Монтажная пена: виды, свойства и применение
ПОЛИТИКА КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ
Спасибо за посещение нашего сайта. Мы сообщаем вам ниже следующую информацию для того, чтобы объяснить политику сбора, хранения и обработку информации, полученной на нашем сайте. Также мы информируем вас относительно использования ваших персональных данных.
ЧТО ТАКОЕ «КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТЬ ИНФОРМАЦИИ»?
Мы считаем своим долгом защищать конфиденциальность личной информации клиентов, которые могут быть идентифицированы каким-либо образом, и которые посещают сайт и пользуются его услугами (далее — “Сервисы”). Условие конфиденциальности распространяется на всю ту информацию, которую наш сайт может получить о пользователе во время его пребывания и которая в принципе может быть соотнесена с данным конкретным пользователем. Это соглашение распространяется также и на сайты компаний партнёров с которыми у нас существуют соответствующие обязательственные отношения (далее — «Партнёры»).
Получение и использование персональной информации
Наш сайт получает персональную информацию о Вас, когда Вы регистрируетесь, когда Вы пользуетесь некоторыми нашими службами или продуктами, когда Вы находитесь на сайте, а также в случае использования услуг наших партнёров.
Также мы можем собирать данные о вас в том случае, когда вы, согласившись с данной «Политикой конфиденциальности» на нашем сайте, не завершили процесс регистрации до конца. Типы персональных данных, которые могут быть собраны на этом сайте в ходе процесса регистрации, а также совершения заказов и получения любых сервисов и услуг, могут включать ваше имя, отчество и фамилию, почтовый адрес, email, номер телефона. Кроме того мы можем запросить информацию о ваших привычках, интересах, типах продуктов и сервисов, предлагаемых сторонними партнерами нашего сайта, которые мы можем также предложить вам на нашем сайте.
А. совершение заказа продукта или услуги
B. передача вашей персональной информации третьей стороне в целях совершения заказа
продукта или услуги, предоставляемой третьей стороной, на нашем сайте.
C. Показ рекламных предложений средствами телемаркетинга, почтового маркетинга, всплывающих окон, баннерной рекламы.
E. Для проверки, подписки, отписки, улучшения контента и целей получения обратной связи.
Вы соглашаетесь, что мы можем связаться с вами в любое время по вопросу обновлений и (или) любой другой информации, которую мы сочтём связанной с последующим использованием нашего сайта вами. Мы также оставляем за собой право передать информацию о настоящем или прошлом пользователе в случае, если мы сочтём, что наш сайт был использован данным пользователем для совершения незаконной деятельности.
Мы можем предоставлять сторонним партнёрам нашего Сайта информацию о пользователях, которые ранее получали таргетированные рекламные кампании, с целью формирования будущих рекламных кампаний и обновления информации о посетителе, используемой для получения статистических данных.
Сторонние ссылки
Мы не несём ответственности за точность, конфиденциальность и пользовательские соглашения любых сторонних партнёров, которые могут рекламироваться на нашем сайте. Любые сторонние рекламные материалы, размещаемые на нашем сайте, принадлежащие сторонним рекламодателям, никак не связаны с нашим сайтом.
Наш сайт автоматически получает и записывает в серверные логи техническую информацию из Вашего браузера: IP адрес, cookie, запрашиваемые продукты и посещённые страницы. Данная информация записывается с целью повышения качества обслуживания пользователей нашего сайта. Мы также спрашиваем адрес электронной почты (e-mail), который нужен для входа в систему, быстрого и безопасного восстановления пароля или для того, чтобы администрация нашего сайта могла связаться с вами как в экстренных случаях (например, проблемы с оплатой), так и для ведения процесса деловой коммуникации в случае оказания услуг. Этот адрес никогда не будет использоваться ни для каких рассылок, кроме тех, на которые Вы явно подпишетесь. Ваш выбор использования информации
Неидентифицирующая персональная информация
Мы оставляем за собой право собирать неидентифицирующую персональную информацию о вас, когда вы посещаете разные страницы нашего Сайта. Эта неидентифицирующая персональная информация включает в себя без каких-либо ограничений: используемый вами тип браузера, ваш IP-адрес, тип операционной системы, которую вы используете, а также доменное имя вашего провайдера интернет-услуг.
Несовершеннолетние
Мы не храним сознательно информацию о несовершеннолетних лицах моложе 18 лет. Никакая информация на данном сайте не должна быть предоставлена несовершеннолетними лицами. Мы предостерегаем родителей и рекомендуем им контролировать работу детей в Интернет.
Безопасность
Мы будем стремиться предотвратить несанкционированный доступ к Вашей личной информации, однако, никакая передача данных через интернет, мобильное устройство или через беспроводное устройство не могут гарантировать 100%-ную безопасность. Мы будем продолжать укреплять систему безопасности по мере доступности новых технологий и методов.
Мы настоятельно рекомендуем Вам никому не разглашать свой пароль. Если вы забыли свой пароль, мы попросим Вас предоставить документ для подтверждения Вашей личности и отправим Вам письмо, содержащее ссылку, которая позволит Вам сбросить пароль и установить новый. Пожалуйста, помните, что Вы контролируете те данные, которые Вы сообщаете нам при использовании Сервисов. В конечном счёте Вы несёте ответственность за сохранение в тайне Вашей личности, паролей и/или любой другой личной информации, находящейся в Вашем распоряжении в процессе пользования Сервисами. Всегда будьте осторожны и ответственны в отношении Вашей личной информации. Мы не несём ответственности за, и не можем контролировать использование другими лицами любой информации, которую Вы предоставляете им, и Вы должны соблюдать осторожность в выборе личной информации, которую Вы передаёте третьим лицам через Сервисы. Точно так же мы не несём ответственности за содержание личной информации или другой информации, которую Вы получаете от других пользователей через Сервисы, и Вы освобождаете нас от любой ответственности в связи с содержанием любой личной информации или другой информации, которую Вы можете получить, пользуясь Сервисами. Мы не можем гарантировать и мы не несем никакой ответственности за проверку, точность личной информации или другой информации, предоставленной третьими лицами. Вы освобождаете нас от любой ответственности в связи с использованием подобной личной информации или иной информации о других.
Согласие
Используя данный Сайт и (или) соглашаясь получать информацию средствами email от нас, вы также соглашаетесь с данной «Политикой Конфиденциальности». Мы оставляем за собой право, по нашему личному решению, изменять, добавлять и (или) удалять части данной «Политики Конфиденциальности» в любое время. Все изменения в «Политике Конфиденциальности» вступают в силу незамедлительно с момента их размещения на Сайте. Пожалуйста, периодически проверяйте эту страницу и следите за обновлениями. Продолжение вами использования Сайта и (или) согласие на наши email-коммуникации, которые последуют за публикацией изменений данной «Политики Конфиденциальности» будут подразумевать ваше согласие с любыми и всеми изменениями.
Монтажная пена: классификация и характеристики
Монтажная пена – один из видов строительного материала. Полиуретановая пена застывает, взаимодействуя с влагой из окружающей среды. Широко используется для уплотнения швов, заполнения трещин, пустот и т.п. Существует двух- и однокомпонентная, летняя и зимняя пена. Они различны по химическому составу и требованиям к окружающей среде при применении. При застывании пена светло-желтая, под воздействием солнечных лучей темнеет и становится хрупкой, в связи с этим места заполнения рекомендуется закрывать накладками или покрасить. Для растворения и очистки свежих пятен на одежде и других поверхностях, мытья рук, промывки инструментов (пистолетов для пены) используется универсальный очиститель монтажной пены – баллон ацетонового аэрозоля. После высыхания пена образует твердую водонепроницаемую пористую структуру, которую можно красить и резать. Под воздействием ультрафиолета разлагается, поэтому требует защиты (покраска и т.д.). Наносится на поверхности с любой шероховатостью и кривизной. Монтажная пена имеет хорошие звуко- и теплоизоляционные свойства, морозоустойчива. Большинство обладают самозатухающими свойствами.
По составу – это однокомпонентный полиуретановый материал. В основе – предполимер (полиизоционат, полиол), активные добавки и вытесняющий газ.
Существует два варианта — зимняя, которая применяется от -17 до +30 градусов и всесезонная -11 до +30 градусов. От влажности воздуха зависит длительность затвердения : от 1 до 18 часов. Не рекомендуется применять монтажную пену при температурах эксплуатации конструкций приближающихся к +100°С. На качестве уплотнения шва сказывается уровень вторичного расширения (первичный — расширение при выходе пены из баллона). Меньше вторичное расширение – меньше пор, следовательно, выше плотность пены. Но чем больше расширение, тем экономнее используется пена.
Пену с низким показателем расширения (5 – 15%) используют в местах, которые требуют высокую плотность шва и не допускают высокую нагрузку на конструкции (гипсокартонных перегородок, вентиляционных коробов ,оконных блоков, и т.д.). Показатель расширения 15-30% применяется для гидроизоляции и фиксации строительных конструкций, а также заполнения щелей и полостей. Пену с показателями 30-50% — для установки подоконников, дверей, тепло-, звукоизоляции. Показатели 50-100% используют для герметизации и утепления жестких инженерных коммуникаций, перекрытий ,трубопроводов.
По применению пены делят на: бытовые и профессиональные.
Бытовые пены применяются для теплоизоляции и установки небольших элементов, которые не требуют дозированный объем. Усадка качественных бытовых составов не должна превышать 5%. Такие составы наносятся только при температуре выше нуля. Производительность баллона (750 мл) около 45 литров. Баллоны, снабжены подающим патрубком и клапаном. Профессиональные пены применяют в случаях, когда необходимо быстро нанести большой объем состава на большой поверхности. Например: теплоизоляция крыш, теплосетей, больших емкостей. А также в случаях при которых необходимо размеренное нанесение с самым малым расширением (5-20%). Профессиональная пена выпускается в баллонах, которые предназначены для применения в специализированных пистолетах. Они позволяют точно наносить необходимый объем. Производительность баллона (750 мл) от 46 до 65 литров. Пена высокого качества имеет усадку не более 3% и равномерную пористость, при этом число закрытых пор должно составлять не менее 88%. Монтажные пены Титан, Соудал, Ким-Тек, Макрофлекс, Красс, или Pu-Tech различны по составу и показателям, которые могут удовлетворить требования работ различного уровня сложности.
Как подобрать монтажную пену и пистолет
Благодаря многофункциональности и простоте использования монтажная пена быстро стала популярна как среди профессиональных строителей, так и в обиходе любителей. Она представляет собой разновидность полиуретанового герметика. Это идеальная смесь для «задувания» различных щелей и промежутков между поверхностями материалов. Наиболее широко она используется при монтаже окон, дверей, подоконников и других конструкций, где необходимо хорошая герметичность или теплоизоляция.
Пена состоит из жидкого преполимера и газа. При нажатии на кнопку баллончика под давлением газа смесь выталкивается наружу. Она отвердевает за счет влаги, которая находится в воздухе, вступая с ней в реакцию. Поэтому чем ниже влажность воздуха в помещении, тем дольше пена будет полимеризоваться, и наоборот. Если хотите, чтобы состав быстро затвердел – увлажните обрабатываемую поверхность или обрызгайте саму пену.
Свойства монтажной пены
Застыв, материал становится пористым, упругим и твердым. Он имеет светло-желтый цвет и крайне малый вес. Монтажная пена в застывшем состоянии боится чрезмерного количества влаги и очень чувствительная к ультрафиолету. Поэтому, находясь под открытым солнцем, она сначала теряет упругость и желтеет, а через время разрушается. Она является хорошим герметизирующим, шумо- и теплоизоляционным материалом, собственно, для этого ее и приобретают. Также монтажная пена не гниет, и не подвержена каким-либо биологическим воздействиям.
Характеристики смеси
1. Объем на выходе. Эта характеристика показывает количество смеси, которая получится на выходе из одного баллона. Измеряется он в литрах, и должен быть обязательно указан на баллоне. Так, обычно монтажная пена имеет объем выхода 50, 65 и 70 литров.
Как показывает практика, цифры объема на баллоне не соответствуют действительности. На самом деле пены выходит намного меньше, и зависит это от многих факторов, например, от температуры или влажности. Обычно, вместо 65 литров, выходит не более 35.
2. Адгезия. Этот параметр указывает на способность пены эффективно прилипать к поверхности. Монтажные смеси прилипают хорошо практически ко всем материалам, за исключением: полиэтилена, тефлона, льда, силикона, полипропилена и масла. Измеряют адгезию путем сдвига опытного образца и замера нарушения адгезионного контакта. Величина нормального сопротивления составляет 0,4-0,48 МПа.
3. Первичное расширение. Оно происходит у монтажной пены сразу после ее выхода из баллона. Обычно такой параметр составляет 10-60% у бытовых смесей и 180-300% у профессиональных. На этот параметр также влияют влажность и температура воздуха, тип нанесения и даже опыт работника.
4. Вторичное расширение – это увеличение пены в объеме от ее первичного расширения до окончательного затвердевания. Этот параметр составляет от 15 до 100%, в зависимости от производителя.
Чем меньше этот параметр, тем лучше. Потому что монтажная пена при расширении свободно может сломать деревянное окно или согнуть ПВХ.
5. Вязкость. Немаловажный параметр, от которого напрямую зависит расход пены и удобство работы с ней. Если смесь жидкая, то и работать с ней будет сложно. Также значительно увеличится ее расход. На этот параметр еще влияет температура воздуха.
6. Плотность пены. После окончательного затвердевания монтажной пены плотность обычно составляет от 1525 до 2535 кг/м3. Для изоляции лучше высокая плотность состава.
7. Усадка. Этот параметр не должен превышать 5%.
8. Упругость. После застывания состав должен быть достаточно упругим, то есть при деформации монтажная пена должна возвращаться в исходное положение. Это свойство также довольно значимое, так как новые дома могут осаживаться через время.
9. Цвет. Цвет смеси должен быть или белым, или светло-желтым. Потемнение состава – это явный признак того, что он начал портиться, например, такое может произойти под воздействием УФ-лучей.
Виды монтажной пены
По технике применения она делится на:
- профессиональную,
- бытовую.
В первом случае смесь используется вместе с монтажным пистолетом. Для бытовой пены не нужны сторонние инструменты, так как у нее есть специальная пластиковая трубка, через которую смесь выталкивается наружу. Но бытовой вариант значительно уступает профессиональному: он имеет большее вторичное расширение, часто газ заканчивается раньше, чем преполимер, также нередко забивается трубка.
Работая с монтажной пеной, переворачиваете баллон клапаном вниз. Благодаря этому нехитрому действию, газ лучше вытесняет преполимерную смесь.
Также различаются пены по температуре использования. Бывают:
- летние – применяются при температуре от +5оС до +35оС;
- зимние или всесезонные – их рабочая температура составляет от -18оС до +35оС.
Существуют однокомпонентные и двухкомпонентные монтажные пены. Первый тип применяется повсюду, так как такую смесь намного легче использовать. Во втором случае необходимо смешать два ингредиента перед применением, при этом строго соблюдая пропорции. Двухкомпонентная пена обладает лучшими характеристиками, но из-за ее сложного применения и высокой цены она практически не применяется.
По классам горючести составы бывают:
- В1 – огнеупорные;
- В2 – самозатухающие;
- В3 – горючие.
Область применения монтажной пены
Она используется:
- для герметизации при установке дверей окон и других конструкций;
- для звукоизоляции труб и чугунных ванн;
- для приклеивания, например, пенопласта.
Производители пены
Самыми популярными на нашем рынке являются такие фирмы: Makroflex, Bison International, Den Braven, Soudal, Selena Group, Bau Master, Domos, Okeanus Kimya, Penosil. Среди отечественных марок выделяются: «Момент Монтаж» и «Герметик-Трейд».
Makroflex
Финская компания является самым раскрученным брендом. Ее продукция в широком ассортименте доступна на отечественном рынке, поэтому монтажные пены Makroflex можно найти в любом строительном магазине. Фирма выпускает как летние, так и зимние варианты составов. Пена отлично прилипает к каким угодно строительным материалам. Она имеет однородную структуру и малое вторичное расширение. Выход смеси из одного баллона составляет от 25 до 50 литров.
