Вспененный полимер что это такое?

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:

• Изолон;
• Теплофлекс;
• Пенолон;
• Татфоум;
• Хитфом;
• Этафом и т. д.

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:

• вида;
• толщины;
• плотности;
• объема партии;
• региона.

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.

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.

Вспененный полиэтилен

Это термопластичный полимер с закрыто-пористой структурой ячеек. Обладает уникальными физическими свойствам. Ключевыми показателями вспененного полиэтилена для современных производственных технологий являются: высокие тепло-звукоизоляционные свойства, устойчивость к высоким и низким температурам динамики их изменений, стойкость к гидролизу, способность гасить шумы и вибрации, высокие прочностные характеристики и простота монтажа.

Сшитый вспененный полиэтилен (ППЭ)

Это полимер смодифицированной структурой молекулярных связей. Является наиболее плотным среди других полиэтиленовых материалов и имеет более высокие технические показатели эксплуатации. Различают два типа сшитого полиэтилена: физически сшитый (при помощи электронов) и химически сшитый (при помощи химических реагентов).

Сшитый вспененный полиэтилен (ППЭ)

Это полимер смодифицированной структурой молекулярных связей. Является наиболее плотным среди других полиэтиленовых материалов и имеет более высокие технические показатели эксплуатации. Различают два типа сшитого полиэтилена: физически сшитый (при помощи электронов) и химически сшитый (при помощи химических реагентов).

Физически сшитый полиэтилен (ППЭ физика)

Получают при помощи облучения пучком электронов высокой энергии экструзионного листа. При облучении полимеров электронами, образуются свободные радикалы, что приводит к появлению структур межмолекулярных связей.

Химически сшитый полиэтилен (ППЭ химия)

Получают при помощи введения специальных компонентов или присадок в состав гомогенизированного расплава с дальнейшим вспениванием его и последующей обработкой, после чего образуются связи на уровне молекул.

Несшитый вспененный полиэтилен (НПЭ)

Получается при вспенивании полиэтилена сжиженым природным газом или другими вспенивающими веществами. В экструдере под давлением происходит расплав и смешивание полиэтилена со вспенивающим реагентом. По ряду целевых характеристик (теплопроводности, снижению уровня ударного шума, звукопоглощению, паронепроницаемости) не уступает ППЭ, а за счет того, что НПЭ в 2,5-5 раз дешевле чем ППЭ широко применяется в качестве теплоизоляции строительных объектов.

Сферы применения вспененного полиэтилена

На сегодняшний день материал из вспененного полиэтилена востребован и является одним из немногих полимеров, который нашел широкое применение в различных отраслях и имеет перспективы развития. Список сфер постоянно растет и обновляется.

Строительство

Одной из основных причин массового применения вспененного полиэтилена в строительстве является физические свойства материала. Он активно применяется для обеспечения тепло и звукоизоляции, для обустройства гидроизоляции стен, полов и перекрытий. Способность материала гасить вибрации позволяет использовать его для защиты трубопроводов от механических повреждений, а также для обеспечения тишины и отсутствия вибрации воздуховодов; в качестве уплотнителя стыков в сборных элементах железобетонных и иных конструкций. Допустимая температура применения изоляции находится в диапазоне от -60 до +80 °С, что создаёт все необходимые условия для проведения всесезонного монтажа. Работы по теплоизоляции объектов не зависят от внешней температуры воздуха и могут проводиться 365 дней в году. Благодаря сочетанию в себе тепло-, ветро-, паро-, гидро и звукоизоляцию одновременно при применении вспененного полиэтилена отсутствует необходимость применять дополнительные пленки и мембраны.

Автомобильная промышленность

В автомобильной промышленности вспененный полиэтилен используется для производства воздухозаборников и фильтров, для изготовления буферных прокладок узлов автомобиля и его частей, различных уплотнителей, для обшивки большей части автосалона в качестве вибро-и шумоизоляции. Основные свойства, за которые этот материал был выбран для этих систем в автомобилестроении — это достаточно приличная термостойкость и устойчивость к перепадам температур, хорошая ударопрочность, шумо- и виброизоляция, стойкость к действию химикатов, низкий модуль изгиба и хорошее сопротивление растрескиванию под напряжением.

Упаковочные материалы

Благодаря экологической безопасности материал используется при хранении жидкостей и продуктов, предназначенных для потребления человеком, в качестве упаковки продуктов питания. Мягкость и гибкость позволяет использовать вспененный полиэтилен в качестве упаковочного и защитного материала. При транспортировке, он берет на себя все механические нагрузки. Легкость резки позволяет изготавливать из вспененного полиэтилена ложементы любой формы для фиксации и защиты предметов при их хранении и транспортировке. Защитный профиль подойдет для упаковки продукции: стекольных предприятий, мебельных фабрик, дорогостоящей посуды, поможет защитить медицинское оборудование, в котором содержатся хрупкие части. При хранении и транспортировке картин.

