Резольный пенопласт что это
Пенопласты на основе жидких фенолоформальдегидных полимеров резольного типа
Пенопласты на основе жидких резольных полимеров получают по периодическим и непрерывным технологическим схемам [11].
Основными компонентами композиций для получения пенопластов этого типа являются форполимер, кислотный отвердитель и газообра- зователь.
В первых сообщениях, относящихся к 40-м годам [12], был описан способ изготовления пенопласта из 75% водного раствора феноло- формальдегидного полимера, к которому добавлялись в качестве газообразователей 0,3—1,5% карбоната и бикарбоната натрия, а в качёстве катализатора отверждения полимера — водорастворимые сульфокислоты. Кислоты использовались в данном случае и для образования газов, вспенивающих полимер [13].
Способ изготовления пенопластов на основе резольных фенолоформальдегидных полимеров с использованием легколетучих углеводородов получил большое распространение за рубежом, причем в ГДР и ФРГ чаще используют п-пентан. Для получения пенопластов в ФРГ применяют полимеры резольного типа, отверждающиеся с выделением тепла [22], благодаря которому осуществляется вспенивание композиции легколетучими углеводородами. Кроме легколетучих применяют фторсодержащие углеводороды типа фреонов, а также легкий бензин с температурой кипения 40—80°С.
Данные типы пенопластов получают как при комнатной температуре (18—25°С), так и при подогреве до 40—60°С. Для смешивания компонентов используются установки непрерывного и периодического действия.
Установки непрерывного действия являются стационарными агрегатами, включающими 2- и 3-компонентные смесители, к которым по раздельным трубопроводам с помощью насосов подаются компоненты. Из смесителей через смесительные головки готовую композицию заливают в формы или подают на непрерывно движущиеся ленты транспортеров.
Фирма «Дюнамит Нобель АГ» в ФРГ разработала ряд пенопластов на основе фенольных полимеров, а также установки для непрерывного производства, позволяющие получать облицованные с двух сторон плиты из пенопласта в едином рабочем процессе при прохождении материала между двумя горизонтальными движущимися полотнами облицовок [23]. В качестве облицовочного материала применяют бумагу, картон и другие гибкие материалы.
Непрерывно растут ассортимент и объем производства фенольных пенопластов в Японии, причем пенопласты в основном используются в качестве среднего слоя в трехслойных конструкциях типа «сэндвич» в строительстве промышленных и административных зданий [33].
Заливочные фенольные пенопласты выпускаются в Англии, Италии, Австралии, Канаде и других развитых капиталистических странах [34—37]. Принципиальное отличие в производстве пенопластов, выпускаемых различными фирмами, практически установить трудно по причине широко распространенной, но очень неконкретной информации. Из анализа патентов следует, что отличие пенопластов различных фирм состоит в содержании добавок, газообразователей, активности отверждающих кислот.
С 60-х годов начался выпуск пенопластов заливочного типа в Венгрии, Чехословакии и Польше [38—40]. В СССР для производства пенопластов на основе жидких резольных полимеров исполь-
» зуются рецептуры и технологические схемы, разработанные ВНИИСС, ВНИИСтройполимер, ЛенЗНИИЭП, СибЗНИИЭП, ЛТИ им. Ленсовета, МИСИ им. В. В. Куйбышева и рядом кафедр строительных, политехнических и технологических институтов [41—44].
Наиболее распространенными в нашей стране являются пенопласты типа ФРП, разработанные во ВНИИСС.
Для получения пенопластов типа ФРП используются резольные фенолоформальдегидные форполимеры ФРВ и в качестве вспенивающего агента и газообразователя — продукты марок ВАГ.
Форполимеры типа ФРВ (ФРВ:1, ФРВ-1А, ФРВ-2, «резоцел») представляют собой гомогенные водорастворимые жидкости со слабым запахом фенола и формальдегида, полученные в результате конденсации фенола с формальдегидом с использованием в качестве катализатора едкого натра.
Продукты ВАГ (ВАГ-Г, ВАГ-2, ВАГ-3) представляют смесь минеральных кислот с мочевиной, диэтиленгликолем или с продуктом конденсации сульфофенилмочевины с формальдегидом. В качестве минеральных кислот применяют соляную и ортофосфарную кислоты.
