Удивительно, насколько разнообразны окружающие нас предметы и материалы, из которых они изготовлены. Раньше, примерно в XV-XVI веках, основными материалами были металлы и дерево, чуть позже стекло, почти во все времена фарфор и фаянс. А вот сегодняшний век - это время полимеров, о которых и пойдет речь дальше.
Понятие о полимерах
Полимер. Что это такое? Ответить можно с разных точек зрения. С одной стороны, это современный материал, используемый для изготовления множества бытовых и технических предметов.
С другой стороны, можно сказать, это специально синтезированное синтетическое вещество, получаемое с заранее заданными свойствами для использования в широкой специализации.
Каждое из этих определений верное, только первое с точки зрения бытовой, а второе - с точки зрения химической. Еще одним химическим определением является следующее. Полимеры - соединения, в основе которых лежат короткие участки цепи молекулы - мономеры. Они многократно повторяются, формируя макроцепь полимера. Мономерами могут быть как органические, так и неорганические соединения.
Поэтому вопрос: "полимер - что это такое?" - требует развернутого ответа и рассмотрения по всем свойствам и областям применения этих веществ.
Виды полимеров
Существует множество классификаций полимеров по различным признакам (химической природе, термостойкости, строению цепи и так далее). В ниже приведенной таблице коротко рассмотрим основные виды полимеров.
| Принцип | Виды | Определение | Примеры |
| По происхождению (возникновению) | Природные (натуральные) | Те, что встречаются в естественных условиях, в природе. Созданы природой. | ДНК, РНК, белки, крахмал, янтарь, шелк, целлюлоза, каучук натуральный |
| Синтетические | Получены в лабораторных условиях человеком, не имеют отношения к природе. | ПВХ, полиэтилен, полипропилен, полиуретан и другие | |
| Искусственные | Созданы человеком в лабораторных условиях, но на основе | Целлулоид, ацетатцеллюлоза, нитроцеллюлоза | |
| С точки зрения химической природы | Органической природы | Большая часть всех известных полимеров. В основе мономер органического вещества (состоит из атомов С, возможно включение атомов N, S, O, P и других). | Все синтетические полимеры |
| Неорганической природы | Основу составляют такие элементы, как Si, Ge, O, P, S, H и другие. Свойства полимеров: не бывают эластичными, не образуют макроцепей. | Полисиланы, полидихлорфосфазен, полигерманы, поликремниевые кислоты | |
| Элементоорганической природы | Смесь органических и неорганических полимеров. Главная цепь - неорганика, боковые - органика. | Полисилоксаны, поликарбоксилаты, полиорганоциклофосфазены. | |
| Различие главной цепочки | Гомоцепные | Главная цепь представлена либо углеродом, либо кремнием. | Полисиланы, полистирол, полиэтилен и другие. |
| Гетероцепные | Основной остов из разных атомов. | Полимеры примеры - полиамиды, белки, этиленгликоль. |
Также различают полимеры линейного, сетчатого и разветвленного строения. Основа полимеров позволяет быть им термопластичными или термореактивными. Также они имеют различия по способности к деформации при обычных условиях.
Физические свойства полимерных материалов
Основные два агрегатных состояния, характерные для полимеров, это:
- аморфное;
- кристаллическое.
Каждое характеризуется своим набором свойств и имеет важное практическое значение. Например, если полимер существует в аморфном состоянии, значит, он может быть и вязкотекущей жидкостью, и стеклоподобным веществом и высокоэластичным соединением (каучуки). Это находит широкое применение в химических отраслях промышленности, строительстве, технике, производстве промышленных товаров.
Кристаллическое состояние полимеры имеют достаточно условное. На самом деле данное состояние перемежается с аморфными участками цепи, и в целом вся молекула получается очень удобной для получения эластичных, но в тоже время высокопрочных и твердых волокон.
Температуры плавления для полимеров различны. Многие аморфные плавятся при комнатной температуре, а некоторые синтетические кристаллические выдерживают довольно высокие температуры (оргстекло, стекловолокно, полиуретан, полипропилен).
Окрашиваться полимеры могут в самые разные цвета, без ограничений. Благодаря своей структуре они способны поглощать краску и приобретать самые яркие и необычные оттенки.
Химические свойства полимеров
Химические свойства полимеров отличаются от таковых у низкомолекулярных веществ. Это объясняется размером молекулы, наличием различных функциональных группировок в ее составе, общим запасом энергии активации.
В целом можно выделить несколько основных типов реакций, характерных для полимеров:
- Реакции, которые будут определяться функциональной группой. То есть если в состав полимера входит группа ОН, характерная для спиртов, значит, и реакции, в которые они будут вступать, будут идентичны таковым у окисление, восстановление, дегидрирование и так далее).
- Взаимодействие с НМС (низкомолекулярными соединениями).
- Реакции полимеров между собой с образованием сшитых сетей макромолекул (сетчатые полимеры, разветвленные).
- Реакции между функциональными группировками в пределах одной макромолекулы полимера.
- Распад макромолекулы на мономеры (деструкция цепи).
Все перечисленные реакции имеют в практике большое значение для получения полимеров с заранее заданными и удобными человеку свойствами. Химия полимеров позволяет создавать термоустойчивые, кислотно и щелочеупорные материалы, обладающие при этом достаточной эластичностью и стабильностью.
Применение полимеров в быту
Применение этих соединений повсеместно. Мало можно вспомнить областей промышленности, народного хозяйства, науки и техники, в которых не нужен был бы полимер. Что это такое - полимерное хозяйство и повсеместное применение, и чем оно исчерпывается?
- Химическая промышленность (производство пластмасс, дубильных веществ, синтез важнейших органических соединений).
- Машиностроение, авиастроение, нефтеперерабатывающие предприятия.
- Медицина и фармакология.
- Получение красителей и пестицидов и гербицидов, инсектицидов сельского хозяйства.
- Строительная промышленность (легирование сталей, конструкции звуко- и теплоизоляции, строительные материалы).
- Изготовление игрушек, посуды, труб, окон, предметов быта и домашней утвари.
Химия полимеров позволяет получать все новые и новые, совершенно универсальные по свойствам материалы, равных которым нет ни среди металлов, ни среди дерева или стекла.
Примеры изделий из полимерных материалов
Прежде чем называть конкретные изделия из полимеров (их невозможно перечислить все, слишком большое их многообразие), для начала нужно разобраться, что дает полимер. Материал, который получают из ВМС, и будет основой для будущих изделий.
Основными материалами, изготовленными из полимеров, являются:
- пластмассы;
- полипропилены;
- полиуретаны;
- полистиролы;
- полиакрилаты;
- фенолформальдегидные смолы;
- эпоксидные смолы;
- капроны;
- вискозы;
- нейлоны;
- клеи;
- пленки;
- дубильные вещества и прочие.
