сшитый вспененный полиэтилен качественно отличается от несшитого полимера, так как имеет лучшие эксплуатационные характеристики и более высокий период эксплуатации.

Технические характеристики материала ↑

В представленной таблице указаны основные свойства и характеристики Изопола.

К вышеприведенным данным можно добавить слабую горючесть (группа Г1), устойчивость к коррозии и биоразложению, а также химическую инертность.

Область применения Изопола ↑

Благодаря совмещению нескольких важных свойств Изопол применяется во многих сферах жизнедеятельности.

Строительная сфера ↑

Пожалуй, в строительстве пенополиэтилен имеет наибольший спектр применения. Его используют как тепло-, гидро- и шумоизоляционный материал при выполнении следующих работ:

• изоляция кровли, стен, пола, дверей;
• звукоизоляция перекрытий;
• влагозащита фундамента;
• защита трубопроводов отопления и горячего водоснабжения от теплопотерь;
• разделение смежных объектов, которые подвергаются вибрациям;
• изготовление «плавающих» ступеней для лестниц, подложка под ламинат и др.

Автомобилестроение ↑

Будучи хорошим теплоизолятором, Изопол применяется при обустройстве салонов автомобилей. Помимо теплозащиты, данный материал обеспечивает отличную звукоизоляцию, что является не менее важной характеристикой автомобиля. Кроме того, вспененный полиэтилен используется для изготовления защиты внутренней поверхности днища и уплотнительных прокладок, которые снижают уровень вибрации кузова.

Совет. Для изоляции подкапотного пространства лучше использовать фольгированный Изопол, тогда как для тепло- и звукоизоляции любой другой части кузова подойдет обычный пенополиэтилен.

Спорт и туризм ↑

В спортивной и туристической сфере вспененный полиэтилен используется при изготовлении различных атрибутов, таких как маты, туристические коврики, защитные шлемы, щитки, спасательные жилеты и ортопедические принадлежности. Другими словами, данный материал выполняет функцию амортизации нагрузки во время спортивных мероприятий и активного отдыха. Помимо этого, Изопол применяют при строительстве бассейнов и спортзалов в качестве амортизационной и теплоизоляционной подложки в полах данных объектов.

Упаковка продукции ↑

Способность Изопола смягчать нагрузку позволяет применять его не только в спортивной сфере, но и при упаковке хрупких предметов, например стеклянной посуды. Именно вспененный полиэтилен наиболее часто применяют для транспортировки стекла и керамики, поскольку сочетание мягкости и прочности обеспечивает сохранность подобной продукции во время ее доставки потребителю. Также его используют для упаковки промышленного оборудования, бытовой техники, электронных компонентов, мебельных принадлежностей и даже лекарственных препаратов.

Особенности использования Изопола для теплоизоляции ↑

Считать Изопол основным материалом для утепления строительных объектов нельзя, однако он широко используется в качестве дополнительной теплоизоляции. Достаточно часто пенополиэтилен применяют, когда, согласно расчетам, толщина листа стандартного утеплителя (пенопласта или пенополистирола) является недостаточной. В этом случае Изопол обеспечивает не только дополнительный тепловой эффект, но и выполняет функцию пароизолятора.

Фольгированный вспененный полиэтилен обычно используют при обустройстве электрических теплых полов, для которых характерно выделение части тепловой энергии в виде инфракрасного излучения. Вполне очевидно, что без надежной изоляции снизу определенное количество производимой энергии будет уходить впустую, что значительно уменьшит КПД системы. Благодаря применению фольгированного Изопола в нижней части «пирога» образуется паронепроницаемый слой, который дополнительно выполняет функцию отражателя лучевой энергии.

Почему нельзя использовать Изопол как основной утеплитель? Для достижения оптимального теплового сопротивления необходимо использовать как минимум 10 см пенопласта. Толщина же вспененного полиэтилена варьируется в среднем от 4 до 20 мм. Даже с учетом того, что пенополиэтилен имеет более низкий коэффициент теплопроводности, применить его в качестве основного утеплителя не получится. А вот для дополнительного слоя, который еще и обеспечивает хорошую шумоизоляцию, это отличный вариант.

Изопол – один из самых универсальных материалов, который можно использовать для различных целей. Однако для его эффективной эксплуатации нужны соответствующие знания и опыт. Поэтому в случае большого объема работ лучше обратиться к специалистам.