Технологический процесс получения пенопластов ФРП [43] заключается в механическом смешивании при нормальной температуре соответствующих количеств форполимера с вспенивающим агентом и заливке полученной композиции в полость формы или конструкции, подлежащей заполнению. Композиция вспенивается под действием экзотермического тепла реакции окончательной поликонденсации фенолоформальдегидного форполимера с кислотным катализатором.
Технологический процесс получения и заливки пенопластов типа ФРП осуществляется по периодической и непрерывной схемам с использованием машины конструкции ВНИИСС [42].
• При изготовлении пенопластов типа ФРП по периодическому процессу применяют обычные смешивающие устройства (мешалки лопастные, якорные и т. п.) с числом оборотов в минуту 800—1400. В один прием рекомендуется заливать не. более 5—10 кг композиции. При необходимости композицию можно помещать в несколько слоев со вспениванием и отверждением каждого слоя в отдельности.
Продолжительность смешивания компонентов составляет в зависимости от интенсивности процесса 20—40% времени жизнеспособности данной партии форполимера. При заливке изделий или форм необходимо иметь открытой одну поверхность (свободное вспенивание), в случае замкнутых контуров делают одно-два технологических отверстия в верхних точках для заливки жидкой композиции и выхода газов.
При непрерывной заливке пенопластов применяют машину УЗФП-1, состоящую из двух емкостей (для форполимера и продукта ВАГ), двух насосов и смесительной головки, соединяемой с машиной при помощи двух шлангов, по которым подаются форполимер и продукт ВАГ в необходимом соотношении. Производительность машины 6 м3/ч. Разработанный ЛенЗНИИЭП и ЛИСИ фенолоформальдегидный пенопласт типа ФЛ получают из резольного полимера марки ВИАМ-Б [45, 46].
Для вспенивания ВИАМ-Б используется химический способ газообразования. В результате химической реакции между металлами (алюминий, цинк, магний) и минеральной кислотой (соляная, фосфорная) выделяется водород, который и вспенивает полимерную композицию. Кратность вспенивания композиций увеличивают путем введения поверхностно-активных веществ (ОП-7, ОП-Ю, выравниватель А и др.).
В качестве отверждающего агента при производстве пенопластов типа ФЛ применяют смесь двух кислот — минеральной соляной кислоты (при производстве ФЛ-1) или ортофосфорной (при производстве ФЛ-2 и ФЛ-3) и органических сульфокислот — контакт Петрова (для ФЛ-1) и бензолсульфокислоту (для ФЛ-2 и ФЛ-3). В композиции для образования пенопласта дополнительно вводят мочевину с целью связывания формальдегида, а для предотвращения диссоциации бензолсульфокислоты ее вводят в виде раствора в этиленгликоле, последний является модифицирующей добавкой фенолоформ альдегидного полимера.
Пенопласты типа ФЛ получают смешиванием в течение 20— 30 с ВИАМ-Б, ПАВ-и порошка металла со смесью двух кислот. Процесс вспенивания и отверждения происходит в течение 15— 20 мин.
С целью снижения содержания свободного фенола в пенопласте (у ФЛ-1 на 20%, у ФЛ-2—16% и у ФЛ-3 на 5—7%) производят
термообработку его в течение 12 ч при 110°С, достигая содержания фенола для ФЛ-1, ФЛ-2, ФЛ-3 соответственно 5—6%, 5—6%, 2-3%.
Для уменьшения расхода полимера в композицию вводят от 5 до 50 мае», ч. (из расчета на 100 мае. ч. смолы) перлитового песка, асбеста, вермикулита, полистирольного бисера (ПСБ); в качестве связующего и модифицирующего вещества применяют многоатомные спирты.
Получение пенопласта ФПБ сводится к тщательному перемешиванию исходных компонентов и вспениванию полученной композиции в формах без дополнительного подогрева. Жизнеспособность композиции составляет 2,5—3,0 мин. За это время проводят все технологические операции, предшествующие вспениванию.