Также состав обладает широким спектром применения. Им заделывают трещины, пустоты, используют в качестве тепло- и шумоизоляции. Монтажной пеной Makroflex обрабатывают дверные и оконные проемы, подоконники, сантехнику и даже клеят ей различные материалы. Правда, такой популярностью продукции финской марки воспользовались недобросовестные производители. Теперь, подделки встречаются довольно часто.
Penosil
Эстонская фирма занимается производством монтажной пены. Она не сильно раскручена, поэтому ее продукцию можно встретить не в каждом магазине. Но, составы этой компании очень качественные. Их хвалят профессиональные строители, и это вполне заслуженно. Застывшая смесь имеет равномерную и плотную структуру и малое вторичное расширение. У пены Penosil нет усадки. Также у нее высокий объем выхода.
Состав применяют для заполнения щелей, зазоров и полостей, при фиксации и установке строительных конструкций. Он не имеет запаха. Правда, смесь плохо переносит низкие и высокие температуры, поэтому она не подходит для наружных работ жару и холод. Продукция Penosil имеет доступные цены.
Soudal
Продукция компании из Бельгии встречается на прилавках отечественных магазинов не так часто. Но она имеет высокие показатели качества. Фирма изготавливает свою монтажную пену в летнем, зимнем варианте, а также огнестойкую. Зимний состав работает при -20оС. Смеси Soudal имеют больший выход, чем у других производителей. Они не токсичны, не выделяют запах. Пена «Соудал» имеет мелкопористую и плотную структуру. У нее практически нет вторичного расширения и она хорошо липнет к поверхности (к рукам тоже). Такой состав отлично подойдет для теплоизоляции труб или монтажа сантехники, для заполнения трещин и пустот, герметизации кровли и ее утепления. Он не имеет усадки и равномерно застывает. Правда, цена на этот продукт довольно высока.
«Момент Монтаж»
Монтажные пены российского производителя распространены на отечественном рынке. Их можно найти где угодно: как на рынке, так и любом строительном магазине. Продукция имеет доступную цену и подойдет для многих типов работ. Пена «Момент Монтаж» выпускается как в промышленном, так и бытовом варианте. Она хорошо клеится, не боится низких и высоких температур. Правда, имеет среднее вторичное расширение и не очень хорошо теплоизолирует. Ее цвет ¬– желтый. В целом состав российского бренда имеет хорошие характеристики и качество.
Выбор монтажного пистолета
Для профессиональной пропиленовой пены необходимым элементом для эффективной работы является монтажный пистолет. Определившись с необходимой маркой и видом состава, можно смело переходить к выбору орудия нанесения смеси.
Чтобы не потратить много денег на инструмент, но, в то же время, купить качественный товар, сначала нужно определиться, что он из себя представляет, из чего состоит и как работает.
Преимущества работы монтажным пистолетом:
- он выдувает пену намного точнее и аккуратнее, чем баллоны бытового назначения;
- количество смеси на выходе строго дозируется, что хорошо экономит пену;
- удобство работы;
- сама полиуретановая пена для пистолета имеет более высокие характеристики, чем бытовая.
Устройство и работа монтажного пистолета
Это изделие довольно простое и имеет менее десяти деталей в своем составе.
Пистолет представляет собой трубку, оснащенную клапанами по обоим ее концам. Также у него есть рукоять и курковый привод, связанный с выводным клапаном. На подающей трубке имеется шариковый клапан с кольцом. К нему как раз и прикручивается баллон с пеной.
Зарядка пистолета также не вызывает сложностей: необходимо переместить кольцо-держатель вверх по резьбе до максимума. Затем ввинтить в него баллон. После этого кольцо с баллоном нужно навинтить на пистолет до открытия клапана. Зарядка завершена, можно переходить к пользованию. При нажатии на спусковой крючок пистолет начнет выдавать пену.
Особенности монтажных пистолетов
Признаки хорошего пистолета:
- Полностью выполнен из металла. Если большинство деталей изделия пластмассовые, то это пистолет низкого качества, и приобретать его не стоит.
- Целиком разбирается. На самом деле, это огромное преимущество, потому что изделие можно будет легко мыть, чистить и ремонтировать. Также при поломке одной детали можно купить другую, а не покупать новый пистолет. Хоть какая экономия.
- Качественные модели обладают хорошими клапанами. Но проверить их качество в магазине не получится…
Для того чтобы пистолет служил долго, необходимо купить к нему промывочную жидкость – ацетон в баллоне. Промывка производится следующим образом: баллончик с жидкостью закрепляется как и обычный, с монтажной пеной, затем необходимо сделать несколько впрысков, чтобы ацетон заполнил все внутреннее пространство трубки инструмента. Затем баллончик снимают, а пистолет оставляют в таком виде на несколько дней.
Производители пистолетов
Наиболее распространенными марками этого инструмента для монтажной пены являются: белорусский «Зубр», канадский Workman, а также немецкий Stayer, Hilti и Kraftool. Все они изготавливают хорошую продукцию. Но при покупке монтажного пистолета нужно быть внимательным и осторожным, потому что часто попадаются подделки. Оригинальные модели будут работать очень долго, но стоят они недешево.
Пена монтажная профессиональная Makroflex Эксперт 65 PRO, всесезонная, 850 мл цена
Пена монтажная Эксперт 65 ПРО всесезонная
Однокомпонентная монтажная пена
— изготовлена с применением технологии ShakeTec;
— проста в употреблении;
— турбо-насадка;
— высокая заполняющая способность;
— высокая тепло- и звукоизоляция;
— превосходная адгезия к большинству строительных материалов;
— мелкопористая структура;
— высокая плотность готовой пены;
— высокая механическая прочность;
— устойчивость к плесени и влаге;
— устойчивость к старению;
— не содержит хлорфторуглеродных пропеллентов.
MAKROFLEX ShakeTec 65 STD представляет собой готовую к применению однокомпонентную полиуретановую пену c увеличенным выходом, затвердевающую под воздействием влажности воздуха. Специальная формула позволяет увеличить выход пены.
Пена — саморасширяющийся продукт и в процессе отвердения увеличивается в объеме примерно в два раза.
Выход главным образом зависит от рабочих условий — температуры, влажности воздуха, доступного для расширения пространства и т. д.
Предназначена для:
— изоляции оконных и дверных проемов;
— герметизации щелей, заполнение полостей, пустот;
— герметизации мест соединения кровельных конструкций и изолирующих материалов;
— создания звукоизолирующих экранов;
— герметизации швов и стыков вокруг труб;
— монтажа строительных панелей, соединение кровельных материалов и т. д.
Плотность пены: TM 1002:2014 18 — 22 кг/м3.
Время образования поверхностной пленки: TM 1014:2013 5 – 8 мин.
Время резки: TM 1005:2013 40 – 50 мин.
Давление при отверждении: TM 1009:2013
Вторичное расширение: HENK-PU-14.2 100 — 140 %.
Стабильность размеров: TM 1004:2013 макс ± 5%.
Максимальная ширина шва: TM 1006:2013 4 см.
Условия проведения испытания: +5°C.
Прочность на сдвиг |Удлинение на разрыв TM 1012:2015 65 — 80 kPa | ок. 50%.
Прочность при сжатии 10% TM 1011-2011 35 — 60 kPa.
Класс пожароопасности EN 13501 F.
Водопоглощение 24 час EN 1609 ≈ 1 %.
Водопоглощение 28 дней EN 12087 ≈ 10 %.
Звукопоглощение EN ISO 10140 ≈ 60 дБ.
Теплопроводность отвердевшей пены: DIN EN 12667:2001 ≈ 0,037 … 0,040 Вт/м*К.
Термостойкость отвердевшей пены: -40°C … +90°C, кратковременно до +120°C.
Выход из одного баллона: TM 1003-2010 800/1000 мл: макс 65 л. Если не указано иное, все размеры приведены для нормальных условий (+23 ± 2°C | отн. вл. 50 ± 5%).
Выход (свободное пенообразование): 65 л.
Температура применения: окружающей среды — от -10°C до +30°C. Баллон следует выдержать при комнатной температуре не менее 12 часов. Рекомендуемая температура баллона: +5 … +30°C. Рекомендуется использовать в течение 15 месяцев. Для увеличения срока хранения — хранить при температуре не выше +25°C и не ниже +5°C (до — 20 °C на короткий промежуток времени).
Срок годности: 15 месяцев.
Хранение: для увеличения срока хранения — хранить при температуре не выше +25°C и не ниже +5°C (до — 20 °C на короткий промежуток времени).
Тестирование летних монтажных пен 7.0
В конце апреля 2016 года были проведены очередные, седьмые по счёту, сравнительные исследования монтажных пен. В этот раз исследовались летние виды пен. В испытаниях приняли участие наиболее распространённые на украинском рынке торговые марки монтажных пен, такие как Somafix, Soudal, Penosil, Ceresit, Makroflex, Hofmann, TKK и Tytan.
В ходе сравнительных испытаний у пен-участников были проверены следующие показатели: цена баллона; не просрочена ли пена; достаточна ли информация, нанесённая на баллон для правильного и безопасного использования пены; надёжность крепления венчика к баллону;
тип вытесняющего газа; декларированный производителем объём исходного продукта в баллоне;декларированный производителем объём выхода пены; вес баллона до и после выпуска пены и, соответственно, количество выхода исходного продукта в процессе выпуска; устойчивость пены к стеканию с вертикальной поверхности; стойкость пены к усадке после полного отвердевания. Также были определены: общий объём (количество) пены, которую удалось уложить в вертикальный шов шириной 6 см; удельную стоимость полученного шва; плотность (удельный вес) образца пены; гигроскопичность образца пены в процентах от объёма; усилие необходимое для отрыва пены от деревянной поверхности (адгезию) и характер отрыва от поверхности; время образования неприлипающей плёнки на поверхности свежевыдутой пены и время первичного отвердевания свежевыдутой пены. Кроме того было проведено сравнение теплоизоляционных свойств пены.
Теперь несколько подробнее о каждом этапе сравнительных исследований и способах их проведения.
Информация о производителе, стране происхождения, дате изготовления, сроке годности пены, а также о вытесняющем газе, декларированном объёме исходного продукта и декларированном объёме выхода пены была получена при считывании информации, нанесённой на баллон. Достаточность информации, нанесённой на баллон была оценена исходя из того была ли там информация о продукте, производителе, способе и условиях использования продукта, мерах безопасности при работе с ним. Все без исключения пены имели вполне достаточную информацию на баллонах.
Вес полного баллона и вес пустого баллона после выдувания пены определялся методом взвешивания баллонов на электронных весах с точностью до 0,1 г до и после выпуска пены. Разницей веса полного и пустого баллона является выход продукта в граммах.
Надёжность крепления венчика к баллону проверялась во время навинчивания баллона на монтажный пистолет. Если удавалось полностью навинтить баллон на пистолет держа только за баллон, то ставилась оценка «5». В случае если при навинчивании баллон прокручивался в венчике и приходилось затягивать крепление за сам венчик – оценка соответственно снижалась. У всех проверяемых баллонов венчик был прикреплён достаточно надёжно. Если венчик и прокручивался у некоторых баллонов, то очень немного, и то в самом конце навинчивания, там где усилие свинчивания было весьма значительным.
Для определения объёма выхода готового продукта (пены), уже традиционно, использовался метод заполнения вертикальных ячеек в специально изготовленных стендах, имитирующих реальные швы. Подобный способ определяет не количество литров получившейся пены, а длину условного шва, который можно заполнить пеной из одного баллона. Это позволяет с большим удобством рассчитать необходимое количество пены для монтажа. Концепцией наших исследований является сравнение пен в наиболее экстремальных и сложных условиях. Именно с целью ужесточения условий применения пены при определении объёма выхода пены ею заполняются крайне широкие (шириной 6 см) ячейки стендов. Помимо экстремальной ширины заполняемых швов, условия заполнения были также непросты. В частности, температура воздуха, во время заполнения швов, являлась предельно допустимой для использования пен. Если зимние пены, в предыдущих сравнительных испытаниях, выдувались в предельно низких температурах, для чего использовались морозильные установки, поскольку погодные условия на то время не обеспечивали необходимых условий, то в этот раз, для испытания летних пен, они использовались в условиях предельно высокой температуры воздуха в +30°С. Для достижения и поддержания на должном уровне заданной температуры воздуха была применена термокамера с подогревом воздуха. В этой термокамере, при постоянном контроле температуры, производилось заполнение ячеек стендов для контроля объёма выхода пены. Экстремально высокая температура наложила свой негативный отпечаток на результаты испытаний. Так общий объём выхода всех пен оказался значительно меньше, чем мы привыкли за время предыдущих испытаний летних пен, когда они использовались при комфортной комнатной температуре. Некоторые пены в условиях жары были чрезвычайно текучими, опадали из шва и приходилось их передувать. В общем жара оказалась более жёстким испытанием для пен чем холод и мороз. Следует отметить что не все пены «плыли», были и такие, которые в условиях предельно высокой температуры показали отличную консистенцию и без проблем держались в шве.
Стоимость одного погонного метра шва определялась соотношением цены баллона пены к длине полученного шва.
Стойкость к стеканию с вертикальной поверхности определялась нанесением полоски пены на деревянную дощечку, отмечалось положение нижней точки пены и дощечка располагалась в вертикальном положении до полного застывания пены. После полного отвердевания пены измерялось расстояние, на которое пена опустилась относительно первоначального положения. За каждый миллиметр, на который пена стекла, начислялся один балл. В этом случае – чем меньше баллов набрала пена, тем более высокая у неё стойкость к стеканию.
После проверки на стекание с вертикальной поверхности эти образцы пены были разрезаны и рассмотрены на предмет равномерности консистенции, величины пор и наличие каких-либо дефектов, пустот, раковин и прочее. Ни в одном из образцов не было обнаружено внутренних дефектов. Величина пор и консистенция каждой пены были зафиксированы в протоколе испытаний.
В ходе исследований засекалось время от изготовления образца до момента образования на поверхности пены неприлипающей плёнки и до момента полного затвердевания образца. Результаты фиксировались в протоколе испытаний.
Одним из показателей качества пены является её устойчивость к усадке после полного отвердевания. Для проверки этого показателя изготавливались образцы путём наполнения пеной конусных пластиковых стаканчиков. Возле донышка в стаканчиках проделывались прорези для выхода газа, образующегося в процессе полимеризации пены. В случае, если бы пена показала значительную усадку, образцы могли бы свободно выпасть из конусных оправок. Однако, ни один из образцов пены по истечении суток не выпал, все сидели в формах достаточно плотно. Следовательно, все пены, участвовавшие в исследованиях, обладают достаточной устойчивостью к усадке.
Измерение гигроскопичности пены было произведено в несколько этапов. Сначала были изготовлены образцы путём заполнения пеной пакетов тетра пак. С получившихся «кирпичиков» пены были срезаны «шапки», образовавшиеся в результате вторичного расширения, затем эти кирпичики были взвешены с точностью до 0,1 г. После чего был определён их объём. Объём определялся методом вытеснения воды. Каждый образец был полностью погружен в ёмкость с водой, таким образом вытесняя некоторый объём воды наружу. Вес емкости, полной воды, был известен заранее. Вынув из ёмкости образец, взвесив ёмкость с остатками воды после вытеснения и вычтя полученный результат из известного веса полной воды ёмкости был получен вес вытесненной воды. Принимая плотность воды, при комнатной температуре равной, единице (1 г/куб.см), мы получаем объём образца пены в куб.см, численно равный весу вытесненной этим образцом воды в граммах. Разделив вес образцов на их объём, была получена плотность (удельный вес) образцов пены. Значения веса, объёма и плотности образцов были зафиксированы в протоколе испытаний. Затем образцы были подвержены опрессовке водой в течение двух часов. Опрессовка состояла в погружении образцов в воду, подкрашенную чернилами. Для воспрепятствования всплытию образцов, они были придавлены сверху дополнительным грузом. По истечении двух часов, образцы пены были вынуты из воды и взвешены второй раз. Разница в весе образцов до и после опрессовки показала вес (объём) впитанной образцами воды. Процентное соотношение объёма впитанной образцом воды к объёму самого образца было зафиксировано в протоколе сравнительных испытаний. Чернила, разведённые в воде для опрессовки, окрасили образцы и наглядно показали глубину проникновения воды в толщу пены. Глубина проникновения была рассмотрена после разрезания образцов. Вода проникла вглубь пены во всех образцах на 3-5 мм, причём особой разницы между глубиной проникновения через обрезанную поверхность пены и поверхность с «корочкой» не наблюдалось. Это может свидетельствовать о том, что большинство пор пены были «закрытыми», т.е. качество пены было на высоком уровне.
