Изготовление вспененного полиэтилена. Изопол – изоляционный материал с широкой сферой применения. Уплотнение и упаковка

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 активно используется производителями различной электроники и бытовой техники в качестве прокладочного, оберточного и упаковочного материала, поскольку он отличается упругостью, стойкостью к химическим и механическим повреждениям. Данная разновидность упаковочного материала активно используется при переездах или ремонтах помещений для упаковки хрупких предметов из стекла, керамики, офисной техники, антиквариата. При применении вспененного полиэтилена для упаковки разнообразной продукции не требуется наличие специальных инструментов и дополнительных навыков у персонала, что позволяет существенно сократить финансово-временные затраты на упаковке, обеспечив одновременно надежную защиту транспортируемых и складируемых товаров.

Характеристики вспененного полиэтилена

Пенополиэтилен не восприимчив к воздействию относительно высоких температур, отличается устойчивостью к влаге в силу своей структуры, представляющей множество замкнутых пор с воздухом. Относится к разряду теплоизоляционных, пароизоляционных, а также шумоизоляционных материалов.

Данный материал стойко переносит негативное воздействие бензина, масла и прочих нефтепродуктов, а также различных кислот и щелочей, имеет низкую стоимость по сравнению с другими изоляционными материалами. Полиэтилен ВПЭ не разлагается. При использовании не требует наличия дополнительных навыков и квалификации у персонала.

В нормальных условиях окружающей среды срок службы составляет от 30 до 80 лет.

При использовании в быту является полностью безвредным для здоровья человека. Однако стоит помнить о том, что при нагревании более 120 С вспененный полиэтилен начинает выделять в окружающую среду вещества, негативно сказывающиеся на здоровье человека (удушье, кашель и т.д.).

Кроме того, пенополиэтилен используется в качестве звукоизоляции при монтаже систем вентиляции, а при возведении кровли - еще и в качестве пароизоляции и теплоизоляции. Поскольку вспененный полиэтилен отличается достаточной экологичностью, его активно используют при отделке и ремонте жилых помещений в качестве теплоизолирующей и пароизолирующей подложки под обои, при укладке различных напольных покрытий (линолеум, ламинат и т.д.).

Вспененный полиэтилен ВПЭ в силу своих пароизоляционных, теплоизоляционных и звукоизоляционных свойств достаточно популярен при проведении строительных, ремонтных, отделочных и монтажных работ.

Благодаря своим теплоизоляционным, шумоизоляционным, пароизоляционным свойствам вспененный полиэтилен активно используется при проведении строительно-монтажных, отделочных, сборочных и иных видов работ.

Уважаемые клиенты. Обращаем Ваше внимание, что помимо производства и продажи теплоизоляционных матов мы так же осуществляем и доставку продукции. При минмимальных партиях заказа (уточнйте у менеджера), доставка осуществялется только нашей службой доставки.

Вспененный полиэтилен производства компании «Интерметал»

Вспененный полиэтилен - как несшитый, так и сшитый химическим либо физическим способом - представляет собой полимерный изоляционный материал с высокими показателями эксплуатационной эффективности и стойкости к разрушающим факторам среды. На сегодняшний день он считается одним из лучших.

Компания «Интерметал» работает со вспененным полиэтиленом уже более десяти лет, разрабатывая и изготавливая на его основе различную продукцию специального, общепромышленного и гражданского назначения, снискавшую популярность и у корпоративных, и у частных потребителей.

Ассортимент, который мы предлагаем

Ассортимент продукции, выпускаемый компанией «Интерметал», включает в себя:

• тепло и шумоизоляционные панели (рулоны) для нужд строительства и машиностроения (например, подложка под обои «АнтиЗвук»);
• травмобезопасные маты и коврики спортивного и туристического назначения;
• технологические изделия и элементы комплектации с широкой областью применения.

Все категории продукции изготавливаются из высококачественного отечественного и иностранного сырья, модифицированного в соответствии с действующими на территории РФ стандартами. Качество товара подтверждено соответствующими сертификатами.

Безграничные возможности современных технологий

Производственная база компании «Интерметал» - это передовое высокоточное оборудование для экструзии и термического прессования, открывающее широкие возможности создания как типовых, так и уникальных образцов продукции.

Именно поэтому наша строительная, спортивная и, что особенно важно, детская продукция отличается экологичностью, безопасностью, а также огромным разнообразием типоразмеров и цветовых решений. Ее санитарно-гигиенические характеристики безупречны, ведь к подбору сырья мы относимся строго.

Выгода очевидна!

Какие бы наши маты, рулоны и фасонные изделия вас сегодня ни заинтересовали, можете не сомневаться: их приобретение будет действительно выгодным. Выбирая компанию «Интерметал», вы обращаетесь напрямую к производителю, получая редкую возможность совместить эталонное качество и доступную стоимость.

Типовая продукция, выпускаемая компанией «Интерметал», представлена в постоянно обновляющемся каталоге этого сайта.

Являясь одной из множества модификацией полиэтилена, легкий, тонкий и экологически чистый вспененный полиэтилен плотно вошел в нашу жизнь. Его производство было налажено сравнительно недавно - в 70-80-х гг. ХХ века, но за время своего существования материал успел хорошо зарекомендовать себя в быту и в промышленности. Уникальный продукт отличается выдающимися химическими и физическими свойствами, а также своей дешевизной, что делает сферы его применения практически безграничными.

Сферы применения

Отличные характеристики вспененного полиэтилена позволяют использовать его:

В сфере строительства - для изоляции кровли, стен, полов, фундаментов; систем вентиляции, кондиционированияи канализации; уплотнения дверей и стеклопакетов; подложки под ламинат; утепления временного жилья и пр.