В основном пенопласт ФПБ получают методом свободного вспенивания в виде блоков объемом 1 —1,5 м[1] и используют для утепления трехслойных наружных стеновых панелей (из различных бетонов) и чердачных перекрытий [48].
Введение пористых минеральных наполнителей позволяет резко увеличить прочностные показатели пенопластов без повышения расхода полимера и обеспечивает перевод их в разряд конструкционно-теплоизоляционных пластобетонов на основе резольных фенолоформальдегидных полимеров [49].
В качестве пористых минеральных наполнителей применяют керамзитовый гравий и гранулированное пеностекло. Наполнитель засыпается в форму доверху и закрывается крышкой. В технологические отверстия в крышке формы через инъекторы в расчетном количестве вводят вспенивающуюся композицию. При вспенивании композиция заполняет межзерновое пространство наполнителя, которое составляет 45—51% (табл. 1).
При получении пенопластов на основе резольных полимеров в закрытых формах вследствие выделения газообразных продуктов внутри формы возникает избыточное газовое давление, которое обеспечивает заполнение формы вспененной композицией. В связи с этим необходимо использование форм повышенной прочности и обеспечение мероприятий по безопасности работающих, так как при вспенивании пенопласта ФРП-1 в закрытой форме при 4-кратном избытке композиции избыточное давление составляет 0,35 МПа [49]. На формование пенопласта значительное влияние оказывает
1. Физико-механические свойства пенопластов на основе фенолоспиртов и ФРП [41 ]
Оборудование для производства пенопласта
Пенопласты на основе жидких фенолоформальдегидных полимеров резольного типа
Пенопласты на основе жидких резольных полимеров получают по периодическим и непрерывным технологическим схемам [11].
Основными компонентами композиций для получения пенопластов этого типа являются форполимер, кислотный отвердитель и газообра- зователь.
В первых сообщениях, относящихся к 40-м годам [12], был описан способ изготовления пенопласта из 75% водного раствора феноло- формальдегидного полимера, к которому добавлялись в качестве газообразователей 0,3—1,5% карбоната и бикарбоната натрия, а в качёстве катализатора отверждения полимера — водорастворимые сульфокислоты. Кислоты использовались в данном случае и для образования газов, вспенивающих полимер [13].
Способ изготовления пенопластов на основе резольных фенолоформальдегидных полимеров с использованием легколетучих углеводородов получил большое распространение за рубежом, причем в ГДР и ФРГ чаще используют п-пентан. Для получения пенопластов в ФРГ применяют полимеры резольного типа, отверждающиеся с выделением тепла [22], благодаря которому осуществляется вспенивание композиции легколетучими углеводородами. Кроме легколетучих применяют фторсодержащие углеводороды типа фреонов, а также легкий бензин с температурой кипения 40—80°С.
Данные типы пенопластов получают как при комнатной температуре (18—25°С), так и при подогреве до 40—60°С. Для смешивания компонентов используются установки непрерывного и периодического действия.
Установки непрерывного действия являются стационарными агрегатами, включающими 2- и 3-компонентные смесители, к которым по раздельным трубопроводам с помощью насосов подаются компоненты. Из смесителей через смесительные головки готовую композицию заливают в формы или подают на непрерывно движущиеся ленты транспортеров.
Фирма «Дюнамит Нобель АГ» в ФРГ разработала ряд пенопластов на основе фенольных полимеров, а также установки для непрерывного производства, позволяющие получать облицованные с двух сторон плиты из пенопласта в едином рабочем процессе при прохождении материала между двумя горизонтальными движущимися полотнами облицовок [23]. В качестве облицовочного материала применяют бумагу, картон и другие гибкие материалы.
Непрерывно растут ассортимент и объем производства фенольных пенопластов в Японии, причем пенопласты в основном используются в качестве среднего слоя в трехслойных конструкциях типа «сэндвич» в строительстве промышленных и административных зданий [33].
Заливочные фенольные пенопласты выпускаются в Англии, Италии, Австралии, Канаде и других развитых капиталистических странах [34—37]. Принципиальное отличие в производстве пенопластов, выпускаемых различными фирмами, практически установить трудно по причине широко распространенной, но очень неконкретной информации. Из анализа патентов следует, что отличие пенопластов различных фирм состоит в содержании добавок, газообразователей, активности отверждающих кислот.