Это только небольшой список из того многообразия, что предлагает современная химия. Ну а здесь уже становится понятным, какие предметы и изделия изготавливаются из полимеров - практически любые предметы быта, медицины и прочих областей (пластиковые окна, трубы, посуда, инструменты, мебель, игрушки, пленки и прочее).
Полимеры в различных отраслях науки и техники
Мы уже затрагивали вопрос о том, в каких областях применяются полимеры. Примеры, показывающие их значение в науке и технике, можно привести следующие:
- антистатические покрытия;
- электромагнитные экраны;
- корпусы практически всей бытовой техники;
- транзисторы;
- светодиоды и так далее.
Нет никаких ограничений фантазии по применению полимерных материалов в современном мире.
Производство полимеров
Полимер. Что это такое? Это практически все, что нас окружает. Где же они производятся?
- Нефтехимическая (нефтеперерабатывающая) промышленность.
- Специальные заводы по производству полимерных материалов и изделий из них.
Это основные базы, на основе которых получают (синтезируют) полимерные материалы.
Рассмотрим общие характеристики полимерных изделий.
Пластмасса — материал, основным компонентом которого являются полимеры и их смеси, обладающий свойством перерабатываться в изделия в вязко-текучем или высоко-эластичном состоянии.
Полимер — группа материалов, основным компонентом которых являются высокомолекулярные соединения.
Сополимер — гомополимеры, видоизмененные за счет внедрения других нехарактерных групп или мономеров. (Различают блок-сополимер или привитые сополимеры).
Гомополимер — полимер состоящий из одинаковых мономеров. (Чистый полимер).
Мономер — это низкомолекулярные вещества, являющиеся основой полимеров.
Полимерную упаковку изготавливают из следующих видов
Целофан (ЦЛ) получают при химической переработке целлюлозы. Применяют в виде пленок и волокон. Достоинства: высокие гигиенические свойства, сравнительно низкая газопроницаемость, высокая проницаемость паров воды, устойчивость к жирам. Недостатки: низкая прочность во влажном состоянии, высокая намокаемость. Получают разнообразные пленки широкого применения, употребляют с учетом свойств присущих ЦЛ.
Эфиры целлюлозы, производные получают этерификацией целлюлозы. Получают: диацетаты, триацетаты, ацетобутираты, этролы и т. п Пленки на их основе хорошо воспринимают печать, следовательно декорируются.
Полиэтилен (ПЭ) впервые был получен путем полимеризации газа этилена. Считается самым объемным по производству и дешевым полимером.
Выпускают три марки ПЭ:
1) ПЭ высокого давления ПЭВД получают при давлении в 1500 атмосфер и температуре 200 °С. Отличается более низкой плотностью, разветвленной формой молекул, эластичностью, мягкостью, гигиеничностью. В основном, это пленки и волокна;
2) ПЭ низкого давления ПЭНД — при давлении в 6 атмосфер и обычной температуре, но в присутствии катализатора Циглера Натта. Отличается высокой плотностью, линейной формой молекул, твердостью, меньшей гигиеничностью по отношению к ПЭВД. Изготавливают ведра, канистры и другие жесткие изделия;
3) ПЭ среднего давления ПЭСД — при давлении 30-40 атмосфер.
В целом, ПЭ довольно морозостойкие, малотермостойкие, подвержены процессу старения, в следствие чего добавляют стабилизаторы в виде аминов. Широко применяется для производства жесткой тары и однослойных или комбинированных упаковочных пленок. ПЭВД чаще применяется для производства потребительской тары, ПЭНД — для производства транспортной тары (бочки, ящики, паллеты и др).
Полипропилен (ПП) начал выпускаться путем полимеризации газа пропилена с катализатором Циглера Натта (горючий, взрывоопасный). От ПЭ отличается большей прозрачностью, гладкостью, блестящей поверхностью, твердостью и жесткостью,
а также термостойкостью, но меньшей морозостойкостью, дает меньшую усадку при охлаждении готовых изделий, сильнее подвержен старению. Эти качества определяют обширную сферу применения ПП.
Выпускают ориентированный и двуосноориентированный полипропилен.
Поливинилхлорид (ПВХ) получают полимеризацией жидкости винилхлорида. Выпускают двух видов:
1) твердый винипласт — используется как конструкционный материал;
2) ПВХ-пластикат — когда в ПВХ смолу добавляют большое количество 50-60% пластификатора. Он нашел применение в производстве пленок.
Известны сополимеры ПВХ:
1) ПВХ и акрилонитрил — пищевые пленки для упаковки;
2) ПВХ и винилиденхлорид — пленки, получившие название сополимер хлористого винила, сарановые пленки — термоусадочные пленки для упаковки продуктов сложной формы;
3) ПВХ и винилацетат — получают мягкую смолу для производства пленок, лакокрасочных материалов, клеев, грампластинок и пр.
В целом ПВХ малотермостоек (до +70 °С). Его морозостойкость зависит от вида пластификатора, имеет большую химическую стойкость, хороший диэлектрик. Сфера применения полимера обусловлена его свойствами.
Полистирол (ПС) получают полимеризацией стирола. Классический ПС очень прозрачен, имеет высокое светопреломление, химическую стойкость, но хрупкий и мало термостойкий (до +80 °С) с высокими изоляционными свойствами. Для производства упаковки применяют ПС высокой молекулярной массы, который обладает высокими оптическими свойствами, прозрачностью, устойчивостью к воздействию воды, растворов кислот и щелочей, устойчивостью к некоторым органическим растворителям. Пленки из ПС прозрачные, но жесткие, поэтому чаще выпускают жесткую тару из ПС. ПС легко формуется, хорошо декорируется и сваривается.
Выпускают сополимеры ПС:
1) ударопрочный ПС и каучуки акрилонитрильные, бутадиеновый. Изготовляют сантехоборудование;
2) акрилбутадиенстирольный — твердый, ударопрочный, легко окрашивающийся материал для корпусов телевизоров, деталей бытовой аппаратуры.
Полистирол и его сополимеры выделяют стирол (ядовитое вещество), поэтому его содержание ограничивается. Выпускают марки «пищевого» и «непищевого» ПС, а также вспененный ПС или стиропор. Из-за его высоких морозостойких и термостойких свойств он нашел довольно широкое применение для выпуска пористых лотков для пищевых продуктов, требующих заморозки, а также стаканчиков под горячее (супы быстрого приготовления).
