Конструкционный пенопласт высокой плотности
Обновлено: 14.05.2024
Эпоксидные одноупаковочные композиции (ЭОК) для пенопластов представляют собой многокомпонентные системы - полуфабрикаты, которые могут храниться продолжительное время, а при нагревании вспениваются и отверждаются с образованием высококачественных и высокопрочных газонапоненных материалов. Они находят применение для изготовления конструкционных объемных изделий в авиационной, автомобильной, судостроительной, приборостроительной промышленности, герметизации и электроизоляции изделий радиоэлектроники, изготовления изделий топливной аппаратуры. Эпоксидные пеноматериалы отличаются высокими физико-механическими свойствами и хорошей химической стойкостью 3. В отличие от композиций для пенополиуретанов, важнейшим преимуществом таких композиций является возможность исключения операций смешения компонентов на предприятии потребителе и соблюдения более безопасных условий производства [4].
Основными компонентами композиции могут выступать также новолачные феноло-формальдегидные олигомеры, которые получают на основе фенола, крезола и других алкил-, алкоси-, производных фенола конденсацией с формальдегидом, ацетальдегидом, фурфуролом. Такие олигомеры выполняют функцию отверждающих компонентов эпоксидных композиций [16], обычно в присутствии катализаторов [11].
В качестве добавок используют различные фенольные соединения, содержащие свободные фенольные гидроксилы, которые в процессе отверждения реагируют с эпоксидными компонентами, например, бисфенол А, тетрабромбисфенол А, 1,1,3-трис-(гидроксифенил)-пропан, продукт конденсации фенола и акролеина [5]. Эти соединения в смеси с полифункциональными эпоксидами фактически являются отверждающими агентами.
Для вспенивания композиций используют химические газообразователи с температурой разложения более 100ºС, такие как азодикарбонамид [5-8,10], 2,2’-азо-бис(изобутиронитрил) [6,11-16], N,N ' -динитрозопентаметилентетрамин, 4,4 ' -окси-бис-(бензолсульфонилгидразид) [6,18], п-толуиленсульфонилгидразид [6,7,11,18]. В качестве ускорителей процесса вспенивания вводят мочевину, или ее производные, например, диметилмочевину, а также барий- и цинкорганические соединения [8].
В качестве отвердителей и ускорителей используют производные имидазола [5,7], например, 2-метил-имидазол, 2-этил-имидазол [11] 4,4’-диаминодифенилметан, 4,4’-диамино дифенилсульфон, амино-эпоксидные аддукты латентного типа, производные мочевины – 3-(4-хлорфенил)-1,1-диметилмочевина [6], 4,4’-бис-(N,N-диметилуреидо)-дифенилметан [15], комплексы трехфтористого бора с аминами [6,7], дициандиамид [6,8,10,19], аддукты эпоксидов с производными имидазола [10], триэтаноламин [13,20], 2-этил-4-метилимидазол, трифенилфосфин, трис-(диметиламинометил)фенол [19]. В зависимости от типа отвердителя композиции могут иметь различную жизнеспособность при хранении.
В качестве модификаторов улучшающих свойства отвержденных материалов применяются термопластичные полимеры, например, полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид [11], сополимеры этилена и винилацетата, метилметакрилата и этилакрилата [7,8], сополимеры этилена и алкил-акрилата [7,18], эластомерные каучуки [8], жидкий нитрильный каучук [10].
В состав ЭОК могут быть введены различные наполнители в количестве до 60 мас.ч. на 100 мас.ч. олигомерной основы. В качестве наполнителелей используют стекломикросферы, коллоидальный диоксид кремния, волластонит [10], тальк, рубленное стекловолокно [7,10], карбонат кальция [8,10], аэросил [8], волокна поливинилиденхлорида, полиакрилонитрила [6], а также другие функциональные добавки: красители [10], пигменты, замедлители горения [6].
В композиции вводят поверхностно-активные вещества – стабилизаторы пены от 0,2 до 2 % на основе полисилоксана [5], полиоксиэтилены [11], блоксополимеры олигосилоксанов с олигооксиалкиленами [13,16,17].