С 60-х годов начался выпуск пенопластов заливочного типа в Венгрии, Чехословакии и Польше [38—40]. В СССР для производства пенопластов на основе жидких резольных полимеров исполь-
» зуются рецептуры и технологические схемы, разработанные ВНИИСС, ВНИИСтройполимер, ЛенЗНИИЭП, СибЗНИИЭП, ЛТИ им. Ленсовета, МИСИ им. В. В. Куйбышева и рядом кафедр строительных, политехнических и технологических институтов [41—44].
Наиболее распространенными в нашей стране являются пенопласты типа ФРП, разработанные во ВНИИСС.
Для получения пенопластов типа ФРП используются резольные фенолоформальдегидные форполимеры ФРВ и в качестве вспенивающего агента и газообразователя — продукты марок ВАГ.
Форполимеры типа ФРВ (ФРВ:1, ФРВ-1А, ФРВ-2, «резоцел») представляют собой гомогенные водорастворимые жидкости со слабым запахом фенола и формальдегида, полученные в результате конденсации фенола с формальдегидом с использованием в качестве катализатора едкого натра.
Продукты ВАГ (ВАГ-Г, ВАГ-2, ВАГ-3) представляют смесь минеральных кислот с мочевиной, диэтиленгликолем или с продуктом конденсации сульфофенилмочевины с формальдегидом. В качестве минеральных кислот применяют соляную и ортофосфарную кислоты.
Технологический процесс получения пенопластов ФРП [43] заключается в механическом смешивании при нормальной температуре соответствующих количеств форполимера с вспенивающим агентом и заливке полученной композиции в полость формы или конструкции, подлежащей заполнению. Композиция вспенивается под действием экзотермического тепла реакции окончательной поликонденсации фенолоформальдегидного форполимера с кислотным катализатором.
Технологический процесс получения и заливки пенопластов типа ФРП осуществляется по периодической и непрерывной схемам с использованием машины конструкции ВНИИСС [42].
• При изготовлении пенопластов типа ФРП по периодическому процессу применяют обычные смешивающие устройства (мешалки лопастные, якорные и т. п.) с числом оборотов в минуту 800—1400. В один прием рекомендуется заливать не. более 5—10 кг композиции. При необходимости композицию можно помещать в несколько слоев со вспениванием и отверждением каждого слоя в отдельности.
Продолжительность смешивания компонентов составляет в зависимости от интенсивности процесса 20—40% времени жизнеспособности данной партии форполимера. При заливке изделий или форм необходимо иметь открытой одну поверхность (свободное вспенивание), в случае замкнутых контуров делают одно-два технологических отверстия в верхних точках для заливки жидкой композиции и выхода газов.
При непрерывной заливке пенопластов применяют машину УЗФП-1, состоящую из двух емкостей (для форполимера и продукта ВАГ), двух насосов и смесительной головки, соединяемой с машиной при помощи двух шлангов, по которым подаются форполимер и продукт ВАГ в необходимом соотношении. Производительность машины 6 м3/ч. Разработанный ЛенЗНИИЭП и ЛИСИ фенолоформальдегидный пенопласт типа ФЛ получают из резольного полимера марки ВИАМ-Б [45, 46].
Для вспенивания ВИАМ-Б используется химический способ газообразования. В результате химической реакции между металлами (алюминий, цинк, магний) и минеральной кислотой (соляная, фосфорная) выделяется водород, который и вспенивает полимерную композицию. Кратность вспенивания композиций увеличивают путем введения поверхностно-активных веществ (ОП-7, ОП-Ю, выравниватель А и др.).
В качестве отверждающего агента при производстве пенопластов типа ФЛ применяют смесь двух кислот — минеральной соляной кислоты (при производстве ФЛ-1) или ортофосфорной (при производстве ФЛ-2 и ФЛ-3) и органических сульфокислот — контакт Петрова (для ФЛ-1) и бензолсульфокислоту (для ФЛ-2 и ФЛ-3). В композиции для образования пенопласта дополнительно вводят мочевину с целью связывания формальдегида, а для предотвращения диссоциации бензолсульфокислоты ее вводят в виде раствора в этиленгликоле, последний является модифицирующей добавкой фенолоформ альдегидного полимера.