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) относится к классу полиэфиров, производится синтезом терефталевой кислоты и этиленгли-коля или смеси этиленгликоля и диэтиленгликоля. Он химически инертен, что дает возможность использовать упаковку из него для химической группы товаров. Пленки из ПЭТФ очень прочные, прозрачные, блестящие, выносят большие колебания температур, вследствие чего могут использоваться для продуктов, подвергаемых глубокой заморозке или стерилизации. Выпускают комбинированные пленки: лавсан, ПЭ, лавсан, сополимеры ПЭ, ПП и др. Они позволяют снизить температуру сваривания пленки, следовательно, используются в качестве упаковки широкой группы товаров. Еще одним достоинством ПЭТФ является низкая проницаемость к углекислому газу, вследствие чего бутылки из ПЭТФ широко применяют для фасовки и хранения газированных напитков.
Полиамиды (ПА) — полярные полимеры, характеризуются высокой механической прочностью, особенно в ориентированном состоянии, эластичностью, термо-, жиро- и химической стойкостью, низкой газопроницаемостью, однако высокая гигроскопичность и паропроницаемость являются их недостатками. ПА нашли широкое применение в производстве пленок для упаковки пищевых продуктов, упаковки для масел животного и растительного происхождения, оболочек колбас и сосисок.
Вследствие высоких барьерных свойств ПА, их могут использовать как промежуточный слой в многослойных пленках.
Поликарбонат (ПК) — по химическому строению является производным угольной кислоты, в которой атомы водорода замещены на органические радикалы. Пленки из него обладают высокими прочностными показателями, низкой паро- и газопроницаемостью, большим интервалом колебания температур (от -100 °С до +200 °С), устойчивы к изгибам. Эти свойства обусловливают сферу применения упаковок из ПК. Они широко применяются для упаковок продуктов, которые стерилизуются, замораживаются, а также нагреваются в микроволновой печи.
Полиуретаны (ПУ) получаются синтезом диизоцианитов (жесткий блок) и полиэфиров (мягкий блок). Могут бьггь в высокоэластичном (эластомеры) или твердом стеклообразном состоянии. Вспененные ПУ (поролон) используют в качестве амортизаторов, прокладочных, вспомогательных материалов для транспортной тары.
Перечисленные виды полимеров являются основными при производстве полимерной упаковки.
Чаще всего из полимерного материала изготавливают изделия повседневного быта. Их применение достаточно разнообразно – контейнеры для хранения пищи, жидкостей, разнообразные упаковки, формы для бетона и др. Направление выбирается в зависимости от наличия и мощности соответствующего оборудования, на котором будут производиться полимерные изделия.
С чего начать
Главная задача любого бизнесмена – выбор ассортимента предлагаемой продукции и поиск клиентов. По оценкам специалистов самые популярные изделия из полимерных материалов – посуда и другие емкости, контактирующие с пищевыми продуктами, упаковочная пленка для мелко- и крупногабаритных .
Заключение договоров с продавцами или производителями строительных материалов, бытовой техники, хозяйственных и обычных магазинов позволит быстро наработать базу оптовых покупателей. В дальнейшем можно будет начать производство изделий под заказ. Небольшая рентабельность (около 15%) компенсируется большими объемами продаж.
Начальный этап создания бизнеса – регистрация. В зависимости от предполагаемых объемов производства можно выбрать ИП, ООО. Чтобы запустить небольшой завод полимерных изделий достаточно . Однако при планировании масштабной деятельности с широким перечнем выпускаемой продукции лучше регистрировать юридическое лицо. К организациям уровень доверия выше как со стороны партнеров, так и клиентов.
При регистрации нужно указать вид деятельности. Производство пластмассовых изделий имеет код ОКВЭД 22 (подкласс 2). Выбор подраздела зависит от продукции.
Поиск помещения
Следующая задача начинающего бизнесмена – поиск и аренда подходящих помещений.Потребуется не менее 400 кв. м. Можно арендовать ангары, гаражные постройки или любые одноэтажные здания. Цеха, склады и подсобные комнаты должны удовлетворять таким требованиям – наличие коммуникаций (вентиляция, водоснабжение, возможность использования высоковольтных линий под 380В) и свободное пространство для работников в соответствии с объемом производства. Общие стандарты помещений для производства:
- Высота потолков от 3,5 метров.
- В отделке стен должны применяться негорючие материалы.
- Полы должны быть бетонными или отделаны плиткой.
Если производство полимерных изделий планируется в крупном городе (Москва, Санкт-Петербург), то аренда квадратного метра составляет до 5 000 руб. в год. Следовательно, в расходную часть бизнес-плана нужно заложить не менее 2000000 руб.
Закупка оборудования и материалов
Циклы производственного процесса бывают полными и неполными. От этого зависят затраты на приобретение оборудования, на котором будут выпускаться полимерные изделия.
Полный цикл предусматривает расплавление гранул, формирование пленки и создание из нее готового продукта. К обязательному оборудованию относятся:
- гранулятор;
- экструдер (аппарат для получения пленки из исходного сырья);
- дробильные агрегаты.
Для дополнительной обработки полимерных изделий в России может потребоваться специальный принтер по нанесению рисунков и надписей, аппарат для загибания краев, машина для упаковки. Неполный цикл – работа с готовой пленкой. Для комплектации линий нужно будет приобрести специальные прессы для придания формы, укладочную и упаковочную машину. Приблизительные затраты на оборудование для завода выпускающего полимерные изделия с полным циклом:
Расходы на оборудование составят не менее 300 000 руб. Издержки на настройку производственной линии сюда не входят. Основное сырье для разнообразной продукции бытового назначения – пластиковые гранулы. Их получают из переработанного пластика. Приобретать собственную установку по переработке исходного сырья нерентабельно. Большинство заводов закупают готовые гранулы. Стоимость 1 тонны материала составляет около 15 000 руб.
Подбор персонала
Встречаются умельцы, способные изготавливать полимерные изделия своими руками, без посторонней помощи. Например, в гараже или подвале дома.
Однако высокий доход можно получать только при масштабном производстве. От профессионализма сотрудников зависит качество выпускаемой продукции и финансовые результаты. Работник должен иметь опыт и знать технологию производства. Для запуска линии можно ограничиться следующими вакансиями:
- разнорабочие (2 человека с окладом от 25 000 руб.);
- технолог (40 000–50 000 руб.);
- специалист по управлению станками (от 35 000 руб.);
- грузчик (20 000–30 000 руб.).
Ежемесячные расходы на выплату заработной платы составят от 150 000 руб.
Порядок организации сбыта
Полимерная пленка используется повсеместно – от упаковки товаров до создания парников и теплиц. Крупные торговые и всегда нуждаются в подобных материалах. С ними можно заключать контракты на оптовую поставку пленки, предлагая более выгодные условия, чем у конкурентов.
Одним из популярных направлений считается производство полимерных форм для бетона. На базе завода можно производить и полимерно-песчаные изделия (тротуарная плитка, черепица, облицовочный камень). В данном случае применяются несложные составы – полимер, песок, краситель. Такое производство решает экологическую проблему городов. В качестве сырья используются бытовые отходы (пластик, пакеты, бутылки).