Все композиции по составу основных компонентов и по особенностям процесса отверждения можно условно подразделить на четыре группы. Первая группа - это композиции на основе эпоксидиановых олигомеров или их смесей с другими эпоксидными олигомерами и отвердителями аминного типа. В некоторых случаях в качестве отвердителей применяют продукты предварительного взаимдействия аминов и эпоксидных олигомеров. Вторая группа - это композиции на основе смесей эпоксидных олигомеров с новолачными феноло-формальдегидными олигомерами и ускорителями отверждения. Реакция образования сетчатого полимера присходит за счет отверждения эпоксидных олигомеров новолачными фенолоформальдегидными олигомерами в присутствии катализаторов, как правило, аминного типа. В ряде случаев в композиции дополнительно вводят различные соединения бисфенолов. Третья группа - это композиции на основе эпоксидно-новолачных блок-олигомеров, которые получены в результате предварительного взаимодействия эпоксидных и новолачных олигомеров. Реакция отверждения проходит за счет взаимодействия оставшихся свободных эпоксидных групп и фенольных гидроксилов блок-олигомеров между собой в присутствии катализаторов [2]. Четвертая группа - это композиции на основе эпоксидиановых олигомеров и олигокарбонатов, которые одновременно являются и отверждающими компонентами и вспенивающими агентами, выделяя в процессе нагревания газообразный диоксид углерода [19].
Корпорацией Ciba Speciflity Chemicals запатентованы порошкообразные композиции для пеноматериалов на основе жидкой эпоксидной смолы марки Epikote 828, или смеси твердых диглицидиловых эфиров бисфенола- F , и тетрабромбисфенола-А. Особенностью технологии получения композиций на основе жидких эпоксидных олигомеров является их смешение с высокотемпературными отвердителями и другими компонентами и выдержкой смеси в течение нескольких дней, и последующим нагреванием при 40-60ºС в течение 2-4 ч до образования аддуктов с температурой размягчения 60-70ºС. Композиции на основе твердых компонентов смешивают в расплаве при 100ºС и охлаждают, а затем через 5 суток смесь нагревается до 40ºС в течение 4 ч, охлаждается и превращается в порошок. Композиции могут храниться не менее 6-7 месяцев, вспениваются и отверждаются при 120-180ºС за 1-2 ч, а полученные материалы имеют кажущуюся плотность 300-600 кг/м 3 [6].
Стойкие в различных средах пеноматериалы получают на основе эпоксидиановых олигомеров с эпоксидным эквивалентом 150-1000, дициандиамида, амино-эпоксидного аддукта марки AJICURE PN -23, ускорителя вспенивания на основе мочевины и органометаллических соединений титана и циркония в количестве 0,1-2 мас.%. В качестве наполнителей они могут содержать стекломикросферы, стекловолокно, карбонат кальция, красители. Плотность неотвержденных композиций составляет 790 кг/м 3 , а плотность отвержденного материала составляет 460-480 кг/м3 [9].
Пенопласты с плотностью 200-400 кг/м3 и прочностью при сжатии до 4,7 МПа получают на основе композиций твердых эпоксидных диановых смол представленных в табл. 1.
Таблица 1. Состав композиций и свойства пеноматериалов [7]
| Состав композиций | |||
| Наименование компонента | Марка компонета и его содержание, мас.ч. | ||
| Эпоксидная смола, эпоксидный эквивалент | Epikote 100 3 - 100 500 | EpototeYD - 118P - 100 1000 | Epikote1003 - 100 750 |
| Отверждающий агент аминного типа | PN - 23 - 5 | Производное имидазола 2PZ - 10 | AH-62 - 20 |
| Вспенивающий агент | Азодикарбон- амид - 5 | Азодикарбон- амид - 5 | п-толуилен-сульфонилгидразид - 8 |
| Свойства пеноматериалов | |||
| Свойства | Показатели | ||
| Кажущаяся плотность, кг/м 3 | 250 | 300 | 300 |
| Разрушающее напряжение при сжатии, МПа | 1,57 | 1,96 | 4,7 |
Композиции имеют жизнеспособность при хранении при комнатной температуре не менее 6 месяцев и формуются в трехмерные заготовки-полуфабрикаты при 70-130ºС, вспенивание и отверждение которых проводят при 120-200ºС [7].
Таблица 2. Свойства пенопластов на основе смеси эпоксиноволачных и новолачных олигомеров
| Показатели | Содержание газообразователя, мас.ч. на 100 мас.ч. олигомерной основы | |||
| 0,83 | 1,4 | 2,0 | 4,6 | |
| Кажущаяся плотность, кг/м3 | 380 | 300 | 200 | 100 |
| Разрушающее напряжение при сжатии, МПа при изгибе, МПа | 13,1 9,1 | 7,4 5,2 | 3,9 4,2 | 1,3 1,8 |
| Модуль упругости при изгибе, МПа | 275 | 171 | 111 | 35 |
| Содержание закрытых ячеек, % | 86 | 93 | 93 | 92 |
Данные пеноматериалы отличаются также высокой жесткостью, что характеризуется повышенным модулем упругости при изгибе.