Пенопласты типа ФЛ получают смешиванием в течение 20— 30 с ВИАМ-Б, ПАВ-и порошка металла со смесью двух кислот. Процесс вспенивания и отверждения происходит в течение 15— 20 мин.
С целью снижения содержания свободного фенола в пенопласте (у ФЛ-1 на 20%, у ФЛ-2—16% и у ФЛ-3 на 5—7%) производят
термообработку его в течение 12 ч при 110°С, достигая содержания фенола для ФЛ-1, ФЛ-2, ФЛ-3 соответственно 5—6%, 5—6%, 2-3%.
Для уменьшения расхода полимера в композицию вводят от 5 до 50 мае», ч. (из расчета на 100 мае. ч. смолы) перлитового песка, асбеста, вермикулита, полистирольного бисера (ПСБ); в качестве связующего и модифицирующего вещества применяют многоатомные спирты.
Получение пенопласта ФПБ сводится к тщательному перемешиванию исходных компонентов и вспениванию полученной композиции в формах без дополнительного подогрева. Жизнеспособность композиции составляет 2,5—3,0 мин. За это время проводят все технологические операции, предшествующие вспениванию.
В основном пенопласт ФПБ получают методом свободного вспенивания в виде блоков объемом 1 —1,5 м[1] и используют для утепления трехслойных наружных стеновых панелей (из различных бетонов) и чердачных перекрытий [48].
Введение пористых минеральных наполнителей позволяет резко увеличить прочностные показатели пенопластов без повышения расхода полимера и обеспечивает перевод их в разряд конструкционно-теплоизоляционных пластобетонов на основе резольных фенолоформальдегидных полимеров [49].
В качестве пористых минеральных наполнителей применяют керамзитовый гравий и гранулированное пеностекло. Наполнитель засыпается в форму доверху и закрывается крышкой. В технологические отверстия в крышке формы через инъекторы в расчетном количестве вводят вспенивающуюся композицию. При вспенивании композиция заполняет межзерновое пространство наполнителя, которое составляет 45—51% (табл. 1).
При получении пенопластов на основе резольных полимеров в закрытых формах вследствие выделения газообразных продуктов внутри формы возникает избыточное газовое давление, которое обеспечивает заполнение формы вспененной композицией. В связи с этим необходимо использование форм повышенной прочности и обеспечение мероприятий по безопасности работающих, так как при вспенивании пенопласта ФРП-1 в закрытой форме при 4-кратном избытке композиции избыточное давление составляет 0,35 МПа [49]. На формование пенопласта значительное влияние оказывает
1. Физико-механические свойства пенопластов на основе фенолоспиртов и ФРП [41 ]
«Резольноноволачный пенопласт.»
| В данной статье суммирована информация об энергосберегающей технологии теплоизоляции строительных конструкций многопланового назначения с использованием резольноноволачного пенопласта (РНП), получаемого на основе жидких новолачнорезольных смол и являющегося первым представителем фенолоформальдегидных (ФФ) пенопластов нового поколения. В отличие от него отечественные и зарубежные резольные ФФ пенопласты (ФРП) первого поколения получают из жидких резольных смол. |
В обобщенном анализе наличной информации рассмотрено многообразие критериев в их единстве, позволяющее считать РНП на сегодняшний день по технико-экономической эффективности наилучшим теплоизоляционным материалом для строительства. Подготовленная к производственному использованию в необходимом масштабе технология теплогидроизоляции (ТГИ) трубопроводов тепловых сетей с РНП в гидроизоляционной оболочке из пенополиэтилена (ППЭ) в России безальтернативна по сочетанию ее индустриальной простоты, высокого качества, долговечности эксплуатации и относительно низкой ее стоимости. Плиты негорючего РНП низкой плотности и низкой теплопроводности при малой их толщине в сочетании с относительно низкой стоимостью исходных компонентов при массовом производстве будут вне конкуренции среди негорючих минеральных и полимерных теплоизоляционных материалов. Высокий уровень энергосбережения обеспечивает применение плит РНП в производстве разного рода легких 2-х слойных кровельных и 3-х слойных стеновых панелей.