Предложив администрации города план утилизации отходов, свои идеи и продукцию, можно получить хорошие заказы, сформировать положительный имидж.
Приблизительная оценка прибыльности проекта по производству полимерных материалов – от 50 000 до 100 000 руб. в месяц. На полную окупаемость можно выйти в течение года.
Процессу переработки предшествуют
выбор материала для изготовления каждого изделия, базирующийся на анализе условий
его эксплуатации, конструирование изделия, выбор метода формования и оборудования,
создание технол. оснастки и определение оптим. параметров процесса формования.
Одновременно должен решаться вопрос утилизации отходов произ-ва.
Технол. процесс переработки
включает контроль качества исходного материала или его компонентов, подготовит.
операции, в ряде случаев формирование заготовки изделия, собственно формование
изделия, последующие мех. и разл. рода обработки, обеспечивающие улучшение или
стабилизацию св-в материала или изделия, нанесение покрытий на изделие, контроль
качества готового изделия и его упаковку.
Осн. параметры процессов
переработки-т-ра, и время. Нагревание приводит к увеличению податливости
материала при формовании путем перевода его в вязкотекучее или эластическое
состояние, к ускорению диффузионных и релаксац. процессов, а для
- к послед. материала. обеспечивает уплотнение материала
и создание изделий требуемой конфигурации, оказывает сопротивление внутр. силам,
возникающим в материале при формовании вследствие температурных градиентов и
градиентов , способствует выделению летучих продуктов. Временные
параметры процесса переработки выбираются с учетом протекающих в материале физ.
и хим. процессов. Оптим. параметры рассчитывают или выбирают по результатам
анализа технол. св-в полуфабрикатов и изделий, физ. модели формования с учетом
накопленного статистич. опыта.
Переработка
основана на их способности при нагр. выше т-ры стеклования переходить в эластическое,
а выше т-ры текучести и т-ры плавления-в и затвердевать
при охлаждении ниже т-ры стеклования и т-ры . При переработке
и происходит хим. взаимод. между (соотв.
и )с образованием нового, высокомол. материала, находящегося
в термостабильном состоянии и практически не обладающего р-римостью и плавкостью
(см. , а также ). В нек-рых
случаях (гл. обр. при переработке ) для облегчения
с ингредиентами и дальнейшего формования изделий проводят предварит. .
Деформирование в эластическом
состоянии и при течении сопровождается ориентацией и надмолекулярных
образований, а после прекращения деформирования и течения идет
обратный процесс-дезориентация. Степень сохранения ориентации в материале изделия
зависит от скоростей протекания обоих процессов. В направлении ориентации нек-рые
физ.-мех. характеристики материала ( , ) возрастают;
при этом структура материала оказывается неравновесной и напряженной, что приводит
к снижению формоустойчивости изделия, особенно при повыш. т-ре. Длит. воздействие
повыш. т-ры, а в случае и значит. выделение теплоты, сопровождающее
, может приводить к термоокислит. деструкции материала, а большие
скорости течения материала-к его меха-нодеструкции. ряда
по р-ции сопровождается выделением низкомол. продуктов, вызывающих
образование вздутий и трещин в изготовляемых деталях.
Охлаждение кристаллизующихся
сопровождается образованием , скорость роста, размеры и структура
к-рых зависят от интенсивности охлаждения материала. Регулируя степень кристалличности
и морфологию , можно направленно изменять эксплуатац. характеристики
изделия.
Полуфабрикаты (или
компоненты), предназначенные для формования, м.б. в виде (компаунды
на основе мономеров и , р-ры и дисперсии и ),
( , на основе полиэфирных и эпоксидных ),
(наполненные и ненаполненные , твердые смолы и ),
гранул (ненаполненные , смолы, или , наполненные дисперсными
частицами или армированные короткими волокнами), пленок, листов, плит, блоков
( и ), рыхловолокнистых композиций (спутанноволокнистые
материалы, пропитанные ), на основе непрерывных волокнистых
(нити, жгуты, ленты, маты, пропитанные ,
шпон). По технол. возможностям ненаполненные, наполненные дисперсными частицами
или армированные волокнами идентичны и перерабатываются в изделия одинаковыми
методами.
Методы формования изделий
из ненаполненных
и
наполненных Формование под .
Прямое прессование
применяют для изготовления изделий разнообразных форм, размеров и толщин преим.
из , выпускаемых в виде , гранул, слоистых
заготовок из армированных , а также заготовок из . перед
прессованием подвергают подготовке ( , предварит. нагрев),
улучшающей их технол. св-ва и качество получаемых изделий. Подготовл. материалы
перед прессованием обычно дозируют. Заданное кол-во перерабатываемого полуфабриката
помещают в установленную на прессе нагретую прессформу, конфигурация оформляющей
полости к-рой соответствует конфигурации детали (рис. 1). Прессформу смыкают.
Материал нагревается,
переходит в , под 7-50 МПа заполняет оформляющую
полость и уплотняется. В прессформе материал выдерживают под до завершения
или сырой , чем обеспечивается
фиксация приданной материалу конфигурации. Готовое изделие выталкивают или извлекают
из прессформы, как правило, при т-ре прессования.
Рис. 1. Изготовление изделий
прессованием: а-загрузка прессматериала в нагретую прессформу; б-прессование;
в
- выталкивание изделия; 1-пуансон; 2-матрица; 3 - выталкиватель;
4-прессматериал; 5-готовое изделие.
В процессе прессования
для повышения качества изделий применяют подпрессовки (попеременные подача и
снятие ) и задержку подачи . Подпрессовки способствуют удалению
из летучих в-в (продуктов р-ции, адсорбир. влаги, остатков р-рителей).
Эта же цель достигается предварит. вакуумированием материала в оформляющей полости
прессформы (прессование с вакуумированием). Задержку подачи применяют
для снижения текучести , имеющих при т-ре формования очень низкую
, с тем чтобы предотвратить их вытекание через зазоры прессформы в процессе
уплотнения.
При переработке
прессование применяют для изготовления деталей толщиной >10-15 мм, если при
т-ре переработки материал имеет слишком высокую , а также если т-ра
текучести близка к т-ре его деструкции.
Литьевое (трансферное)
прессование применяют гл. обр. для переработки . Формование осуществляют
в прессформах, оформляющая полость к-рых отделена от загрузочной камеры и соединяется
с ней литниковыми каналами (рис. 2). В процессе прессования материал, помещенный
в загрузочную камеру нагретой прессформы, переходит в
и под 60-200 МПа по литниковому каналу перетекает в оформляющую полость
прессформы, где материал дополнительно прогревается и отверждается.