Другой разновидностью композиций этого типа являются смеси жидких и твердых эпоксидиановых олигомеров с двух и трехфункциональными эпоксидными соединениями, содержащие в качестве отверждающих компонентов фенольные соединения, например, такие как бисфенол А, тетрабромбисфенол А, продукт конденсации фенола и акролеина. Для повышения устойчивости композиций к гидролизу в их состав включают ди- и триэпоксиды таким образом, чтобы количество эпоксидных групп этих компонентов составляло 0,70-0,95 эпоксидного эквивалента от общего эпоксидного эквивалента композиции. В качестве двух и трехфункциональных эпоксидных соединений предложены диглицидиловые эфиры бисфенола А, бисфенола F , триглицидилцианурат, триглицидиловые производные гидантоина. В качестве отверждающих фенольных соединений, по крайней мере, должно быть одно соединение, содержащее три фенольных гидроксила, концетрация которых должна составлять в композиции от 0,5 до 1,1 эквивалента на 1 эпоксидный эквивалент [5]. Композиции такого типа могут содержать ускоритель в количестве от 0,3 до 1,0 % от массы основных компонентов, а также эмульгатор. В качестве ускорителей используют производные имидазола, например 1-метилимидазол. Композиции готовят смешением компонентов расплаве с последующим быстрым охлаждением до комнатной температуры. Вспенивание и отверждение проводят в закрытых формах при 150-200ºС в течение 0,5-6 ч. Отформованные изделия имеют плотность 400 кг/м 3 , температуру размягчения 120-123ºС.
Порошковые композиции для эпоксидно-новолачных пенопластов (ПЭН) на основе продуктов предварительного взаимодействия диановых эпоксидных олигомеров и новолачных фенолоформальдегидных олигомеров начали разрабатываться в Санкт-Петербургском Технологическом институте под руководством профессора Николаева А.Ф. [14]. Олигомерную основу композиций получают сплавлением при 115-125ºС жидкой эпоксидно-диановой смолы марки ЭД-16 с эпоксидным эквивалентом 240-270 и твердой новолачной смолы до образования эпоксидно-новолачного блок-олигомера (ЭНБО) с температурой каплепадения по Уббелоде 82-96ºС и содержанием эпоксидных групп 8,5-10,5 %, который выпускается под маркой 6ЭИ60-1 [2,21].
Одноупаковочные композиции для пенопластов на основе блок-олигомера 6ЭИ60-1 разработаны для различных режимов формования. Отличительной особенностью данных композиций является возможность получения на их основе газонаполненных материалов и изделий при сравнительно низких температурах (табл. 3) и с низкой кажущейся плотностью до 50-70 кг/м 3 [21]. В качестве ускорителей отверждения порошковых композиций используют триэтаноламин [13], бисмочевину - 4,4’-бис-(N,N-диметилуреидо)-дифенилметан (отвердитель 9) [15], дициандиамид [22,23], а в качестве вспенивающего агента используют 2,2’-азо-бис(изобутиронитрил) (порофор ЧХЗ-57) [13,15,16]. Применение ускорителя бисмочевины позволяет получать при 80-85˚ пенопласты, превосходящие по прочности и диэлектрическим показателям все другие пеноматериалы, полученные на основе эпоксидно-новолачных блок-олигомерах [15,24]. Для получения порошковых композиций с температурой вспенивания и отверждения 65-70ºС предложены отверждающие системы, содержащие одновременно бисмочевину и параформ, с добавлением таких модифицирующих агентов как лапроксид или триметилолпропан [16,25]. Однако, следует отметить, что жизнеспособность при хранении таких композиций не превышает двух месяцев.
Таблица 3. Режимы формования эпоксидно-новолачных пенопластов
| Марка пенопласта | Температура формования, ºС | Продолжительность отверждения, ч | Срок хранения, композиций , месяцы |
| ПЭН-И | 105-115 | 6 | 6 |
| ПЭН-У | 80-85 | 10 | 3 |
| ПЭН-УР | 65-70 | 10 | 2 |
| ПЭН-Д | 80-140 | 4-10 | 3 |
Пенопласты ПЭН имеют высокие физико-механические характеристики, высокие диэлектрические показатели (табл. 4), низкую анизотропию свойств и нашли применение как конструкционные материалы в машиностроении [21,26] и герметизирующие материалы для изделий радиоэлектронной аппаратуры 29. Пенопласты ПЭН обладают повышенной химической стойкостью в водных растворах солей, кислот, щелочей, а также в бензине, керосине и других органических растворителях [2]. В состав композиций ПЭН могут быть введены различные неорганические наполнители, такие как диоксид титана, диоксид кремния и другие [30].
