6.2. Основы технологии отделочных материалов из полимеров

Технология отделочных стройматериалов на основе полимеров осуществляется по общей схеме, включающей следующие переделы:

подготовка компонентов и их дозировка;

приготовление композиций (смесей);

формование изделий;

стабилизация размеров и формы изделий:

доводка, контроль качества.

Принципиально подготовка, дозировка компонентов, приготовление смесей, контроль качества производятся известными вам способами и принципами, с которыми вы были ознакомлены в курсах ''Процессы и аппараты'', ''Технология бетонных и железобетонных изделий''. В технологии полимерных стройматериалов и, в частности, отделочных используются специфические методы формования и в отличие, например, от технологии минеральных стройматериалов (керамика, бетон и железобетон) очень часто в технологическую схему вводится процесс стабилизации размеров и формы изделий. На этих двух этапах технологии остановимся более подробно.

Формование отделочных материалов производится следующими основными методами: каландрированием, экструзией, литьем под давлением, прессованием.

Каландрирование – процесс, при котором термопластичная полимерная композиция один раз опускается в зазор между горизонтально расположенными волками каландра. Каландр состоит из 2…4 полых валков с полированной поверхностью. Валки диаметром 550…610мм вращаются с одинаковой скоростью и нагреваются до необходимой температуры водой, подаваемой вовнутрь валков под давлением 1,2…1,6 МПа. Каждый валок имеет свою температуру. При каландрировании композиция освобождается от воздуха, уплотняется и выходит в виде непрерывной ленты. Это один из основных методов формования термопластичных композиций (ПВХ – линолеум, релин, ПВХ и кумароновые плитки, полиэтиленовая и полиизобутиленовая пленки, полиизобутиленовые листы). Экструзией называется непрерывный процесс продавливания тер­мопластичной композиции, находящейся в вязкотекучем состоянии, через формующую головку экструдера. Скорость выхода изделия 0,5...15 м/мин. Этим способом производят: ПВХ одно- и многослой­ный линолеум, ПВХ плитки, погонажные изделия - плинтусы, поручни и т.п., листовые изделия.

Литье под давлением - это процесс формования изделий из тер­мопластичной композиции, доведенной до вязко-текучего состояния, инжекцией в форму.

Температура формы 40...50^оС (на 100...150°С ниже температу­ры впрыскиваемой композиции. Давление поршня - 80...150 МПа.

Прессование применяется, в основном, для формования термо­реактивных композиций. Осуществляют прессование в специальных обогреваемых пресс-формах многоэтажного пресса. Давление 15...16 МПа; температура 145...180°С; длительность выдержки 240...З60сек. Давление снимают после охлаждения.

6.3. Полимерные отделочные материалы для полов

Для полов применяют 4 типа материалов: рулонные, плиточные. мастичные, погонажные.

Рулонные материалы - (линолеум, релин) способны служить 25 лет и более. Линолеум выпускают без подосновы (одно и многослой­ный) и с подосновой.

Сырьем для ПВХ линолеума служат: эмульсионный или суспензионный ПВХ, стабилизатор - стеорат кальция, силикат свинца. При­мерный состав композиции, % массы: ПВХ - 40; барит -49; дибу-тилфталат. масло-мягчитель - 9; силикат свинца - 1; охра, желез­ный сурик - 1.

Составляющие линолеума предварительно перемешивают в смеси­теле при температуре смеси 80...85°С в течение 1,5 часа. Далее смесь подается для пластификации в двухроторный смеситель. Плас­тификация смеси проводится при 100...130°С и длится 1,5…4,5 мин. Для завершения пластификации смесь подается на фрикционные вальцы, после которых она приобретает вид полотна толщиной 14...20 мм. После этого композиция подается на такие же вальцы, где при температуре 140...150°С раскатывается до толщины 1,7...2,4 мм. Провальцованная композиция транспортером подается на каландр, где производится окончательное формование непрерывной ленты линолеума требуемой толщины и ширины.