Рис. 2. Изготовление изделий
литьевым прессованием: а-прессформа нагрета и закрыта; б-передавливание
расплавл. материала в оформляющую полость и его; в-разъем
прессформы; 1-пуансон; 2-матрица; 3-выталкиватель; 4-прессматериал; 5-готовое
изделие; 6-загрузочная камера; 7-остаток прессматериала, отверлившегося в литьевом
канале прессформы; 8-литьевой пуансон.
Преимущество литьевого
прессования-возможность изготовления изделий сложных форм с глубокими сквозными
отверстиями малого диаметра или с малопрочной внутр.
(внеш.)
арматурой. Изделия, полученные этим методом, характеризуются меньшим напряжением,
чем при прямом прессовании, т.к. процесс в оформляющей полости идет
одновременно по всему объему детали, а при заполнении формы создаются условия,
обеспечивающие удаление из материала летучих продуктов.
Центробежное формование
применяют для изготовления изделий, имеющих форму тел вращения (втулки, трубы,
полые сферы и др.), под действием центробежных сил. Таким способом перерабатывают
вязкотекучие термореактивные компаунды, и , как
ненаполненные, так и содержащие порошкообразные и волокнистые . При
центробежном формовании или термореактивный компаунд заливают
в нагретую форму, закрепленную на валу , к-рую приводят во вращение.
Под действием центробежных сил перерабатываемый материал распределяется равномерным
слоем по оформляющей пов-сти формы и уплотняется. После охлаждения формы ее
останавливают и извлекают готовое изделие. Для изготовления невысоких втулок
и изделий, имеющих геометрию параболоида вращения, применяют форму с вертикальной
осью вращения; длинные трубы получают в формах с горизонтальной осью вращения,
полые сферы - одноврем. вращением формы вокруг двух взаимно перпендикулярных
осей. Величина развивающегося в процессе формования определяется частотой
вращения формы и радиусом ее оформляющей полости и достигает 0,3-0,5 МПа. Этим
методом получают обычно тонко- и толстостенные изделия, изготовление к-рых др.
методами затруднительно или невозможно.
Вальцевание применяют для
смешивания компонентов сырых и пластич. масс на стадии их приготовления
или улучшения технол. св-в материала перед формованием изделий, а также для
изготовления полуфабрикатов (листов, пленки). Вальцевание осуществляют в зазоре
между валками (охлаждаемыми или нагреваемыми), вращающимися навстречу друг другу
с разл. скоростью. В зависимости от аппаратурного оформления метода материал
с вальцов может сниматься в виде листа или узкой непрерывной ленты.
Каландрование применяют
для непрерывного формования разл. пленочных или листовых , нанесения на
пов-сть листовых материалов рельефного рисунка, дублирования
предварительно отформованных ленточных заготовок, армирования
или сеткой при т-ре выше т-ры текучести или т-ры . Осуществляют на
агрегатах непрерывного действия, осн. частью к-рых является многовалковый
(рис. 6). Полимерная или резиновая композиция непрерывно поступает на
с питательных вальцов или . В отличие от вальцевания при каландровании
материал проходит через зазор между
валков только один раз. Для получения листа заданной толщины и с гладкой пов-стью
делают многовалковым, что позволяет последовательно пропускать материал
через два или три зазора разного размера. В процессе каландрования в зазоре
между валками подвергается интенсивной сдвига, в нем в направлении
движения развиваются значит. эластические , к-рые фиксируются в изделии
послед. охлаждением. Продольная ориентация обусловливает значит.
св-в материала (каландровый эффект).
Каландровые агрегаты м.
б. снабжены дополнит. устройствами для одно- или двухосной ориентации пленки.
Рис. 6. Производство изделий
каландрованием: 1 - смеситель; 2 - вальцы; 3 - детектор ; 4-5-образный
наклонный ; 5 - охлаждающие ; 6-толщиномер; 7-устройство для
обрезания кромок; 8-закаточное устройство.
Прокатку применяют для
обработки листовых термопластичных полуфабрикатов с целью придания им требуемых
размеров поперечного сечения или повышения мех. св-в в направлении прокатки.
В отличие от каландрования ее осуществляют на валковых машинах, валки к-рых
вращаются навстречу друг другу с одинаковой скоростью, при т-рах, не превышающих
т-ры стеклования и т-ры . В зазоре между валками происходит уплотнение
материала и ориентация его в направлении прокатки вследствие развивающихся в
материале вынужденных эластических .
Для формования монолитных
тонкостенных изделий из заготовок (листов, труб и др.) применяют
штамповку (штампование) и ее разновидности (механо-пневмоформование,
вакуум-формование и др.).
Штамповку используют преим.
для формования крупногабаритных объемных изделий из заготовок, получаемых литьем,
прессованием, или экструзией и переведенных нагреванием
в эластическое состояние. Нагретая заготовка под действием изменяет
форму, заполняя оформляющую полость штампа, имеющего т-ру ниже т-ры стеклования
. Для фиксации полученной конфигурации
отформованное изделие охлаждают под . При штамповке можно совмещать
операцию изготовления заготовки и получения из нее изделия. Заготовку в этом
случае получают или экструзией и, не давая ей охладиться
ниже т-ры стеклования, подвергают штамповке. В зависимости от конструкции применяемого
оборудования и оснастки, формы и размеров заготовки и изделий применяют разл.
виды штамповки.
Детали со стенками переменной
толщины или с рельефом на пов-сти изготовляют из сравнительно толстостенных
заготовок в жестких штампах, имеющих пуансон и и устанавливаемых на
гидравлич. или пневматич. прессах (рис. 7). Из всех видов штамповки этот метод
наиб. дорог, т.к. требует сопряженных друг с другом пуансонов и .
Рис. 7. Штамповка с помощью
жесткого штампа, имеющего пуансон и : 1 - камера; 2 - ; 3 - заготовка;
4-прижимное кольцо; 5-пуансон.
Мех. штамповку пуансоном
(рис. 8, а) через протяжное кольцо и механопневмоформование (рис. 8,б)
применяют для изготовления изделий с резко выраженной разнотолщинностью, напр.,
если дно изделия должно быть значительно толще стенок. При получении изделий,
на одну из пов-стей к-рых необходимо нанести рисунок с мелкими элементами, применяют
гл. обр. штамповку в эластичным пуансоном, выполненным из губчатой или
мягкой монолитной .
Рис. 8. Штамповка пуансоном:
а-через протяжное кольцо; б-механопневмоформование; 1 -камера;
2-заготовка; 3-протяжное кольцо; 4-прижимное кольцо; 5-пуансон.
Вакуум-формованием через
протяжное кольцо (рис. 9, а) из листовых заготовок получают изделия,
имеющие форму тел вращения. Заготовку защемляют между прижимным и протяжным
кольцом, закрепленными на торце герметичной емкости, в к-рой создают разряжение.
