Asennusvaahto

Asennusvaahto [ 1 ]  - polyuretaanivaahtotiiviste . Koti- ja ammattikäytön kannalta polyuretaanivaahto on kotitalouskemian tuote aerosolipakkauksissa. Vaahto koostuu kahdesta pääkomponentista - metyleenidifenyylidi-isosyanaatista (MDI) ja polyoleista . Vaahdon valmistuksessa käytetään erilaisia ​​​​apuaineita: katalyyttejä, vaahdotusaineita, stabilointiaineita jne.

Kuvaus

Yleisesti käytetyt termit kuvaamaan vaahtoa:

• Esipolymeeri  on tuote, joka muodostuu polyalkoholien hydroksyylipäiden ja MDI:n isosyanaattiryhmien yhdistelmän kemiallisesta reaktiosta, joka tapahtui pallon sisällä.
• Ponneaine ( englanniksi ponnekaasu - ponnekaasu): - kaasujen seos sylinterissä, osittain kaasufaasissa, osittain nesteytettynä, osittain liuenneena esipolymeeriin. Ponneaineella on kaksi päätehtävää: esipolymeerin työntäminen ulos ilmapallosta ja vaahtokuplien muodostaminen.

Vaahdon ominaisuudet:

• Vaahdon tuotantomäärää kuvaa yhdestä sylinteristä vapautuvan aineen määrä ja sen vaahtoutuminen litroina mitattuna; vaahdon määrä riippuu suuresti ulkoisista olosuhteista, kuten säiliön ja ympäristön lämpötilasta, kosteudesta, tuulesta;
• Adheesio määrittää, kuinka lujasti vaahto on sidottu kantajaan (substraattiin); yleensä vaahto tarttuu erinomaisesti useimpiin rakennusmateriaaleihin ( betoni , tiili , puu , PVC jne.), mutta ei jään, teflonin , polyeteenin , silikonin , öljyisten pintojen kanssa;
• Vaahdotus ( englanniksi foaming - foaming)  - prosessi, jossa esipolymeerin massa keitetään, kun se poistuu sylinteristä, ja sitä seuraava muodon kiinnittäminen vaahdotettuun muotoon. Sylinterin sisällä on vaahtoamiseen asti nestettä, joka on esipolymeeriä, johon on liuennut kaasuseos (ponneaine). Koska aineilla, joista ponneaine valmistetaan, on matala kiehumispiste ja riittävän korkea kyllästyshöyrynpaine vaahdon käyttöolosuhteissa, ilmapallon paine on paljon korkeampi kuin ilmakehän paine ja ne kiehuvat . poistuessaan ilmapallosta ja muodosta kuplia. Siten ilmapallossa oleva neste muuttuu vaahdoksi johtuen esipolymeeriin liuenneen ponneaineen kiehumisesta. Teoreettisesti muodostuneen vaahdon tilavuus on suunnilleen sama kuin ponneaineen kokonaistilavuus kaasumaisessa tilassa. Muodostuneiden nestekuplien kiinnittyminen johtuu siitä, että ilmapalloon lisätään myös pinta -aktiivisia aineita (yleensä silikoneja), jotka pintajännitystä vähentämällä pitävät syntyvien kuplien muodon. Jos niitä ei ole tarpeeksi tai niiden tasapaino on valittu väärin, kuplat "romahtavat" - ne yhdistyvät suuremmiksi, joskus nousevat pintaan. Tämän prosessin seurauksena voi olla suurten onteloiden muodostuminen vaahtoon ja/tai sen kutistuminen. Lisäksi vaahtoon on lisätty erityisiä huokosia avaavia aineita, myös silikoniryhmästä, jotka "avaavat" kuplien kalvot, jolloin sisällä olevat kaasut pääsevät liikkumaan vapaasti muodostuneen vaahtomassan rungon läpi. Liikkuessaan näitä "kanavia" pitkin vaahdosta poistuu luonnollisesti ylimääräinen ponneaine, samoin kuin ylimääräinen hiilidioksidi, joka muodostuu MDI:n isosyanaattiryhmien reaktiosta ilman kosteuden kanssa. Tämän seurauksena vaahto on avaruudellinen rakenne, jossa on oikea tasapaino avointen ja suljettujen solujen (kuplien) välillä. Ylimäärä avoimia tai suljettuja soluja vaikuttaa haitallisesti vaahdon ominaisuuksiin. Esimerkki vaahdosta, jossa on 100% avoimia soluja, on vaahtokumi - tällainen vaahto ei pidä rakennetta ja pystyy keräämään kosteutta. Jos vaahdossa on liikaa suljettuja soluja, tämä vaahto sisältää ylimääräisiä kaasuja, jotka myös vaikuttavat haitallisesti sen ominaisuuksiin.
