Monteringsskum

Monteringsskum [1] - polyurethanskum fugemasse . Fra synspunktet til indenlandsk og professionel brug er polyurethanskum et husholdningskemisk produkt i aerosolemballage. Skummet består af 2 hovedkomponenter - Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) og polyoler . Ved fremstilling af skum anvendes forskellige hjælpemidler: katalysatorer, blæsemiddel, stabilisatorer mv.

Beskrivelse

Udtryk, der almindeligvis bruges til at beskrive skum:

En præpolymer er et produkt dannet på grund af den kemiske reaktion af kombinationen af hydroxyl-enderne af polyalkoholer og isocyanatgrupperne i MDI, som forekom inde i ballonen.
Drivmiddel (fra engelsk propellant - propellant gas): - en blanding af gasser i cylinderen, dels i gasfasen, dels flydende, dels opløst i præpolymeren. Drivmidlet har to hovedfunktioner: at skubbe præpolymeren ud af ballonen og generere skumbobler.

Skum egenskaber:

Volumenet af skumproduktion er kendetegnet ved mængden af stof, der frigives fra en cylinder, og dens skumdannelse, målt i liter; mængden af skumproduktion er meget afhængig af eksterne forhold, såsom beholderens temperatur og miljøet, fugtighed, vind;
Vedhæftning bestemmer, hvor fast skummet bindes til bæreren (substratet); normalt skum har fremragende vedhæftning til de fleste byggematerialer ( beton , mursten , træ , PVC , osv.), men ikke til is, teflon , polyethylen , silikone , olieagtige overflader;
Skumdannelse ( engelsk foaming - foaming) - processen med at koge massen af præpolymeren op, når den forlader cylinderen og den efterfølgende fiksering af den resulterende form i en opskummet form. Inde i cylinderen, indtil skum, er der en væske, som er en præpolymer med en blanding af gasser (drivmiddel) opløst i den. På grund af det faktum, at de stoffer, som drivmidlet er lavet af, har et lavt kogepunkt og et tilstrækkeligt højt mætningsdamptryk under de forhold, hvor skummet anvendes, er trykket i ballonen meget højere end atmosfærisk tryk, og de koger når du forlader ballonen og danner bobler. Væsken i ballonen bliver således til skum på grund af kogningen af drivmidlet opløst i præpolymeren. Teoretisk set er volumenet af dannet skum omtrent lig med det samlede volumen af drivmidlet i gasformig tilstand. Fikseringen af de dannede væskebobler sker på grund af det faktum, at der også tilsættes overfladeaktive stoffer (normalt silikoner) til ballonen, som ved at reducere overfladespændingen holder formen af de resulterende bobler. Hvis der ikke er nok af dem, eller deres balance er valgt forkert, "falder boblerne sammen" - de kombineres til større, nogle gange kommer de til overfladen. Resultatet af denne proces kan være dannelsen af store hulrum i skummet og/eller dets krympning. Desuden tilsættes specielle poreåbnende stoffer til skummet, også fra gruppen af silikoner, som "åbner" boblernes membraner, så gasserne indeni kan bevæge sig frit gennem kroppen af den dannede skummasse. Ved at bevæge sig langs disse "passager" fra skummet fjernes overskydende drivmiddel naturligt, såvel som overskydende kuldioxid, som dannes på grund af reaktionen mellem isocyanatgrupperne i MDI med luftfugtighed. Som følge heraf er skummet en rumlig struktur med den rette balance mellem åbne og lukkede celler (bobler). Et overskud af åbne eller lukkede celler påvirker skummets egenskaber negativt. Et eksempel på skum med 100% åbne celler er skumgummi - sådan skum holder ikke strukturen og er i stand til at akkumulere fugt. Hvis der er et overskud af lukkede celler i skummet, vil dette skum indeholde overskydende gasser, hvilket også vil påvirke dets egenskaber negativt.
Ekspansion er en naturlig proces med at øge volumen af skummassen, efter at opskumningen er afsluttet. Når præpolymeren er kommet ud af dåsen og er kommet i kontakt med luft eller overfladefugt, begynder polymerisationen. Det fortsætter gennem dannelsen af "broer" på grund af reaktionen mellem frie isocyanatgrupper i præpolymeren og MDI med vandmolekyler. Samtidig frigives kuldioxid . Skummet absorberer fugt, og der dannes polyurethanbindinger (hvorfor polyurethanskum også kaldes polyurethanskum). Da kuldioxid har et overskydende partialtryk sammenlignet med atmosfærisk luft, evakueres det enten gennem systemet af åbne porer eller begynder at udvide skummet indefra. Processen fortsætter indtil afslutningen af polymerisationsprocessen. Skumekspansionsprocessen er en naturlig konsekvens af den igangværende kemiske polymerisationsreaktion, og den er fuldstændig umulig at undgå, da det hertil ville være nødvendigt at sikre 100% åbne celler i skumstrukturen, men så ville vi få et produkt med helt andre egenskaber og en anden bivirkning - svind. Producentens opgave er at reducere ekspansionseffekten. Til gengæld er den positive side af udvidelsen, at montagesømmen kan fyldes ufuldstændigt, hvilket øger cylinderens kapacitet, og vigtigst af alt er skummet dermed selvforseglende i montagesømmen og giver samtidig pålidelig fiksering og den nødvendige dæmpning ejendomme. Overdreven udvidelse er dårlig, fordi den kan forløbe ukontrolleret.
Efterekspansion eller sekundær ekspansion er skummets negative egenskab til at ændre dets rumlige stabilitet efter afslutningen af polymerisationsprocessen af det ydre lag. Polyurethanskum af høj kvalitet, hvor polymerisationsprocessen er afsluttet, er en fuldstændig inert fysisk krop, der ikke er i stand til spontant at ændre sit volumen. Standarden for Association of European Foam Manufacturers (FEICA) foreskriver måling af skummets rumlige stabilitet efter afslutningen af polymerisationsprocessen, når den naturlige vækst af skummet er stoppet [2] . To negative effekter er mulige - krympning eller udvidelse. Krympning kan være forårsaget af utilstrækkelig skumdensitet på grund af overskydende ballast og/eller overskydende åbne celler. En efterfølgende stigning i volumen er mulig under påvirkning af en stigning i omgivelsestemperaturen, hvis der observeres et overskud af lukkede celler i skummet, hvori drivmidlet er "bundet". Hvis producenten bruger "miljøvenlige" gasser med et lavt mætningsdamptryk under skumdriftsbetingelserne, eksisterer denne effekt som regel ikke. Ændringen i rumlig stabilitet kan også påvirkes af eksterne faktorer som følge af forkert installation: beskadigelse af umodnet skum på grund af ekstern fysisk påvirkning, forarbejdning af det færdige skum med materialer af lav kvalitet (for eksempel kan lavkvalitets beskyttende fugemasse deformeres og overføre denne deformation til skummet), påføring af skum på urensede overflader fra støv og snavs, utilstrækkelig befugtning af sømmen i varmt eller tværtimod frostigt tørt vejr, øget fysisk belastning af vinduesstrukturen, brug af en lavkvalitetsprofil af vinduesproducenten mv.
Viskositet - resultatet af brugen af skum afhænger i høj grad af stabiliteten af viskositeten (konsistensen) af arbejdsstoffet; når cylindertemperaturen falder til under +5 ˚C eller stiger over +30 ˚C, begynder cylinderens arbejdsstof at miste den nødvendige konsistens, hvilket påvirker de opnåede resultater negativt;

Det bruges til montering og tætning af vindues- og dørblokke og andre strukturer, til isolering af distributionsnetværket, tætning af samlinger og revner, udfyldning af forskellige hulrum.

Arter

Monteringsskum er opdelt:

I sammensætning:
- en-komponent;
- to-komponent;
Anvendelsestemperatur:
- sommer;
- vinter;
- al slags vejr;
Ifølge metoden til frigivelse fra cylinderen:
- professionel (pistol);
- husholdning (med en røradapter);
Antændelighedsklasse:
- B1 (brandbekæmpelse);
- B2 (selvslukkende);
- B3 (brændbart).

Der er vinter monteringsskum, det adskiller sig væsentligt i kemisk sammensætning fra sommerskum og kan bruges til montering og tætning ikke kun ved høje, men også ved lave omgivelsestemperaturer. Ved lave temperaturer (op til -10 ° C ), og for nogle producenter endda op til -20 ° C , bevares kvaliteten af det resulterende skum og udgangen fra cylinderen . Men cylindertemperaturen bør stadig ikke være under nul (bedre hvis mindst +10 °C), overfladen bør ikke være dækket af is , frost eller sne .

All-weather polyurethanskum fungerer i et bredere temperaturområde (for nogle producenter fra -10 ° C til +40 ° C ).

Skum egenskaber:

samling (fastgør, forbinder separate dele af strukturen),
lydisoleret,
varmeisolerende,
forsegling.

Hærdet skum er normalt lysegul i farven. I åbent sollys bliver skummet mørkere efter et stykke tid (nedbrydes under påvirkning af ultraviolette stråler) og bliver skørt, så steder fyldt med skum skal dækkes med specielle klæbebånd, akrylforsegling eller i det mindste males.

Frigivelsesformular

Polyurethanskum sælges i cylindre indeholdende en flydende præpolymer, blødgørere , overfladeaktive stoffer og et drivmiddel (drivmiddel). Når indholdet forlader cylinderen, under påvirkning af fugt fra luften og fra underlaget (beton, træ osv.), sker der en polymerisationsreaktion - skummet størkner. Til sidst dannes et ret stift polyurethanskum.

Polyurethanskumcylindre fremstilles:

1) med en plastikdyseudløser og et rør, egnet til brug uden ekstra værktøj (husholdningspolyurethanskum);

2) med pistolventil. I pistoler er det som regel muligt at justere hastigheden af skumudgangen (professionelt polyurethanskum).

Den første type cylindere kan bruges flere gange, hvis røret blæses med en drivgas, når cylinderen er i ventil-op-position.

I pistolen, når dysen er lukket, størkner skummet ikke. Ved afslutningen af arbejdet, mens skummet ikke er hærdet, og hvis pistolen ikke skal bruges i lang tid, skal den vaskes med en skumrens. I tilfælde af regelmæssig brug anbefales det at lade pistolen blive på cylinderen. Hvis skummet er hærdet, kan du rense overfladerne på det enten mekanisk, eller bruge et rensemiddel til det hærdede monteringsskum.

Professionelt polyurethanskum i Rusland er normalt markeret med nogle tal (for eksempel 50, 65, 70), som karakteriserer output af skum fra cylinderen. Analyse af opskrifterne viste, at disse tal svarer til mængden af flydende gasser, der pumpes ind i cylinderen under normale forhold.

I virkeligheden kan mængden af hærdet skum variere af en række årsager:

volumenet af gasser afhænger stærkt af temperaturen;
skumpolymerisering fortsætter med frigivelsen af kuldioxid, hvilket også skaber yderligere volumen;
i skummet er en betydelig del af cellerne åbne, hvilket tillader en del af gasserne at blive evakueret fra skumvolumenet;
afhængigt af formulering og anvendelsesteknologi kommer en del af gasserne i skumningsprocessen ikke ind i skumvolumen mv.

Resultatet af dette er følgende kendsgerning: denne markering giver dig mulighed for at navigere i mængden af skumproduktion inden for den samme formulering og de samme anvendelsesbetingelser (temperatur, fugtighed, pistol, udgangshastighed osv.), dog ændringer i disse forhold kan påvirke skum fra forskellige producenter på forskellig vis, og i sidste ende kan det alt andet lige vise sig, at et skum med et lavere deklareret udbytte vil vise et bedre resultat målt i reel volumen.

Foam Cleaner består af acetone (dimethylketon), methylethylketon og/eller dimethylether og fås i aerosoldåser udstyret med samme pistolventil som skumdåserne.

Historie

Mesterskabet i opfindelsen af polyurethan monteringsskum tilhører Otto Bayer, i 1947 [3] . Først blev polyurethaner brugt som isoleringsplader. Aerosoliseret polyurethanskum (PUR) begyndte produktionen i 1970'erne. Den første cylinder blev produceret af Royal Chemical Industry (England). Skum begyndte at blive brugt i byggeriet i begyndelsen af 1980'erne i Sverige.

Noter

↑ Monteringsskum // Great Russian Encyclopedia : [i 35 bind] / kap. udg. Yu. S. Osipov . - M . : Great Russian Encyclopedia, 2004-2017.
↑ TM-1002:2014 v4 . Bestemmelse af densiteten af skum i en fuge til beregning af ledudbyttet af et OCF1-beholderskum (eng.) (pdf) . FEICA 4 . Bruxelles: Association of the European Adhesive & Sealant Industry (8. maj 2017) . - FEICA - Testmetode. Hentet: 26. marts 2022.
↑ Otto Bayer. Das Di-Isocyanat-Polyadditionsverfahren (Polyurethan) (tysk) // Angewandte Chemie: Journal. – Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 1947. - Bd. 59 , nr. 9 . - S. 257-272 . - doi : 10.1002/ange.19470590901 .