24.3. Определение деформативности (сжимаемости)

Теплоизоляционный материал при использовании в конструкциях может под воздействием нагрузки деформироваться, вследствие чего из-за увеличивающейся плотности ухудшаются теплофизические свойства. Поэтому сжимаемость изделий регламентируется стандартом (табл. 11.6). Показателем деформативности является относительная сжимаемость.

Сущность метода заключается в определении изменения толщины образца при воздействии сжимающей удельной нагрузки в определенной последовательности.

Основная аппаратура

Прибор для определения сжимаемости или любой другой, позволяющий создать определенную стандартом удельную нагрузку (рис. 11.4).

Проведение испытания

Испытание проводят на трех образцах размерами 100100 мм и толщиной, равной толщине изделия.

Образец помещают на основание прибора 5и опускают на него пластину4, обеспечивающую давление 500 Па. Через 5 мин измерительной линейкой3определяют толщину образца. Закрепив пластину4винтом1, отпускают винт2и освобождают движущуюся часть прибора6, которая вместе с пластиной4обеспечивает давление 0,002 МПа. Образец при этом давлении также выдерживают 5 мин и по индикатору часового типа7определяют уменьшение толщины образца.

Рис. 11.4. Прибор для измерения сжимаемости:

1, 2– зажимные винты;3– измерительная линейка;4– пластина квадратной формы размером 100100 мм;5– основание прибора;6– движущаяся часть прибора;7– индикатор

Относительную сжимаемость образца вычисляют по формуле

,

где - толщина образца при давлении 500 Па;

- уменьшение толщины образца при давлении 0,002 МПа.

Окончательное значение сжимаемости вычисляют как среднее арифметическое трех определений и сравнивают с требованиями стандарта.

24.4. Получение полистирольного пенопласта беспрессовым способом

Полистирольные пенопласты занимают одно из первых мест по объему применения среди всех видов вспененных материалов. Пенополистирол наиболее дешевый после мипоры материал, выгодно отличающийся от нее многими эксплуатационными характеристиками.

Для получения полистирольного пенопласта используется полистирольный бисер (ПСБ), содержащий в себе легкокипящее вещество – порофор. В качестве порофора применяются изопентан и другие газообразователи в количестве 4% по массе. При нагревании бисера до температуры 95-97⁰С происходит его размягчение с одновременным переходом порофора в газообразное состояние, что приводит к вспучиванию гранул бисера с возможным увеличением их объема в 20-30 раз.

Сущностью получения полистирольного пенопласта беспрессовым способом является увеличение размеров предварительно подвспученных гранул исходного сырья в замкнутом объеме формы с последующим соединением их друг с другом в единое целое при воздействии тепла.

Основная аппаратура

Металлическая ванна для подогрева воды, нагревательный прибор, термометры, форма для получения образца пенопласта.

Проведение испытания

Структура пенопласта получается более однородной при условии предварительного подвспучивания бисера в течение времени, определяемого по графику на рис. 11.5. Из графика можно установить ориентировочное время предварительного подвспучивания гранул. Для более точного его определения необходимо произвести пробное подвспучивание на данной партии сырья.

По заданной средней плотности пенопласта рассчитывают навеску ПСБ:

кг,

где - коэффициент, учитывающий потерю массы за счет испарения порофора через перфорацию формы,;

- объем образца, м³;

- заданная средняя плотность пенопласта, кг/м³.

Навеску бисера помещают в ванну с водой, температура которой 98-100⁰С, где при осторожном перемешивании и сохранении постоянной температуры выдерживают в течение времени, определенного по графику. Извлеченные из ванны предварительно подвспученные гранулы для исключения попадания воды в образец подсушивают и укла-

Рис. 11.5. Зависимость насыпной плотности гранул ПСБ

от продолжительности подвспучивания

дывают в стальную форму определенных размеров, плотно закрывают ее крышкой на винтах и помещают в кипящую воду на 20-30 мин для дополнительного вспучивания и формования образца. При этом гранулы еще более увеличиваются в объеме, плотно заполняют форму и соединяются друг с другом в единое целое. Затем форму вынимают из воды, охлаждают, извлекают образец готового пенопласта, высушивают. На образце определяют фактическую среднюю плотность пенополистирола с точностью до 1,0 кг/м³. Полученный результат сопоставляют с требованиями задания.