Таблица 4. Свойства эпоксидно-новолачных пенопластов
Для получения пенопластов с линейной усадкой до 1 % при 200ºС и высокой термо-стабильностью используют ЭНБО на основе диокиси циклического ацеталя [12].
Значительное сокращение продолжительности формования изделий из пенопластов ПЭН возможно при обработке порошковых композиций микроволновым излучением (МВИ), что позволяет снизить время вспенивания и отверждения до 20-50 мин. Прочность пеноматериалов при такой обработке может снижаться и зависит от параметров режима воздействия МВИ. Температура в пеноматериале в процессе отверждения может возрастать до 190-220 ° С [22,23,31].
Подбор оптимального периодического режима воздействия МВИ (150 Вт на 100 г композиции) для вспенивания стандартных порошковых композиций позволяет получать материалы с удовлетворительными физико-механическими характеристиками (табл. 5) [32], которые значительно превышают аналогичные показатели, полученные при непрерывном режиме обработки [33].
Таблица 5. Микроволновая технология получения и свойства эпоксидно-новолачных пенопластов
Предложенные режимы формования обеспечивают интенсивное вспенивание и отверждение композиций при отсутствии их перегрева и сокращают продолжительность процесса получения изделий в 6-15 раз по сравнению с термическим обогревом.
Композиции на основе эпоксидных олигомеров и олигокарбонатов представляют большой интерес, так как пеноматериалы на их основе отличаются очень высокоми физико-механическими показателями. При их изготовлении не требуется использовать специальные порофоры - пожаро- и взрывоопасные компоненты, при термическом разложении которых выделяются также и вредные соединения.
Смешение твердых и жидких компонентов осуществляют сплавлением или вальцеванием при 70-120ºС в течение 2-5 мин с последующим охлаждением композиций, а вспенивание и отверждение проводят при 120-240ºС в течение 15-40 мин [19].
В табл. 6 представлены данные о составе композиций и их свойствах.
Таблица 6. Состав композиций и свойства пеноматериалов на основе эпоксидных олигомеров и олигокарбонатов
| Состав композиций | |||
| Компоненты | Содержание компонентов, мас.ч. | ||
| Эпоксидный олигомер твердый | 100 | 85 | - |
| Эпоксидный олигомер жидкий | - | 15 | 100 |
| Олигокарбонат с гидроксильным эквивалентом 635 и температурой размягчения 101ºС с гидроксильным эквивалентом 300 и температурой размягчения 72ºС с гидроксильным эквивалентом 300 и температурой размягчения 72ºС | 62 - - | - 20 - | - - 15 |
| Катализатор трифенилфосфин 2-этил-4-метил-имдазол трис-(N,N-диметиламинометил)фенол | 1,0 - - | - 2,0 - | - - 1,0 |
| Модификатор текучести | 0,5 | - | - |
| Пеностабилизатор | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Свойства пеноматериалов | |||
| Кажущаяся плотность, кг/м 3 | 220 | 250 | 300 |
| Разрушающее напряжение при сжатии, МПа при изгибе, МПа | 3,34 3,14 | 13,4 14,5 | 10,2 8,14 |
| Модуль упругости при изгибе, МПа | 45,13 | 136,4 | 148,1 |
| Температура стеклования, ºС | 89 | 96 | 106 |
| Водопоглощение, % | 1,4 | 0,7 | 0,5 |
Кажущаяся плотность таких вспененных композиций зависит от содержания используемого олигокарбоната и может изменяться в пределах от 50 до 1180 кг/м 3 . Для хорошего вспенивания композиции должны иметь влажность в пределах 0,1-0,8 %, или содержать альфа-диольные соединения, например, этиленгликоль, пропиленгликоль. В процессе взаимодействия олигокарбонатов с водой сложноэфирная карбонатная группа подвергается гидролитическому расщеплению и происходит выделение диоксида углерода, который и обеспечивает вспенивание композиций. При низких температурах разложение олигокарбонатов происходит практически на диоксид углерода и дифенилолпропан 34.
Анализ влияния содержания олигокарбоната в составе эпоксидных композиций на их свойства свидетельствует, что наиболее высокие механические характеристики получены при содержании олигокарбонатов 15-20 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидного олигомера (табл. 7).