Наилучший по сопротивлению теплопередаче полимерный материал – пенополиуретан (ППУ) малой плотности при малой толщине изоляционного слоя уже на протяжении десятилетий не имеют конкурента в массовом производстве холодильников и навесных стеновых панелей из профилированного металлического листа. Но на горячих трубопроводах тепловых сетей пары фреона с большим перепадом давления по толщине изоляционного слоя быстро прорывают тонкие стенки ячеек и замещаются на воздух. Поэтому, почти при одинаковом сопротивлении теплопередаче через одинаковый по толщине слой изоляции на горячей трубе предпочтительный выбор ППУ или ФФ пенопласта определяется не сопротивлением теплопередаче, а другими, более весомыми критериями.
Гидрофильные по своей природе минеральные теплоизоляционные материалы в бесканальных подземных или в непроходных каналах теплотрасс по тем или иным причинам увлажняются вплоть до значительного водонасыщения, теряя, соответственно, в большой мере изначальное сопротивление теплопередаче, а стальные трубы при контакте с мокрым теплоизоляционным материалом подвержены коррозии и достаточно быстро ржавеют.
В постсоветские годы в России возник вопрос конкуренции между двумя видами пенополимеров, ФФ и ППУ пенопластами, для теплоизоляции труб тепловых сетей.
На ряде предприятий в начале 70-х годов минувшего века началось производство скорлуп из ФРП-1 для изоляции труб тепловых сетей, а к началу 90-х годов оно стало массовым. Производства скорлуп из ППУ в этот период не было, поскольку получаемый из дорогих импортных компонентов ППУ был втрое дороже. В те же годы была разработана эффективная отечественная технология ТГИ труб ФФ пенопластами рецептур ФЛ, ФРП-1 и последующих рецептур с гидроизоляционной оболочкой из битумных, затем из полимерных материалов, таких как ПВХ и другие водонепроницаемые пленки и пенополиэтилен. Из предизолированных труб в разных климатических зонах (г.Санкт-Петербург и область, г.Владимир и районы области, г.Сургут) были смонтированы бесканальные теплотрассы ограниченной протяженности и производилась оценка их состояния при многолетней эксплуатации, в частности, путем вскрытия и осмотра отдельных участков этих теплотрасс. Оказалось, что первые теплотрассы эксплуатируются без аварий в Санкт_Петербурге и области около 30-ти лет (с пенопластом ФЛ), в ряде районов Владимирской области 28 лет (с пенопластом ФРП-1), в г.Сургуте 20 лет (с пенопластом–аналогом ФРП-1). Контрольные вскрытия участков таких теплотрасс через несколько лет их эксплуатации показали, что их изоляция полностью сохранила все свои свойства и, что еще более важно, обеспечила защиту внешней поверхности труб от каких-либо признаков коррозии.
В Западной Европе 3-4 десятилетия тому назад началось и развивалось производство скорлуп из ППУ и изоляция ими труб тепловых сетей. Одновременно началось производство предизолированных труб с ППУ теплоизоляцией в наружной водонепроницаемой оболочке из полиэтиленовой трубы по технологии датской фирмы «Logstor Ror» и прокладка бесканальных тепловых сетей из них. Предположение об абсолютной надежности гидроизоляции теплотрассы в полиэтиленовой (ПЭ) трубе не оправдалось. Вскоре были обнаружены первые повреждения на норвежском полиэтилене, «…где на калиброванных муфтах пошли поперечные трещины, после того, как в течение недели они находились под открытым сильным солнцем, а при нормальной эксплуатации они начали растрескиваться через три года. Наружные оболочки из того же материала начали растрескиваться через 4-5 лет». Серии повреждений и растрескиваний зарегистрированы на материалах других производителей, британских, в частности. Объясняется растрескивание такой гидроизоляционной оболочки напряжениями в монолитном полиэтилене трубы, которые суммируются со сдвиговыми напряжениями, возникающими при удлинении горячей и укорачивании холодной стальной трубы при лишенной возможности удлиняться-укорачиваться ПЭ трубы, защемленной грунтом. Всегда наличные напряжения в ПЭ трубе также усиливаются с увеличением перепада температур в слое теплоизоляции от поверхности контакта пенополиуретана с горячей стальной трубой до поверхности ПЭ трубы в холодном грунте.
В итоге долговременных исследований, проведенных фирмой для восстановления доверия к своей технологии производства предизолированных труб и смонтированных из них тепловых сетей, она стала использовать в производстве ПЭ труб исключительно высококачественный полиэтилен и увеличила толщину стенок ПЭ трубы для придания ей большей устойчивости к растрескиванию. Одновременно была повышена плотность слоя ППУ до 80-100 кг/м3, спаянного со стальной и полиэтиленовой трубами силами адгезии. В итоге прочность ТГИ на трубе по европейскому стандарту стала достаточной для эксплуатации теплотрассы в течение не менее 30 лет. Но это привело к двух-, трехкратному увеличению расхода полимерных материалов, поскольку механическая прочность слоя ППУ на трубе достаточна при плотности 30-50 кг/м3.
Сухие, гидрофильные по своей природе, минераловатные плиты высокой (до 170 кг/м3) плотности отличаются от гидрофобных пенополимеров низкой (30-50 кг/м3) плотности примерно в 1,9 раз большей величиной теплопередачи, а при долговременной 100%-ной влажности разница в теплопередаче возрастает примерно до 2,4 раз.
Долговечность эксплуатации ТГИ на теплотрассах
Широкая рекламная информация о долговечности теплотрасс с ТГИ труб ППУ в оболочке из ПЭ трубы по технологии фирмы Logstor Ror, Дания до 30 и более лет для условий нашей страны оказалась абсолютно ложной. ГОСТом 30732-2001 установлен в пункте 11.2 гарантийный срок эксплуатации труб с такой ТГИ в 5 лет со дня отгрузки изготовителем. В Национальном докладе «Теплоснабжение Российской Федерации. Пути выхода из кризиса», 04.06.2003г., отмечено, что эксплуатируемые в европейских странах по 30-50 лет трубопроводы с ТГИ из ППУ в оболочке ПЭ трубы у нас часто начинают выходить из строя на 2-4-й год эксплуатации. Авторы доклада объясняют этот факт тем, что «качество ППУ труб большинства предприятий-изготовителей ниже всякой критики, качество строительства еще ниже, система контроля влажности изоляции (единственный источник правдивой информации о качестве строительства и эксплуатации) почти не применяется».
ТГИ из ФРП и РНП в гибкой гидроизоляционной оболочке в процессе эксплуатации не испытывает сдвиговых напряжений, поскольку и пенопласт, и наружная оболочка способны удлиняться-укорачиваться вместе со стальной трубой. Поэтому, бесканальные 2-х трубные теплотрассы из предизолированных труб с ТГИ из ФРП в гибкой полимерной оболочке эксплуатируются без ремонтов и аварий уже более 30 лет.
К примеру, специалисты-представители Всесоюзного научно-исследовательского института синтетических смол (ВНИИСС) и ЦНИИЭП Жилища в дождливый день в ноябре 1982г. определяли состояние пенопласта ФРП-1 после 11 лет эксплуатации 3-х слойной стеновой панели жилого дома в г.Владимире и составили соответствующий акт, который утвердили в начале января 1983г. руководители этих НИИ. В акте отмечено:
«Стеновые железобетонные панели и панели крыши были изготовлены осенью 1971 года Владимирским ДСК и установлены в качестве наружных ограждений в 2-х торцовых квартирах на 4-м и 5-м этажах 5-этажного жилого дома серии 11-121 по адресу: Владимир, ул.Растопчина, д.41, кв.10 и 13. Панели представляют собой 3-слойную железобетонную конструкцию на гибких связях из двух слоев железобетона: внутреннего слоя толщиной 100 и наружного слоя толщиной 50 мм, среднего слоя утеплителя из фенолорезольного пенопласта марки ФРП-1 толщиной 80 мм.».
В акте сделаны следующие основные выводы:
2. Определена «долговечность пенопласта ФРП-1, которая не менее 81 года, соответствует расчетной долговечности зданий из железобетонных панелей».
3. Установлено, что за 11 лет эксплуатации стеновой панели жилого дома пенопласт ФРП-1 не вызвал каких-либо следов коррозии контактировавшей с ней или находившейся в бетоне на расстоянии до 5-7 мм от него арматуры (сталь-3).
4. Усановлено, что за этот срок эксплуатации жилого дома показатели механической прочности пенопласта не ухудшились, а, напротив, существенно повысились. Данный факт объясняется тем, что в свежеполученном пенопласте, заложенном в железобетонную панель продолжается долговременный процесс доотверждения, а сам по себе пенопласт, в отличие от пенополистирола и ППУ, практически не подвержен термической и термоокислительной деструкции.
Санитарно-токсикологические условия производства ФФ пенопластов и допустимость применения их в строительстве обитаемых домов
В нашей стране иногда имело место безграмотное использование фенолоформальдегидных связующих (фенолоспиртов) в производстве минераловатных изделий как утеплителя и использование последних в жилищном строительстве. Так например, в газете «Московский комсомолец» от 22.07.2004г.сказано, что «Рекордсменами по части вредных испарений являются жилые дома серии II-49 «П», построенные в 1970-х годах по немецкой технологии. Суть ее была в том, что традиционные минеральные утеплители заменили технической ватой, пропитанной фенолоформальдегидными смолами германского производства. Со временем бетон трескался, и ядовитые испарения стали проникать через него в помещение. В Германии, обнаружив это, фенольные дома снесли еще 20 лет назад… Всего таких домов в Москве порядка двухсот…».
В производстве ФРП и РНП полнота отверждения вспенивающейся композиции при кислотном катализе и без внешнего нагревания достигается за несколько минут. В пенопластах типа ФРП в течение нескольких дней ощущается слабый запах фенола, а в пенопласте типа РНП даже слабый запах фенола исчезает в течение первых суток после изготовления, а далее свободные фенол и формальдегид химическим анализом не обнаруживаются: они связаны химически в твердом полимере, не подверженном деструкции. Поэтому, Перечнем полимерных материалов и конструкций, разрешенных к применению в строительстве Министерством здравоохранения СССР, утвержденном заместителем Главного государственного санитарного врача СССР Э.М.Саакъянцем 19.04.1965г., № 3859-85, разработанные ФРП разрешены к применению без ограничений в качестве утеплителя в производстве обитаемых домов всех категорий
О горючести и термостойкости ФФ и ПУпенопластов.
Технология производства и применения РНП в строительной индустрии
РНП сохранил все положительные качественные характеристики своего предшественника ФРП-1, а при существенно большей его механической прочности, близкой механической прочности ППУ одинаковой плотности, его можно с существенно большей экономической выгодой применять во всех основных областях строительной индустрии.
На протяжении десятилетий ФРП-1, образующийся при смешении двух исходных компонентов за счет химического вспенивания жидкой композиции, сопровождающегося ее отверждением за короткий, в несколько минут, отрезок времени, использовался в крупном масштабе в следующих направлениях строительной индустрии:
— в производстве на простой по конструкции и высокопроизводительной установке непрерывного действия длинномерных плит толщиной 5-8 см для изготовления кровли производственных зданий и утепления чердаков (потолка верхнего этажа) жилых домов и для изготовления трехслойных стеновых железобетонных и иных панелей;
— в производстве на высокопроизводительной технологической линии непрерывного действия кровельных панелей из крупно гофрированного стального листа длиной до 12 м с приформованным к нему слоем пенопласта толщиной до 10 см;
— в производстве каркасных стеновых панелей из мелко гофрированного стального листа со средним пенопластовым слоем;
— для утепления и герметизации вертикальных и горизонтальных стыков, образующихся при монтаже из трехслойных панелей 18-ти этажных жилых домов в г.Москве;
— в производстве скорлуп любых диаметров для утепления трубопроводов тепловых сетей;
— в производстве (в небольшом масштабе) предизолированных труб для тепловых сетей с поверхностным пленочным гидроизоляцмонным слоем на слое пенопласта.
Во всех перечисленных направлениях РНП потенциально значительно более эффективен по технологии, по качественным показателям и экономике.