Немаловажным фактором качества пены является величина адгезии к различным поверхностям. В наших исследованиях проверялась адгезия к поверхности дерева. Для проверки адгезии были изготовлены деревянные заготовки в виде дощечек и отрезков бруса шириной 10 см. В ходе проведения проверки общего объёма выхода пены, между дощечками и брусом был нанесён слой пены. Через сутки, после полного отвердевания пены, образцы были испытаны на усилие отрыва пены от поверхности. Величина усилия контролировалась динамометром. Редакция журнала приносит искреннюю благодарность представителям компании «Солди и Ко», уже в который раз любезно предоставивших динамометр для испытаний и оказавших неоценимую помощь в проведении самих испытаний. Без помощи представителей компании «Солди и Ко» провести эти испытания было бы невозможно. В ходе проведения сравнительных исследований адгезии пен проверялись не только величина усилия для отрыва пены от поверхности, но и характер отрыва. Если пена полностью отлипала от поверхности и, в результате, поверхность оставалась практически чистой от пены, то отрыв классифицировался как «адгезионный». Если пена, вследствие разрывающего усилия, разрушалась в своём объёме и часть пены оставалась на поверхности, покрывая её почти полностью, то отрыв пены классифицировался как «когезионный». В случае, если пена частично отлипала от поверхности а частично разрывалась и оставалась на поверхности образца, этот вариант классифицировался как «комбинированный». Все результаты проведения испытаний адгезии пены к деревянной поверхности были занесены в протокол сравнительных исследований пен.
Кроме больших стендов с ячейками для проверки объёма выхода пены был изготовлен и маленький – с такими же ячейками, но меньшей длины. Каждая ячейка маленького стенда была заполнена отдельной пеной. Этот маленький стенд был использован как одна из стенок «термокуба». Внутрь «термокуба» был помещён нагреватель воздуха, который поддерживал температуру на уровне +60°С. Наружная температура поверхности пен была зафиксирована с помощью тепловизора и по показаниям тепловизора можно судить
о теплоизоляционных свойствах той или иной пены-участника испытаний. В отличие от предыдущих исследований, когда шов в малом стенде заполнялся аналогично с большими, т.е. неравномерно, в этот раз швы заполнялись по всему объёму ячейки.
Это несколько нивелировало показатели пен, выровняло их, но более объёктивно показало сравнительные теплотехнические характеристики самих пен вне зависимости от толщины шва, поскольку сравнение происходило в равных условиях при равных толщинах слоя пены. Организаторы сравнительных испытаний пен искренне благодарят Игоря Овода, который бессменно помогает нам в проведении проверки теплотехнических свойств пены. Именно он в течение многих лет проводит съёмку тепловизором этих испытаний и производит первичную обработку полученных данных. Результаты сравнения теплотехнических свойств пен зафиксированы в протоколе сравнительных исследований пен.
Наиболее важные, с нашей точки зрения, результаты показаны графически на диаграммах. На этих диаграммах можно визуально оценить и сравнить полученные в результате испытаний характеристики пен.
Теперь несколько подробнее о результатах каждой пены-участника сравнительных исследований.
Торговая марка Soma Fix турецкого производителя Soma Kimya была представлена двумя пенами. Это Mega 65 и Mega 65 Plus. Эти пены предоставил для испытаний дистрибьютор производителя в Украине компания «КТ Украина». В результате исследований этих пен получились следующие результаты:
Mega 65
Цена одного баллона пены составила 92 грн
Дата изготовления: 08 марта 2016 года
Срок годности: до 08 марта 2017 года
Крепление венчика на баллоне вполне надёжное – на 5 баллов
Декларированный объём исходного продукта 850 мл
Декларированный объём выхода пены 65 л
Вес полного баллона 1014,7 г
Вес пустого баллона 174,3 г
Выход продукта 840,4 г
Длина шва 12,18 пог. метров
Стоимость 1 пог. м шва 7,55 грн.
Время образования неприлипающей плёнки 5,5 мин
Время первичного отвердевания 20 мин
Стойкость к стеканию 5 мм
Наличие дефектов, раковин и т.д., макс. размер поры: дефектов нет, максимальная пора 5 мм
Плотность пены 15,77 г/л
Гигроскопичность 1,51 % объёма
Усилие для отрыва от деревянной поверхности 40 кг
Характеристика отрыва: комбинированный
Минимальная температура поверхности в термокубе 16,0 °С
Максимальная температура поверхности в термокубе 17,1 °С
Средняя температура поверхности в термокубе 16,3 °С
Mega 65 Plus
Цена одного баллона пены составила 87 грн
Дата изготовления: 08 марта 2016 года
Срок годности: до 08 марта 2017 года
Крепление венчика на баллоне вполне надёжное – на 5 баллов
Декларированный объём исходного продукта 850 мл
Декларированный объём выхода пены 65 л
Вес полного баллона 1006,5 г
Вес пустого баллона 172,7 г
Выход продукта 833,8 г
Длина шва 14,0 пог. метров
Стоимость 1 пог. м шва 6,21 грн
Время образования неприлипающей плёнки 7,3 мин
Время первичного отвердевания 24 мин
Стойкость к стеканию 10 мм
Наличие дефектов, раковин и т.д., макс. размер поры: дефектов нет, максимальная пора 10 мм
Плотность пены 16,17 г/л
Гигроскопичность 1,54 % объёма
Усилие для отрыва от деревянной поверхности 58 кг
Характеристика отрыва: адгезионно-комбинированный
Минимальная температура поверхности в термокубе 16,1 °С
Максимальная температура поверхности в термокубе 17,1 °С
Средняя температура поверхности в термокубе 16,3 °С
Торговая марка Soudal производства Soudal N.V. в Бельгии, была также представлена двумя пенами Maxi 70 и Maxi Express. Эти пены предоставил для испытаний дистрибьютор Soudal N.V. в Украине компания АО «Солди и Ко». В ходе исследований пены показали такие результаты:
Maxi 70
Цена одного баллона пены составила 108 грн
Дата изготовления: 24 марта 2016 года
Срок годности: до 24 марта 2018 года
Крепление венчика на баллоне вполне надёжное – на 5 баллов
Декларированный объём исходного продукта 870 мл
Декларированный объём выхода пены 70 л
Вес полного баллона 1058,5 г
Вес пустого баллона 174,4 г
Выход продукта 844,1 г
Длина шва 12,9 пог. метров
Стоимость 1 пог. м шва 8,37 грн
Время образования неприлипающей плёнки 5,2 мин
Время первичного отвердевания 20 мин
Стойкость к стеканию 5 мм
Наличие дефектов, раковин и т.д., макс. размер поры: дефектов нет, максимальная пора 10 мм
Плотность пены 15,79 г/л
Гигроскопичность 2,83 % объёма
Усилие для отрыва от деревянной поверхности 70 кг
Характеристика отрыва: адгезионно-комбинированный
Минимальная температура поверхности в термокубе 16,0 °С
Максимальная температура поверхности в термокубе 16,8 °С
Средняя температура поверхности в термокубе 16,3 °С
Maxi Express
Цена одного баллона пены составила 165 грн
Дата изготовления: 23 февраля 2016 года
Срок годности: до 23 февраля 2018 года
Крепление венчика на баллоне вполне надёжное – на 5 баллов
Декларированный объём исходного продукта 870 мл
Декларированный объём выхода пены 70 л
Вес полного баллона 1061,6 г
Вес пустого баллона 186,8 г
Выход продукта 874,8 г
Длина шва 12,35 пог. метров
Стоимость 1 пог. м шва 13,36 грн
Время образования неприлипающей плёнки 5,0 мин
Время первичного отвердевания 20 мин
Стойкость к стеканию 6 мм
Наличие дефектов, раковин и т.д., макс. размер поры: дефектов нет, максимальная пора 10 мм
Плотность пены 17,85 г/л
Гигроскопичность 3,41 % объёма
Усилие для отрыва от деревянной поверхности 35 кг
Характеристика отрыва: адгезионный
Минимальная температура поверхности в термокубе 16,2 °С
Максимальная температура поверхности в термокубе 16,5 °С
Средняя температура поверхности в термокубе 16,3 °С
Торговая марка Penosil показала пену Gunfoam Standart 65, произведённую в Эстонии фирмой Krimelte. Пена была предоставлена компанией ООО «Кримелте Украина». Эта пена показала следующие характеристики:
Цена одного баллона пены составила 91 грн
Дата изготовления: 28 марта 2016 года
Срок годности: до 28 марта 2017 года
Крепление венчика на баллоне – на 4 балла
Декларированный объём исходного продукта 880 мл
Декларированный объём выхода пены 65 л
Вес полного баллона 999,6 г
Вес пустого баллона 172,9 г
Выход продукта 834,2 г
Длина шва 12,68 пог. метров
Стоимость 1 пог. м шва 7,18 грн
Время образования неприлипающей плёнки 5,2 мин
Время первичного отвердевания 27 мин
Стойкость к стеканию 5 мм
Наличие дефектов, раковин и т.д., макс. размер поры: дефектов нет, максимальная пора 5 мм
Плотность пены 16,05 г/л
Гигроскопичность 2,16 % объёма
Усилие для отрыва от деревянной поверхности 68 кг
Характеристика отрыва: адгезионный
Минимальная температура поверхности в термокубе 16,2 °С
Максимальная температура поверхности в термокубе 16,4 °С
Средняя температура поверхности в термокубе 16,3 °С
Изготовленную тем же эстонским производителем Krimelte пену Hofmann Select торговой марки Hofmann предоставила для исследования компания «Селектрон Украина» – официальный импортёр этой торговой марки. Результаты исследования этой пены были такими:
Цена одного баллона пены составила 91 грн
Дата изготовления: 18 января 2016 года
Срок годности: до 18 января 2017 года
Крепление венчика на баллоне – на 4 балла
Декларированный объём исходного продукта 880 мл
Декларированный объём выхода пены 65 л
Вес полного баллона 998,6 г
Вес пустого баллона 166,5 г
Выход продукта 832,1 г
Длина шва 11,73 пог. метров
Стоимость 1 пог. м шва 7,76 грн
Время образования неприлипающей плёнки 6,4 мин
Время первичного отвердевания 29 мин
Стойкость к стеканию 10 мм
Наличие дефектов, раковин и т.д., макс. размер поры: дефектов нет, максимальная пора 5 мм
Плотность пены 16,13 г/л
Гигроскопичность 2,02 % объёма
Усилие для отрыва от деревянной поверхности 12 кг
Характеристика отрыва: адгезионный
Минимальная температура поверхности в термокубе 16,2 °С
Максимальная температура поверхности в термокубе 16,5 °С
Средняя температура поверхности в термокубе 16,3 °С
Торговые марки Ceresit и Makroflex были показаны на примере пен Ceresit WhiteTeq и Premium 70, изготовленных в Эстонии производителем Henkel Makroflex Ltd. Эти пены предоставил официальный импортёр компания ООО с ИИ «Хенкель Баутехник Украина». Пены показали следующие результаты:
Ceresit WhiteTeq
Цена одного баллона пены составила 98 грн
Дата изготовления: 27 января 2016 года
Срок годности: до 27 января 2017 года
Крепление венчика на баллоне – на 5 баллов
Декларированный объём исходного продукта 750 мл
Декларированный объём выхода пены 35 л
Вес полного баллона 867,2 г
Вес пустого баллона 183,5 г
Выход продукта 683,7 г
Длина шва 7 пог. метров
Стоимость 1 пог. м шва 14 грн
Время образования неприлипающей плёнки 6,2 мин
Время первичного отвердевания 23 мин
Стойкость к стеканию 5 мм
Наличие дефектов, раковин и т.д., макс. размер поры: дефектов нет, максимальная пора 5 мм
Плотность пены 15,28 г/л
Гигроскопичность 2,25 % объёма
Усилие для отрыва от деревянной поверхности 140 кг
Характеристика отрыва: когезионный
Минимальная температура поверхности в термокубе 16,3 °С
Максимальная температура поверхности в термокубе 17,3 °С
Средняя температура поверхности в термокубе 16,5 °С
Makroflex Premium 70
Цена одного баллона пены составила 96 грн
Дата изготовления: 07 апреля 2016 года
Срок годности: до 07 октября 2017 года
Крепление венчика на баллоне – на 5 баллов
Декларированный объём исходного продукта 870 мл
Декларированный объём выхода пены 70 л
Вес полного баллона 983,0 г
Вес пустого баллона 183,4 г
Выход продукта 799,6 г
Длина шва 12,2 пог. метров
Стоимость 1 пог. м шва 7,87 грн
Время образования неприлипающей плёнки 6,5 мин
Время первичного отвердевания 18 мин
Стойкость к стеканию 10 мм
Наличие дефектов, раковин и т.д., макс. размер поры: дефектов нет, максимальная пора 5 мм
Плотность пены 15,39 г/л
Гигроскопичность 1,35 % объёма
Усилие для отрыва от деревянной поверхности 110 кг
Характеристика отрыва: когезионный
Минимальная температура поверхности в термокубе 16,4 °С
Максимальная температура поверхности в термокубе 16,7 °С
Средняя температура поверхности в термокубе 16,5 °С
Торговая марка ТКК, одноимённого производителя из Словении, была представлена пеной Mega XXL. Импортирует в Украину эту торговую марку компания ТД «Буран». Результаты исследования этой пены были следующими:
Цена одного баллона пены составила 103 грн
Дата изготовления: 05 августа 2015 года
Срок годности: до 05 февраля 2017 года
Крепление венчика на баллоне – на 5 баллов
Декларированный объём исходного продукта 900 мл
Декларированный объём выхода пены 70 л
Вес полного баллона 1037,1 г
Вес пустого баллона 157,3 г
Выход продукта 879,8 г
Длина шва 13,28 пог. метров
Стоимость 1 пог. м шва 7,76 грн
Время образования неприлипающей плёнки 4,3 мин
Время первичного отвердевания 24 мин
Стойкость к стеканию 0 (вообще не стекала)
Наличие дефектов, раковин и т.д., макс. размер поры: дефектов нет, максимальная пора 5 мм
Плотность пены 14,65 г/л
Гигроскопичность 1,9 % объёма
Усилие для отрыва от деревянной поверхности 90 кг
Характеристика отрыва: когезионный
Минимальная температура поверхности в термокубе 16,2 °С
Максимальная температура поверхности в термокубе 16,5 °С
Средняя температура поверхности в термокубе 16,4 °С
Торговую марку Tytan польского производителя Selena (Orion) представляла Пена профессиональная 65. Представители этой торговой марки участия в сравнительных исследованиях не принимали и пена была приобретена в розничной торговле. Эта пена показала следующие характеристики:
Цена одного баллона пены составила 128 грн
Дата изготовления: 02 февраля 2016 года
Срок годности: до 02 августа 2017 года
Крепление венчика на баллоне – на 5 баллов
Декларированный объём исходного продукта 750 мл
Декларированный объём выхода пены 65 л
Вес полного баллона 1017,1 г
Вес пустого баллона 167,4 г
Выход продукта 849,7 г
Длина шва 14,2 пог. метров
Стоимость 1 пог. м шва 9,01 грн
Время образования неприлипающей плёнки 9,4 мин
Время первичного отвердевания 26 мин
Стойкость к стеканию 6 мм
Наличие дефектов, раковин и т.д., макс. размер поры: дефектов нет, максимальная пора 5 мм
Плотность пены 17,78 г/л
Гигроскопичность 1,87 % объёма
Усилие для отрыва от деревянной поверхности 50 кг
Характеристика отрыва: комбинированный
Минимальная температура поверхности в термокубе 16,4 °С
Максимальная температура поверхности в термокубе 16,6 °С
Средняя температура поверхности в термокубе 16,5 °С
Герметики, монтажные пены
По типу основы, на базе которой создаются составы, герметики делятся на силиконовые, уретановые, акриловые, тиоколовые. Кроме этого, существует разделение на две основных группы:- однокомпонентные, готовые к употреблению;
- многокомпонентные, требующие перед нанесением точного дозирования и тщательного смешивания компонентов.