Таблица 7. Влияние содержания олигокарбонатов на свойства пенопластов
| Показатели | Содержание олигокарбоната, мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной композиции | |||
| 40 | 30 | 15 | 7,5 | |
| Объемная степень вспенивания | 4,6 | 6,0 | 3,2 | 1,5 |
| Кажущаяся плотность, кг/м 3 | 260 | 200 | 380 | 780 |
| Разрушающее напряжение при сжатии, МПа при изгибе, МПа | 4,12 3,92 | 3,73 3,43 | 13,7 12,9 | 38,3 39,2 |
| Модуль упругости при изгибе, МПа | 53,9 | 50,0 | 178,5 | 843,7 |
| Теплопроводность, Вт/(м ∙ К) | 0,047 | 0,050 | 0,079 | 0,122 |
Таким образом, необходимо констатировать, что эпоксидные одноупаковочные композиции для пенопластов являются перспективными материалами для получения высокопрочных композиционных и конструкционных изделий в различных отраслях промышленности.
Композитные сэндвич-панели, состоящие из низкоплотного наполнителя и двух относительно тонких лицевых слоев (например, стекло- или углеткань), позволяют получить очень жёсткий и прочный и при этом легкий материал. Пропитка пенопластов AIREX смолой происходит только в тонких внешних слоях, непосредственно соприкасающихся с армирующими тканями. Основной объем пенопласта остается пористым, что обеспечивает лёгкость всего изделия.
Процесс формовки сэндвич-панелей мало отличается от традиционных процессов производства композитных деталей. Это может быть ручное формование, вакуумная инфузия, RTM, автоклавное формование препрегов и другие способы. Для каждого из методов формовки разработан отдельный тип финишной обработки листа пенопласта, например, перфорация и каналы для формовки с помощью метода вакуумной инфузии.
Ассортимент пенопластов AIREX делится на 3 большие группы:
— ПЭТ-пенопласты (AIREX Т92, AIREX Т90, AIREX Т10) – самые экономичные и простые в выкладке и термоформовании. Обладают хорошей усталостной прочностью, высокой температурной стойкостью (до 150° С при формовке) и не впитывают влагу.
AIREX Т92 – универсальный пенопласт, обладающим отличным сочетанием механических характеристик и низкой цены.
AIREX Т90 – огнестойкий пенопласт, обладающий рядом европейских сертификатов пожарной безопасности, что позволяет использовать его в конструкциях интерьеров в авиации, железнодорожном и автотранспорте.
AIREX Т10 – промышленный пенопласт, обладающий наивысшими среди ПЭТ-пенопластов механическими свойствами и при этом самый экономичный, благодаря специальной технологии производства.
— ПВХ-пенопласт AIREX С70 – самый прочный. Обладает высоким соотношением прочности и веса, отличной ударной и усталостной прочностью, а также низким впитыванием смолы.
— Специальные пенопласты (AIREX R63, AIREX R82)
AIREX R63 – ударопрочный пенопласт, используемый в основном в конструкциях, требующих хорошей защиты от упругих ударов.
AIREX R82 – высокотехнологичный пенопласт, обладающий отличной стабильностью свойств при температурах от -160° С до +190° С, а также высокой радиопрозрачностью.
* — Н-низкая плотность, С-средняя плотность, В-высокая плотность, СВ-сверхвысокая плотность
Компания MEL Composites работает в сфере композитов, начиная с 1994 года, и предлагает лучшие решения в выборе конструкционного ПВХ пенопласта. Среди немногих производителей основных конструкционных ПВХ пенопластов, MEL Composites представляет различные поверхности отделки: гладкие листы, контурные , перфорированные, рифленые .
Широкий ассортимент пенопласта Aircell был разработан с учетом современных требований и при участии ведущих технических специалистов в области композитных материалов для разрешения сложных задач с использованием самых подходящих материалов.
Вся продукция, имеет необходимые европейские сертификаты соответствия, международную сертификацию GL и отличается привлекательной стоимостью при высоком качестве производства.
ПВХ пенопласт «Aircell»:
- используется в качестве основного материала, совместимого с различными армирующими волокнами композитных материалов, например, углеродное волокно, стекловолокно, природное волокно с любым связующим (эпоксидной смолой, ненасыщенными полиэфирными и фенольными смолами).
- для получения сэндвич-структуры - материал может быть адаптирован для различных композиционных методов обработки, в том числе инфузия, напыление, ручной метод обработки, вакуумирование , автоклавное формование
- ПВХ пенопласт используется в различных отраслях промышленности, судостроении, ветроэнергетике (лопасти) , вагоностроении, авиастроении, производстве спортинвентаря и емкостей.
Основные преимущества использования ПВХ пенопласта «Aircell»:
- снижения веса структуры
- повышения жесткости и обеспечение хорошими изоляционными свойствами
Компания «Aircell» обладает профессиональным составом инженеров и имеет лабораторию для производства и проверки качества конечного продукта, лаборатория оснащена современным оборудованием. Завод сертифицирован по международной системе ISO 9001.