Под действием атм. заготовка деформируется внутрь емкости, а при создании
в емкости избыточного давления-в обратную сторону. Форма и размеры получаемого
изделия определяются конфигурацией в плане протяжного кольца и степенью (глубиной)
вытяжки заготовки, характеризующейся отношением высоты изделия к его ширине.
Вакуум-формованием в (рис. 9,б)при формования до 0,09
МПа получают изделия из тонкостенных заготовок. Если такого для оформления
изделий недостаточно, применяют в матри
цу
(рис. 10). Этот метод позволяет также получать изделия более сложной конфигурации.
Рис.9. Вакуум-формование:
а-через протяжное кольцо; б-в ; 1-камера; 2-заготовка;
3-протяжное кольцо; 4-прижимное кольцо; 5-матрица.
Рис. 10.
в : 1-камера; 2-заготовка; 3-при жимное кольцо; 4-матрица.
В процессе штамповки-вырубки
производят изготовление плоских изделий разл. конфигурации, имеющих в плоскости
детали отверстия разл. диаметра. Вырубка изделий осуществляется в штампах, оснащенных
режущими элементами (для отделения изделия от заготовки по контуру), прижимом,
удерживающим заготовку в необходимом положении, пуансоном и , производящими
пробивку отверстий в заготовке.
Формование без .
В этом случае уплотнение материала и формование изделия осуществляется под действием
силы тяжести и сил .
Методом литья изготовляют
изделия из отверждающих-ся компаундов на основе мономеров, смол,
полимер-мономерных композиций или , имеющих консистенцию
вязкой . Компаунд при нормальной или повыш. т-ре заливают в технол.
оснастку (форму), в к-рой происходит его или затвердевание. Для
обеспечения извлечения изделия из формы стенки формы покрывают слоем антиадгезива,
напр. отвер-ждающейся силиконовой смазкой. Литьем изготовляют листы, плиты,
блоки, разл. рода машиностроит. детали (шестерни, шкивы, кулачки, шаблоны),
технол. оснастку для штамповки, и др. методов формования.
Подготовит. операции включают
подготовку ( , разл. виды энергетич. и хим. обработки для улучшения
совмещения со ), формообразующей и формующей оснастки и оборудования,
а в ряде случаев - приготовление и его нанесение на .
Структура и форма используемого армирующего во многом определяют
выбор метода изготовления заготовки изделия.
Получение заготовки изделия
выбранным методом осуществляют путем укладки армирующего в заданной
последовательности на оснастке, определяющей форму будущей детали. При этом
ориентация волокнистого выдерживается в соответствии с эпюрой напряжений,
что обеспечивает требуемую св-в материала в изделии.
Изготовление заготовки
детали может производиться с использованием - предварительно пропитанного
, высушенного или подотвержден-ного (т. наз. сухой способ
намотки, выкладки), с пропиткой в процессе его выкладки или намотки
(т. наз. мокрый способ намотки, выкладки), с чередованием слоев непропитанного
или частично пропитанного со слоями в виде плавкой пленки
или с использованием , в к-рых армирующие волокна чередуются с волокнами
матричного материала (волоконная технология).
Получение заготовки изделия
из , армированных непрерывными волокнистыми (гл. обр. нитями,
жгутами, ровингами, лентами, трикотажными материалами), осуществляют
методами послойной выкладки, намотки, методом плетения или ткачества, а также
комбинир. методом.
Методом послойной выкладки
с из непрерывных волокон изготовляют заготовки листов, плит, обшивок,
а также изделий сравнительно простых геом. форм. При послойной выкладке слои
или непропитанного армирующего последовательно, соблюдая
заданную ориентацию, собирают на жесткой форме (пуансоне), повторяющей форму
изделия, в пакет до требуемой толщины. В процессе выкладки производят послойное
уплотнение пакета с помощью ролика или др. инструмента. При серийном произ-ве
применяют спец. выкладочные установки или комплексы с применением робототехники
и программного управления.
Метод намотки широко применяют
для изготовления заготовок изделий, имеющих форму тел вращения. При использовании
однонаправленных непрерывных армирующих в виде нитей, жгутов, лент,
ровницы
применяют
окружную, продольную, спиральную (геликоид-ную) или комбинир. намотку.
Спиральную намотку применяют
для изготовления оболочек совместно с днищами, деталей конич. формы, изделий
переменного сечения. При комбинир. намотке сочетают в любых вариантах спиральную,
продольную или окружную намотку для достижения требуемой св-в материала.
Простейший вид комбинир. намотки-продольно-поперечная. Применение многокоординатных
намоточных станков с программным управлением позволяет автоматизировать процесс
намотки и сделать его высокопроизводительным.
При использовании армирующих
в виде , холстов, лент с перекрестным расположением
волокон применяют окружную намотку с прикаткой, напр. при изготовлении труб,
цилиндров, оболочек конич. формы. Если уплотнение материала вследствие натяжения
или при прикатке является достаточным для обеспечения необходимой
плотности материала при послед. изделия, то намотка представляет
собой и метод формования.
Комбинированные методы
создания заготовок изделий включают неск. разл. методов при сборке одной детали,
напр. сочетание послойной выкладки и намотки.
Указанные выше методы позволяют
ориентировать в одной или двух плоскостях изделия. При необходимости
получения объемного армирования в трех и более плоскостях применяют метод плетения
или ткачества заготовки из жгутов или нитей. Направление армирования и содержание
в каждом из направлений определяются условиями эксплуатации детали.
Метод плетения применяется также для создания многослойных заготовок деталей,
в к-рых слои механически связаны между собой.
Изготовление заготовки
детали из , армированных короткими волокнами, производят методом послойной
выкладки с использованием рулонных в виде матов, холстов, войлока, как предварительно пропитанных, так и пропитываемых в процессе изготовления
заготовки, а также методами напыления, насасывания и рубленых волокон.
При изготовлении заготовок изделия методом напыления в качестве
используют отрезки жгутов (30-60 мм), к-рые с помощью спец. установок напыляют
потоком совместно со на форму до достижения требуемой толщины.
Этим методом производят крупногабаритные изделия, напр. корпуса лодок и катеров,
элементы легковых и грузовых автомобилей, разл. назначения, плават.
бассейны, покрытия полов, облицовки бетонных конструкций.
Метод насасывания применяют
при произ-ве изделий сравнительно небольших размеров. Изготовление заготовки
осуществляют гл. обр. в камере насасывания, в верх. часть к-рой подается рубленое
волокно (рис. 12); в ниж. части камеры на вращающемся столе смонтирована перфорир.