Силиконовые герметики
Это наиболее универсальные материалы, получившие широкую популярность благодаря небольшой цене, простоте применения, надежности. Силиконовые герметики созданы на основе силиконового каучука со специальными добавками, усиливающими прочность и адгезию. Вулканизирующие примеси ускоряют полимеризацию до состояния эластичной резиноподобной массы. Высокая адгезия позволяет наносить герметики на эмаль, металл, стекло, камень, керамику, древесину.
Данные составы создают герметичный клеевой шов стойкий к изгибам, деформациям, воздействию УФ-излучения и агрессивных сред. Шов сохраняет эластичность при температурах от -5° до +200°С. Период схватывания составляет 30 минут, а окончательная полимеризация наступает через 24 часа. Силиконовые составы практически не нуждаются в идеально ровной поверхности, хотя она должна быть сухой, обезжиренной, они могут наноситься при температурах от -30 до +60°С.
Силиконовые составы подразделяются по типу входящих в них растворителей на кислотные, в процессе полимеризации которых выделяется уксусная кислота, и нейтральные (спиртовые, аминные). Кислотные составы после высыхания остаются постоянно эластичными при большом разбросе температур от -50 до +180°С, а так называемые высокотемпературные их разновидности выдерживают температуры до +260°С или кратковременно до +315°С . Кислотными составами производится герметизации швов, в которых отсутствуют минеральные составляющие и алюминий — каркасы остекления, холодильное, вентиляционное оборудования, а также стыки редукторов, коробок передач, выхлопных систем, дымоходов.
Кислотные санитарные герметики содержат биоцидные добавки, препятствующие образованию грибков, плесени, что делает их незаменимыми при обработке ванных комнат, душевых. Нейтральные виды более дорогостоящие, но абсолютно нейтральны ко всем материалам.
Акриловые герметики
Акриловые герметики эффективны при устранении небольших полостей, отверстий, при заглаживании стыков между панелями, заделывании трещин в стенах, потолках, подоконниках. После высыхания поверхность становится стойкой к влаге и солнечному свету, легко выравнивается, пригодна для покраски или штукатурки. Еще одной особенностью акриловых герметиков является длительная стойкость к вибрационным нагрузкам, что позволяет применять их при герметизации стен, полов и фундаментов под промышленное оборудование.
Отличаются минимальной стоимостью, предназначаются в основном для внутренних работ, так как не выдерживают больших перепадов температур. Они созданы на основе акриловых смол и отличаются тем, что не содержат органических растворителей, могут разбавляться водой. Это свойство обеспечивает им хорошую адгезию к бетонным, кирпичным, оштукатуренным поверхностям, позволяет заливать разбавленную массу в швы, трещины, обеспечивая высокую скорость применения и обработку на большую глубину.
Уретановые
Созданы на основе клеящей полиуретановой массы, которой не требуются вулканизирующие добавки: полимеризация происходит под действием влаги воздуха. Швы уретановых составов в отличие от силиконовых ремонтопригодны, могут окрашиваться, но при этом для нанесения уретановой массы требуется более тщательная подготовка поверхности — очистка от жира, влаги, пыли. Шов, образуемый уретановым герметиком, схватывается за 1—1,5 часа, а окончательно застывает уже через 20 часов, эластичен, стоек к воздействиям влаги, УФ излучению, к 10% растворам щелочей и кислот. Это позволяет использовать его для герметизации швов фасадов и цоколей.
Тиоколовые
Это наиболее дорогие, но и наиболее долговечные составы, имеющие срок службы более 20 лет. Они являются двухкомпонентными составами, которые полимеризуются после смешивания в течение нескольких дней с появлением заметной усадки. В процессе полимеризации образуется не очень эластичная и прочная пленка, обладающая высокой стойкостью к бензину, маслам, щелочам, минеральным кислотам, органическим растворителям. Рабочая температура эксплуатации находится в диапазоне от -55 до 130°С.Герметизации швов, щелей и трещин с использованием тиоколовых составов наиболее эффективна на таких объектах как СТО, бензозаправки, склады ГСМ, гаражи. Благодаря малой влаго и газопроницаемости широкое применение эти герметики получили при изготовлении стеклопакетов и энергосберегающего остекления.
Монтажная пена — однокомпонентный полиуретановый герметизирующий материал. В ее составе: основа—предполимер (полиизоционат, полиол), вытесняющий газ (пропано-бутановая смесь) и группа активных добавок, увеличивающих адгезию к различным материалам или стабилизирующие процесс пенообразования при невысоких температурах.
Составы выпускаются в двух вариантах, определяющих температуру их применения — всесезонная от -10 до +30°С и зимняя -18 до +30°С. Время образования поверхностной пленки составляет от 10 до 20 минут. Время окончательного отверждения зависит от влажности воздуха и может колебаться от 1 часа при влажности 95% до 18 часов при влажности 15%.
После застывания монтажные пены сохраняют свои свойства при температурах от -50 до +90°С или кратковременно при +130°С. Их не рекомендуется применять если постоянная температура эксплуатации конструкций приближается к +100°С, что приводит к преждевременной потере эксплуатационных свойств.
Расширение
Под расширением подразумевается показатель вторичного расширения (первичный — это расширение при выходе из баллона), который пена приобретает в процессе полимеризации и отверждения. Уровень этого показателя сказывается на качестве уплотнения монтажного шва. Чем меньше показатель расширения, тем меньше образующиеся поры, тем выше плотность пены, с другой стороны, чем больше показатель, тем экономнее наносится состав.
Составы с малым показателем расширения от 5 до 15% используются в местах, требующих высокой плотности шва, не допускающих чрезмерные нагрузки на конструкции — при установке оконных блоков, вентиляционных коробов, систем кондиционирования, гипсокартонных перегородок, тонкостенных конструкций. Составы с показателем расширения 15-30% применяются для фиксации и гидроизоляции прочных строительных конструкций, для заполнения полостей, щелей. С показателем 30-50% — для установки дверей, подоконников, тепло-, звукоизоляции стеновых панелей. С показателем 50-100% — с целью утепления, герметизации жестких инженерных коммуникаций: трубопроводов, выводов кабелей, перекрытий.
Показатели применения
Монтажные пены формально подразделяются на две группы — бытовые составы для использования при монтаже бытовой техники и ремонтах в быту, а также профессиональные, используемые при строительстве, прокладках коммуникаций, промышленном остеклении.
Бытовая монтажная пена применяется при установке и теплоизоляции небольших элементов, где не требуется дозированный объем, не ограничена степень вспенивания. Плотность колеблется в пределах 18-28 кг/м². Величина усадки качественных бытовых составов не превышает 5%. Как правило, они наносятся только при положительных температурах. Производительность стандартного баллона объемом 750 мл не превышает 45 литров. Бытовые составы поставляются в баллонах, снабженных клапаном и подающим патрубком.
Профессиональная монтажная пена применяется в случаях, требующих быстрое нанесение большого объема состава (теплоизоляция крыш, теплосетей, простенков, больших емкостей) на большой площади, либо в местах, где необходимо дозированное нанесение с минимальным коэффициентом расширения (5-20%), не вызывающим напряжений в строительных конструкциях. Плотность таких составов колеблется в пределах 23-35 кг/м².
Профессиональная пена поставляется в особых баллонах, предназначенных для использования в специальных пистолетах, позволяющих точно наносить нужный объем. Емкость стандартного баллона составляет 750 мл, она обеспечивает производительность от 45 до 65 литров.
Качественная пена не имеет усадки либо имеет, но не более 3%, что позволяет обеспечить стабильность фиксации деталей и заполнения полостей. Кроме того, качественная продукция имеет равномерную пористость: количество закрытых пор должно быть не менее 88%, что исключает появление больших пор и снижение плотности заполнения. Применяемые при ремонте и строительстве Титан, Соудал, Макрофлекс, Красс, Ким-Тек, или Pu-Tech имеют в своем арсенале как бытовые, так и профессиональные составы с различными показателями расширения и плотности, способные обеспечить требования работ любого уровня.
Монтажная пена MAKROFLEX ShakeTec PU PRO с технологией ShakeTec, профессиональная, всесезонная 750 мл
Преимущества MAKROFLEX ShakeTec PRO:
Инновационная технология ShakeTec – это более профессиональное смешивание компонентов пены для достижения наилучшего результата.
Сочетание специального металлического мячика внутри баллона и особой формулы облегчает подготовку баллона к работе, обеспечивают однородную структуру и повышают качество пены.
∙ ABS-technology
∙ Технология ShakeTec
∙ Контроль и точность нанесения
∙ Высокий уровень адгезии
∙ Высокая тепло- и звукоизоляция
∙ Мелкопористая структура
∙ Высокая плотность готовой пены
∙ Устойчивость к плесени и влаге
∙ Стабильность характеристик пены в течение всего срока годности
∙ Горизонтальное хранение (единичные баллоны можно хранить вертикально и горизонтально, необходимо защищать от самопроизвольного падения)
∙ Срок хранения 18 месяцев
Инновационная технология ShakeTec – это более профессиональное смешивание компонентов пены для достижения наилучшего результата.
Сочетание специального металлического мячика внутри баллона и особой формулы облегчает подготовку баллона к работе, обеспечивают однородную структуру и
повышают качество пены.
СВОЙСТВА:
Makroflex ShakeTec PRO — высококачественная однокомпонентная, отверждаемая за счет реакции с влагой воздуха, полужесткая полиуретановая пена с превосходным соотношением открытых-закрытых ячеек и высокой механической прочностью. Продукт прост в употреблении, наносится при помощи специального монтажного пистолета. Для получения наилучшего результата рекомендуется использовать пистолеты, испытанные и утвержденные производителем изделия. Выход отвержденной пены в большой степени зависит от условий работы, таких как температура, влажность воздуха, имеющийся объем для расширения, и т.д. Произведено с применением ABS technology — баллон оборудован клапаном нового поколения, который продлевает срок хранения и сохраняет качество продукта. Произведено с применением технологии ShakeTec – специальный металлический мячик внутри баллона повышает гомогенность ингредиентов при перемешивании. Изделие не содержит хлорфторуглеродных пропеллентов.
УКАЗАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ:
Подготовка поверхностей Поверхности должны быть устойчивыми, чистыми и не содержать веществ, способных ухудшить адгезию. Для обеспечения полного и равномерного затвердевания пены, следует увлажнить минеральные пористые поверхности (кирпичная кладка, бетон, известняк) распылением воды. Прилегающие поверхности укрыть пленкой. Поверхность должна быть влажной, но не подмороженной или обледенелой. Нанесение Температура окружающей среды при нанесении — от +5°C до +30°C. Предпочтительно перед применением выдержать баллон при комнатной температуре в течение 12 часов Пределы температур для баллонов: +5…+25. Перед использованием интенсивно встряхнуть баллон (15 — 20 раз). Скорость выхода пены контролируется нажатием на курок, а также вращением регулировочного винта пистолета. Выпускать пену умеренно, во избежание избыточного расхода. Во время нанесения время от времени встряхивать баллон. Не рекомендуется удалять баллон до полного опорожнения. При замене тщательно встряхивать каждый новый баллон. Новый баллон необходимо присоединить к пистолету и начать использовать в течение 1 мин после снятия предыдущего. Если замена баллона не требуется, удалить пену из пистолета специальной очищающей жидкостью Makroflex Premium. Отвердевшую пену можно удалить только механически. Ограничения Существуют ограничения максимальной ширины шва в зависимости от температуры и влажности окружающей среды. В сухих условиях (зимой, в помещениях с центральным отоплением и т.д.) для получения наилучшей структуры и свойств пены рекомендуется заполнять щели и швы в несколько слоев, нанося более тонкие полоски пены (до 3-4 см толщиной) и слегка увлажняя каждый слой. В очень сухих условиях сразу после отвердения пена может стать хрупкой. Эта хрупкость временная, она исчезает через некоторое время или при нагревании. При достижении пеной пластичности хрупкость больше не возвращается даже при низких температурах.
СРОК ХРАНЕНИЯ / ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ:
Рекомендуется использовать в течение 18 месяцев. Для продления срока хранения хранить при температурах не выше +25°C и не ниже +5°C (до — 20°C на короткий промежуток времени). Предпочтительно хранить баллоны в вертикальном положении клапаном вверх. При перевозке в пассажирской машине баллоны должны находиться в багажнике, завернутыми в ткань, но ни в коем случае не в пассажирском салоне. Ознакомиться с отдельной инструкцией по обращению и хранению.
УПАКОВКА 750/1000 мл
ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ:
Монтаж и изоляция оконных и дверных рам Заполнение полостей и швов большого объема Создание звуконепроницаемых перегородок Заполнение пустот вокруг труб Изоляция стеновых панелей и кровельной черепицы
ВНИМАНИЕ! Отвержденная монтажная пена должна быть защищена от УФ излучения путем нанесения лакокрасочных покрытий, либо слоя герметика, штукатурки или покрытия другого типа. Продукт обладает слабой адгезией к полиэтилену, тефлону и другим поверхностям из пластика
СВОЙСТВА:
Плотность пены TM 1003-2010 ок. 20 кг/м3
Время образования нелипкой поверхности HENK PU 4-3 7 – 10 мин.
Время до начала обрезки TM 1005-2010 25 — 35 мин.
Давление отверждения TM 1009-2012 макс. 15 кПа
Расширение после нанесения TM 1010-2012 макс. 70 %
Размерная стабильность TM 1004-2012 +/- 5 %
Максимальная ширина шва TM 1006-2011 5 см
Условия проведения испытания: +5C
Прочность на сдвиг TM 1012-2011
Прочность при сжатии 10% TM 1011-2011
Класс пожароопасности EN 13501 F
Водопоглощение 24 час. EN 1609 макс. 1 %
Водопоглощение 28 дней EN 12087 макс. 10 %
Звукопоглощение EN ISO 10140 60 дБ
Выход на упаковку TM 1003-2010 750/1000 мл: макс. 50 л
Термостойкость отвердевшей пены: -40 °C … +90 °C, кратковременно до +120 °C.
Теплопроводность отвердевшей пены: 0,037 … 0,40 Вт/мК
Если не указано иное, все размеры приведены для нормальных условий (+23 ± 2°C | отн. вл. 50 ± 5%)
Указания по технике безопасности и утилизации см. в соответствующем паспорте безопасности материала
на углеродную пену и патентную заявку на сборку из углеродистой пены высокой плотности (заявка № 20100136320 от 3 июня 2010 г.)
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИЭта заявка является частичным продолжением заявки на патент США сер. № 11 / 619,223, поданной 3 января 2007 г., озаглавленный «Одновременное производство секций из высокоплотного пенопласта», который является продолжением части заявки на патент США сер. № 11 / 393,308, подана мар.30, 2006 под названием «Углеродная пена с высокой плотностью», которая основана на предварительной заявке на патент США № 60/594355, поданной 31 марта 2005 г., и все вышеупомянутые заявки включены в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯНастоящее изобретение относится к узлам, содержащим углерод высокой плотности и угольную пену. В различных вариантах сборки могут быть выполнены в виде составных сборок.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВарианты осуществления настоящего изобретения направлены на сборку, содержащую по меньшей мере одну секцию углеродной пены высокой плотности и по меньшей мере одну секцию углеродной пены.В некоторых вариантах осуществления секция из пенопласта с высокой плотностью и секция из пенопласта могут быть смежными друг с другом. В других вариантах осуществления секция из пенопласта с высокой плотностью и секция из пенопласта могут находиться рядом друг с другом. В других вариантах осуществления секция из пенопласта с высокой плотностью и секция из пенопласта могут быть расположены на некотором расстоянии друг от друга. В других других вариантах осуществления секция из пенопласта с высокой плотностью и секция из пенопласта могут быть разделены другим материалом.В других вариантах осуществления предусмотрены сборки, которые состоят по меньшей мере из одной секции углеродной пены и по меньшей мере одной секции углеродной пены высокой плотности, соединенных вместе в точке взаимного контакта. В некоторых вариантах осуществления сборки, содержащие по меньшей мере одну секцию углеродной пены и по меньшей мере одну секцию углеродной пены высокой плотности, могут рассматриваться как композитные сборки. Кроме того, варианты осуществления изобретения также направлены на способы изготовления таких узлов. Используемый здесь углеродный пенопласт с высокой плотностью может называться HDCF в единственном или множественном числе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ВИДОВ ЧЕРТЕЖЕЙРИС. 1 представляет собой схематический вид в разрезе сборки в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
РИС. 2 — схематический вид в разрезе сборки в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.