При выборе отделки поверхности пенопласта, мы должны рассмотреть вопрос о технологии обработки. Различные поверхности отделки пенопласта могут быть объединены, например, рифленая и перфорированная отделка поверхности может быть применена на сдвоенных листах, контурные листы для использования на изогнутой поверхности.
По данным различных методов обработки и различных поверхностей, в целях оптимизации проникновения связующих, мы предоставили следующие поверхности отделки.
| Поверхность | Рисунок | Комментарии |
|---|---|---|
| ЦЕЛЬНАЯ ФОРМА (Р) | Стандартные листы ПВХ пенопласта, без дополнительной обработки поверхности. | |
| ПЕРФОРИРОВАННАЯ ФОРМА | Имеет дополнительную обработку, перфорацию по поверхности. Отверстия имеют около 2 мм диаметра, диаметр отверстия при необходимости может быть скорректирован в зависимости от плотности и толщины пенопласта. | |
| РИФЛЕННАЯ ФОРМА | Рифленый лист используется при обработке изделий в инфузионном процессе, пазы используется в качестве каналов смолы. Пазы могут быть как в горизонтальном, вертикальном направлении или в двух направлениях одновременно. | |
| РИФЛЕННАЯ И ПЕРФОРИРОВАННАЯ ФОРМА | Поверхность обработана пазами и перфорацией, диаметр ячейки перфорации 2 мм, различное направление пазов, расстояние между пазами 20 мм. | |
| ДВОЙНАЯ РИФЛЕННАЯ ФОРМА | Лист разрезается ан 55-60% от собственной толщины. Листы используется на контурных поверхностях, проникновения связующего по сравнению с контурными листами хуже. | |
| КОНТУРНАЯ ФОРМА | Пенопласт разрезается на мелкие куски и приклеивается с внутренней стороны на маскировочную стеклоленту. Основное использование на контурных плоскостях. |
| Поверхность | Ручное ламинирование | прессование | Инфузия |
|---|---|---|---|
| Цельная форма (Р) | + | + | + |
| Перфорированная форма | + | + | |
| Рифленная форма | + | — | + |
| Рифленная и перфорированная форма | + | + | + |
| Двойная рифленая форма | — | — | + |
| Контурная форма | — | — | + |
Преимущества ПВХ пенопласт:
- Пенопласт «Aircell» может быть использован в качестве основного материала в сэндвич-структуре
- Пенопласт «Aircell» серии «цельная форма» обладает высоким удельным модулем упругости
- Пенопласт «Aircell » имеет выдающиеся свойства стойкости к усталости, низкое водопоглощение
- Пенопласт «Aircell »обладает высокими изоляционными свойствами
- Пенопласт «Aircell» P совместим с различными смолами
- Пенопласт «Aircell» обладает высокой пожаростойкостью
ПВХ пенопласт «Aircell - идеальный материал при использовании в качестве основного материала в сэндвич- структурах, обладает высокой прочностью композиционного материала сердечника. Обработку можно производить в диапазоне температур от -240 ºC до +100 ºC, высокие эксплуатационные температуры, в диапазоне от -240 ºC до +80 ºC.
| Свойство | Метод | Ед-ца | HR40 | HR45 | HR60 | HR80 | HTR80 | HTR100 | HTR130 | HTR200 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Номинальная плотность | ISO 845 | кг/м 3 | 40 | 48 | 60 | 80 | 80 | 100 | 130 | 200 |
| Прочность на сжатие | ISO 844 | Н/мм 2 | 0,45 | 0,6 | 0,9 | 1,3 | 1,3 | 1,9 | 2,6 | 4,8 |
| Модуль сжатия | DIN 3421 | Н/мм 2 | 37 | 48 | 69 | 97 | 97 | 125 | 160 | 260 |
| Прочность при растяжении | DIN 3571 | Н/мм 2 | 0,7 | 1,10 | 1,30 | 2,00 | 2,00 | 2,70 | 3,80 | 6,20 |
| Модуль предела прочности при растяжении | DIN 3457 | Н/мм 2 | 28 | 35 | 45 | 66 | 66 | 84 | 11 | 180 |
| Предел прочности при сдвиге | ISO 1922 | Н/мм 2 | 0,45 | 0,55 | 0,80 | 1,20 | 1,20 | 1,60 | 2,30 | 3,50 |
| Модуль предела прочности при сдвиге | ASTM 393 | Н/мм 2 | 13 | 15 | 22 | 30 | 30 | 38 | 50 | 75 |
| Деформация сдвига | ISO1922 | % | 8 | 10 | 16 | 23 | 23 | 27 | 30 | 30 |
| Теплопроводность | ISO 8301 | В/м.к | 0,031 | 0,031 | 0,031 | 0,033 | 0,033 | 0,035 | 0,039 | 0,048 |
| Влагопоглощение | ASTM 272 | кг/м 2 | 0,09 | 0,09 | 0,07 | 0,06 | 0,06 | 0,04 | 0,03 | 0,02 |
| Стойкость к тепловому изгибу | DIN53424 | 0 С | 80 | 80 | 85 | 85 | 100 | 90 | 95 | 100 |
Информация по обработке листов
| Код | Описание |
|---|---|