форма, через к-рую с помощью мощного вентилятора просасывается (прокачивается)
. Распыленное волокно, увлекаемое потоком , насасывается на форму
до обеспечения требуемой толщины. Метод позволяет использовать как сухие
в виде или плавких полимерных волокон, подаваемых совместно с армирую
щим
волокном, так и жидкие , наносимые на насасываемую заготовку при помощи
пистолетов, расположенных по периметру камеры. После насасывания заготовка вынимается
из камеры и формуется одним из перечисленных ниже методов. Насасывание, кроме
того, может проводиться из волокон в жидкой среде по бумагоделательной
технологии (см. ).
Рис. 12. Изготовление заготовок
деталей из методом насасывания: 1 - бобина со жгутом;
2-резательное устройство; 3-воронка для порошкообразного ; 4 -камера;
5-пистолет для напыления жидкого ; 6-пер-форир, форма; 7 - вращающийся
стол; 8-вентилятор.
После формирования заготовка
детали подвергается формованию разл. методами. Метод контактного формования
применяют при изготовлении деталей с применением полиэфирных и эпоксидных
холодного преим. в сочетании с созданием заготовки методом выкладки.
При этом способе формования пропитанные слои уплотняют
путем прижатия кистью или прикатки роликом. материала производится
без приложения постоянного в осн. при т-ре цеха.
При изготовлении крупногабаритных деталей широкое распространение получили вакуумный, вакуумно-авто-клавный и пресскамерный методы формования с использованием эластичного мешка (чехла). В этих случаях на оправку по форме изделия наносят разделит. слой (для предотвращения прилипания формуемой детали), выкладывают или наматывают заготовку изделия, на к-рую последовательно укладывают перфорир. разделит. слой, цулагу (
Полимеры окружают нас повсюду, большинство предметов общего употребления изготовлены именно из них. Существует несколько видов полимерных материалов. Об их особенностях, свойствах и характеристике поговорим далее.
Классификация полимерных материалов и изделий
Полимерные материалы объединяют в себе несколько групп пластика синтетического происхождения. Среди них отметим:
- полимерные вещества;
- пластмассовые составы;
- ПКМ - полимерные композитные материалы.
В каждой из перечисленных групп присутствует полимерное вещество, с помощью которого можно определить характеристику того или иного состава. Полимеры являются высокомолекулярными веществами, в которые вводят специальные добавки, то есть стабилизаторы, пластификаторы, смазки и т.д.
Пластмасса - является композиционным материалом, в основе которых лежит полимер. Кроме того, в их составе содержится наполнитель дисперсного или коротковолокнистого типа. Наполнители не склонны к образованию непрерывных фаз. Различают два вида пластмассовых веществ:
- термопластик;
- термоактивы.
Первый вариант пластмасс склонен к расплавлению и дальнейшему использованию, второй вариант пластмассы не склонен к расплавлению под воздействием высокой температуры.
В соотношении со способом полимеризации, пластмассы добывают с помощью:
- поликонцентрирования;
- полиприсоединений.
Рассматривая виды полимерных веществ, выделим:
1. Вид полиоэфинов - полимеры с одинаковой химической природой относятся к данной разновидности полимеров. В их составе присутствует два вещества:
- полиэтиленовое;
- полипропиленовое.
Каждый год, в мире производят более ста пятидесяти тонн таких полимеров. Среди преимуществ полиоэфинных веществ отметим:
- устойчивость перед окислителями и разрывом;
- механическая стойкость;
- отсутствие усадки;
- изменение свойств при необходимости.
Если сравнивать полиоэфины с другими типами полимерных веществ, то первые отличаются наибольшей экологической безопасностью. Для их изготовления и переработки материалов необходимо минимальное количество энергии.
2. Полиэтилен широко распространен в процессе упаковки любых изделий. Среди преимуществ использования данного материала отметим широкую сферу применения и отличные эксплуатационные характеристики.
Строение полиэтилена довольно простое, поэтому он легко кристаллизуется.
Полиэтиленовые вещества с высоким давлением. Данный материал отличается наличием легкого матового блеска, пластичностью, наличием волнообразной текстуры. Данный вид пленки отличается высокой механической стойкостью, устойчивостью перед ударами и разрывом, прочностью даже при морозе. Для его размягчения потребуется наличие температуры около ста градусов.
Полиэтиленовые вещества с низким давлением. Пленки такого типа имеют жесткую, прочную основу, которая отличается меньшей волнообразностью, по сравнению с предыдущим вариантом полиэтилена. Для стерилизации данного вещества используется пар, а температура его размягчения составляет более ста двадцати одного градуса. Несмотря на наличие высокой стойкости перед сжатием, пленка отличается более низкими характеристиками стойкости перед ударом и разрывом. Однако, среди их преимуществ также отмечают стойкость перед влагой, химическими веществами, жиром, маслом.
Использование полиэтилена при комнатной температуре позволяет получить более мягкую и гибкую его текстуру. Однако, в морозных условиях, данные характеристики сохраняются. Поэтому полиэтилены используются для хранения замороженной продукции. Однако, при повышении температуры до ста градусов тепла, характеристики полиэтилена изменяются, он становится непригодным к использованию.
Полиэтилен низкого давления используется при изготовлении бутылок и для упаковки разного рода веществ. Он обладает отличными эксплуатационными характеристиками.
Полиэтилен высокого давления более широко применим как упаковочный полимер. У него присутствует низкая кристалличность, мягкость, гибкость и доступная стоимость.
3. Полипропилен - материал у которого присутствует отличная прозрачность, высокая температура расплавления, химическая стойкость и устойчивость перед влагой. Полипропилен способен пропускать пар, неустойчив перед кислородом и окислителями.
4. Поливинилхлорид - довольно хрупкий и не эластичный материал, который чаще всего используется в качестве добавки к полимерам. Отличается дешевой стоимостью, высоковязким расплавом, термической нестабильностью, а при нагреве, склонен выделять токсичные вещества.
Технология производства полимерных материалов
Изготовление полимеров - довольно сложный процесс, для выполнения которого следует учитывать многие технические моменты работы с данными материалами. Различают несколько разновидностей технологий изготовления материалов на полимерной основе. Полимерные материалы, изделия, оборудование, технологии, методы:
- вальцево-каландровый метод;
- применение трехкомпонентной технологии;
- использование экструзии термопластиковых изделий;
- метод литья полимеров крупной, средней и маленькой формы;
- формирование полистирольных веществ;
- изготовление плит из пенополистирола;
- выдувной метод;
- изготовление изделий на основе ППУ.
Самыми популярными методами производства изделий из полимерных материалов являются выдув и термоформировка. Для выполнения первого метода главными исходными материалами выступает полиэтилен и полипропиленовые составы. Среди основных характеристик полиэтилена отметим быструю усадку, стойкость к температурной нестабильности. С помощью выдува формируются изделия объемной формы.