РИС. 3 — схематический вид в разрезе сборки в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения.
РИС. 4 — схематический вид в разрезе узла в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения.
РИС. 5 — схематический вид в разрезе узла в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения.
РИС. 6 — схематический вид в разрезе узла в соответствии с дополнительным дополнительным вариантом осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВарианты осуществления настоящего изобретения направлены на сборку, содержащую по меньшей мере одну секцию углеродного пенопласта с высокой плотностью и по меньшей мере одну часть углеродного пенопласта, где секция углеродного пенопласта с высокой плотностью и углеродная секция являются держится в фиксированных отношениях.В некоторых вариантах осуществления секция из пенопласта с высокой плотностью и секция из пенопласта могут быть смежными друг с другом. В других вариантах осуществления секция из пенопласта с высокой плотностью и секция из пенопласта могут находиться рядом друг с другом. В других вариантах осуществления секция из пенопласта с высокой плотностью и секция из пенопласта могут быть расположены на некотором расстоянии друг от друга. В дополнительных других вариантах осуществления секция из пенопласта с высокой плотностью и секция из пенопласта могут быть разделены другим материалом (ами).В других вариантах осуществления предусмотрены сборки, которые состоят по меньшей мере из одной секции углеродной пены и по меньшей мере одной секции углеродной пены высокой плотности, соединенных вместе в точке взаимного контакта. В некоторых вариантах осуществления сборки, содержащие по меньшей мере одну секцию углеродной пены и по меньшей мере одну секцию углеродной пены высокой плотности, могут рассматриваться как композиты или композитные сборки.
Как будет подробно описано ниже, некоторые варианты осуществления сборки могут содержать один или несколько из множества других материалов.Такие другие материалы, составляющие сборку, могут служить любому из множества целей. Например, в некоторых вариантах осуществления такие другие материалы могут связывать или иным образом скреплять элементы сборки вместе. В других вариантах реализации такие другие материалы могут служить, по меньшей мере, для частичного покрытия поверхности сборки или элементов сборки. В других вариантах реализации такие другие материалы могут полностью или частично пропитывать один или несколько элементов сборки. В других вариантах осуществления такие другие материалы могут занимать объем сборки.Такой объем может быть внутренним или внешним по отношению к сборке.
Сборка будет содержать по крайней мере одну секцию из пенопласта. Сборка может содержать более одной секции углеродной пены. Углеродистая пена — это материалы с очень высоким содержанием углерода, которые имеют значительный объем пустот. Углеродные пены — это углеродные материалы. По существу, пенопласты в основном состоят из (элементарного) углерода. По внешнему виду, за исключением цвета, пенопласты напоминают легко доступные коммерческие пенопласты. Как и в случае пенопласта, пустотный объем пенопласта находится внутри множества пустых ячеек.Границы этих ячеек определяются углеродной структурой. Эти клетки обычно напоминают овоиды правильного, но не обязательно однородного размера, формы, распределения и ориентации. Объемы пустот в этих ячейках могут напрямую соединяться с соседними объемами пустот. Такая конструкция называется пенопластом с открытыми порами. Углерод в этих пеноматериалах образует непрерывную в трех измерениях структуру материала. Обычно ячейки в пенопласте имеют размер, который легко увидеть невооруженным глазом.Кроме того, объем пустот в пенопласте таков, что он обычно занимает гораздо больше половины объема пенопласта. Плотность углеродных пен обычно составляет менее примерно 1 г / см 3 и обычно менее примерно 0,8 г / см 3. В некоторых вариантах реализации плотность углеродной пены может находиться в диапазоне от примерно 0,05 г / см до примерно 0,8 г / см. В некоторых вариантах реализации углеродные пены могут проявлять прочность на сжатие в диапазоне примерно до 10 000 фунтов на квадратный дюйм. В других вариантах реализации прочность на сжатие для пенопласта может составлять от примерно 100 фунтов на квадратный дюйм до примерно 10000 фунтов на квадратный дюйм.В некоторых других вариантах реализации прочность на сжатие для пенопласта может составлять от примерно 400 фунтов на квадратный дюйм до примерно 7000 фунтов на квадратный дюйм. Углеродная пена, используемая для секции из углеродной пены в сборке, может быть карбонизированной углеродной пеной. В качестве альтернативы, если желательно, пенопласт, используемый для секции сборки из пенопласта, может быть пенопластом из графита.
Регулярный размер, форма, распределение и ориентация ячеек внутри угольной пены позволяет легко отличить этот материал от других углеродных материалов, таких как металлургический кокс.Объемы пустот внутри кокса содержатся в ячеистых областях типично яйцевидной формы и случайного размера, распределения и ориентации. То есть в коксе одни пустые объемы могут быть на порядок или больше больше, чем другие. Также нередко перекрытие пустотных объемов в коксе приводит к значительным искажениям формы пустот. Эти искажения и большие пустые объемы могут даже привести к тому, что продукт будет иметь ограниченную структурную целостность во всех продуктах, за исключением меньших объемов.То есть нередко кокс является рыхлым, и более крупные куски кокса легко распадаются на более мелкие части с минимальным обращением. Такой разрыв обычно не наблюдается у пенопластов. Кроме того, данный образец кокса может иметь пустые объемы как с открытыми, так и с закрытыми ячейками.
Углеродные пены производятся различными способами. Некоторые из этих методов включают производство углеродной пены непосредственно из угольных частиц. Например, в патенте США No. №№ 6749652 и 6814765, каждый из которых полностью включен в настоящее описание посредством ссылки, описывают способы получения углеродной пены непосредственно из угольных частиц.В дополнение к угольному сырью в виде макрочастиц, сырье, образующее углеродную пену, также называемое предшественниками углеродной пены, может включать, помимо прочего, уголь, пек, угольные экстракты, мезофазные пекы, мезофазные материалы, гидрогенизированные угли, гидрогенизированные угольные экстракты, растворитель. рафинированный уголь, экстракты угля, очищенные растворителем, и т.п. Кроме того, карбонизируемые полимерные пены, такие как фенольные и фурановые пены, могут быть карбонизированы для получения углеродной пены. Обычно для производства углеродной пены с использованием каждого типа сырья используются особые, разные процессы.
Как указано выше, узлы также содержат по крайней мере одну секцию из HDCF. Сборка может включать более одной секции HDCF. HDCF — это пенопласты с плотностью около 1 г / см 3 или выше. В некоторых вариантах реализации плотности могут находиться в диапазоне от примерно 1 г / см до примерно 2 г / см. В других вариантах осуществления плотности могут находиться в диапазоне от примерно 1,2 г / см до примерно 1,8 г / см. В еще других вариантах реализации плотности могут находиться в диапазоне от примерно 1,3 г / см до примерно 1,6 г / см. HDCF при нагревании до температур выше примерно 700 ° C.и, как правило, выше примерно 950 ° C с последующим охлаждением по существу до температуры окружающей среды, могут иметь прочность на сжатие (ASTM C365) более примерно 5000 фунтов / дюйм 2 , в некоторых вариантах реализации более примерно 10000 фунтов / дюйм 2 , а в других вариантах реализации больше примерно 20000 фунтов / дюйм 2 . Некоторые HDCF могут быть электропроводными и иметь удельное электрическое сопротивление менее 0,002 Ом-см. HDCF может также демонстрировать хорошие теплопередающие свойства.В некоторых вариантах реализации HDCF может иметь теплопроводность от примерно 5 до 70 Вт / мК. В других вариантах реализации HDCF демонстрирует заметную (поверхностную) твердость. Тело этих HDCF может быть в значительной степени изотропным. HDCF — это материалы с очень высоким содержанием углерода и ограниченным пустотным объемом. HDCF — это углеродные материалы. Таким образом, HDCF в основном состоят из (элементарного) углерода.
Невооруженным глазом HDCF может показаться непористым углеродистым твердым телом. Однако исследование HDCF под оптическим микроскопом при увеличении от 10 × до 100 × может показать некоторую степень пористости.В некоторых вариантах реализации эта пористость равномерно распределена в пене. Пористость HDCF обеспечивает объемы пустот внутри пены, которые преимущественно сообщаются друг с другом и с внешней стороной пены, обеспечивая таким образом структуру, которую можно назвать «пористой» или «пористой».
В некоторых вариантах реализации, где HDCF получают из угольных частиц, оптическое микроскопическое исследование HDCF при увеличении примерно 90 x показывает, что HDCF не просто состоит из спеченных порошков.То есть подавляющее большинство частиц угля, из которых была приготовлена пена, в основном больше не распознаются как отдельные частицы, связанные вместе только в их областях взаимного контакта, как это было бы в случае спеченного материала. По внешнему виду микроскопическая структура HDCF может казаться похожей, но не эквивалентной, структурой как пенопласта, так и сетчатого стекловидного углерода. То есть HDCF может состоять из определенных регулярных пустот, ограниченных толстыми, несколько изогнутыми, взаимосвязанными углеродными связками, что приводит к образованию сплошного пеноподобного плотного углеродного тела с открытыми ячейками.Как правило, пустоты HDCF не имеют большого количества широких изогнутых стенок, обычно присутствующих в четко определенных сферических пустотах с низкой плотностью (плотности менее 1 г / куб.см, а чаще менее 0,5 г / куб. ) угольная пена на основе угля. Пустоты в материалах HDCF обычно значительно меньше, чем в типичном вспененном углеродном материале (низкой плотности).
В других вариантах реализации структура HDCF может показаться при микроскопическом исследовании примерно в 90 раз состоящей из множества случайно взаимосвязанных и переплетенных небольших углеродных связок случайного размера и ориентации.Такие взаимосвязанные связки проходят через HDCF. Поверхности этих связок могут быть изогнутыми и относительно гладкими, неоднородными, нерегулярными или даже иногда покрытыми тем, что может быть остатками частиц угля, которые не достигли высокой степени пластичности. В таких вариантах осуществления пустые пространства, определяемые связками, могут иметь произвольный размер и форму с ограниченными, если таковые имеются, сферическими характеристиками. В некоторых вариантах осуществления размер и количество пустот могут быть обратно пропорциональны плотности HDCF.То есть HDCF с более высокой плотностью может иметь меньше и меньшие объемы пустот, чем HDCF с более низкой плотностью. Кроме того, HDCF с более высокой плотностью может иметь более толстые связки, чем HDCF с более низкой плотностью. Хотя размеры пор могут варьироваться в пределах одного куска HDCF, большинство пор имеют относительно постоянный размер пор.
HDCF, полезный в настоящем изобретении, может включать в себя любой HDCF. Такой HDCF можно получить из углей. В некоторых вариантах осуществления, например, очень твердый, плотный, не графитизируемый HDCF, который может быть получен из агломерирующих битуминозных углей более низкого сорта, может быть включен в сборку.В других вариантах осуществления, например, твердый, плотный, графитизируемый HDCF, который может быть получен из агломерирующих битуминозных углей более высокого сорта, может быть включен в сборку. Потенциально HDCF также может быть получен из пеков, полимерных материалов, мезофазных материалов, экстрактов угля, очищенных растворителями углей, гидрогенизированных углей и угольных продуктов, производных угля и т.п.
В некоторых вариантах реализации перед включением в сборку HDCF может подвергаться воздействию повышенных температур в инертной атмосфере, иногда до примерно 3000 ° C.или больше. В некоторых вариантах реализации HDCF может быть частично или полностью графитизирован. В других вариантах реализации HDCF может быть некрафитизированным. В еще других вариантах реализации HDCF может не поддаваться графическому изображению.
HDCF и способы производства таких пен с упором на прямое производство из угля описаны в заявке на патент США сер. № 11 / 393,308, поданной 30 марта 2006 г., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Принципы этой патентной заявки расширены в U.Заявка на патент S. Сер. № 11 / 619,223, поданной 3 января 2007 г., которая также полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
Обратимся теперь к РИС. 1 показано поперечное сечение сборки 10 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Узел 10 включает в себя по меньшей мере одну секцию 12 HDCF и по меньшей мере одну секцию 14 из пенопласта. Секция 12 из HDCF и секция 14 из пенопласта могут быть соединены вместе в области взаимного контакта, образуя сборку 10 .Этот или другие сборки, некоторые из которых обсуждаются ниже, могут рассматриваться как композиты или составные сборки. Соединение секции 14 из пенопласта и секции 12 из HDCF может быть выполнено с помощью связующего материала.
Связующий материал наносится на одну или несколько поверхностей секции из пенопласта или секции HDCF и удерживает секцию из пенопласта и секцию из HDCF в практически фиксированном соотношении друг с другом. В некоторых вариантах реализации связующий материал может включать, но не ограничивается ими, клеи, адгезивы, цементы, связующие и другие подобные материалы.Такие клеи, адгезивы, цементы, связующие и т.п. можно использовать для скрепления вместе различных элементов, составляющих сборку. Подходящие клеи, адгезивы, цементы, связующие и т.п. — это те, которые могут подвергаться рабочим условиям, которым может подвергаться сборка, при сохранении приемлемой прочности связи между элементами сборки. Такие клеи, адгезивы, цементы, связующие и т.п. могут включать, но не ограничиваются ими, графитовые клеи, керамические клеи и неорганические цементы, включая магнезиальные цементы или кремнеземные цементы.Другие подходящие клеи, адгезивы, цементы, связующие и т.п. могут включать, но не ограничиваются ими, смолы, термопластичные полимерные материалы, термореактивные полимерные материалы, особенно карбонизирующие термореактивные полимерные материалы, такие как, например, фенольные смолы, меламиновые смолы. , и фурановые смолы и тому подобное. Еще другие подходящие клеи, адгезивы, цементы, связующие и т.п. могут включать в себя электропроводящие клеи, клеи с металлическими наполнителями, клеи с углеродным наполнителем, эпоксидные смолы, сложные виниловые эфиры, коммерчески доступные клеи и связующие и другие подобные материалы, известные специалистам в данной области. Изобразительное искусство.
В качестве альтернативы, одна или несколько секций из пенопласта и одна или несколько секций из HDCF могут удерживаться в относительно фиксированном соотношении (ях) друг с другом путем соединения секции (сек) из пенопласта и секции (сек) из HDCF с помощью механических крепежные детали, такие как шурупы, гвозди, зажимы, ленты и другие подобные механические крепежные детали. Как показано на фиг. 2 вариант сборки 20 , включающий HDCF 22 и угольную пену 24 , соединен болтами 26 и гайками 28 .
В дополнительных вариантах реализации в данной сборке можно использовать более одной секции пенопласта. Точно так же в данной сборке можно использовать более одной секции HDCF. ИНЖИР. 3 показано поперечное сечение сборки 30 в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения. Узел 30 состоит из трех секций из HDCF 32 A, 32 B и 32 C, которые соединены двумя секциями из пенопласта 34 A и 34 B.Как обсуждалось выше, секции из HDCF и секции из пенопласта могут быть соединены вместе с использованием клеев, адгезивов, цементов и других аналогичных методов соединения. В качестве альтернативы, соединение секций из пенопласта и секций HDCF может быть выполнено с помощью механических крепежных средств, таких как винты, болты, гвозди, зажимы, обвязки и других подобных механических креплений.
В дополнительных вариантах реализации чередующиеся секции из пенопласта и HDCF могут быть скомпонованы в сборку. Например, как показано на фиг.4, следующий вариант сборки 40 содержит секции HDCF 42 A и 42 B, чередующиеся с секциями из пенопласта 44 A и 44 B. Эти чередующиеся секции могут быть приклеены или соединены иным способом вместе, как описано выше, с использованием клеев, адгезивов, цементов и других подобных связующих материалов. В качестве альтернативы, соединение секций из пенопласта и секций из HDCF может быть выполнено с помощью механических креплений или механических средств, как обсуждалось выше.
В некоторых вариантах реализации одна или несколько поверхностей секции из пенопласта и / или секции из HDCF могут быть покрыты или покрыты поверхностным покрытием. В качестве альтернативы одна или несколько поверхностей сборки могут включать поверхностное покрытие. Поверхностные покрытия могут быть преимущественно на поверхности корпуса узла или на элементах узла из пенопласта или HDCF. В качестве альтернативы, такие поверхностные покрытия могут пропитывать корпус узла, секцию из пенопласта или секцию HDCF на некоторую ограниченную глубину.Покрытия поверхности могут служить, например, для изменения твердости поверхности, ударопрочности, стойкости к окислению, коэффициента трения, пористости поверхности, проницаемости, цвета, отражательной способности и / или свойств теплопередачи сборки. В некоторых вариантах осуществления поверхностные покрытия могут включать, но не ограничиваются ими, керамику или предшественники керамики, металлы, краски, углерод, графит, термопластичные или термореактивные полимерные материалы (включая, помимо прочего, эпоксидные смолы, фенольные смолы, нейлон, поликарбонаты, акрилы. , полиэтилен, полипропилен, полистирол и т.п.), материалы на основе целлюлозы, композиты, волокна, смолы и другие подобные высоковязкие органические материалы, включая пек и асфальт, и другие подобные материалы.
Теперь обратимся к РИС. 5 показан узел 50 , содержащий HDCF 52 и пенопласт 54 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Сборка 50 состоит из двух различных покрытий поверхности 56 и 58 . Первое поверхностное покрытие 56 покрывает выбранные поверхности из HDCF 52 и угольной пены 54 . Второе покрытие поверхности 58 преимущественно покрывает поверхность HDCF 52 .Поверхностные покрытия 56 и 58 могут быть любыми из ранее описанных. В этом конкретном примере первое поверхностное покрытие 56 может содержать полимерный материал, а второе поверхностное покрытие 58 может содержать, например, полимерный композит с графитовым волокном.
В других вариантах реализации одна или несколько секций пенопласта и / или HDCF могут быть частично, в основном или полностью пропитаны или иным образом пропитаны врожденным материалом. В некоторых вариантах реализации пропитка может служить для заполнения большей части внутренних пустот одного или нескольких элементов сборки.Объемы внутренних пустот этих элементов могут быть полностью или частично заполнены пропиткой. Такие пропитки могут служить для изменения свойств этих сборочных элементов. Измененные свойства могут включать, например, плотность, прочность и проницаемость для жидкости. Подходящие пропитки могут включать практически любой материал, который может быть введен во внутренние пустые объемы сборочных элементов и сохранен в этих объемах. Кроме того, подходящие пропитки — это пропитки, способные выдерживать условия использования, которым будет подвергаться сборка.В некоторых вариантах осуществления подходящие пропитки могут включать, но не ограничиваются ими, керамику или предшественники керамики, металлы, углерод, графит, термопласты или термореактивные полимерные материалы (включая, помимо прочего, эпоксидные смолы, фенольные смолы, нейлоны, поликарбонаты, акрилы, полиэтилен. , полипропилен, полистирол и т.п.), смолы и другие подобные высоковязкие органические материалы, включая пек и асфальт и т.п. Во многих вариантах осуществления такие пропитки вводятся в элементы сборки в виде текучей среды или в ней (включая как газы, так и жидкости).После пропитки жидкость отверждается, охлаждается, рассеивается или иным образом по существу затвердевает или удаляется, чтобы обеспечить пропитку во внутреннем объеме сборочного элемента. В других вариантах осуществления один или несколько элементов сборки могут быть пропитаны пропитками, выбранными так, чтобы они оставались в текучем состоянии после пропитки. В таких вариантах осуществления можно использовать поверхностные покрытия для удержания текучей среды во внутреннем объеме сборочного элемента.
Поверхностные покрытия или пропитки могут служить для изменения свойств сборки.Эти материалы могут обеспечивать соединение элементов сборки вместе, усиление сборки, повышенную стойкость к окислению и атмосферным воздействиям, изменение электрических, тепловых свойств или свойств переноса жидкости в сборке, а также любое из ряда других целей. Данный другой материал может использоваться более чем для одной цели в сборке. Например, данный другой материал может улучшить прочность, одновременно снижая свойства теплопередачи данного композита.В качестве другого примера, данный другой материал может использоваться для скрепления или иного соединения двух или более элементов данного композита вместе с одновременной пропиткой одного или более элементов данного композита.
В других вариантах реализации композит может дополнительно содержать другие элементы. которые не являются углеродной пеной или элементами HDCF. Такие другие элементы могут состоять из других материалов, как описано выше. Один или несколько из этих других элементов могут быть расположены во внутренних и / или внешних объемах сборки.Занятие таких объемов этими другими элементами может, например, повлиять на прочность, электрические, тепловые свойства или свойства переноса жидкости, или на другие характеристики или свойства сборки. Такие другие элементы могут быть практически из любого твердого материала. Другие элементы могут включать, помимо прочего, полимерные композиты, металлические композиты, армированные волокном композиты, полимеры, металлы, сплавы, бетон, цементы, стекла, керамику, керамические композиты, огнеупорные материалы, материалы на основе целлюлозы, включая древесину и древесные композиты, и т.п. и их комбинации.Форма таких других элементов может включать, помимо прочего, блоки, листы, панели, стержни, цилиндры и другие геометрические формы. В дополнительных вариантах осуществления форма таких других элементов может включать, но не ограничивается ими, волокна, такие как стеклянные волокна, включая электронное стекло и s-стекло; керамические волокна, включая волокна из оксида алюминия; углеродные волокна, включая графитовые волокна, углеродные нанотрубки и тому подобное; полимерные волокна, в том числе арамид и кевлар; металлические волокна, в том числе проволока и сетки; и тому подобное.Такие волокнистые материалы могут использоваться, например, как непрерывные волокна, прерывистые волокна, рубленые волокна, сетки, тканые формы, включая ткани, нетканые формы и тому подобное. Определенная ориентация волокон может использоваться в некоторых вариантах осуществления, например, для повышения прочности сборки.
Теперь обратимся к фиг. 6 показан узел 60 в соответствии с другим дополнительным вариантом осуществления изобретения. Сборка 60 состоит из трех секций из HDCF 62 A, 62 B и 62 C, а также двух секций из пенопласта 64 A и 64 B.Составной 60 дополнительно содержит другие элементы 67 , 68 и 69 . В этом конкретном примере другой элемент 68 расположен между секциями из HDCF и секциями из пенопласта. Другие элементы 67 , 68 и 69 могут быть одинаковыми или один или несколько элементов могут быть разными. Как показано на фиг. 6, эти другие элементы также могут занимать объемы сборки, не занятые отдельными элементами из пенопласта и / или HDCF.Например, эти другие элементы (то есть элемент, состоящий из другого материала) могут занимать сборочный объем, обозначенный цифрой 70 . В качестве альтернативы такой объем может не содержать другого элемента, состоящего из другого твердого материала.
В других вариантах реализации другие материалы, содержащие угольную пену и сборку из HDCF, могут включать в себя механические компоненты и / или устройства, используемые для фиксации элементов сборки в желаемой взаимной ориентации или используемые для фиксации сборки в некотором положении относительно объекта. или местоположение.Такие другие компоненты могут включать, помимо прочего, винты, болты, гайки, зажимы, обвязку, провода, подвески, петли, крючки, гвозди и т.п.
Элементы сборки также могут быть закреплены в их желаемой взаимной ориентации путем проектирования и изготовления взаимно контактирующих поверхностей элементов сборки таким образом, чтобы они блокировались. Например, конструкции для соединения элементов сборки могут включать в себя те, которые являются общими для столярного искусства. Например, стыковые соединения, соединения внахлест, соединения типа «ласточкин хвост», соединения гребня и паза, пазовые соединения, соединения с V-образной пазом и т.п. могут быть использованы для соединения элементов сборки вместе.
Размер и форма узлов по настоящему изобретению конкретно не ограничены и могут принимать любое разнообразие геометрических форм и конфигураций в зависимости от желаемого местоположения и применения сборки. Точно так же размер и форма секций HDCF и секций из пенопласта особо не ограничиваются и могут принимать самые разные размеры и формы.
Узлы по настоящему изобретению, содержащие угольную пену и HDCF, могут использоваться в качестве противовзрывных экранов, тепловых экранов и корпусов инструментов для формовки композитов.
Поскольку изобретение было описано, специалистам в данной области техники будет очевидно, что изобретение может быть изменено многими способами, не выходя за рамки сущности и объема изобретения. Предполагается, что любые и все такие модификации включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Изобретение ограничено только следующей формулой изобретения.
Пенополиуретан— Ramsay Rubber
Пенополиуретан — это пенополиуритан низкой плотности с открытыми порами, который используется в различных областях.Для упаковки (демпфирования), гашения вибрации и герметизации.
В зависимости от толщины / плотности пенополиуретан является отличным акустическим и теплопроводным материалом благодаря своей ячеистой структуре. Он также может поставляться в различных специальных сортах, предлагающих решения из проводящих, рассеивающих статическое электричество и огнестойких материалов.
В Ramsay есть булочки из пенополиуретана. Это позволяет нам предлагать нашим клиентам толщину от 2 мм до 1190 мм. Если вас интересуют наши возможности, нажмите ссылку.У нас также есть различные специальные сорта, такие как огнестойкие (FR) и твердые, которые обеспечивают высокую плотность для более жестких условий эксплуатации.
Ramsay поставляет широкий ассортимент прокладок из пенополиуритана с простой или клейкой основой для высечки, лент из вспененного материала, а также для изготовления и сборки. Большинство наших полиуретановых продуктов поставляется для автомобильной и машиностроительной промышленности, это связано со свойствами полиуретанового материала и гибкостью предлагаемых им решений в отношении герметичности и термических свойств.Пенополиуретан также считается более экономичным по сравнению с губчатыми материалами.
Свойства материала
- Хорошие герметизирующие свойства (воздух, пыль и миграция воды)
- Чрезвычайно легкий
- Хорошая устойчивость к ультрафиолету и озону
- Хорошая теплоизоляция
В Ramsay мы используем материалы только от одобренных в отрасли поставщиков. В партнерстве с нашими партнерами-поставщиками Nitto, Recticel, Armacell, Sekisui, Avery Dennison, 3M и Zotefoams мы можем предложить широкий ассортимент губки с высокими эксплуатационными характеристиками, пеноматериалов, тканей и резиновых материалов.Следовательно, это позволяет нам выполнять требования заказчика и производить продукцию высокого качества.
| Класс | Ячеистая Структура | Диапазон температур | Плотность Диапазон / Вес | Доступная толщина | Доступные цвета | Технические характеристики Ячейка | 9 Открытая пена | Не определено | 15.2 кг — 16,8 кг | 1 мм — 1190 мм | Белый | Загрузить паспорт R501 Пенополиуритан |
|---|---|---|---|---|---|---|
| R516 Пенополиуретан | Открытая ячейка | 9025 мм | 90 мм | Серый | Загрузить паспорт R516 Полиуретановая пена | |
| R560 Полиуретановая пена | Открытая ячейка | Не определено | 54 кг — 66 кг | 9025 | 9025 Серый Спецификация Пенополиуритан R560||
| R590 Пенополиуретан | Открытая ячейка | -40 ° C — + 110 ° C | 75 кг — 100 кг | 1 мм — 46 мм | Черный | Полиуретан 9023 Лист данных пена |
Продукция из пенополиуритана
Производство пенополиуритана ts можно использовать в широком спектре промышленных приложений. Выберите категорию продуктов ниже , чтобы узнать больше о наших индивидуальных решениях.
Образцы пенополиуретана
Ramsay Rubber могут производить образцы пенополиуретана на заказ для поддержки разработки проекта. Если рассматривается несколько материалов, мы будем рады предоставить вам набор образцов, в котором есть ряд материалов с открытыми, полузакрытыми, закрытыми и твердыми резиновыми ячейками.
Гарантированное обслуживание
Наши продукты поставляются в состоянии поставки, которое дополняет требования наших клиентов к процессу / сборке, с разработкой продукта и технической поддержкой со стороны нашей группы управления проектами с полным APQP, планированием FMEA и утверждением PPAP.
Если вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, свяжитесь с одним из наших экспертов онлайн, по электронной почте [email protected] или позвоните нам по телефону +44 (0) 1902 407150 или вы можете просто заполнить нашу онлайн-форму для связи. Мы с нетерпением ждем вашего ответа.
Ленты из вспененного ПВХ: преимущества и применение
Ленты из вспененного ПВХобеспечивают герметизацию и изоляцию от воздуха, пыли, влаги, ударов и вибрации.Эти сжимаемые гибкие ленты бывают низкой, средней и высокой плотности и соответствуют узким изгибам и неровным поверхностям. Из-за того, как они сделаны, ленты из вспененного ПВХ ускоряют монтаж, так как монтажники не могут снять съемную прокладку. Эти монтажные ленты также поддерживают рулонную продольную резку и высечку для рентабельной переработки материалов и производства.
Преимущества лент из вспененного ПВХ
Преимущества использования лент из вспененного ПВХ начинаются с того, как они сделаны. Сначала на отливку наливают жидкий поливинилхлорид (ПВХ).Применяется тепло, вспененный ПВХ с закрытыми ячейками поднимается до заданной толщины, и непосредственно наносится клей. Далее поролон наматывается в рулонный ленточный рулон. При разворачивании ленты обнажается клей, который находится внутри, а не снаружи ленты. Такая конструкция устраняет необходимость в съемной подкладке, что экономит время монтажников на сборочной линии.
Ленты из вспененного ПВХтакже могут снизить ваши материальные затраты и обеспечить точные размеры. Рулоны большего размера, называемые бревнами, экономически выгодны, но для них требуется переработка материала.При продольной резке на токарном станке, процессе преобразования ленты, вращающееся лезвие прорезает бревно, создавая несколько рулонов ленты с определенной шириной. В свою очередь, эти более узкие валки поддерживают высечку. ПВХ-пена, содержащаяся в этих высекальных лентах, обеспечивает внутреннюю стойкость к огню, солнечному свету и многим химическим веществам.
Приложения для лент из вспененного ПВХ
Ленты из вспененного ПВХдоступны с различной плотностью и используются в автомобильной, климатической, общепромышленной, строительной и других областях.Ленты из вспененного ПВХ низкой плотности являются хорошим выбором для защиты от атмосферных воздействий и могут заменить прокладки из пенополиуретана при гораздо более низкой стоимости. Ленты из вспененного ПВХ средней плотности обеспечивают дополнительную прочность и повышенную ударопрочность. Благодаря высокой внутренней прочности ленты из вспененного ПВХ с высокой плотностью обеспечивают высочайший уровень амортизации.
ПВХ материалыиспользуются в качестве лент для оконных и дверных остеклений, прокладок для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и гасителей вибрации, а также воздушных уплотнений в потолочных панелях чистых помещений. Эти ленты из вспененного материала с прорезями также обеспечивают общую изоляцию от воздействия окружающей среды для смотровых панелей и используются в качестве уплотнений бордюров крыши на больших установках для обработки воздуха на крыше.В бревенчатых домах ленты из пенопласта герметизируют щели между бревнами. В мотоциклетных шлемах ленты из вспененного ПВХ высокой плотности обеспечивают дополнительную амортизацию.
Продольная резка и высечка лент из вспененного ПВХ
У вас есть вопросы о лентах для высечки или вам интересно, подходят ли ленты из вспененного ПВХ для герметизации, уплотнения или изоляции? JBC Technologies предоставляет услуги по продольной резке и высечке монтажных лент и может помочь вам с выбором материала. Чтобы узнать больше, свяжитесь с нами.
Проводящая черная пена полиэтилена высокой плотности, 1/2 x 29 x 35 дюймов
| Кол-во | Цена | Сохранить |
|---|---|---|
| {{pricebreak.breakQty}} | {{pricebreak.breakPriceDisplay}} | {{pricebreak.savingsMessage}} |
Срок поставки производителем, когда его нет на складе: {{vm.product.inventoryDetail.leadTime}} дн.
Вес продукта: {{vm.product.shippingWeight}} фунтов на {{vm.product.unitOfMeasureDisplay}} Страна происхождения: {{vm.product.countryOfOrigin}}
Единица измерения:
Количество
недоступно для этого варианта.Минимальное количество заказа: {{vm.product.minimumOrderQty}} Товар должен быть заказан в количестве, кратном {{vm.product.minimumOrderQty}}.
{{section.sectionName}}:
{{option.description}}
{{section.sectionName}} Выберите {{section.sectionName}}
.{{styleTrait.nameDisplay}} {{styleTrait.unselectedValue? «»: «Выбрать»}} {{styleTrait.unselectedValue? styleTrait.unselectedValue: styleTrait.nameDisplay}}
Информация о продукте
Техническая информация
Видео о продуктах
Запчасти и аксессуары
Сопутствующие товары
Делиться
Электронное письмо было успешно отправлено.Электронное письмо не было отправлено, проверьте данные формы.
×Пенополиэфируретан высокой плотности в качестве фрагментации и радиографического заменителя кортикальной кости
Айова Ортоп Дж. 2000; 20: 24–30.
Кафедры биомедицинской инженерии, ортопедической хирургии и радиологии, Университет Айовы, Айова-Сити, Айова 52242
Автор для корреспонденции: Томас Д. Браун, доктор философии 2181 Вестлон, Университет Айовы, Айова-Сити, Айова 52242 Телефон: (319) 335-7528, ФАКС: (319) 335-7530, электронная почта: удэ.awoiu @ nworb-mot Авторские права © 2000, Ортопедический журнал Айовы Эта статья цитируется в других статьях в PMC.Abstract
Предпосылки
Хотя это один из наиболее важных факторов в прогнозировании исхода перелома сустава, измельчение перелома оценивается только субъективно. Чтобы облегчить разработку объективных количественных показателей феномена измельчения, необходим суррогат фрагментации кости.
Методы
Лабораторные исследования были предприняты для разработки и характеристики нового синтетического материала, способного имитировать фрагментацию и радиографическое поведение кортикальной кости человека.
Результат
Скрининговые испытания, проведенные с использованием капельной башни, определили, что пенополиэфируретан высокой плотности обладает подходящими характеристиками фрагментации. Здесь описаны характеристики материала при ударе и его квазистатические механические свойства. Диспергирование сульфата бария (BaSO 4 ) в смоле достигло радиоплотности, близкой к плотности кости, без заметного изменения механических свойств. Предел прочности, модуля упругости и квазистатической ударной вязкости суррогатного материала примерно на порядок выше, чем у кортикальной кости млекопитающих.Спектр форм измельчения, создаваемый этим материалом при воздействии разного количества энергии, очень сопоставим со спектром измельчения костных фрагментов, наблюдаемым в клинических условиях.
Выводы
Новый пенополиэфируретан высокой плотности, когда подвергается ударной нагрузке, поддерживает оскольчатые переломы, поразительно аналогично кортикальной кости. Более того, поскольку материал также может быть легирован радиоактивным глушителем, чтобы точно имитировать рентгенографическую сигнатуру кости, это открывает много новых возможностей для систематического изучения явлений измельчения на основе компьютерной томографии.
ВВЕДЕНИЕ
Суррогаты костей успешно служат ряду нишевых целей в ортопедии. Изготовленные пластиковые анатомические копии членов скелета широко используются для обучения студентов, для развития двигательных навыков и в качестве наглядных пособий для общения с пациентами. Они обладают очевидными преимуществами по сравнению с натуральной костью с точки зрения долговечности, воспроизводимости, универсальности (например, модели цельного сустава, включая связки, мениски и т. Д.) И экономичности. В последнее время стереолитографические пластиковые копии костей, созданные на основе данных компьютерной томографии, оказались полезными при планировании сложных хирургических процедур. 10 .В лабораторных условиях биомеханически реалистичные модели цельной кости, сделанные из ламината стекловолокна или из акрила / эпоксидной смолы, широко используются для проектирования имплантатов и испытаний конструкции на прочность 6 . На уровне внутренней ткани большое количество специальных исследовательских протоколов 18 — а теперь даже несколько согласованных стандартов тестирования 3 — используют суррогатные материалы, специально разработанные для имитации местного взаимодействия кости с ортопедическими устройствами (например,, закупка винта, сила удерживания швов, 5 , 9 , 17 и т. д.)
Другое возможное использование суррогатов — помочь систематически исследовать аспекты поведения костей, которые иначе трудно изучить. Одна, казалось бы, плодородная область — это явление измельчения в трещинах с высокой энергией. Сложные паттерны фрагментации при высокоэнергетических трещинах обычно не поддаются классификации с помощью обычных мер 11 , несмотря на признание того, что степень измельчения коррелирует с поглощением энергии на тканевом уровне и, следовательно, с результатом лечения.Суррогатный материал с рентгенографическими свойствами, подобными костям, и который имитирует тенденцию костей дробиться на все более мелкие части с повышенной энергией удара, был бы полезен для разработки объективных методов анализа цифровых изображений для количественной оценки морфологии и смещения измельченных фрагментов.
Расширяя эту возможность, можно даже определить количество энергии, ответственной за данную трещину. Для этого можно использовать принципы инженерной механики разрушения, согласно которым энергия, поглощаемая при распространении трещины в твердой среде, равна энергии разрушения среды на единицу площади поверхности (измеряемое свойство материала), умноженной на общую Освободившаяся площадь 1 .Для данной оскольчатой трещины в принципе можно использовать анализ изображений видимых границ фрагментов КТ для измерения площади высвобожденной поверхности и, следовательно, оценки доставки энергии. Разработке необходимых компьютерных программ будет способствовать наличие суррогатного материала, имитирующего перелом костей, поддающегося воздействию контролируемой энергии. В этой статье описывается состав и характеристики нового суррогатного материала, который используется для облегчения разработки объективных количественных показателей феномена измельчения.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Состав пены и радиомутнение
Различные типы разрушаемых материалов (акрил, керамика, хрупкая пена) были проверены на характер трещин, согласующихся с костями, с использованием теста с ударной башней. Из этих материалов наиболее многообещающими были плотные пенопласты с закрытыми ячейками, созданные путем смешивания полиэфируретановой смолы с метилдифенилдиизоцианатом. Размер ячеек и текстуру пен этого класса можно контролировать с помощью кремниевого поверхностно-активного вещества.Было обнаружено, что склонность к измельчению (то есть склонность к образованию порошка, а не отдельных фрагментов) была меньше для пен на основе глюкозы (по сравнению с основанием на сахарозе), и что измельчение также имело тенденцию к уменьшению с увеличением плотности. Мы пришли к выводу, что клинически реалистичная морфология фрагментов имела место для плотности около 640 кг / м 3 . Чтобы отрегулировать радиографический внешний вид материала, тонко просеянный безводный BaSO 4 , клинически знакомый радиопрозрачный агент, был диспергирован по всей пене в концентрациях от пяти до двадцати пяти весовых процентов.Образцы были исследованы рентгенологически с помощью сканера Toshiba Express / XS CT (Toshiba, Tustin, CA) при 120 кВп и 250 мАс. Число Хаунсфилда (H) было взято в пяти местах в каждом из четырех поперечных CT-срезов в диапазоне от 1 мм до 10 мм толщиной (1 мм, 2 мм, 5 мм, 10 мм). Затем для этих данных была определена наиболее подходящая кривая.
Испытания опускной башни
Затем было проведено параметрическое испытание опускной колонны при различной входной энергии и с различными комбинациями массы / скорости.Образцы с двадцатипроцентной концентрацией BaSO 4 ♣ были обработаны до однородных полых цилиндров (внешний диаметр 19,69 мм, внутренний диаметр 11,11 мм, высота 69,22 мм). Во время испытаний поверх испытуемых образцов помещалась плоская плита, чтобы обеспечить равномерное распределение ударной нагрузки. Для одного набора испытательных образцов (n = 6 на группу) были доставлены пять различных уровней энергии (от 2,73 x 106 до 9,63 x 106 Дж / м3), все с одинаковой скоростью удара (6,24 м / с), но с разными падение масс. Минимальный уровень энергии был основан на экспериментальной испытательной группе, которая показала, что входная энергия 2.23 x 106 Дж / м3 надежно приводили к образованию небольших трещин, но этого было недостаточно для раскола образцов на отдельные фрагменты. Во втором наборе испытаний на падение (n = 8 для каждой из пяти групп) все группы получили одинаковую подводимую энергию примерно 4,66 x 106 Дж / м3, но скорости удара различались (от 3,46 до 6,92 м / с).
Подготовка образца
Чтобы дополнительно охарактеризовать заменитель пены, его механические свойства сравнивали с характеристиками кортикальной кости крупного рогатого скота с помощью квазистатического испытания на четырехточечный изгиб и испытания на удар маятником.Все образцы крупного рогатого скота были изготовлены из трех голеней, полученных с местной бойни и свежезамороженных до –20 ° C. На всех этапах подготовки образцов кости постоянно гидратировались физиологическим раствором. Сначала голени были грубо разрезаны на изогнутые продольные балки с помощью ленточной пилы. Длинная ось образцов была сделана примерно параллельной длинной оси кости. Затем образцы костей измельчали до их окончательных размеров в пределах 0,25 мм. Образцы пенопласта также были размолоты.
Испытание на четырехточечный изгиб
Сервогидравлическая испытательная машина MTS Bionix 858 (MTS Corporation, Эден-Прери, Миннесота) с датчиком нагрузки 2500 Н использовалась для проведения испытаний пенопласта на четырехточечный изгиб.Использовались стандартные приспособления для четырехточечного изгиба (расстояние между пролетами 38,1 мм (1,5 дюйма) для пены и 25,4 мм (1,0 дюйма) для кости). Скорость крейцкопфа была установлена таким образом, чтобы обеспечить скорость деформации 0,00017 с -1 . Отношение пролета к глубине (длина без опоры к толщине кости) составляло 16: 1, как рекомендовано стандартами ASTM. 2 Размеры образца изгиба составили 139,3 x 12,7 x 7,14 мм для пены (n = 6) и 101,6 x 12,7 x 4,76 мм для кости (n = 5). Из записанной кривой нагрузка-прогиб модуль Юнга (E) был рассчитан по формуле:
, где c = расстояние между внутренними контактами, I = момент инерции площади поперечного сечения и P / y = наклон нагрузки. кривая прогиба.
Испытание на удар с помощью маятника
Испытательная установка (уравновешенный прибор для испытания на удар Хаунсфилда ()) состояла из двух чугунных маятников, одновременно выпущенных с высоты. Образцы для испытаний перемещались в прорези на одном маятнике и в самой нижней точке качания () ударялись о две плоские точки на другом приближающемся маятнике. Энергия, потерянная образцом во время этого события ударного нагружения с трехточечным изгибом, проявляющееся в уменьшении подъема маятника, регистрировалась на шкале шкалы.В наших испытаниях на удар скорость удара составила 7,2 м / с. Размеры образцов составляли 45,72 x 13,72 x 5,97 мм (n = 8 на группу), и они были расположены таким образом, чтобы удар был поперечным (анатомическому) продольному направлению. Результаты для кости и пены сравнивали с непарным гомоскедастическим t-критерием.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Картины переломов, полученные в результате испытаний на башне с падением, подтвердили, что, как видно из клинических случаев перелома костей, пенополиэфируретан может раскалываться на все большее количество фрагментов неправильной формы с увеличением подводимой энергии (и).По мере увеличения подводимой энергии размер фрагмента уменьшается, количество фрагментов увеличивается, а «резкость» фрагментов увеличивается.
Фрагментация заменителя пены монотонно возрастает с увеличением энергии, полученной при испытаниях в градирне. Входная энергия в этой серии находится в диапазоне от 2,73 x 10 6 Дж / м 3 до 9,63 x 10 6 Дж / м 3 .
Количество фрагментов для различных уровней энергии при ударах башни падения о суррогатный материал. (Постоянная скорость, изменяющаяся масса капли).
Суррогат точно воспроизводит сигнатуру компьютерной томографии естественной кости при клинически значимых параметрах сканирования. Число Хаунсфилда изменялось прямо пропорционально процентному содержанию BaSO 4 . Эта взаимосвязь была очень хорошо охарактеризована уравнением линейной регрессии (R 2 = 0,9999):
H = 99,497 x (% BaSO 4 ) — 427,6
Пена, содержащая двадцать процентов BaSO 4, появилась при сканировании компьютерной томографии. как 1555 ± 28 H, усредненное по всем толщинам.
При испытании на удар маятником () способность пены поглощать энергию была незначительно выше, чем у кортикальной кости. (Пена, как и следовало ожидать, демонстрирует гораздо меньшую изменчивость, чем натуральная кость.) Пеноматериал был на порядок ниже, чем кортикальная кость, с точки зрения модуля изгиба и предельной прочности (). Квазистатическая вязкость пены (), рассчитанная по кривой напряжения-деформации, находилась на полпути между значениями, указанными для кортикальной кости, и регрессировала для губчатой кости 14 .
Таблица I
Результаты испытаний на четырехточечный изгиб и маятниковый удар
| Пена | Кортикальная кость | |
|---|---|---|
| Поглощенная энергия9 | мм | 0,106 ± 0,048 Дж / мм 2 |
| Модуль Юнга | 0,795 ± 0,030 ГПа | 13,69 ± 4,25 ГПа |
| Квазистатическая вязкость | 4,00 ± 0.24 МПа | 21,17 ± 3,48 МПа |
| Предел прочности | 27,34 ± 1,74 МПа | 222,00 ± 39,53 МПа |
Первое приближение площади поверхности может быть получено путем упрощения количества фрагментов с помощью одинаковый размер и номинально сферическая морфология для фрагментов пены, полученных от каждого образца. Построенные таким идеализированным образом данные в достаточной степени согласуются с теоретически предполагаемой линейной пропорциональностью между энергией и межфрагментарной площадью поверхности.Линейная регрессия данных из ряда постоянной скорости дает линию наилучшего соответствия, изображенную на, со значением R 2 , равным 0,937. В серии с постоянным подводом энергии дисперсионный анализ не показывает значительной зависимости площади высвобожденной поверхности только от массы (p = 0,240) или скорости удара (p = 0,124).
Расчетная межфрагментная площадь поверхности увеличивается пропорционально вложенной энергии в образцах-заменителях пены.
Приблизительная площадь поверхности пены, выделяемая при постоянном подводе энергии для различных комбинаций массы / скорости.Дисперсионный анализ не показывает статистически значимого влияния массы (p = 0,240) на высвобождаемую площадь поверхности, если энергия постоянна.
ОБСУЖДЕНИЕ
Прогнозирование силы и энергии, необходимых для возникновения перелома костей, было темой, интересующей биомехаников и ортопедов более ста лет. 13 С этой новой суррогатной пеной в качестве средства исследования теперь можно рассматривать и обратное — исследование сломанной кости и измерение энергии, которую она поглощает.
Радио-помутнение
Имеются заметные различия в числе КТ Хаунсфилда для естественной кортикальной кости, указанный диапазон составляет от +1000 до +2000 H. 8 При легировании 20% BaSO 4 пена находится в средней точке этого диапазона. При необходимости радиоплотность пены можно регулировать для охвата всего диапазона от кортикальной до губчатой кости.
Дополнительным преимуществом этого нового материала-заменителя является то, что его легко обрабатывать. Таким образом, из пенопласта можно изготавливать высокоточные геометрические объекты, например, для проверки компьютерной модели. В качестве альтернативы, при необходимости, пенопласт может быть изготовлен неправильной формы (например,g., анатомические) формы с помощью формовки под давлением.