| - | Плоские листы |
| PN | 3 мм отверстия |
| GS | 30*30 мм или 40*40 мм квадратики со стеклосеткой на одной стороне |
| DC | 30*30 мм или 40*40 мм квадратики, глубина насечки на 2/3 от толщины с обеих сторон |
| GS + INF | 20*20 мм квадратики с тонким каналом (0,5 мм), со стеклосеткой на одной стороне |
| DC + INF | 20*20 мм квадратики с тонким каналом (0,5 мм), глубина насечки на 2/3 от толщины, с обеих сторон |
| GPC2 | 20*20 мм квадратики и насечки с обоих сторон |
Кораблестроение
Пенопласт Aircell активно применяется в морской отрасли - это спортивные лодки, парусные, моторные, лодки для отдыха, гоночные яхты, военные и патрульные судна.
Материалы Aircell HR используются в производстве боковых и внутренних структур корпуса. При использовании перфорированных листов , применяется технология вакуумной инфузии. В результате данного процесса получается минимальный вес и максимальная скорость.
Для патрульного судна пенопласт Aircell HR используется в разработке палубы и структур. Совместно с арамидными тканями обеспечивает дополнительную баллистическую защиту. Технология вакуумной инфузии используется для снижения веса и обеспечения скорости лодки свыше 50 узлов.
Ветроэнергетика
Пенопласт Aircell используется для создания обтекаемых форм и лопастей в области ветровой энергетики; в процессах вакуумного формования (ламинировании), вакуумной инфузии и производстве препрегов. Использование готового комплекта из пенопласта уменьшает время производства и минимизирует затраты на производство изделий.
Другое промышленное применение
Пенопласт Aircell используется в индустрии композитного производства, как прочный срединный материал для создания легкой надежной сэндвич -конструкции.
Пенопласт Aircell используется в производстве различных композитных структур в архитектуре: фасады,крыши и многое другое. Одним из основных плюсов данного материала является минимальный уход и предоставление высокой тепловой изоляции.
ООО "АйПиГрупп" принимает участие в Девятой международной специализированной выставке «Композит-Экспо», которая будет проходить 17–19 февраля 2016 года в Первом павильоне МВЦ «Крокус Экспо» в Москве.
19 января, в Санкт-Петербурге прошла презентация гоночного болида GForce Proto New Line + для ралли Дакар-2017
Компания «Скоростные катера МОБИЛЕ ГРУПП» создает новый модельный ряд судов из композитных материалов, построенных с применением современной технологии вакуумной инфузии. Внедрить эту технологию и модернизировать производство помогла судостроителям компания Carbon Studio.
Компания Carbon Studio осуществляет свою деятельность в полном соответствии с Федеральным законом от 29 декабря 2012 г. N 275-ФЗ «О государственном оборонном заказе» (с изменениями и дополнениями).
Деятельность компании Carbon Studio (ООО «НПФ«Технологии прогресса») постоянно направлена на поиск и реализацию инноваций в целях расширения ассортимента, повышения качества продукции и конечного изделия, совершенствования технологии и организации производства на российском рынке композитных материалов. Сегодня компания Carbon Studio представляет Вашему вниманию конструкционный ПВХ пенопласт Aircell производства компании «MEL Composites».
Компания «MEL Composites» занимает лидирующее место по производству конструкционного ПВХ пенопласта используемого для изготовления сэндвич-конструкций. Вся продукция имеет необходимые сертификаты соответствия, включая международную сертификацию (GL) и сертификацию Российского Морского Регистра Судоходства.
Области применения ПВХ пенопласта обширны — судостроение (гражданское и военное), транспорт, ветроэнергетика, строительство и т.д.
Aircell используется в качестве основного материала, совместим с различными армирующими волокнами композитных материалов, например, углеродное волокно, стекловолокно и природные волокна с любым связующим: эпоксидной смолой, ненасыщенные полиэфирные и фенольные смолы. Материал может быть адаптирован для различных композиционных методов обработки, в том числе инфузия, напыление, ручной метод обработки, автоклавное формование.