• Laajentuminen on luonnollinen prosessi, jossa vaahtomassan tilavuus kasvaa  vaahdottamisen päätyttyä. Kun esipolymeeri on poistunut tölkistä ja joutunut kosketuksiin ilman tai pintakosteuden kanssa, polymeroituminen alkaa. Se etenee muodostamalla "siltoja" johtuen esipolymeerin ja MDI:n vapaiden isosyanaattiryhmien reaktiosta vesimolekyylien kanssa. Samalla vapautuu hiilidioksidia . Vaahto imee kosteutta ja muodostuu polyuretaanisidoksia (siksi polyuretaanivaahtoa kutsutaan myös polyuretaanivaahdoksi). Koska hiilidioksidilla on ylimääräinen osapaine verrattuna ilmakehän ilmaan, se joko poistuu avoimien huokosten kautta tai alkaa laajentaa vaahtoa sisältä. Prosessi jatkuu polymerointiprosessin loppuun asti. Vaahdon laajenemisprosessi on luonnollinen seuraus meneillään olevasta kemiallisesta polymerointireaktiosta, ja sitä on täysin mahdotonta välttää, koska tätä varten olisi tarpeen varmistaa vaahtorakenteen 100 % avoimet solut, mutta silloin saamme tuotteen, jolla on täysin erilaiset ominaisuudet ja toinen sivuvaikutus - kutistuminen. Valmistajan tehtävänä on vähentää laajenemisvaikutusta. Laajentumisen positiivinen puoli puolestaan ​​on, että kokoonpanosauma voidaan täyttää epätäydellisesti, mikä lisää sylinterin kapasiteettia, ja mikä tärkeintä, vaahto on siten itsetiivistynyt asennussaumassa ja tarjoaa samalla luotettavan kiinnityksen ja tarvittavan vaimennuksen. ominaisuuksia. Liiallinen laajeneminen on huono asia, koska se voi edetä hallitsemattomasti.
• Jälkilaajeneminen tai toissijainen laajeneminen on vaahdon  negatiivinen ominaisuus muuttaa sen avaruudellista stabiilisuutta ulkokerroksen polymerointiprosessin päätyttyä. Laadukas polyuretaanivaahto, jossa polymerointiprosessi on valmis, on täysin inertti fyysinen kappale, joka ei pysty spontaanisti muuttamaan tilavuuttaan. FEICA:n (Association of European Foam Manufacturers) standardi määrää vaahdon tilastabiilisuuden mittaamisen polymerointiprosessin päätyttyä, kun vaahdon luonnollinen kasvu on pysähtynyt [2] . Kaksi negatiivista vaikutusta on mahdollista - kutistuminen tai laajeneminen. Kutistuminen voi johtua riittämättömästä vaahdon tiheydestä, joka johtuu ylimääräisestä painolastista ja/tai ylimääräisistä avoimista soluista. Myöhempi tilavuuden lisäys on mahdollista ympäristön lämpötilan nousun vaikutuksesta, jos vaahdossa havaitaan ylimäärä suljettuja soluja, joihin ponneaine on "sidottu". Jos valmistaja käyttää "ympäristöystävällisiä" kaasuja, joilla on alhainen kyllästyshöyrynpaine vaahdon käyttöolosuhteissa, tätä vaikutusta ei yleensä ole. Tilavakauden muutokseen voivat vaikuttaa myös väärästä asennuksesta johtuvat ulkoiset tekijät: ulkoisen fysikaalisen vaikutuksen aiheuttamat vauriot kypsymättömälle vaahdolle, valmiin vaahdon käsittely huonolaatuisilla materiaaleilla (esim. heikkolaatuinen suojatiiviste voi muuttaa muotoaan ja siirtää tämä muodonmuutos vaahtoon), vaahdon levittäminen puhdistamattomalle pinnalle pölystä ja lialta, sauman riittämätön kostuminen kuumassa tai päinvastoin pakkaskuivassa säässä, lisääntynyt fyysinen rasitus ikkunarakenteeseen, huonolaatuisen profiilin käyttö ikkunoiden valmistajalta jne.
• Viskositeetti  - vaahdon käytön tulos riippuu suurelta osin työaineen viskositeetin (konsistenssi) stabiilisuudesta; kun sylinterin lämpötila laskee alle +5 ˚C tai nousee yli +30 ˚C, sylinterin työaine alkaa menettää vaadittua konsistenssia, mikä vaikuttaa haitallisesti saatuihin tuloksiin;