С помощью термической формировки удается сделать пластиковую посуду. В таком случае, процедура изготовления изделий состоит из трех этапов. Вначале определяют количество пластика, далее он помещается в предварительно подготовленную форму, далее производится его расплавливание. Пластмасса устанавливается под прессом, далее она закрывается. В формирующей станции изделия доводится до нужной формы, на следующем этапе производится его охлаждение и затвердение. Далее изделие извлекают из формы и выбрасывают в специальный резервуар.
Использование современного оборудования для изготовления пластмассовых изделий, позволяет получить вещество, отличающееся прочностью, длительностью эксплуатации.
Выделяют оборудование автоматизированного типа, с его помощью также производят полимерные вещества. В таком случае, в процессе работы над полимерными изделиями человеческий фактор практически отсутствует вся работа проводится специальными роботами.
С помощью применения автоматизированного оборудования удается получить вещества, отличающиеся более высоким качеством, широким ассортиментом продукции и снижением расходов на их изготовление.
Различают огромное количество изделий из полимерных материалов. Они различаются между собой по величине, способу изготовления, составу, Для изготовления полимеров используют вещества в виде:
- натуральных полиамидов с содержанием стекловолокна;
- полипропиленов, которые делают изделия стойкими перед морозом;
- поликарбонатов;
- полиуретана;
- ПВХ и т.д.
Кровельные полимерные материалы и изделия в строительной отрасли
Любая кровля должна быть долговечной и надежной. Довольно популярными отделочными материалами для кровли являются изделия на основе полимерных материалов. Среди преимуществ их использования отметим:
- высокую степень эластичности;
- надежность;
- отличную прочность;
- стойкость перед растяжением и механическими повреждениями;
- установка практически в любом климатическом регионе;
- легкий монтаж и простая эксплуатация;
- длительность эксплуатации.
Использование мембранной кровли полимерного состава основывается на механическом креплении сначала теплоизоляционного и гидроизоляционного слоев. С помощью мембраны удается создать различные по форме и конфигурации кровли зданий.
Выделяют несколько видов полимерных мембран в зависимости от их состава и основных характеристик:
- поливинилхлоридные мембраны, в составе которых присутствуют дополнительные наполнители;
- мембраны на основе пластичных полиэфинов;
- мембраны, в составе которых присутствует этиленпропилендиенпономер.
Первый вариант мембраны отличается особой популярностью. Основным составляющим веществом мембраны является поливинилхлорид и разного рода добавки. С их помощью состав становится более устойчив перед низкой температурой. В качества армирования пленки используется сетка из полиэстера. Она делает изделие более прочным и стойким к разрыву. Именно с помощью данных характеристик удается обеспечить механическое крепление пленки.
Если рассматривать недостатки ПВХ мембран, то стоит отметить потерю их эластичности, по прошествии определенного периода эксплуатации. Так как, добавки, присутствующие в их составе со временем теряют свойства. Кроме того, данный материал ни в коем случае не используется с гидроизоляторами на битумной основе, они между собой несовместимы. Длительность эксплуатации ПВХ мембран составляет не более тридцати лет.
Мембраны на основе термопластичных полиэфинов содержат в составе каучук и особые вещества, улучшающие их пожарную безопасность. В данном материале удается удачность скомбинировать пластичность и резину. Среди их преимуществ отметим:
- совместимость с веществами на битумной основе;
- длительность эксплуатации, не нуждаются в ремонте до сорока лет;
- существует возможность ремонта поверхности, при необходимости;
- легки в монтаже;
- более длительный срок эксплуатации, по сравнению с материалами на основе ПВХ.
Среди недостатков отметим только более высокую стоимость такой кровли. Которая вполне перекрывается всеми ее достоинствами.
Мембраны на основе ЭПДМ отличаются отличной стойкостью перед климатическими изменениями, эластичностью и длительностью эксплуатации.
Среди большого количества полимерных строительных материалов и изделий, к особой группе относят наличную полимерную кровлю. Среди преимуществ ее применения, отмечают:
- отличные гидроизоляционные характеристики;
- высокий уровень прочности;
- стойкость к изменению температуры;
- высокий уровень морозостойкости;
- отсутствие стыков;
- высокая стойкость к механическим повреждениям и износу;
- стойкость перед гниением;
- разнообразие цветовых решений;
- легкость выполнения монтажных работ;
- срок эксплуатации составляет около пятнадцати лет.
Полимерная кровля наливного характера очень схожа с мембраной, однако, они различаются в технологии монтажа материала. В зависимости от технологии наливки кровли она бывает:
- полимерной;
- полимерно-резиновой.
Первый вариант более распространен из-за наличия в нем огромного количества преимуществ. Для нанесения данного типа кровли потребуется налить состав на поверхность и равномерно распределить его с помощью кисти или валиком. Главным преимуществом данной кровли является полная ее герметичность, эластичность и монолитность.
В соотношении с технологией установки наливной кровли, она бывает:
- армированной;
- неармированной;
- комбинированной.
Наливная кровля с армированием содержит в своем составе цельную битумную эмульсию и дополнительное армирование с помощью стеклоткани. Неармированное покрытие состоит из эмульсионного материала, который наносится непосредственно на кровлю, толщиной около 1 мм. Комбинированный вариант предполагает использование полимерных мастик, гидроизоляционных материалов рулонного типа, верхнего слоя, в составе которого присутствует каменная крошка, гравий и краска на влагостойкой основе. Нижний слой кровли содержит подкладку в виде недорогого рулонного материала. При этом, армирование обеспечивается верхним слоем из каменной крошки.
В составе полимерной наливной кровли присутствует:
- композиции полимерного типа;
- наполнители, повышающие эксплуатационные характеристики материала;
- грунтовка, с помощью которой выполняется подготовка основания перед нанесением кровли;
- армирующий состав - полиэфирное волокно или стеклоткань.
Довольно распространенным вариантом является использование кровли на основе полиуретана. Она отлично ложится на поверхность и легко устанавливается на сложных участках вблизи дымохода или телевизионной антены. Полиуретан делает кровлю схожей с резиной, он придает ей таких качеств как стойкость к перепаду температур, длительность эксплуатации.
Еще одним вариантом полимера на органической основе, используемого в процессе ремонта и изготовления наливной кровли, является полимочевина. Среди ее преимуществ отметим:
- очень быстрая полимеризация, для хождения по кровле достаточно подождать один час после нанесения материала;
- способность проводить работы при температуре до -16 и высокой влажности;
- отличные электроизоляционные характеристики;
- стойкость перед ультрафиолетовым излучением;
- пожарная безопасность и стойкость перед высокой температурой;
- длительность эксплуатации;
- экологическая безопасность.
Применение полимерных материалов и изделий связано с разными отраслями промышленности и общественности. Использование полимочевины особо актуально в регионах с нестабильным климатом и резкими изменениями температурного режима.
Полезные инструменты
