Введение
Резина, изготовленная с использованием пенообразователя.
Пенорезина (также известная как ячеистая резина, губчатая резина или вспененная резина) – это резина, изготовленная с использованием пенообразователя для создания структуры, заполненной воздухом. Коммерческая пенорезина обычно изготавливается из синтетического каучука, натурального латекса или полиуретана. Латексная пенорезина, используемая в матрасах, хорошо известна своей износостойкостью. Полиуретан – это термореактивный полимер, получаемый в результате сочетания метилдиизоцианата и полиэтилена с некоторыми другими химическими добавками.
История производства
Пенорезина была впервые произведена в 1929 году химиками-исследователями компании Dunlop Rubber Э. А. Мерфи и Эриком Оуэном с использованием взбитого латекса. В 1937 году материалы на основе изоцианатов впервые стали использоваться для получения пенорезин, а после Второй мировой войны стирол-бутадиеновый каучук заменил многие виды натуральной пенорезины. Пенорезины коммерчески применяются в широком спектре областей примерно с 1940-х годов. Полиэфирная полиуретановая резина была открыта и запатентована в 1950-х годах Чарльзом С. Прайсом. В настоящее время пенополиуретаны составляют более 90% от общего веса рынка полиуретанов. Наибольшее количество полиуретанов используется в следующих отраслях: строительство, транспорт, производство мебели, снижение шума и вибрации, а также в производстве ковровых покрытий. На строительство приходится 27% потребления полиуретанов, а на транспорт – 21%. Гибкая пена является наиболее востребованным материалом, составляя 44% от общего объема, а жесткая пена – 28% рынка США.
Производственный процесс
Скорость полимеризации может варьироваться от нескольких минут до всего нескольких секунд. Быстрополимеризующиеся полимеры характеризуются короткими циклами и требуют использования оборудования для тщательного смешивания реагирующих компонентов. Медленнополимеризующиеся полимеры можно смешивать вручную, но это требует значительного времени, поэтому в промышленности для смешивания обычно используется оборудование. Обработка продукции может включать различные методы, такие как распыление, открытое заливание и формование. Подготовка материала: Жидкие и твердые материалы обычно доставляются по железной дороге или грузовиками. После разгрузки жидкие материалы хранятся в подогреваемых резервуарах. При производстве плит обычно используются два или более потока полимеров. Смешивание: Открытое заливание, более известное как непрерывное дозирование, в основном используется для производства жестких пенопластов низкой плотности. Определенное количество химических веществ смешивается в смесительной головке, подобной промышленному блендеру. Пена выливается на конвейерную ленту, где происходит ее отверждение перед резкой. Отверждение и резка: После отверждения на конвейерной ленте пена пропускается через горизонтальную ленточную пилу. Эта пила разрезает материал на куски заданного размера для конкретного применения. В строительстве часто используются плиты размером 4’x12’x2’’. Дальнейшая обработка: После резки и отверждения плиты могут быть проданы или подвергнуты ламинированию. Этот процесс превращает плиту в жесткий пенопласт, известный как листовой материал. Листовой материал используется для теплоизоляции металлических крыш, духовок и многих других долговечных изделий.
Физические свойства
Основные физические свойства пенорезины обобщаются как: "малый вес, плавучесть, амортизирующие свойства, тепло- и звукоизоляция, поглощение ударов и снижение стоимости". Технология сшивки используется при формировании пен на основе EVA, включая LLDPE, LDPE, HDPE, PP и TPE. Сшивка является наиболее важной характеристикой в производстве пенорезины для достижения наилучшего расширения и оптимальных физических свойств. Сшивка определяется как химическая связь между полимерными цепями и используется в производстве пенорезины для стабилизации расширения пузырьков, повышения устойчивости к тепловой усадке и улучшения физических свойств.
Переработка
Из-за разнообразия химических составов полиуретана сложно перерабатывать пеноматериалы одним способом. Повторное использование листового пенополиуретана для производства ковровой подкладки – основной способ переработки. Этот метод заключается в измельчении отходов и склеивании мелких фрагментов для формирования листов. Другие методы включают разложение пены на гранулы и их диспергирование в смесь полиола для последующего формования в детали, аналогичные исходным. Процесс переработки пенорезины продолжает совершенствоваться, и в будущем, вероятно, появятся новые и более простые способы ее переработки.