Sitä käytetään ikkuna- ja ovilohkojen sekä muiden rakenteiden asennukseen ja tiivistämiseen, jakeluverkon eristämiseen, saumojen ja halkeamien tiivistämiseen, erilaisten aukkojen täyttöön.

Laji

Asennusvaahto on jaettu:

• Koostumuksessa:
  • yksikomponenttinen;
  • kaksikomponenttinen;
• Käyttölämpötila:
  • kesä;
  • talvi;
  • kaikki sää;
• Sylinteristä vapautumismenetelmän mukaan:
  • ammattilainen (pistooli);
  • kotitalous (putkisovittimella);
• Syttyvyysluokka:
  • B1 (palontorjunta);
  • B2 (itsesammuva);
  • B3 (palava).

On olemassa talviasennusvaahtoa , se eroaa merkittävästi kemialliselta koostumukseltaan kesävaahdosta ja sitä voidaan käyttää asennukseen ja tiivistykseen paitsi korkeissa, myös matalissa ympäristön lämpötiloissa. Alhaisissa lämpötiloissa (jopa -10 °C ) ja joillakin valmistajilla jopa -20 °C:seen asti syntyvän vaahdon laatu ja sylinteristä poistuminen säilyvät . Sylinterin lämpötila ei kuitenkaan saa silti olla alle nollan (parempi vähintään +10 °C), pintaa ei saa peittää jäällä , huurreella tai lumella .

Joka sään polyuretaanivaahto toimii laajemmalla lämpötila-alueella (joillekin valmistajille -10 °C - +40 °C ).

Vaahdon ominaisuudet:

• kokoonpano (kiinnittää, yhdistää erillisiä rakenteen osia),
• äänieristetty,
• lämpöä eristävä,
• tiivistys.

Kovettunut vaahto on yleensä vaaleankeltaista. Avoimessa auringonvalossa vaahto tummuu hetken kuluttua (hajoaa ultraviolettisäteiden vaikutuksesta) ja muuttuu hauraaksi, joten vaahdolla täytetyt paikat tulee peittää erityisillä teipillä, akryylitiivisteellä tai ainakin maalata.

Julkaisulomake

Polyuretaanivaahtoa myydään sylintereissä, jotka sisältävät nestemäistä esipolymeeriä, pehmittimiä , pinta -aktiivisia aineita ja ponneainetta (ponneainetta). Kun sisältö poistuu sylinteristä, ilmasta ja alustasta (betoni, puu jne.) tulevan kosteuden vaikutuksesta tapahtuu polymerointireaktio - vaahto jähmettyy. Lopulta muodostuu melko jäykkä polyuretaanivaahto.

Polyuretaanivaahtosylintereitä valmistetaan:

1) muovisuulake-liipaisulla ja putkella, soveltuu käytettäväksi ilman lisätyökaluja (kotitalouspolyuretaanivaahto);

2) pistoolin venttiilillä. Pistoleissa on pääsääntöisesti mahdollista säätää vaahdon ulostulon nopeutta (ammattimainen polyuretaanivaahto).

Ensimmäisen tyyppisiä sylintereitä voidaan käyttää useita kertoja, jos putkeen puhalletaan ponnekaasua, kun sylinteri on venttiilin yläasennossa.

Aseessa, kun suutin on kiinni, vaahto ei jähmety. Työn päätyttyä, kun vaahto ei ole kovettunut ja jos pistoolia ei käytetä pitkään aikaan, se tulee pestä vaahtopuhdistusaineella. Säännöllisen käytön yhteydessä on suositeltavaa jättää pistooli sylinterille. Jos vaahto on kovettunut, voit puhdistaa sen pinnat joko mekaanisesti tai käyttää kovettuneen asennusvaahdon puhdistusainetta.

Ammattimainen polyuretaanivaahto Venäjällä on yleensä merkitty joillakin numeroilla (esimerkiksi 50, 65, 70), jotka kuvaavat vaahdon tuotantoa sylinteristä. Reseptien analyysi osoitti, että nämä luvut vastaavat normaaliolosuhteissa sylinteriin pumpattujen nesteytettyjen kaasujen määrää.

Todellisuudessa kovettuneen vaahdon tilavuus voi vaihdella useista syistä:

• kaasujen tilavuus riippuu voimakkaasti lämpötilasta;
• vaahtopolymerointi etenee hiilidioksidin vapautuessa, mikä myös luo lisätilavuutta;
• vaahdossa merkittävä osa soluista on avoimia, mikä mahdollistaa osan kaasuista poistumisen vaahtotilavuudesta;
• riippuen formulaatiosta ja levitystekniikasta, osa vaahdotusprosessin kaasuista ei pääse vaahdon tilavuuteen jne.

Tämän seurauksena on seuraava tosiasia: tämän merkinnän avulla voit navigoida vaahdon määrässä samassa koostumuksessa ja samoissa käyttöolosuhteissa (lämpötila, kosteus, pistooli, lähtönopeus jne.), mutta näiden olosuhteiden muutokset voi vaikuttaa eri valmistajien vaahtoon eri tavoin, ja loppujen lopuksi muiden asioiden pysyessä samana voi käydä niin, että pienemmän ilmoitetun saanton omaava vaahto antaa paremman tuloksen todellisessa tilavuudessa.

Foam Cleaner koostuu asetonista (dimetyyliketonista), metyylietyyliketonista ja/tai dimetyylieetteristä , ja sitä on saatavana aerosolitölkkeinä, joissa on sama pistoolin venttiili kuin vaahtopurkkeissa.

Historia

Polyuretaaniasennusvaahdon keksimisen mestaruus kuuluu Otto Bayerille vuonna 1947 [3] . Aluksi polyuretaaneja käytettiin eristyslevyinä. Aerosoloitua polyuretaanivaahtoa (PUR) alettiin valmistaa 1970-luvulla. Ensimmäisen sylinterin valmisti Royal Chemical Industry (Englanti). Vaahtoa alettiin käyttää rakentamisessa 1980-luvun alussa Ruotsissa.

Muistiinpanot

1. ↑ Kiinnitysvaahto  // Suuri venäläinen tietosanakirja  : [35 osana]  / ch. toim. Yu. S. Osipov . - M .  : Suuri venäläinen tietosanakirja, 2004-2017.
2. ↑ TM-1002:2014 v4 . Vaahdon tiheyden määritys saumassa OCF1-säiliövaahdon liitossaadon laskemiseksi  (eng.) (pdf) . FEICA 4 . Bryssel: Euroopan liima- ja tiivisteteollisuuden liitto (8. toukokuuta 2017) .  - FEICA - Testimenetelmä. Haettu: 26.3.2022.
3. ↑ Otto Bayer. Das Di-Isocyanat-Polyadditionsverfahren (Polyurethane)  (saksa)  // Angewandte Chemie: Journal. – Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 1947. - Bd. 59 , ei. 9 . - S. 257-272 . - doi : 10.1002/ange.19470590901 .

Linkit

• Asennusvaahto. Kotitalous- ja ammattivaahdon ominaisuudet