ПВХ линолеум выпускается в рулонах с длиной полотна не ме­нее 12 м, шириной 1,2...3 м, толщиной от 1,6...2 мм (бесподосновный) до 6 мм (пористой подоснове). Линолеум может иметь любой цвет и рисунок, биостоек и гигиеничен. В зависимости от вида ли­нолеум характеризуется следующими основными свойствами: истира­ние не превышает 0,035...0,06 г/см, водопоглощение 0,6...1,5%. Применяется ПВХ линолеум в жилых, общественных и производствен­ных зданиях при отсутствии повышенной влажности и отсутствии воздействия абразивных материалов, жиров и масел..

Релин выпускают двух- и трехслойным. Верхний слой - резина на основе синтетического каучука, нижний на основе резинобитумной композиции, синтетического каучука и резиновой крошки.

Примерные составы смесей для релина (за скобками - верхний слой, в скобках - нижний слой), % массы: синтетический каучук 40 (0); дробленая резина 0 (36,8); битум БН-IV 0 (36,2); белая са­жа, древесная мука или каолин 50(0); асбест, отходы хлопчатобу­мажного волокна 0 (23); парафин 0.2 (1.7); канифоль 0,4 (0); масло-мягчитель 2,8 (0); сера, дифенилгуанидин, тиурам 1.6 (2,3); оксид цинка 2 (0); стеариновая. кислота 1 (0); пигмент 2 (0).

Релин обладает высокой водо- и химической стойкостью, его истираемость не превышает 0,05 г/см², водопоглощение не более 1%.

Релин применяют для полов жилых, общественных и производс­твенных зданий, в том числе в помещениях с повышенной влажностью. Не допускается применение релина там, где возможно воздействие на него абразивных материалов, жиров и масел.

Технология изготовления релина аналогична технологии произ­водства линолеума.

Плитки для полов обладают рядом преимуществ по сравнению с рулонными материалами: более экономичны, т.к. содержат меньше полимера, легко заменяются новыми на поврежденных или изношенных участках пола, позволяют устраивать разнообразные по цвету и рисунку покрытия.

Примерный состав композиции для изготовления ПВХ плиток, % массы: ПВХ - 14...15; канифоль - 0,8; тальк (каолин) - 69...70; диоктилфталат - 11...12; стеорат кальция - 0,4; пигменты - 3...4.

Плитки изготовляют по той же технологии, что и линолеум.

Из мастичных материалов выполняют монолитные покрытия полов с толщиной слоя 3...4 мм. Применяют полимер-цементные и по­лимерные мастики на основе термореактивных (эпоксидные, фурановые, полиэфирные) и реже термопластичных (ПВА, инден-кумароновые) олигомеров.

Полимерцементные мастики готовят на связующем из водных дисперсий полимеров (преимущественно ПВА и каучуковые дивинилсти-рольные латексы, реже применяются водо-растворимые карбомидофор-мальдегидные и некоторые др. олигомеры).

В качестве наполнителей в обоих видах мастик используют по­рошкообразные кварц, андезит, маршалит, древесную муку и др.

Необходимый цвет мастик достигается введением в них мине­ральных и органических пигментов. Огнестойкость повышают, ис­пользуя в композициях антипирины.

Примерный состав полимер-цементной мастики, части массы:

шпаклевочный слой - портландцемент 1; дисперсия полимера 0,6;

порошкообразный наполнитель 2;

отделочный слой - портландцемент 1; дисперсия полимера 0,8;

порошкообразный наполнитель 2; пигмент 0,2.

Примерный состав полимерной мастики, части массы: эпоксидный олигомер 23; дибутилфталат (пластификатор) 4,5; полиэтилен-полиамин (отвердитель) 4,5; порошкообразный наполнитель 68; растворитель - до достижения необходимой консистенции (5...15% от массы олигомера).

На подготовленную поверхность мастики наносят с помощью пистолета-распылителя.