Спорт и отдых

В индустрии спорта, туризма и отдыха нашли своё применение такие свойства вспененного полиэтилена, как способность гасить вибрационную и ударную нагрузку, эластичность, высокая устойчивость к микроорганизмам. Все эти качества материала используют в производстве инвентаря, оборудования, напольных покрытий, ковриков для фитнеса, спортивных и гимнастических матов, ролл-матов и элементов экипировки в различных видах спорта, единоборстве, йоги, аэробики. Материал широко применяется в производстве туристических ковриков. Вспененный полиэтилен активно применяется для изготовления аксессуаров для плаванья и аквааэробики, например, доски для плаванья, нудлы и др. Изделия не впитывают влагу, быстро сохнут, не подвержены воздействию бактерий, грибков и плесени, лёгкие, гибкие и удобные, являются экологически безопасными.

Декоративное творчество и игрушки

Материал из вспененного полиэтилена практичный, он не мнётся и не деформируется может быть разного цвета. Благодаря этим свойствам широко используется при изготовлении элементов декора, интерьера, создания флористических работ (букетов, композиций, панно, коллажей). Легкость резки и склеивания позволяет использовать вспененный полиэтилен в образовательных учреждениях при создании поделок, объемных аппликаций. Экологическая безопасность позволяет производителям игрушек использовать вспененный полиэтилен для изготовления конструкторов, игровых блоков, пазлов, фигурок персонажей, разноцветных ковриков и покрытия для детей.

Остались вопросы?

Укажите свой номер телефона и наш специалист позвонит Вам, чтобы ответить на все вопросы, рассчитать цену и размер скидки

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

Вспененный полиэтилен (ППЭ)

Вспененный полиэтилен или пенополиэтилен (ППЭ) — пористый полимерный материал, полученный путем введения углеводорода в структуру полиэтилена.

Изделия из пенополиэтилена легки, пластичны, обладают очень низкой теплопроводностью и паропроницаемостью. Выпускаются в рулонах, листах или в виде готовых изделий.

Универсальный материал широко используется в различных сферах:

• строительство — для звуко-, тепло-, пароизоляции и защиты конструкций, трубопроводов, инженерных систем и сооружений;

Рисунок 1. Рулонная изоляция из вспененного полиэтилена.

• медицина — для изготовления различных ортопедических изделий;
• машиностроение — в качестве уплотнителей, виброзащиты, шумо- и теплоизоляций;
• туризм и спорт — для изготовления матов, туристических ковриков, спасательных жилетов, перчаток и груш для бокса, защитных и ограждающихустройств.

Рисунок 2. Изделия из вспененного полиэтилена.

Из ППЭ изготавливается различная упаковка, всевозможные антидеформационные вкладыши и прокладки для хранения и транспортировки бытовой техники,продуктов питания и различных промышленных товаров.

ТОП 3 лучших товаров по мнению покупателей

Полиэтилен вспененный Мосфол НПЭ 10 мм — представляет собой многофункциональный материал из&nbs.

Полиэтилен вспененный Мосфол НПЭ 3 мм — представляет собой многофункциональный материал из газо.

Виды вспененного полиэтилена

В настоящее время выпускается большое количество пенополиэтилена, который подразделяется на три основные вида:

1. Несшитый пенополиэтилен (НПЭ), изготовленный путем насыщения пропаном и бутаном полимерной массы, расплавленной в экструдере. В процессе заливки, под воздействием атмосферного давления,пузырьки газа застывая образуютструктурные ячейки. Материал обладает низкой плотностью и рыхлыми большими порами. Легко деформируется, после прекращения механических воздействий почтине восстанавливает первоначальную форму. Несмотря на высокие теплоизоляционные качества, в основном материал применяется для создания упаковки.

Рисунок 3. Несшитый ППЭ.

1. Пенополиэтилен, сшитый химическим методом (ХППЭ) создается аналогично не сшитому.Дополнительно при его производстве в расплавленную смесь вместе с газами вводится перекись водорода. Под воздействием химической реакции образуются мелкие ячейки с прочной и плотной структурой. Полученный материал способен восстанавливать начальную форму после прекращениямеханического воздействия.

Рисунок 4. Сшитый ППЭ.

1. Сшитый пенополиэтилен, вспененный радиационным или физическим методом (ФППЭ) приобретает мягкость и эластичность, состоит из мелких ячеек и имеет гладкую поверхность. Способен выдерживать большие механические нагрузки и давление до 0,035 МПа. Изготавливается путем воздействия на расплавленную полиэтиленовую массу пучком электронов, выпускаемых мощным излучателем. Образующие при этом поперечные связи укрепляют материал на молекулярном уровне. Благодаря высокой эластичности и способности восстанавливать форму сразу после удаления нагрузок, идеально подходит в качестве подложек для пола, а также при устройстве полов по плавающей технологии.

ФППЭ — наиболее дорогой и качественный из вспененных полиэтиленов.

Свойства и технические характеристики

Несмотря на различные технологии изготовления, общими свойствами вспененных полиэтиленов являются:

• высокая влагостойкость;
• стойкость к воздействию растворителей, кислот и щелочей;
• легкий вес;
• устойчивость к микроорганизмам, плесени и грибкам.

Таблица 1. Сравнение характеристик различных видов пенополиэтилена

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.