Техническая группа компания «MEL Composites» разработала новый тип пенопласта Aircell под артикулом DCL+inf. Данный пенопласт предназначен для процессов закрытого вакуумного формования (например VARTM инфузия и RTM), для прямых и криволиненых поверхностей. Он обеспечивает легкую и быструю пропитку тканей одновременно с двух сторон пенопласта. Расход смолы в насечках значительно снижен, по сравнению с его предшественником DC+inf.
Описание
- с двух сторон листа расположены насечки шириной 2мм, на расстоянии 20мм друг от друга. Направление насечек 0° и 90°.
- на одной стороне листа продольные насечки на 0,5мм глубже, половины толщины листа (толщина листа/2+0,5мм); глубина поперечных канавок - 2 мм. На противоположной стороне глубина поперечных насечки на 0,5 мм глубже половины толщины листа (толщина листа/ 2 + 0,5мм); продольные насечки глубиной 2 мм. Насечки с обеих сторон пересекаются друг с другом и позволяют смоле течь между ними.
Преимущества
- Превосходная гибкость материала позволяет его использовать на криволинейных поверхностях.
- Значительное сокращение трудозатрат и стоимости за счет сокращения расходных материалов.
- Обычный процесс вакуумной инфузии.
- Высокая проницаемость материала позволяет ускорить процесс пропитки.
- Высокая пропитываемость одновременно с двух сторон.
Высокая проницаемость позволяет пропитывать большие конструкции с минимальным количеством линий подачи смолы, что значительно упрощает сам процесс. Проводящая сетка больше не требуется, а жертвенная ткань может быть удалена, если нет необходимости в дальнейшем склеивании или окраске. К примеру, среднее поглощение пенопласта плотностью 80кг/м3 и толщиной 20мм - 3,06л/м2.
Применение:
Изготовление криволинейных поверхностей корпусов, палуб
Гондолы, лопасти ветряных мельниц
Автобусы, поезда и т.д
Компания «MEL Composites», также, разрабатывает пенопласт под индивидуальные требования заказчика. Для получения подробной информации вы всегда можете обратиться к специалистам Carbon Studio (ООО «НПФ«Технологии прогресса»).
Расширение области использования полимерных пен в современной технике объясняется уникальными свойствами этих материалов:
- низкой плотностью
- превосходным соотношением прочности и веса
- великолепными теплоизоляционными свойствами
- способностью поглощать энергию удара, а также вибрационные и звуковые колебания
Более 30 лет Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) проводит научные исследования по созданию рецептур и технологии переработки пеноматериалов. Результатом накопленного опыта и знаний являются разработанные коммерческие продукты нового поколения – жесткие пенопласты марок «ПЭН-И», «ПЭН-У», «ПЭН-Д», «Тилен-А» и «Тилен-Б».
Композиции для пенопластов выпускаются в виде порошкообразных термореактивных одноупаковочных полуфабрикатов, переработка которых в изделия осуществляется вспениванием и отверждением в ограничительных разъемных формах при нагревании в диапазоне температур 80-200°С. Дополнительно при необходимости в форме могут быть размещены закладные детали в виде крепежных или других необходимых элементов. Высокая адгезия пены к металлу позволяет прочно зафиксировать вышеуказанные элементы в сформированном изделии. Такая технология используется, например, при производстве топливных поплавков для фиксации оси вращения в готовых изделиях. Изделия из пенопластов также могут быть изготовлены путем
механической (токарной или фрезерной) обработки из предварительно вспененных блоков-заготовок.
Пенопласты имеют равномерную мелкопористую, преимущественно закрытоячеистую структуру и могут быть получены с кажущейся плотностью от 40 до 500 кг/м3. Благодаря глубокой необратимой сшивке и инертности полимерной матрицы, пенопласты обладают высокой химической стойкостью и пригодны для изготовления изделий, которые могут быть использованы для длительной эксплуатации в среде топлив, масел и гидравлических жидкостей.
Еще одним направлением наших исследований, позволяющим изменить свойства пенопластов, является создание новых пенокомпозитов путем введения армирующих стекло- или углеволокон, стекло- или полимерных микросфер в базовые пеноматериалы.
Настоящий раздел содержит обзор коммерческих продуктов марок «ПЭН» и «Тилен», где наряду с важнейшими техническими характеристиками и свойствами пеноматериалов, приведены области применения данных вспененных продуктов.
Если у Вас возникнет потребность в предлагаемых нами продуктах, или у Вас возникнут инновационные идеи и Вам потребуются пеноматериалы с особыми свойствами, мы будем рады сотрудничеству.
Читайте также: