Из чего делают монтажную пену: Монтажная пена — свойства, виды, применение, рекомендации по использованию
Немножко о пене полиуретановой
Пена полиуретановая (монтажная) — всем знакомый продукт, который применяется в самых разнообразных областях.Например, ее можно применить для установки и уплотнения дверных коробок, оконных рам, других конструкций, для изоляции разных материалов (например водопровода), для уплотнения швов и трещин, заполнения различных пустот.
Монтажная пена (полиуретановая) — это вязкая масса, которая начинает расширяться после выхода из баллона и застывающая под воздействием влаги и воздуха. В результате образуется твердый пенополиуретан.
Монтажная пена имеет высокую плотность, устойчивость на сжатие и разрыв, адгезию к строительным материалам.
При использовании ее в системах разводящих сетей, позволяет снизить шумы, возникающие при работе трубопроводов, кондиционеров или систем обогрева помещений. Пеной можно заделывать места примыкания, щелей между трубами и т.п.
Покупая пену, Вы должны знать что бывает «пена с трубкой» (бытовая пена), а бывает «пена под пистолет» (профессиональная пена). Профессиональная пена («пена под пистолет») более легкая и имеет высокую точность нанесения, повышенную производительность, более низкое вторичное расширение, более короткое время отвердения, и возможностью многоразового применения. Профессиональные пены дороже бытовых (в среднем, на 20-30%), но расход на 30-50% меньше, чем бытовой.
Для профессиональной пены нужен специальный пистолет.
Такой монтажный пистолет стоит в 2, а то и в 5 раз дороже самого баллона с пеной. Обычно профессиональную пену покупают строители и ремонтники, которым ежедневно приходится работать с пенополиуретановыми герметиками. Если Вам нужна пена для разовой работы по хозяйству, то совершенно нет смысла приобретать профессиональную монтажную пену и пистолет.
Также, полиуретановая пена бывает летней или всесезонной.
Летнюю пену применяют от +5°С, а температура самого баллона должна быть выше +10°С.
При низких температурах увеличивается время отвердевания пены. При применении летней пены в зимний период она может стечь с вертикальной поверхности, раскрошиться, также появляются стеклянные пузырьки. Чтобы избежать этого, в зимнюю пену специально добавляют различные катализаторы и стабилизаторы, поэтому она застывает при низкой влажности воздуха и при температурах до -10°С, температура баллона должна быть выше +5°С.
Существуют также специальные разновидности монтажной пены: огнеупорная и эластичная полиуретановые пены.
Специально созданная рецептура огнеупорной полиуретановой пены позволяет выдерживать воздействие огня до 6-ти часов, обеспечивая полную герметичность от дыма и газа. Применяется как в обычных, так и специальных целях таких как огнеупорное монтирование дверных и оконных рам, герметизации соединений между перегородками, потолками и полами, с целью сдерживания горения и задымления, для заполнения пустот и щелей, огнеупорной герметизации различных кровельных конструкций (дымоходов, воздухоотводов и т.д.), нанесения звукозаглушающего слоя на двигателях, для ремонта термоизоляции в холодильных камерах и в других аналогичных ситуациях.
Эластичные монтажные пены применяются в местах, где необходима стойкость к экстремальным механическим сдвигам: в сильно расширяющихся соединениях, в вибрирующих сооружениях.
Как сделать поделки из монтажной пены
Чтобы сделать изумительный интерьер комнаты на праздники, создать уютный уголок на собственном при дворовом участке, не обязательно приобретать в магазине какие-то изделия для украшения. Лучше сделать поделки из монтажной пены своими руками. Создавать изделия можно семьей, что позволит с пользой провести время.
Материалы для изготовления
Для процесса изготовления требуется предварительная подготовка материалов:
- Монтажная пена. Можно воспользоваться продукцией Makroflex. Пена этой серии обладает высокой сцепливаемостью с многими материалами, сохраняет прочность длительное время, затвердевший материал не токсичен и не пожароопасен, точность дозировки (при применении пистолета) экономит на расходе материала при его использовании; возможность организации перерывов в работе.
- Перчатки для защиты рук.
Лучше купить сразу 2–3 пары. - Пленка для защиты поверхности, на которой будет производиться работа.
- Распылитель с обычной водой.
- Нож должен быть очень острым, можно использовать канцелярский.
- Очиститель для промывки пистолета.
- Для очистки кожи рук, от попавшего на них материала, подойдет керосин.
- Пластиковые бутылки разных размеров, теннисные шарики, проволока, гвозди, кастрюля, картон, леска для создания каркаса изделия.
- Наждачка для затирки.
- Краска акриловая. Если делается фигура для уличного пользования, то краска, предназначенная для внешних работ.
- Кисточка.
- Ветошь.
Лучше купить сразу 2–3 пары.Основные правила
Перед началом работы следует учесть основные правила:
- Ознакомиться с инструкцией применения монтажной пены, чтобы избежать возникновения неприятных ситуаций.
- Если работа проводится на улице, то местность должна быть открытая, чтобы избежать загрязнения изделия. Если процесс протекает в помещении, то комната должна хорошо проветриваться.
- Обязательно использование полиэтилена для защиты от загрязнения места работы. Пена к пленке не налипает.
- Краска наносится после полной просушки изделия. Просушивать следует большую фигуру неделю. После, рекомендовано убирать в тень (при уличном пользовании).
- Для уличного варианта, после зимы фигурку обрабатывают масляной краской. Так материал защитится от растрескивания.
- Не следует трогать свеженанесенную пену, это приведет к загрязнению рук и порче формы. Корректировка форм производится после образования пленки.
- Высохшая монтажная пена – достаточно легкий материал, поэтому для использования в уличных условиях требуется предварительная мера по утяжелению макета. Используемые емкости заполняются щебнем либо песком. Крепление к земле производится проволокой, которая предварительно заложена в каркас.
- Нанесение материала производится послойно, иначе нанесенное большое количество отвалится.
- Для уличных изделий лучшая защита от разрушения — это нанесенный слой шпаклевки. Также слой шпаклевки поможет выровнять поверхность.
Если процесс протекает в помещении, то комната должна хорошо проветриваться.
Примеры изготовления с инструкцией
Примеров изготовления фигур из монтажной пены большое количество. Они разнятся формой, размером, цветовыми характеристиками. Используются только на праздники или повседневно.
Елка
На первом этапе изготовления елки из монтажной пены своими руками требуется подготовить каркас. Для этого вырезаются три треугольника из картона (можно использовать материал из обычной коробки).
Если нужна высокая елочка, то треугольники должны быть уже и выше, если елочка маленькая, то ниже и шире.
Затем подготовленные три картонные стороны соединяются скотчем. Под заготовку подложить картонную дощечку, которая поможет избежать загрязнения поверхности стола.
На втором этапе происходит нанесение монтажной пены. Для этого баллон тщательно встряхивается и начинается послойное нанесение на каждую из сторон с нижней части.
Запененное изделие остается для просыхания на сутки. Затем, применяя различную мишуру, елочка украшается.
Советуем посмотреть видео-инструкцию:
Новогодние поделки
Изготовить из пены кроме елочки можно и другие новогодние поделки. Например, дед мороз из монтажной пены, очень красиво смотрится под елочкой и может стать новогодним подарком. Этапы изготовления:
- Подготавливается каркас: берется 1,5–2 литровая бутылка, оборачивается офисной белой бумагой с помощью скотча (рис 1), заготовку для рук можно сделать из плотной проволоки (она вставляется в бутылку до нанесения бумаги) либо тоже сделать из бумаги.
- Баллон с пеной встряхивается и начинается нанесение с нижней части, руки делаются в последнюю очередь.
В области воротника, лица и шапки нанесение производить в несколько слоев, чтобы была возможность придать нужные формы.
- Запененная фигура оставляется на сутки двое для полного просыхания.
- С помощью острого ножа начать вырезать контуры с верхней части.
- Используя акриловые краски нанести тон.
- Из красной ткани можно сшить мешок и прикрепить на силиконовый клей.
Снеговик из пены монтажной изготавливается в несколько шагов:
- Шарики различной формы создаются заполнением монтажной массой обычных воздушных шариков разным количеством.
- Можно создать несколько шариков, чтобы потом выбрать подходящие.
- В таком положении оставить на двое суток.
- После полного просыхания, снять резиновую основу и канцелярским ножом придать более округлую форму.
- Из обрезков или оставшихся шариков вырезать нос, ножки, ручки.
- Все детали соединить, используя клей пистолет.
- Украсить снеговика.
Шар из монтажной пены на елку делается аналогичным способом, как и шары для туловища снеговика. Украшение производится на свой вкус.
Садовые фигуры из монтажной пены
Для приусадебного участка есть много вариантов изготовления фигур, которые не только украсят двор и участок, но и не оставят безразличными соседей.
Пример поэтапного изготовления ослика:
- Для подготовки каркаса понадобится десятилитровая баклажка для туловища, пятилитровая либо жестяная банка для головы, деревянные дощечки для ножек, хвост и уши выгибаются из проволоки (хвост можно и из дощечки, палочки).
- Все элементы крепятся при помощи клея пистолета либо двустороннего скотча.
- Постепенное накладывание монтажной пены.
- Период просыхания занимает сутки, полтора суток.
- Острым ножом обрезать лишние элементы, придавая фигуре необходимую форму.
- Для выравнивания поверхности произвести выравнивание шпаклевкой. Обязательно предварительно прогрунтовать.
- Пока шпаклевка не схватилась, вырезать ноздри ослику, глазки.
- Зашкурить наждачкой.
- Произвести раскрас, используя акриловую краску, затем покрыть все слоем лака для уличных работ.
- Фигура для сада готова.
Очень красиво среди растений смотрится фигура в виде вулкана из монтажной пены.
Для ее изготовления понадобятся плиточка (нижняя часть), пена наносится на жестяную банку, после просыхания окрашивается и покрывается лаком.
Видео о том как сделать макет вулкана из монтажной пены:
В заключение
Изготовление поделок из монтажной пены занимательный процесс. И вовсе не обязательно покупать специальные украшения.
Следуя пошаговым инструкциям, используя доступные материалы, каждый справится с такой задачей.
Пригодился материал? Оставьте комментарий, поделитесь статьей с друзьями в соцсетях.
Источник vseprokley.ru
Как правильно использовать монтажную пену
Полезные качества монтажной пеной делают ее незаменимой в любых видах строительно-монтажных работ. Установка окон или монтаж теплоизоляции дома не обойдется без этого материала. Различные стыки, трещины и места соединений могут быть надежно закреплены и герметизированы этим средством. Универсальный изоляционный продукт стал лидером в своей категории на рынке, превосходя другие товары улучшенными характеристиками. Единственное, что нужно в работе – это понятие о том, как правильно использовать монтажную пену и какие нюансы ее применения.
Начинаем с выбора монтажной пены
Использовать полиуретановый герметик нужно для щелей размером 1-8 см.
Материал имеет свойство вторичного расширения и усадки, что нужно учитывать при непосредственном нанесении его в места герметизации. Обычно наиболее практичными становятся однокомпонентные виды монтажной пены, которые выпускают в уже готовых к применению баллончиках.
Работа со строительной пеной проводиться в определенных условиях и температурном режиме. В ассортименте продукции можно подобрать полиуретановый герметик таких типов:
1. Зимний.
2. Летний.
3. Всесезонный.
Каждый из них отличается температурой применения и эксплуатации. Распространенным вариантом станет использование всесезонной пены, которая сохраняет первоначальные характеристики при минусовой и плюсовой температуре.
По форме выпуска баллона можно выбрать профессиональный или бытовой товар. Первые нужно применять исключительно с монтажным пистолетом, для чего требуется иметь опыт и знания. Чрезмерное выдавливание состава баллончика может привести к изменению форм конструкции.
Для заделки обычных щелей в домашних условиях подойдет простая бытовая монтажная пена с трубкой-адаптером. В любом случае необходимо правильно рассчитать объем материала, учитывая его повторное расширение.
Применение продукции в деталях
Применение монтажной пены стало обычной практикой в крупномасштабном строительстве и домашнем ремонте. Независимо от объемов работы, нужно знать главные тонкости использования материала:
- Баллон с любым видом пены должен быть предварительно нагрет;
- Для получения однородной консистенции и хорошего выхода средства следует тщательно встряхнуть баллончик;
- Поверхность должна быть идеально очищена и немного влажной, что обеспечит быструю полимеризацию;
- Запенивание проводиться с опущенным вниз клапаном;
- Желательно закрывать пену от попадания солнечных лучей, так как при УФ-излучении она будет изменять цвет и покрываться желтизной;
-
Для очистки поверхности, пистолета от остатков монтажной пены нужно использовать специальные средства. Профессиональные очистители быстро удаляют остатки материала не только с рабочей поверхности, но и одежды.
Профессиональные очистители быстро удаляют остатки материала не только с рабочей поверхности, но и одежды.По своей сути применение монтажной пены для заделки трещин, швов, проемов монтажной пеной происходит очень просто. Главное нужно контролировать объем выхода материала, правильным образом выполнить подготовительный этап и завершающий по очистке остатков. Также не нужно забывать о средствах личной защиты – перчатках и респираторе.
Продукция компании Belife давно известна среди покупателей. Постоянные пользователи отлично знают тонкости ее применения. Если вы впервые покупаете данный продукт, то вам интересно и полезно будет узнать подробнее о видах монтажной пены читайте в статье по ссылке https://belife.ua/novosti/chto-takoe-montazhnaya-pena.html. Современные строительные материала по разумной цене – это то, что ищет любой покупатель, и то, что может предложить интернет-магазин.
Пистолет для монтажной пены и клея-пеня KUDO LONGLIFE ELITE
Применение
Внимание! Не использовать неисправный или поврежденный пистолет! Перед началом работы необходимо убедиться, что посадочное место для клапана в адаптерной корзине пистолета тщательно очищено.
В противном случае возможно преждевременное срабатывание клапана.
Применение:
- Рабочее положение баллона — ДНОМ ВВЕРХ. Снять с баллона защитный колпачок. На крестообразную насадку с резьбой навинтить пистолет. Проверить надёжность соединения с адаптером.
- Тщательно встряхнуть баллон не менее 15 раз в течение 30 секунд.
- Состав наносить на предварительно очищенные от пыли, грязи, жира, льда и инея поверхности.
- Для улучшения адгезии при температуре окружающей среды выше 0°С поверхности увлажнить.
- Отвернуть регулировочный винт пистолета. Нажав на спусковой крючок, стравить некоторое количество состава в мусорный контейнер.
- Скорость выхода состава зависит от степени нажатия на курок и положения регулировочного винта пистолета.
- При коротких, до 3 часов, перерывах в работе пистолет с закрытым регулировочным винтом можно оставить присоединенным к баллону.
- Когда баллон полностью опустошится, закрыть регулировочный винт пистолета и аккуратно отсоединить пустой баллон.
Промывка и очистка пистолета:
- Очистить адаптер от остатков полиуретановой пены.
- Навинтить пистолет на баллон очистителя.
- Открыть регулировочный винт на пистолете. Нажатием до упора на курок пистолета пропустить очиститель через пистолет в течение 5 секунд.
- Операцию следует повторить 3 раза.
- Закрыть регулировочный винт и аккуратно снять баллон с пистолета.
- Для удаления остатков полиуретанового состава с наружных деталей нанесите очиститель на внешние поверхности.
Для промывки внутренней и очистки внешней поверхности пистолета от остатков незатвердевшей монтажной пены рекомендуется использовать «Очиститель монтажной пены FOAM&GUN CLEANER» KUDO®.
токсичных материалов в поролоновых матрасах? Мы в безопасности?
Основным ингредиентом пены с эффектом памяти является полиуретан. Это соединение поступает из нефти в качестве побочного продукта. Добывается в процессе очистки сырой нефти.
В процессе создания памяти часто смешивают пенополиуретан. В число других токсичных химических веществ входит множество вредных соединений. Поливинилхлорид, формальдегид, борная кислота, триоксид сурьмы и различные виды нефтехимии.
С 2004 года по закону У.S. требует, чтобы все матрасы были огнестойкими до определенной температуры, и с тех пор, как уровень токсичности матрасов с эффектом памяти увеличился. Это делает поролоновые матрасы очень вредными.
Вся пена с эффектом памяти производится с использованием различных тяжелых промышленных химикатов. Неудивительно, что он непригоден для использования человеком.
Лаборатория в Атланте проанализировала несколько матрасов из вспененного материала с эффектом памяти. Было обнаружено, что они выделяют 61 различный тип химикатов. Некоторые из этих материалов были канцерогенами, включая бензол и нафталин.
Об этом впервые сообщил Вальтер Бадер, автор книги «Токсичные спальни». Примечательно, что на самом деле об этой информации никто не сообщает общественности.
Что касается основного ингредиента полиуретана, то его использование вообще не контролируется. Он не регулировался OSHA (Управление по охране труда), хотя хорошо известно, что он может быть опасен в сочетании с другими химическими веществами.
Некоторые изоцианаты, содержащиеся в матрасах из пены с эффектом памяти, могут нанести вред коже.Это также может вызвать проблемы с дыханием. Соединения изоцианата раздражают кожу и вредны для здоровья человека.
Токсичные соединения образуют токсичные продукты
Выводы Агентства по охране окружающей среды (EPA) подтверждают токсичность этих материалов. Эти летучие органические соединения присутствуют практически во всех промышленных товарах для дома, включая ковры, мебель и, конечно же, матрасы и даже подушки. Иди разберись.
Университет Дьюка завершил клинические испытания, в ходе которых исследовались определенные компоненты, используемые в пеноматериалах с эффектом памяти.В том числе изоцианаты. Исследованными изоцианатными соединениями были ацетон, бензол, оксид этилена, формальдегид, метиленхлорид и 1,1,1-трихлорэтан.
Они обнаружили, что даже кратковременное воздействие нанесло ущерб. Даже минимальная токсичность этих соединений вызывает приступы астмы.
Диизоцианаты также встречаются в качестве ингредиентов, повышающих огнестойкость поролоновых матрасов. Это высокореакционные соединения. В сыром виде они могут вызывать повреждение органов дыхания и кожи.И если одного этого недостаточно, они канцерогены для человека. В процессе производства многие соединения смешиваются. Диизоцианаты реагируют с полиолами с образованием гибкой пены с эффектом памяти. Полиолы представляют собой связующие соединения, которые необходимы для создания пенополиуретана.
Следует избегать матрасов из пенополиуритана
Несмотря на огромное превосходство латексной пены, матрасы из полиуретановой пены менее дороги и широко доступны. Это может объяснить, почему они набирают популярность в наши дни с концепциями «кровать в коробке», такими как Purple, Casper, или с ажиотажем «создано НАСА» вокруг пен с эффектом памяти.
Многие люди должны принимать маркетинг продукта за чистую монету, а не смотреть на независимые источники информации при проведении своих исследований, потому что зачем кому-то покупать эти продукты, если они знают факты?
Ниже приводится краткое изложение информации, полученной в основном с сайта www.oecotextiles.com « Что такое CertiPUR ?» почтовый.
CertiPUR — пенополиуретан. Альянс за гибкий пенополиуретан (AFPF) владеет товарным знаком CertiPUR .Это совместная программа AFPF и Ассоциации пенополиуретанов, которая пытается развеять опасения по поводу материала. CertiPUR НЕ является сторонней или независимой сертификацией, это маркетинговая стратегия, созданная самой отраслью. Таким образом, как и слишком много доступных сертификатов, он не имеет большой реальной ценности.
Но можно понять, почему промышленность должна смягчать опасения по поводу пенополиуретана. Есть причина, по которой ее называют пеной на нефтяной основе, потому что она является побочным продуктом того же процесса, который используется для производства нефти из сырой нефти.
Пенополиуретан в основном состоит из полиолов и диизоцианатов. Полиолы образуются в результате химической реакции с участием метилоксирана. Используемый диизоцианат обычно представляет собой толуолдиизоцианат или «TDI». Эти химические вещества звучат так, как будто вы хотели бы спать каждую ночь?
Обратите внимание:
— Метилоксиран и TDI считаются канцерогенами в штате Калифорния.
— Оба химиката считаются токсичными веществами Канадским агентством по охране окружающей среды.
— Доказано, что оба химиката вызывают опухоли молочной железы.
Эти вещества не остаются изолированными от вас. Пена со временем разлагается, и крошечные частицы становятся частью пыли в вашем доме. Вы можете неосознанно проглотить или вдохнуть их.
Тем не менее, CertiPUR содержит список критериев для пенопласта, который соответствует его стандартам и убеждает вас и меня в том, что пенополиуретан достаточно безопасен для использования в вашем доме.
Критерии не учитывают вышеуказанные опасности.
Вместо этого критерии состоят из следующих:
— «Сделано без разрушителей озона» (но производители в США не используют озоноразрушители)
— «Сделано без ртути, свинца или других тяжелых металлов (ни один из них обычно не используется для производства пена)
— «Сделано без антипиренов PBDE (но я слышал, что начальники пожарной охраны описывают полиуретановую пену как« твердый бензин »или« твердый ускоритель »)
-« Сделано без формальдегида »(формальдегид никогда не использовался в качестве сырья для пенопласта. )
— «Сделано без фталатов» ( CertiPUR запрещает только семь из двадцати девяти фталатов)
— «Низкий уровень выбросов ЛОС (« низкий »до CertiPUR означает.5 частей на миллион. GreenGuard Gold ограничивает содержание летучих органических соединений до 0,2 ppm)
Мы рекомендуем не вкладывать слишком много средств в сертификаты (с исключениями, указанными ниже), а лучше узнать, что именно находится в матрасе, а затем изучить эти материалы.
Это легче сказать, чем сделать с латексной пеной, так как есть много способов сделать латексную пену. Здесь — это . Хорошее сокращение для поиска: GOLS (Global Organic Latex Standard), независимая организация, которая сертифицирует органический латекс.Органический сертификат для тканей — GOTS, а другой заслуживающий внимания сертификат — «Oeko-Tex».
О матрасах из полиуретана и пены с эффектом памяти
Практически все матрасы для массового рынка содержат значительное количество полиуретана или пены с эффектом памяти, что делает эту статью отличным ресурсом, помогающим понять, что это за материалы.
Это подробная статья объемом примерно 2500 слов. По ссылкам ниже можно перейти непосредственно к различным подтемам.
Что такое пенополиуретан?
Пенополиуретан — самый распространенный материал обивки, который сегодня используется в матрасах, диванах, автокреслах. Он используется как во всех поролоновых, так и в пружинных / спиральных матрасах, так как почти вся обивочная пена, используемая поверх пружин, состоит из этого типа поролона, который используется во всех распространенных массовых матрасах.
Стандартный пенополиуретан обычно является источником наибольшего размягчения (низкая эластичность), потери опоры (низкой эластичности) матраса, а также значительного количества вдавливаний на теле; это особенно верно, когда речь идет о пенополиуретане более низкой плотности (0.8 ~ 1,8 фунта / фут 3 ), используемых в более мягких ортопедических матрасах, которые, как известно, имеют ограниченный срок службы. Наша цель не демонизировать этот материал, правда; удобные матрасы сегодня дешевле, чем когда-либо, и во многом это связано с повсеместным использованием пенополиуретана. Однако мы считаем, что эти материалы не следует широко использовать.
в любых более дорогих продуктах на рынке. В частности, если матрас не переворачивается или слои пенопласта съемные и заменяемые в модульной конструкции матраса, то и то и другое сегодня является редкостью.
Полиуретан — это полимерный материал, полученный при взаимодействии различных мономерных материалов; изоцианаты и полиолы получены из очищенной сырой нефти.
Пенополиуритан — это самый распространенный сегодня обивочный материал. Он содержится почти во всех матрасах, диванах, сиденьях в вашей машине, в изоляционной пене и многом другом. Основной химический ингредиент состоит из изоцианата (толуолдиизоцианат или
метилдифенилдиизоцианат является наиболее распространенным). Эти химические вещества составляют примерно две трети веса готовой пены.
Одна треть готовой массы пенопласта с эффектом памяти или пенополиуретана создается из полиолов . Это форма алкоголя, которая почти всегда полностью производится из нефтехимических продуктов. Некоторые полиолы содержат спирты на растительной основе (соя, клещевина, чайное дерево, алоэ и т. Д.) В очень небольшом количестве. Эти пены часто маркируются как натуральные, что, по нашему мнению, полностью вводит в заблуждение, поскольку подавляющее большинство готового продукта не является натуральным, и использование растительных полиолов в производстве пенополиуретана не приносит никакой пользы для здоровья.
Другой важной частью изготовления всей полиуретановой пены является вспенивающий агент . Это химическое вещество в виде газа, который вдувается в смесь, чтобы превратить ее в пену, по существу, аэрируя смесь. Для разных типов полиуретана и пен с эффектом памяти просто используются разные вспениватели. Некоторые пены вспучиваются водой, что является еще одним умным способом предположить, что пена каким-то образом является естественной. Это просто зеленая стирка. Процесс производства полиуретана, как правило, не такой сложный, как многие думают.Хотя существуют и другие методы изготовления «непрерывных» кусков пены на более дорогостоящем оборудовании, грубый однократный метод, показанный на видео ниже, позволяет производить пену того же качества.
Видео о производстве пенополиуретана
Что такое пена с эффектом памяти?
Проще говоря, пена с эффектом памяти — это пенополиуретан . По сути, в смеси участвуют разные первичные ингредиенты и разные вспенивающие агенты в процессе вспенивания.
Пена с эффектом памяти также может называться вязкоупругой пеной .
Пена с эффектом памяти — это усовершенствованный вариант стандартного полиуретана, поскольку он более прочен, а также обеспечивает умеренно улучшенный сброс давления и поддержку. Повышенная прочность не из-за «памяти», а из-за плотности материала. Типичная полиуретановая пена, используемая в матрасах, составляет от 0,8 до 1,8 фунта / фут 3 , в то время как большая часть пены с эффектом памяти составляет от 3,0 до 5,0 фунтов / фут 3 .
«Память» в пене с эффектом памяти фактически обусловлена «вязкоупругой» природой пены с эффектом памяти по сравнению с традиционной пенополиуретаном.Обе разновидности поролона постараются вернуть первоначальную форму. Пена с эффектом памяти и пенополиуретан со временем разрушаются. На самом деле есть убедительные доказательства того, что пена с эффектом памяти действительно должна быть более высокой плотности, чтобы соответствовать реальной прочности стандартной полиуретановой пены.
Разница в том, что пена с эффектом памяти обычно имеет немного более высокую плотность, чем обычные комфортные слои из пенопласта низкой плотности, поэтому в среднем они служат дольше. Матрас из высококачественной пены с эффектом памяти обычно обеспечивает оптимальную поддержку и комфорт в течение 6-8 лет по сравнению со средней продолжительностью жизни 3-5 лет для традиционных матрасов с разнообразными подушками.
Пена с эффектом памяти слишком низкая эластичность, чтобы считаться поддерживающим материалом, пена с эффектом памяти — это материал, снижающий комфорт / давление; Вот почему вы никогда не увидите матрас из пеноматериала с эффектом памяти, который был бы выполнен из пеноматериала с эффектом памяти сверху вниз. Обычно 2-5 дюймов пены с эффектом памяти используется поверх сердцевины из пенополиуретана.
что дает немного устойчивости и поддержки. Это нормально для использования сердцевины из пенопласта в недорогих матрасах, однако стандартная полиуретановая пена, используемая в сердцевине этих матрасов, довольно жесткая, неудобная или эластичная, для нее требуются более толстые слои пены с эффектом памяти.
Также довольно часто можно найти слои пены с эффектом памяти толщиной 0,5 или 1,0 дюйма.
в верхних частях матрасов типа спираль, однако подавляющее большинство этих матрасов все еще используют в конструкции значительное количество пенополиуретана низкой плотности, что приводит к тем же недостаткам.
Здесь, в TMASC, мы действительно верим в принцип эластичной кровати. Гораздо оптимальнее с точки зрения поддержки использовать более тонкие слои пены с эффектом памяти (3 дюйма или меньше) поверх более эластичного и поддерживающего сердечника, чем полиуретановая пена.Индивидуальные карманные пружины
или латексная пена отлично работают под верхними слоями пены с эффектом памяти. Эти поддерживающие системы более гибкие и удобные, чем стандартная полиуретановая пена, что позволяет использовать более тонкие слои пены с эффектом памяти, чтобы получить желаемый комфорт и необходимое снятие давления.
Это также имеет очень желательный эффект, заключающийся в поддержании надлежащей поддержки тела, находящегося ближе к более эластичному и поддерживающему основанию матраса.
Это также увеличивает воздухопроницаемость сердцевины матраса, а также увеличивает срок службы, поскольку эти сердцевины не будут
теряют упругость и поддерживают почти так же быстро, как и более дешевая сердцевина из пенополиуретана низкой плотности.В некоторых случаях наши матрасы из пены с эффектом памяти и карманные пружины зачастую дешевле и качественнее, чем стандартные матрасы из пены с эффектом памяти от известных брендов.
Срок службы является средним. На каждого человека, получившего 8 лет хорошей поддержки с помощью матраса из пены с эффектом памяти, будет столько же, сколько получат только 2 года. Ежедневно мы сталкиваемся с людьми, которые меняют свои наволочки или матрасы с обивкой из полиуретана / пены с эффектом памяти всего за 6 или 12 месяцев месяцев .
Что такое пена HR?
Пена HR или высокоэластичная пена была более распространена несколько десятилетий назад, но, как правило, ее трудно найти сейчас. Если вы знаете кого-то, кто когда-то владел удобным и долговечным матрасом из пеноматериала, который не был сделан из пены с эффектом памяти или латекса, скорее всего, это очень редко используемая пена HR.
Эти пены обычно характеризуются гораздо более высокой плотностью и эластичностью, чем стандартные пенополиуретаны, 2,5 фунта / фут 3 , как правило, минимум, а лучшие — обычно более 3.0 фунтов / фут 3 , который на самом деле может быть очень долговечным в качестве комфортного материала. Повышенная эластичность этой пены также делает ее более удобной и функциональной для использования в матрасе, чем стандартная полиуретановая пена. У нас есть доступ к этой высококачественной пене HR, и ее можно использовать по отличной цене.
Прочность пенополиуретана
Для упрощения: чем плотнее полиуретан или пена с эффектом памяти, тем прочнее он будет. Проблема с обычным пенополиуретаном состоит в том, что по мере увеличения плотности он может становиться жестким и твердым, что многим кажется неудобным.Это основная причина того, почему большинство пенополиуретанов высокой плотности относятся к разновидности пенопласта с эффектом памяти. Пена с эффектом памяти более склонна предлагать дополнительную гибкость и прощение при увеличении плотности.
Исключением из этого правила является редко используемая полиуретановая пена HR, которая состоит из немного других химикатов и может быть получена с более высокой плотностью, при этом оставаясь эластичной и поддерживающей. Мы используем эту специальную пену HR 3,4 фунта в верхней части матраса Tranquil.
Ограничения этого материала в отношении плотности приводят к тому, что подавляющее большинство матрасов и диванов изготавливаются из пеноматериала низкой плотности, чтобы обеспечить удобство использования этих продуктов.Проблема в том, что это наименее прочный способ обивки таких изделий. Оптимальная опора для матрасов и диванов с большим количеством пены низкой плотности часто измеряется месяцами, а не годами.
Легковоспламеняется ли пенополиуретан?
Умышленно или нет, но многие продавцы матрасов неправомерно сообщают своим клиентам, что матрасы не обрабатываются химическими антипиренами. Это просто неправда. Поскольку все формы пенополиуретана состоят из углеводородов, они исключительно горючие.
Таким образом, необходимы химические добавки, чтобы пена была менее горючей.
Формальдегид является наиболее распространенным химическим антипиреном, используемым в матрасах, содержащих полиуретан или пену с эффектом памяти. Это потому, что формальдегида много и он очень недорогой. Менее распространенные сегодня, чем это было даже всего 5 лет назад, PBDE (полибромированные дифениловые эфиры) также могут использоваться в качестве антипиренов в пенополиуретане; ПБДЭ сейчас менее распространены, чем антипирены на основе формальдегида, поскольку известно, что они биоаккумулируются в грудном молоке, крови и жировых тканях.Это серьезная проблема, поскольку ПБДЭ могут влиять на мозг и нервную систему в годы развития, а также нарушать гормональный баланс щитовидной железы и эстрогена у людей. Для любого пенополиуретана, который фактически производится в Северной Америке, PBDE теперь запрещены к использованию в производстве. Однако в некоторых продуктах из пенополиуретана, которые импортируются из других регионов, часто все еще используются ПБДЭ в качестве антипиренов.
Если у вас есть сомнения по поводу химических антипиренов, мы рекомендуем прочитать этикетку с законом на матрасе.Несмотря на то, что нет никаких конкретных требований для перечисления химикатов внутри матраса, к счастью, существует закон, требующий, чтобы готовые компоненты указывались на бирке. Таким образом, все, что нам нужно искать, это «пенополиуретан». Если этот материал указан на ярлыке закона, матрас содержит химические антипирены. Это действительно так, независимо от претензий со стороны розничных продавцов или производителей .
Существуют альтернативные способы соблюдения правил пожарной безопасности, такие как использование кевлара, борной кислоты, физиологических растворов и т. Д.В натуральных матрасах овечья шерсть используется во внешних стегальных слоях матраса, чтобы обеспечить естественный противопожарный барьер.
Подробнее о химических антипиренах
Пенополиуретан и пена с эффектом памяти чувствительны к влаге
Влага ускоряет разложение всех полиуретанов и пен с эффектом памяти.
Важно не допускать попадания влаги в этот материал и обеспечить возможность дышать в зоне вокруг материала и обеспечить надлежащую циркуляцию воздуха. В случае ухода за матрасом очень важно использовать натуральные материалы, такие как овечья шерсть.
Что такое пена с естественной памятью?
Есть две категории «натуральной пены с эффектом памяти»
Латекс с медленным откликом
Одна разновидность натуральной пены с эффектом памяти — это латексная пена с медленным откликом, агрессивно продаваемая как «натуральная». Эта медленно реагирующая латексная пена содержит дополнительные химические добавки, необходимые для подавления более медленной реакции «пены с эффектом памяти». Этот материал действительно содержит некоторые натуральные компоненты; однако он все еще содержит стирол и бутадиен.Эти два химиката являются летучими органическими соединениями (ЛОС), и поэтому мы считаем неуместным продавать эту пену как «пену с естественной памятью». Нужно просто прочитать список ингредиентов, чтобы убедиться, что эти два ЛОС присутствуют в этой «пене с естественной памятью».
Эта пена прошла независимые лабораторные испытания, показавшие, что готовый материал содержит около 3% биологических ингредиентов. Однако средний результат составляет +/- 3%, что указывает на то, что тестируемый материал состоит либо из 6% материала на натуральной основе, либо из всего лишь 0%.PDF отчета лаборатории
25 июля 2013 года Федеральная торговая комиссия США запретила трем компаниям рекламировать матрасы как не содержащие летучих органических соединений. Посмотреть отчет можно здесь.
Пена на растительной основе
Некоторые пенополиуретаны включают в химическую смесь растительный спирт. Этими источниками могут быть соевые бобы, фасоль, чайное дерево, алоэ и многие другие. Как мы уже упоминали ранее, важно помнить, что эти полиолы могут составлять лишь очень небольшой процент от конечного продукта.Несмотря на то, что они позиционируются как натуральные, мы считаем это неуместным. Компания Mattress & Sleep Company просто маркирует эти пеноматериалы как «пена на растительной основе», чтобы обозначить, что в продуктах, которые мы предлагаем с этим материалом, часть полиола заменена спиртом растительного происхождения.
Единственный действительно полностью натуральный пеноматериал, доступный сегодня, — это латекс натурального каучукового дерева.
О латексной пене
Издает ли пенополиуретан запах?
Да. Все разновидности пенополиуретана (включая пену с эффектом памяти) выделяют запах.Все пенополиуретаны на растительной основе (соя, клещевина, чайное дерево, алоэ и т. Д.) Обладают запахом, независимо от заявлений о продукте.
Этот запах обычно называют «выделением газа». Со временем запах исчезнет. Поскольку каждый человек индивидуален, чувствительность к выделению газа будет различной. Тем, кого это беспокоит, наличие сертификата третьей стороны CertiPUR-US может принести некоторое душевное спокойствие: матрасы, изготовленные только из пенопласта, сертифицированного этой компанией, как правило, имеют гораздо меньше запаха и не содержат каких-либо известных вредных выбросов.Большинство продуктов из пеноматериала, которые мы продаем, имеют этот ярлык, за некоторыми исключениями, но он указан на всех страницах наших продуктов, где это применимо.
По правде говоря, фактическое химическое выделение газов никогда не исчезнет полностью. Если вас беспокоит выделение газов, альтернативой является поролон из натурального каучукового латекса, который не содержит в значительной степени вредных химикатов.
Примечание: Натуральный латексный пеноматериал из каучукового дерева также имеет запах, хотя основное отличие состоит в том, что этот запах возникает естественным образом.Этот запах не является оскорбительным для подавляющего большинства наших клиентов и почти никогда не заметен, если вы не осматриваете резину без покрытия. Натуральный каучук не следует путать с синтетически смешанной латексной пеной, которая, хотя по некоторым измерениям может считаться «с низким содержанием ЛОС» до сих пор производится из различных нефтехимических источников. Ключевое соображение для людей с множественной химической чувствительностью (MCS) — избегать продуктов, которые выделяют высокие уровни ЛОС.
Спит ли пенополиуретан горячим?
Да.
Пенополиуретан (включая пену с эффектом памяти) в основном представляет собой пену с закрытыми порами. Это означает, что соседние ячейки отделены друг от друга стеной, что не позволяет большому потоку воздуха. Хотя некоторые пены с эффектом памяти утверждают, что они имеют открытые ячейки, уровень воздухопроницаемости в реальном мире минимален. Посмотрите видео ниже, в котором сравнивается латекс Vita Talalay, содержащийся в наших матрасах Berkeley Ergonomics, с самой популярной пеной с эффектом памяти на рынке.
Из-за отсутствия воздушного потока полиуретановая пена удерживает большое количество тепла.Когда матрас горячий, спящий больше потеет, нарушая глубокий сон. Лишь небольшое количество матрасов из пенополиуретана состоит из шерсти или других дышащих натуральных волокон, и в большинстве случаев эти натуральные волокна составляют 5-10% от общей смеси, а остальное — полиэстер. Технология охлаждающего геля может иметь небольшое значение, но абсолютно не решает этого недостатка воздухопроницаемости, решение — подходящая подстилка
Компания Mattress & Sleep Company предлагает широкий выбор постельных принадлежностей, предназначенных для облегчения температурных проблем с матрасами из пены с эффектом памяти.
В поролоновый матрас обычно добавляют натуральные волокна, чтобы улучшить поток воздуха. Решение номер один для этой проблемы — наматрасник St. Dormeir, мы рекомендуем его для любого матраса из пенополиуретана для максимальной воздухопроницаемости, отвода влаги и общего комфорта во время сна.
Когда мы спим слишком жарко, мы потеем. Решающее значение имеет то, как ваш матрас и постельное белье справятся с этой влажностью. Вот почему оптимальная среда для сна должна включать слои натуральных волокон животных, таких как овечья шерсть, шерсть альпаки, конский хвост или верблюжий волос.Эти натуральные волокна удерживают от 25 до 40% своего веса влаги, тогда как синтетические пены и волокна, такие как полиэстер, обычно могут поглощать только до 1% своего веса. Кроме того, научно доказано, что натуральные животные волокна регулируют температуру и поддерживают частоту сердечных сокращений.
Узнать больше о неаллергенной шерсти
Еще одним фактором, способствующим горячему сну, является то, что большинство магазинов по продаже матрасов убеждают своих клиентов покупать водонепроницаемые наматрасники.
Проблема здесь в том, что независимо от того, что говорится в маркетинговом сообщении, водонепроницаемая защита матраса не очень воздухопроницаема.В конечном итоге происходит то, что при минимальной циркуляции воздуха вы легко перегреваете, а затем ваше тело больше потеет, чтобы попытаться остыть. Этой влаге некуда деваться, так как вы прямо напротив водонепроницаемого слоя. Это приводит к ощущению липкости, которое сильно разрушает сон.
Водонепроницаемые наматрасники следует использовать только в случае крайней необходимости. В качестве здоровой альтернативы The Mattress & Sleep Company предлагает как коврик для лужи из шерсти Natura, так и подушку для лужи из органической шерсти Obasan, которые почти водонепроницаемы, но изготовлены только из чистой овечьей шерсти, которая по-прежнему регулирует температуру и влажность, обеспечивая отличную влажность. защита вашего матраса.
Возможно, самое главное, ваш наматрасник, простыни, пуховое одеяло и подушка играют такую же важную роль в температуре вашего сна, как и матрас.
Безопасность матрасов из вспененного уретана | Руководства по дому
Матрас из пены с эффектом памяти смягчает ваше тело во время сна, поэтому вы не чувствуете нагрузки на мышцы и суставы. Пенные матрасы удобны, но подходят не всем. Матрасы с эффектом памяти сделаны из синтетического вещества, полиуретана и смеси других химикатов, которые могут представлять опасность для здоровья некоторых людей.
Химические вещества в поролоновых матрасах
Пенополиуретан, основное вещество в постельных принадлежностях из вспененного материала с эффектом памяти, используется в матрасах с середины до конца 1960-х годов. По словам Мазер Джонс, полиуретан — это летучие органические соединения, или ЛОС, которые могут вызывать раздражение кожи и проблемы с дыханием. Полиуретан также используется в пенопласте и отделке полов. Агентство по охране окружающей среды отмечает, что этот тип продукта содержит неотвержденные диизоцианаты — химическое вещество, которое может быть токсичным при вдыхании.
Согласно EPA, полиуретановые матрасы содержат отвержденные или готовые диизоцианаты, которые не опасны для здоровья.
Прочие химические вещества
Антипирены также используются в поролоновых матрасах, что создает еще одну проблему. Комиссия по безопасности потребительских товаров требует, чтобы все новые матрасы, произведенные в США, выдерживали до 30 минут пламени. Когда-то производители матрасов использовали пентаБДЭ, тип полибромдифенилового эфира, для защиты постельного белья от огня. ПентаБДЭ был выведен из употребления в 2004 году, но теперь производители вместо него используют нераскрытые патентованные смеси антипиренов.Пенный матрас также содержит химические вещества хлористый метилен и формальдегид, которые являются потенциальными канцерогенами. По данным Национального института рака, кратковременное воздействие формальдегида может вызвать раздражение кожи, кашель, тошноту и жжение в глазах, горле и носу.
Выхлопные газы
Химикаты, используемые в поролоновых матрасах, не остаются на месте — они выделяют резкий запах, который у некоторых людей может вызывать тошноту.
Этот процесс называется отводом газа. Запах особенно заметен на новых матрасах.Пена с низкой плотностью не содержит столько химикатов, поэтому у нее будет менее раздражающий запах. После того, как вы принесете домой поролоновый матрас, распакуйте его упаковку и дайте ему проветриться в хорошо проветриваемом месте. Через несколько дней запах исчезнет.
Альтернативы поролоновым матрасам
Если вас беспокоит безопасность поролоновых матрасов, подумайте о покупке более естественной альтернативы. Матрасы, изготовленные из натуральных материалов, таких как хлопок, шерсть, латекс, бамбук и конопля, содержат мало или совсем не содержат опасных химикатов.Пеноматериалы для матрасов на соевой основе содержат меньше полиуретана. Некоторые компании вместо химических антипиренов используют шерсть — природный огнезащитный состав. Однако эти матрасы могут быть очень дорогими. И если вы не выберете матрас из органических материалов, постельное белье из растительных материалов может содержать остатки пестицидов.
Ссылки
Биография писателя
Мелисса Кинг начала писать в 2001 году. Три года она писала для своей местной газеты «Кольт», написав передовые статьи, новостные статьи, обзоры продуктов и развлекательные материалы.Она также является владельцем и оператором Howbert Freelance Writing. Кинг имеет степень бакалавра искусств в области коммуникаций Колледжа округа Таррант.
Полиуретановые пены — Справочник по химической экономике (CEH)
Опубликовано в ноябре 2019 г.
Мировое потребление пенополиуретана будет продолжать стабильно расти в течение 2018–24 годов; при этом расход жесткой пены увеличивается лишь немного быстрее, чем у эластичной пены.
Основными драйверами роста потребления гибкой пены является производство кроватей и мебели, например диванов и стульев, а также автомобильных сидений.Рост расхода жесткого пенопласта происходит преимущественно за счет утеплителя. Потребление изоляционных материалов будет продолжать расти, поскольку потребуются более строгие меры по повышению энергоэффективности.
Следующая диаграмма показывает потребление пенополиуретана по основным регионам:
Среди общего потребления пенополиуретана потребление гибких пен на 10–20% больше рынка жестких пен. На Китай и другие страны Азии в 2018 году приходится почти половина мирового потребления пенополиуретана.
Этот отчет дает прекрасное представление о мировом рынке пенополиуретанов с детальной разбивкой концов как гибких пенополиуретанов, так и жестких пенополиуретанов. Он был составлен на основе первичных отраслевых исследований и объединяет элементы других отчетов IHS Markit в «Справочнике по химической экономике» (CEH) и Программе обновлений по специальным химическим веществам (SCUP) для полиуретановых цепей, включая диизоцианаты и полиизоцианаты, полиэфирполиолы, полиэфирполиолы и полиуретановые эластомеры.
Для получения более подробной информации см. Приведенное ниже содержание.
Справочник IHS Markit по экономике химической промышленности — Полиуретановые пены — это исчерпывающее и надежное руководство для всех, кто ищет информацию об этой отрасли.
В этом последнем отчете представлена глобальная и региональная информация, в том числе
Ключевые преимущества
Справочник IHS Markit по химической экономике — Пенополиуретан был составлен на основе первичных интервью с ключевыми поставщиками, организациями и ведущими представителями из промышленности в сочетании с беспрецедентным доступом IHS Markit к аналитике рынка в восходящем и вторичном направлениях, экспертному анализу динамики отрасли, торговли и экономики.
Этот отчет может помочь вам:
- Определить тенденции и движущие силы, влияющие на рынки химической продукции
- Прогноз и план будущего спроса
- Понять влияние конкурирующих материалов
- Определить и оценить потенциальных клиентов и конкурентов
- Оценить производителей
- Отслеживание изменений цен и торговых движений
- Анализ влияния сырья, нормативных требований и других факторов на химическую прибыльность
Приготовление и определение характеристик жестких полиуретановых пен с различным содержанием поликарбоновых кислот на основе лигнина
Лигнин был модифицирован путем окисления для получения производные лигнина поликарбоновые кислоты (LPCA).
LPCA могут быть введены в жесткие пенополиуретаны (RPUF) через 1,4-диоксан. Наблюдались степень расширения и прочность на сжатие RPUF. Когда загрузка LPCA составляла 0,67 мас.% (В расчете на полиол), прочность на сжатие RPUF была самой высокой и была примерно на 59,2% выше, чем у пустого RPUF. Предполагалось, что усиливающий механизм LPCA заключается в том, что взаимодействия между LPCA и RPUF увеличивают прочность клеточных стенок. Когда загрузка LPCA составляла менее 0,33 мас.%, Степень расширения RPUF несколько увеличивалась.LPCA не повлияли на водостойкость RPUF, что позволяет предположить, что RPUF с LPCA можно использовать во влажной среде. Кроме того, расширилось применение продуктов окислительной модификации лигнина.
1. Введение
Жесткий пенополиуретан (ППУФ) — широко используемый конструкционный материал. Благодаря своим выдающимся теплоизоляционным характеристикам, низкой плотности и высоким механическим свойствам он может использоваться в качестве теплоизоляционного материала, заливочного материала, материала несущей конструкции и т.
Д.Он был произведен в большом количестве и применяется во многих сферах, таких как строительство, холодильники и автомобилестроение [1–3]. Обычно пенополиуретаны производятся из материалов, получаемых из нефти, но в целом их трудно перерабатывать, что вызывает серьезные экологические проблемы. В последние годы рост цен на нефть и проблемы устойчивого развития напоминают людям о необходимости сосредоточить внимание на материалах, полученных из биомассы. Чтобы уменьшить использование ископаемых ресурсов, в пенополиуретаны были введены многие виды возобновляемых источников [4, 5].Например, полиолы на биологической основе часто использовались в синтезе пенополиуретанов, чтобы сократить использование полиолов на основе нефти [6, 7].
Лигнин, важный и обильный биоресурс в природе, является единственным природным полимером с ароматической структурой [8]. Лигнин обычно выбрасывают вместе с отработанным щелоком варки целлюлозы или сжигают с топливом из биомассы, что приводит к неэффективной трате ресурсов и серьезным проблемам загрязнения окружающей среды.
Чтобы предотвратить отходы и нецелесообразное использование, лигнин находится в стадии растущих исследований и исследований [9].Посредством различных процессов выделения исходный лигнин может быть преобразован в различные типы, такие как крафт-лигнин, лигносульфонат, органосольвенный лигнин и лигнин парового взрыва [10]. С несколькими функциональными группами, такими как карбоксил, метоксил и гидроксил [11], лигнин может быть химически модифицирован различными методами, такими как гидроксиметилирование, реакция Манниха, алкилирование и окисление [12, 13]. Следовательно, лигнин может использоваться для получения полиолов на биологической основе и служить в качестве замены полиола в RPUF, что может увеличить разлагаемость RPUF [14].В качестве метода модификации лигнина окисление также является перспективным способом получения ценных продуктов. Многие реагенты, такие как нитробензол, перекись водорода, оксиды металлов и лакказа, были использованы для окисления лигнина, и были найдены соответствующие применения [9, 15, 16].
Например, растворы окисленного лигнина могут быть использованы в качестве готового пластификатора бетона [17]. Использование продуктов окисления лигнина способствует развитию более ценных применений лигнина [18].
В данной работе поликарбоновые кислоты на основе лигнина (LPCA), продукты окисления лигнина, были введены в RPUF.Раствор NaOCl, окислитель, который можно использовать в мягких условиях в лабораториях, был выбран для проведения окислительной модификации лигнина парового взрыва с целью получения LPCA. Наблюдалось изменение степени расширения и компрессионных свойств RPUF при различных нагрузках LPCA. Кроме того, была исследована водостойкость ППУП.
2. Материалы и методы
2.1. Материалы
Лигнин парового взрыва был подарен компанией Jilin KAIYU Biomass Development and Utilization Co.Ltd. Метилендифенилдиизоцианат (MDI) (номер модели: PM-200) был предоставлен Jining Baichuan Chemical Co. Ltd. Полиол простого полиэфира (номер модели: DV-125) был получен от Shandong Bluestar Dongda Co.
Ltd. Поверхностно-активное вещество на основе силикона. (номер модели: AK-158) был поставлен Jining Hengtai Chemical Co. Ltd. Все остальные химические реагенты были закуплены в Китае и имели аналитическую чистоту. Концентрация раствора NaOCl была откалибрована в соответствии с национальным стандартом Китая GB 19106-2003.
2.2. Приготовление LPCAs
5,00 г лигнина парового взрыва и 150 мл дистиллированной воды помещали в трехгорлую круглодонную колбу на 500 мл. Смесь в колбе нагревали до 30 ° C на водяной бане и механически перемешивали. Затем добавляли раствор NaOCl в соотношении () 12 ммоль · г -1 за 10 мин. Общее время перемешивания 30 мин. После этого добавляли 6 моль · л -1 HCl для достижения pH 2 (с использованием тест-полосок pH в диапазоне от 1 до 14). Осадок центрифугировали, один раз промывали дистиллированной водой, сушили при 80 ° C в течение 24 ч и измельчали для получения LPCA.Чтобы сравнить эффект окислительной модификации, некоторое количество лигнина, осажденного кислотой, было приготовлено из лигнина парового взрыва.
2.3. Синтез RPUF
Чтобы ввести LPCA в RPUF, 1,4-диоксан (далее для краткости называемый «диоксан») был использован для растворения LPCA, что могло предотвратить превращение LPCA в жесткие частицы и помочь LPCA изменить RPUF на молекулярный уровень. Сначала в пробирку добавляли 0,02 г LPCA, а затем последовательно добавляли 0,70 г диоксана и 0,17 г дистиллированной воды для приготовления раствора LPCA (0.70 г диоксана и 0,17 г воды составили 0,80 мл 80% () водного раствора диоксана). Во-вторых, 15,00 г простого полиэфирполиола, 0,08 г дилаурата дибутилолова (DBTDL), 0,40 г поверхностно-активного вещества, 0,58 г дистиллированной воды и раствор LPCA, приготовленный ранее, помещали в химический стакан на 100 мл для приготовления раствора А RPUF. Раствор А перемешивали магнитной мешалкой в течение 10 мин, а затем его переносили в цилиндрическую форму, которая использовалась для процесса вспенивания. Затем в форму добавляли 24,00 г MDI (раствор B). Смесь в форме механически перемешивалась в течение 30 с, а затем вспенивалась в свободном пространстве с образованием ППУФ.
Кроме того, была синтезирована холостая масса RPUF, в которую не добавлялись ни LPCA, ни диоксан.
Загрузка LPCA в RPUF выражается как массовое отношение LPCA к полиолу, т.е. Для простоты выражения каждому RPUF присваивается метка. Этикетка RPUF, количество LPCA и загрузка LPCA показаны в таблице 1.
| ||||||||||||||||||||||||||
2.4. Характеристика LPCAs
Содержание карбоксила определяли титрованием [19].200 мг LPCA и 20 мл 0,4 моль · л раствора ацетата кальция -1 смешивали в круглодонной колбе на 100 мл.
Смесь нагревали при 85 ° C в течение 30 мин. Затем его охлаждали до комнатной температуры и фильтровали. Фильтрат переносили в мерную колбу на 50 мл и разбавляли дистиллированной водой до градуировки. 20 мл дистиллированной воды и 10 мл раствора в мерной колбе добавляли в коническую колбу на 250 мл. При титровании использовали раствор 0,05 моль · л -1 NaOH с фенолфталеином в качестве индикатора.Тем временем был проведен холостой тест, в котором образец не использовался. Содержание карбоксила рассчитывали по следующей формуле:
где и — объем стандартного раствора NaOH, который потребляли LPCA и холостой эксперимент, соответственно, представлял собой концентрацию стандартного раствора NaOH, — это масса LPCA в круглодонной колбе, 5 — коэффициент пересчета, т. е. 50 мл. / 10 мл, а 45,018 — молярная масса карбоксила.
Молекулярную массу лигнина определяли с помощью гель-проникающей хроматографии (GPC) с использованием Agilent PL-GPC 220.Температура колонки 70 ° C. Тип колонки — PLgel.
Растворителем лигнина был ДМФА ( N , N -диметилформамид, хроматографически чистый). Стандарт полимера, использованный для калибровки, — ПС (полистирол). Диапазон калибровки составлял от 1000 до 10 6 . Для анализа использовалась программа Cirrus GPC версии 3.3.
2,5. Характеристика RPUF
Степень расширения RPUF — это объем RPUF, деленный на номинальный начальный объем холостого RPUF.Объем RPUF представлял собой объем пролитой воды, когда RPUF помещали в химический стакан на 3000 мл. Номинальный начальный объем холостого RPUF представлял собой сумму объема простого полиэфирполиола, DBTDL, поверхностно-активного вещества, дистиллированной воды и MDI, и в результате сумма составляла приблизительно 34,22 мл. Для каждого RPUF объем измеряли не менее 5 раз для расчета среднего значения и стандартного отклонения степени расширения.
Степень сжатия RPUF была охарактеризована с помощью управляемой микрокомпьютером электронной универсальной испытательной машины (Jinan Liangong Testing Technology Co.
Ltd., CMT-20) со скоростью сжатия 2 мм · мин -1 в соответствии с национальным стандартом Китая GB / T 8813-2008. Для каждого RPUF из него вырезали не менее 5 кубиков с примерными размерами, которые использовали для расчета среднего значения и стандартного отклонения.
Тест на водонепроницаемость проводился при комнатной температуре. Образец примерного размера был вырезан из каждого RPUF. Затем образцы помещали в дистиллированную воду на 12 ч. После этого образцы вынимали и протирали фильтровальной бумагой, а затем измеряли конечный вес образцов.Процент изменения веса вычислялся согласно следующему: где — начальный вес образца и — конечный вес образца.
3. Результаты и обсуждение
3.1. Результаты характеризации лигнина
Содержание карбоксила, среднечисловая молекулярная масса () и средневесовая молекулярная масса () лигнина, осажденного кислотой, и LPCA показаны в таблице 2. После окисления лигнина раствором NaOCl содержание карбоксила увеличилась, а молекулярная масса уменьшилась, что указывает на успешное получение LPCA.
| |||||||||||||||
3.2. Влияние LPCA на степень расширения и морфологию RPUF
В таблице 3 показано влияние LPCA на степень расширения RPUF.При увеличении загрузки LPCA степень расширения сначала немного увеличилась, а затем уменьшилась. Поскольку диоксан использовался в качестве растворителя LPCA, когда диоксан был добавлен к раствору A, вязкость раствора A снижалась, так что степень расширения RPUF увеличивалась, когда загрузка LPCA была относительно небольшой. Когда загрузка LPCA составляла более 0,53 мас.%, Степень расширения RPUF была меньше, чем у холостого RPUF (F0), указывая на то, что LPCA препятствовали процессу вспенивания RPUF, когда загрузка LPCA была относительно большой.
Когда загрузка LPCA составляла от 0,53 мас.% До 0,67 мас.%, Степень расширения RPUF (например, F3 и F4) могла быть близка к пустой RPUF (F0), в то время как прочность на сжатие явно увеличивалась. В частности, когда загрузка LPCA составляла 0,67 мас.%, Прочность на сжатие RPUF была самой высокой и была примерно на 59,2% выше, чем F0. Для сравнения, прочность на сжатие пенополиуретана на биологической основе с содержанием лигнина 10 мас.% (В расчете на смесь ПЭГ / глицерин) была примерно на 65,8% выше, чем у пустого пенопласта [20].Таким образом, хотя загрузка LPCA была намного меньше, чем 10 мас.%, Возрастающая степень прочности на сжатие RPUF была аналогична приведенному выше примеру, что является основным моментом в этом исследовании. Поскольку LPCA растворялись в 80% () растворе диоксан-вода, сегменты LPCA могли полностью растягиваться в растворе, что способствовало формированию взаимодействий между LPCA и RPUF через силы Ван-дер-Ваальса. LPCA имеют относительно высокое содержание карбоксила, что увеличивает их полярность и помогает взаимодействовать с жесткими и мягкими сегментами RPUF через водородные связи.
Благодаря взаимодействию с RPUF, LPCA могут увеличивать прочность клеточных стенок, а затем увеличивать прочность на сжатие RPUF. Следовательно, механизм усиления LPCA на RPUF аналогичен механизму усиления LPCA на полиуретановых эластомерах на водной основе [21], и LPCA могут играть положительную роль модификации на RPUF.
, F1 и F2) больше F0. Когда загрузка LPCA составляла 0,13 мас.%, Степень расширения RPUF была максимальной и была примерно на 5,7% выше, чем F0. Подразумевается, что если прочность на сжатие соответствует определенному требованию и объем заполнения такой же, более высокий коэффициент расширения помогает сэкономить материалы, полученные из нефти, из RPUF и снизить стоимость RPUF. Например, китайский национальный стандарт GB / T 26689-2011 Жесткий полиуретановый ячеистый пластик, используемый в холодильниках и морозильных камерах , требует прочности на сжатие пен типа II, которая должна быть не менее 110 кПа.На рисунке 2 прочность на сжатие всех RPUF была выше 110 кПа, что соответствовало требованиям стандарта.
Затем вода из каждого стакана была удалена, и состояние показано на рисунке 3 (c). Процент изменения веса RPUF при различных нагрузках LPCA показан в таблице 5.На Рисунке 3 (b) можно заметить, что после погружения RPUF в воду практически не растворялось вещество из RPUF, и ячейки пены RPUF не разрушались, что указывает на то, что внешний вид RPUF сохранялся почти таким же после контакта с вода долго. Кроме того, после того, как LPCA были введены в RPUF, процент изменения веса RPUF увеличился в разной степени. Поскольку LPCA имели относительно высокое содержание карбоксила, LPCA увеличивали количество полярных групп клеточных стенок RPUF, которые могли адсорбировать больше воды.В заключение следует отметить, что LPCA не повлияли на водостойкость RPUF, что позволяет предположить, что RPUF с LPCA можно использовать во влажной среде.
%
В то время как для нанесения пены, контактирующей с раствором на основе жидкости, обычно используется пенополиуретан на основе простого полиэфира.