Автомобильной промышленности - для изоляции салона автомобиля, в том числе в паре с неткаными материалами.

В легкой промышленности - как элемент спортивных товаров и предметов для отдыха (рюкзаков, ковриков, спасательных жилетов, защитных аксессуаров и пр.)

Как защитную упаковку при транспортировке различных товаров.

Для теплоизоляции промышленного и бытового холодильного оборудования.

Для нужд оборонной промышленности - в качестве упаковки для навигационного оборудования и боеприпасов, а также тепло- и шумоизоляции военной техники.

В судостроительной промышленности - как изоляционный материал для отделки кают.

Теплоизоляция из вспененного полиэтилена заслуживает высоких оценок, ведь благодаря низкому коэффициенту теплопроводности (0,037 - 0,038 Вт/мК), материал является эффективным утеплителем. К тому же пенополиэтилен долговечен - срок его службы составляет около 80-100 лет без потери первоначальных физико-химических свойств. К свойствам продукта можно отнести его высокие пароизоляционные свойства. Применение полиэтилена возможно при температуре от -80 до +100 °С

Появление безопасного вспененного полиэтилена позволило в большинстве случаев отказаться от применения традиционных теплоизоляционнных материалов, особенно в западных странах. Имея закрытоячеистую струтуру, материал обладает отличными тепло-, шумо- и гидроизолирующими свойствами, легко сгибается и разрезается, сохраняет заданную форму, устойчив к воздействию агрессивных строительных материалов, а также не поддерживает горение и не токсичен в условиях пожара. Кроме того, пенополиэтилен может использоваться в сочетании с другими строительными материалами - бетоном, цементом, древесиной и пр. Также экструдированный полиэтилен применяют для антикоррозийной защиты труб.

Разновидности вспененного полиэтилена

На сегодняшний день различают три вида вспененного полиэтилена:

Химически сшитый, с модифицированной молекулярной структурой. Его получают, используя химические реагенты, которые и способствуют образованию сетчатой молекулярной структуры.

Физически сшитый пенополиэтилен также имеет модифицированную поперечно-связанную структуру, однако его получение связано с воздействием радиационного излучения.

Несшитый (или газонаполненный), который, в основном используется для упаковки. Для его производства используются физические газообразователи (фреон, пропан-бутан и изобутан), а главным отличием от своего сшитого "собрата" является сохранение целостности молекулярной структуры материала.

Технология получения материала

Для получения вспененного полиэтилена используют обработанный полиэтилен высокого давления, который подвергается физическому вспениванию или прямой экструзии. Технология производства материала включает в себя ряд этапов:

На первом этапе гранулы термопластичного полиэтилена низкой плотности подаются в бункер литьевого оборудования, где и происходит их расплавление при температуре, превышающей температуру плавления полиэтилена - 115°С.

После образования расплавленной массы, в камеру подается сжиженный газ (улекислый газ или азот). Он и является тем самым вспенивающим агентом, благодаря которому происходит формирование структуры будущего продукта. Создание газообразной среды осуществляется двумя способами: химическим или физическим.

Так, газообразователи химического типа - это различные вещества, которые способны выделять газ под воздействием высокой температуры. В зависимости от типа используемого материала и желаемых свойств получаемого на выходе полиэтилена, их соединения могут быть самыми разными. Применение химических вспенивателей возможно на стандартном оборудовании, при этом соблюдение специальных мер пожарной безопасности не требуется.

Физическими газообразователями являются жидкости, имеющие низкую температуры кипения - они выделяют газ в процессе испарения. Несмотря на то, что с экономической точки зрения, использование физических добавок является более выгодным, процесс получения вспененного полиэтилена становится взрыво-пожароопасным. Это, в свою очередь, требует строгого соблюдения предупредительных мер и использование специализированного оборудования.

В результате непрерывного вращения бункера полимерная масса приобретает однородную структуру, в том числе и на молекулярном уровне. Текучесть расплава по сравнению с начальными показателями увеличивается почти в 2 раза, при этом температура текучести снижается. В зависимости от степени давления и температуры в камере происходит изменение размера ячеек материала.

Заключительный этап получения полиэтилена предполагает впрыскивание жидкой массы в литьевую форму и её последующее охлаждение. Это позволяет избежать усадки и возможного деформирования готового материала при извлечении из форм.

Пенополиэтилен чаще всего выпускается с односторонним или двусторонним покрытием, в качестве которого используют фольгу, металлизированную пленку или лавсан. Вспененный фольгированный полиэтилен, который обычно применяют для утепления, также называют отражающей изоляцией.

Форма выпуска изделий из вспененного полиэтилена может быть самой разной - листы, плиты, пленки, нити, трубки и т.д. Плотность таких изделий составляет от 5 до 800 кг/куб.м., а размер ячеек - от 0,05 до 15 мм.

Как правило, производство вспененного полиэтилена основано для использовании отходов полиэтилена, что удешевляет рабочий процесс и одновременно позволяет избежать серьезных проблем с экологией. Конечно, переработка вторичного сырья накладывает ряд ограничений на его использование. К примеру, если материал, созданный в результате первичной переработки, можно применять в качестве упаковки для различных товаров, то полиэтилен, прошедший несколько циклов переработки, может использоваться только как укрывная садовая пленка.

(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 происходит при участии химических реагентов, которые видоизменяют молекулярную структуру полиэтилена, преобразуя ее до сетчатого типа:
   1. Для участия в реакции смешивают 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.