Механические испытания
Настоящая четырехточечная предельная прочность на изгиб кортикальной кости крупного рогатого скота (222,00 ± 39,53 МПа) хорошо согласуется с результатами исследования Мартина и Бордмана 12 для плексиформной большеберцовой кости крупного рогатого скота (230,5 ± 17,7 МПа). Текущие модуль упругости и предел прочности также аналогичны значениям, ранее сообщенным Бехири и др. 4 . По сравнению с этими типичными данными кортикальной кости, суррогатный материал из полиэфируретана на порядок ниже по модулю изгиба и пределу прочности.Квазистатическая вязкость пены находится примерно на полпути между вязкостью разрушения кортикальной и губчатой костей 14 . В испытании на четырехточечный изгиб пена показала примерно одну пятую прочности кортикальной кости крупного рогатого скота. Однако следует признать, что настоящие данные по жесткости, прочности и квазистатической вязкости кортикальной кости были собраны для прямоугольных образцов с поперечной нагрузкой и, следовательно, будут иметь тенденцию быть завышенными оценками усредненных по направлению значений, которые могут более точно соответствовать оскольчатым переломам. .
Поскольку отношение площади поверхности к объему минимизировано для сферы, оценки высвобожденной площади поверхности на основе сферической морфологии подвергаются большей степени занижению по мере увеличения числа фрагментов. Этот эффект согласуется с вогнутым нисходящим характером (очевидным относительно подобранной линии регрессии) тренда в.
При испытании на удар маятником повторяемость значений, полученных для полиэфируретана, была намного лучше, чем для значений, полученных для кости.В этих условиях удара с умеренной высокой скоростью суррогат показал вязкость разрушения, которая была лишь немного ниже (p = 0,065), чем у кости, в отличие от квазистатической разницы по порядку величины. Очевидно, что и кость, и пенополиэфируретан являются вязкоупругими материалами и поэтому обладают механическими свойствами, зависящими от скорости деформации. Установление сходства и различий в зависимости скорости деформации пеноматериала от скорости деформации кости — интересная тема для будущих исследований.
В настоящее время суррогат пены используется как золотой стандарт (фантомный) калибровочный материал для разработки программ анализа изображений на основе компьютерной томографии для идентификации периметра фрагментов (). Помимо помощи в классификации измельчения для описания клинических повреждений, мы работаем над установлением явной связи между межфрагментарной площадью поверхности и поглощением энергии.
Рисунок 6aFigure 6bОчерченный периметр, показатель межфрагментарной площади поверхности, показан на (a) срезе КТ суррогата пены и (b) срезе КТ перелома большеберцовой пилона.
БЛАГОДАРНОСТЬ
Финансовая поддержка предоставлена EBI Inc. и грантом NIH № AR46601. Ценная техническая помощь была предоставлена Аланом Ван Бускирком и Дэвидом Эдмундсоном из General Plastics Manufacturing Co.
Сноски
♣ Этому специально изготовленному пенопласту присвоено обозначение Grade FR7140 Last-A-Foam® (General Plastics Manufacturing Co., Tacoma, WA )
Список литературы
1. Андерсон Т.Л. Механика разрушения — основы и приложения.Бока-Ратон, Флорида: CRC Press; 1995. [Google Scholar] 2. ASTM D790M-86, Стандартные методы испытаний свойств изгиба неармированных пластиков и электроизоляционных материалов. 1992 Ежегодная книга стандартов ASTM. 1992; 3.01: 279–287. [Google Scholar] 3. ASTM F1839-97, Стандартные технические условия на жесткий пенополиуретан для использования в качестве стандартного материала для испытания ортопедических устройств и инструментов. 1992 Ежегодная книга стандартов ASTM. 1998; 13.01: 1278–1283. [Google Scholar] 4. Бехири Дж. К., Бонфилд В. Механика перелома кости — влияние плотности, толщины образца и скорости трещины на продольный перелом.J Biomech. 1984. 17 (1): 25–34. [PubMed] [Google Scholar] 5. Чапман Дж. Р., Харрингтон Р. М., Ли К. М., Андерсон П. А., Тенсер А. Ф., Ковальски Д. Факторы, влияющие на силу отрыва винтов для губчатого вещества кости. J Biomech Eng. 1996. 118: 391–398. [PubMed] [Google Scholar] 6. Кристофолини Л., Висконти М., Каппелло А., Тони А. Механическая проверка композитных моделей бедренной кости из цельной кости. J Biomech. 1996. 29 (4): 525–535. [PubMed] [Google Scholar] 7. Эванс Ф.Г. Механические свойства кости. Vol. 17. Спрингфилд, Иллинойс: Издательство Чарльза Томаса; 1973 г.[Google Scholar] 8. Гринсфилд, Великобритания. Радиология заболеваний костей. Филадельфия: Дж. Б. Липпинкотт; 1986. [Google Scholar] 9. Хейл Дж. Э., Андерсон Д. Д., Джонсон Г. А.. Модель пенополиуретана для характеристики свойств протаскивания швов в кости. Proc Amer Soc Biomech. 1999; 23: 288–289. [Google Scholar] 10. Lopponen H, Holma T, Sorri M, Jyrkinen L, Karhula V, Koivula A, Ilkko E, Laitinen J, Koivukangas J, Oikarinen J, Alamaki O. Модель быстрого прототипирования височной кости на основе данных компьютерной томографии перед операцией кохлеарного имплантата.Acta Octo-Laryngologica. 1997 г., 529 (Приложение): 47–49. [PubMed] [Google Scholar] 11. Мартин Дж. С., Марш Дж. Л.. Текущая классификация переломов. Радиологические клиники Северной Америки. 1997. 35 (3): 491–506. [PubMed] [Google Scholar] 12. Мартин РБ, Бордман ДЛ. Влияние ориентации, пористости, плотности и минерализации коллагеновых волокон на свойства изгиба кортикальной кости крупного рогатого скота. J Biomech. 1993. 26 (9): 1047–1054. [PubMed] [Google Scholar] 13. Мелвин JW. Механика перелома кости. J of Biomech Eng. 1993; 115: 549–554.[PubMed] [Google Scholar] 14. Норман Т.Л., Вашишт Д., Берр ДБ. Прочность на перелом костей человека при растяжении. J Biomech. 1995. 28 (3): 309–320. [PubMed] [Google Scholar] 15. Рейли Д.Т., Бурштейн А.Х. Упругие и предельные свойства компактной костной ткани. J Biomech. 1975. 8 (6): 393–405. [PubMed] [Google Scholar] 16. Седлин Э.Д., Хирш С. Факторы, влияющие на определение физических свойств кортикальной кости бедра. Acta Orthop Scand. 1966; 37: 29–48. [PubMed] [Google Scholar] 17. Симонян П.Т., Зуссманн П.С., Балдини Т.Х., Крокетт Х.С., Вицкевич Т.Л.Расположение интерференционного винта и трансплантата подколенного сухожилия для реконструкции передней крестообразной связки. Артроскопия. 1998. 14 (5): 459–464. [PubMed] [Google Scholar] 18. Сивек Дж. А., Томпсон Дж. Д., Бенджамин Дж. Б.. Характеристика трех составов синтетической пены в качестве моделей для ряда типов опухолевых костей человека. J прикладных биоматериалов. 1995. 6 (2): 125–128. [PubMed] [Google Scholar]Обработка и сборка пенопластов низкой плотности, изготовленных методом двухфотонной полимеризации — Research Nebraska
@inproceedings {b3287aa111dc4a7c8e42000ecd69c0d2,
title = «Обработка и сборка структур из пенопласта низкой плотности. -фотонная полимеризация «,
аннотация =» Мишени из пенопласта низкой плотности для экспериментов по распространению лазерной ударной волны были получены методом прямой лазерной записи из полимерных материалов.Эти мишени были разработаны с размерами 2,0X0,25X0,3 мм с плотностью 100 мг / см3 и включали полностью полимеризованный абляционный слой толщиной 15 мкм, нанесенный вместе с материалом низкой плотности за один этап изготовления. Мы разработали уникальный протокол, чтобы помочь в выпуске и сборе пенных мишеней со стеклянной подложки, на которой они были изготовлены. Процесс изготовления, а также сборка и обращение с этими хрупкими хрупкими образцами описаны в этой статье, демонстрируя гибкость, универсальность и эффективность двухфотонной полимеризации как технологии изготовления, которая может дополнять традиционные подходы к изготовлению материалов с низкой плотностью.В настоящее время ведутся исследования, чтобы свести к минимуму количество дефектов стыков между строительными блоками цели. «,
keywords =» 2PP, лазерный удар, материал низкой плотности, физика высокой плотности энергии, изготовление мишени » ,
author = «О. Stein, Y. Liu, J. Streit и R. Cahayag, Y. Lu и N. Petta «,
note =» Информация о финансировании: Авторы хотели бы поблагодарить Министерство энергетики США (DOE) за их поддержку в этом вопросе. проект по контракту № DE-NA0001385.Авторы хотели бы поблагодарить Тома Берната за плодотворные обсуждения и ценные комментарии относительно этой работы. Авторские права издателя: {\ textcopyright} SPIE, 2017 .; Наноинженерия: изготовление, свойства, оптика, устройства XIV 2017; Дата конференции: 09-08-2017 По 10-08-2017 «,
год =» 2017 «,
doi =» 10.1117 / 12.2274564 «,
language =» English (US) «,
series =» Труды SPIE — Международного общества оптической инженерии «,
publisher =» SPIE «,
editor =» Campo, {Eva M.} и Эльдада, {Луай А.} и Добиш, {Элизабет А.} «,
booktitle =» Nanoengineering «,
}
Центр CE — Пенопластовая изоляция в высокоэффективных конструкциях зданий
SPF низкой плотности
SPF низкой плотности в первую очередь определяется его установленным весом, который обычно составляет 0,5 — 1,0 фунта на кубический фут или, скорее, легкий. Пенопласт имеет форму множества воздушных ячеек, которые открыты друг для друга в своей конфигурации — просто называемых изоляцией с «открытыми ячейками».В результате получается установленный материал, который является полужестким, очень мягким и легко режется или манипулируется. Он также признан экологически чистым строительным продуктом, потому что вспенивающий агент, используемый при установке, обычно представляет собой воду с нулевым потенциалом разрушения озонового слоя. Эти продукты также не содержат каких-либо CFC, HCFC, карбамидоформальдегида, асбеста или каких-либо целлюлозных материалов.
Состав SPF-изоляции низкой плотности придает ей несколько привлекательных характеристик. Во-первых, стоимость изоляции из вспененной пены с открытыми порами, как правило, очень привлекательна и конкурентоспособна по сравнению с затратами на рабочую силу и материалы для других типов изоляции.С термической точки зрения он достигает значения R примерно 3,2 — 4,5 на дюйм глубины. Это делает его сопоставимым с большинством других легких изоляционных материалов, обычно используемых при строительстве полых стен, или даже лучше их. Его сравнительно более мягкий состав означает, что он эффективно герметизирует края и периметр полостей стоек и любые проникновения, что делает его эффективным воздушным барьером в стеновой конструкции. Это также означает, что он может изгибаться и регулироваться, чтобы продолжать обеспечивать постоянное эффективное уплотнение воздуха, даже если здание может осесть, расшириться или сузиться.
Превосходные свойства звукопоглощения были также достигнуты с пеной с открытыми порами низкой плотности, поскольку она имеет тенденцию поглощать звуковые волны, тем самым снижая типичный воздушный шум. Конкретные испытанные сборки различных производителей имеют рейтинги STC от 49 до 52. Так, например, было показано, что стеновая сборка с общей опорной плитой 2×6 с расположенными в шахматном порядке стойками 2×4 и 3½ дюйма из пенопласта с открытыми порами получила оценку STC 50. Аналогичным образом, сборный пол с балками 2×12, 3½ дюйма пенопласта с открытыми порами и упругими каналами также достигает рейтинга STC 50.
При работе с изоляцией с открытыми ячейками низкой плотности следует помнить о том, что, хотя она может служить воздушным барьером, она позволяет водяному пару проникать через нее. Это может быть преимуществом в том, что любая влага, попавшая в сборку, может выйти наружу. Тем не менее, в холодном климате для контроля диффузии пара во внешней сборке потребуется пароизоляция на теплой стороне, такая как пароизоляционная краска по гипсокартону. Некоторые одобренные антипирены можно наносить непосредственно на изоляцию.
SPF средней плотности
Как нетрудно догадаться, пены средней плотности немного тяжелее пены низкой плотности, обычно от 1,7 до 2,5 фунтов на кубический фут, при этом 2,0 фунта являются нормой. Они также отличаются от пенопласта низкой плотности тем, что SPF средней плотности производится в конфигурации с «закрытыми ячейками», так что каждая воздушная ячейка изолирована от других вокруг нее. Такая конфигурация и вес делают SPF средней плотности более жестким и прочным, чем SPF низкой плотности.Из-за своей жесткости эти продукты очень популярны в зданиях и сооружениях с металлическими каркасами, где они могут подвергаться воздействию во время строительства или даже проживания. SPF средней плотности также признан безвредным для окружающей среды, поскольку в них используются не разрушающие озоновый слой вспенивающие агенты (в данном случае не вода), а в некоторых случаях они также могут производиться с использованием сельскохозяйственного масла и переработанных материалов.
Два типа утеплителя SPF имеют разные физические свойства.Открытые с низкой плотностью Cell SPF подходит только для внутренних и наземных работ. Закрытая ячейка средней плотности SPF подходит для всех внутренних и внешних применений. Изображение любезно предоставлено компанией Demilec (США) LLC |
SPF средней плотности имеет некоторые заметно отличающиеся характеристики от пены низкой плотности. В термическом отношении он на самом деле превосходит R-значения, доступные до R-7,4, а это означает, что более высокие энергетические характеристики здания могут быть достигнуты при использовании более тонких сборок.Эта особенность может помочь компенсировать тот факт, что неудивительно, что более плотная пена стоит больше на кубический фут, чем пена с более низкой плотностью. Пена средней плотности также способствует снижению затрат и не требует отдельного воздушного барьера, поскольку она также является эффективной пеной для герметизации воздуха. Возможно, наиболее заметным отличием является SPF средней плотности, который был протестирован как замедлитель парообразования класса II, что означает, что он имеет очень низкую проницаемость, намного большую, чем распыляемая пена низкой плотности с открытыми порами. Это означает, что можно исключить затраты на установку отдельной пароизоляции.
При рассмотрении того, какой тип напыляемой пенополиуретановой изоляции выбрать, существуют некоторые заметные ограничения на ее использование, которые необходимо учитывать. Во-первых, пена низкой плотности не является флотационной пеной, ее не следует использовать в качестве пароизоляции и она не предназначена для контакта с объемной водой. Если любая из этих концепций является конструктивными параметрами, то предпочтительным продуктом является пена средней плотности с закрытыми ячейками. Во-вторых, пенопласт с низкой плотностью не обладает структурными характеристиками, в то время как SPF средней плотности действительно может добавить некоторую жесткость и структурную прочность каркасной конструкции.
При установке SPF, независимо от типа, его нельзя использовать на влажных, грязных или масляных основаниях, чтобы избежать потенциальных проблем с адгезией. В потолочных системах его необходимо осторожно устанавливать вокруг встраиваемых светильников для тазов, даже если они имеют обозначение «IC» для изолированной установки. Реальность такова, что превосходные тепловые свойства пенопласта по сравнению с другими изоляционными материалами могут не пропускать достаточное количество тепла от света и могут привести к перегреву и мерцанию ламп.Обычно это проблема только для сводчатых потолков, где стекловолокно можно использовать в контакте с баллончиками IC, чтобы обеспечить типичный 3-дюймовый зазор между баллончиком и пеной.
Несколько других общих ограничений включают недопущение попадания любой распыляемой пены внутрь электрических коробок — коробки должны быть должным образом подготовлены или очищены, чтобы удалить всю необходимую пену. Наконец, поскольку максимальная непрерывная рабочая температура для большинства напыляемых пенополиуретанов составляет примерно 180 градусов по Фаренгейту, это обычно означает отсутствие прямого контакта с дымоходами камина, но трубы бытового горячего водоснабжения обычно приемлемы, поскольку они обычно составляют около 120 градусов по Фаренгейту.
.