состав, свойства, структура, классификация, применение и безопасность

Согласно исследованиям экологов до 40 % электро- и теплоэнергии, которая вырабатывается в Северном полушарии, уходит на отопление производственных, жилых и других объектов. Это обусловливает тот факт, что качественная теплоизоляция зданий приносит весомую пользу в плане экономии финансов. Помимо прочего это позволяет добиться комфортности проживания. В роли одного из наиболее распространенных теплоизоляторов выступает пенопласт, он еще называется пенополистиролом, или ППС.

Паропроницаемость

Паропроницаемость пенопласта довольно низкая. На практике это значит, что на пути движения пара изнутри дома наружу будет располагаться преграда в виде пенополистирола. За пределами зданий температура часто более низкая, чем в помещениях. Поэтому пар будет превращаться в конденсат, вследствие этого в областях стыка теплоизоляции со стеновой конструкцией будет скапливаться вода. Это приводит к риску намокания материалов, которые находятся рядом.

Для того чтобы паропроницаемость пенопласта не стала минусом при использовании этого утеплителя, следует осуществить верный расчет точки росы и определить, какую толщину изоляции выбрать. Вынос точки росы при этом удастся осуществить за пределы устанавливаемого материала. Разумным решением в этом вопросе становится устройство вентилируемого фасада. Паропропускные характеристики теплоизолятора не рассматривают в отрыве от деталей конкретной конструкции. Важно учитывать, из чего возведены стены, насколько высок фундамент, а также выполнялся ли монтаж паро- и гидроизоляции.

Как сделать паропроницаемость плюсом

Паропроницаемость пенопласта составляет 0,05 мг/(м·год·Па). В связи с этим его использование может стать причиной образования плесени. Вообще эта характеристика является не только отрицательной, но и положительной особенностью. Плюсом выступает то, что при укладке теплоизоляции нет необходимости создавать паропроницаемый барьер. А вот минус может проявиться, если технология монтажа была нарушена. Под пенопластом, как было упомянуто выше, будет образовываться влага, что непременно приведет к разрушению как самого материала конструкции, так и слоя утеплителя.

Паропроницаемость пенопласта никак не отразится на микроклимате помещений, если его установку осуществлять снаружи здания. Не стоит полагать, что в продаже можно найти пенополистирол с разной паропроницаемостью. Эта характеристика остается одинаковой, независимо от плотности и вспененности. Этот показатель аналогичен древесному срубу дуба или сосны.

Структура и состав

Пенопласт — это материал белого цвета со вспененной жесткой структурой, в которой 2 % полистирола и 98 % воздуха. Для изготовления разработана технология вспенивания полистирольных гранул. Эти микроскопические частицы на следующем этапе обрабатываются горячим паром. Такая процедура повторяется несколько раз, что позволяет снизить показатель веса и плотности материала. Подготовленная масса высушивается для удаления остаточной влаги. Сырье находится на открытом воздухе в сушильных емкостях. На этой стадии структура обретает окончательную форму.

Гранулы имеют размер, который колеблется от 5 до 15 мм. Когда они оказываются высушенными, им придают соответствующую форму. Прессование осуществляется на установках или станках, которые превращают материал во что-то наподобие упаковки компактной формы. Как только пенопласт будет спрессован, его подвергают воздействию горячим паром, в результате образуются блоки с определенными параметрами. Их нарезают инструментом по размерам. Листы могут иметь нестандартные размеры. Толщина полотна варьируется от 20 до 1000 мм, тогда как размеры плит могут обладать габаритами от 1000 x 500 мм до 2000 x 1000 мм.

Основные свойства

Когда вам известно, какая паропроницаемость у пенопласта, вы можете поинтересоваться и другими характеристиками, а также особенностями. Среди прочих следует выделить:

• низкую теплопроводность;
• высокие звуко- и ветрозащитные свойства;
• низкое водопоглощение;
• долговечность;
• прочность;
• устойчивость к химическому и биологическому воздействию.

Что касается теплопроводности, она является неоспоримым преимуществом пенопласта. Это обусловлено тем, что ячейки в основе обладают формой многогранника. Их размер достигает 0,5 мм. Замкнутый цикл ячеек снижает теплообмен и ограничивает проникновение холода.

Звуко- и ветрозащитные свойства

Толщина и паропроницаемость пенопласта — это далеко не все, что следует знать при покупке материала. Важно поинтересоваться еще и звуко-, а также ветрозащитными свойствами. Если стены утеплить пенопластом, они не будут нуждаться в ветрозащите. Звукоизоляция здания повысится. Таким образом, звукоизоляционные свойства объясняются ячеистой структурой.

Для того чтобы обеспечить качественную изоляцию от наружных шумов, понадобится уложить слой материала, толщина которого составляет 3 см. Если увеличить этот показатель, то удастся добиться лучшей шумоизоляции. Паропроницаемость фасадного пенопласта была упомянута выше. Однако эта характеристика не единственная, которую вам следует знать. Необходимо поинтересоваться еще и прочностью. Плиты этого изолятора в течение длительного времени не изменяют своих физических свойств. Они готовы претерпевать высокое давление, не разрушаясь и не деформируясь. Отличным примером этому служит строительство взлетно-посадочных полос, где пенополистирол давно и широко используется. Степень прочности зависит от толщины плит и правильного монтажа.

Паропроницаемость пенопласта 25 плотности остается такой же, как было упомянуто выше. Первый показатель никак не зависит от других характеристик. Но перед приобретением этого теплоизолятора важно знать еще и об устойчивости к химическим и биологическим воздействиям. Плиты устойчивы к агрессивным средам, растворам щелочей, солей и кислот, морской воды, гипса и извести. Пенополистирол может контактировать с битумом, цементом, водорастворимыми и силиконовыми красками. На полотно могут оказывать влияние вещества лишь при длительном воздействии. Это относится к материалам, которые имеют в составе растительные и животные масла, а также дизельное топливо и бензин.

Паропроницаемость пенопласта и экструдированного пенополистирола была упомянута выше. Перед покупкой этого материала важно знать еще и то, что вы можете использовать изоляцию в качестве строительного материала, исключая контакт с агрессивными химическими составами, среди которых — насыщенные углеводороды и органические растворители.

Пожаробезопасность

Паропроницаемость и пожаробезопасность пенопласта являются одними из важных характеристик. Современные строительные материалы должны отвечать требованиям пожаробезопасности и проявлять в процессе эксплуатации устойчивость к воздействию открытого пламени. Пенополистирол не поддерживает горение и вспыхивает при температуре, которая в 2 раза выше аналогичного показателя у древесины. Энергии при горении пенопласта выделяется в 8 раз меньше, чем при горении дерева. Это говорит о том, что температура огня будет значительно ниже.

Чего стоит опасаться

Воспламениться пенополистирол может лишь во время непосредственного контакта с пламенем. При прекращении такого контакта пенопласт самозатухает в течение 4 секунд. Эти показатели характеризуют его как пожаробезопасный материал, подходящий для строительства.

Применение

Воздухопроницаемость пенопласта довольно низкая, что не позволяет использовать его внутри помещений. Но структура материала ячеистая, что делает материал универсальным звуко- и теплоизолятором в области строительства. Из пенополистирола изготавливают промышленные изделия по типу листового пенопласта, изоляции для труб и пенопластовой скорлупы. Материалом заполняют отсеки сосудов, что повышает их плавучесть. Из пенополистирола изготавливают нагрудники, спасательные жилеты и поплавки. Его используют для транспортировки донорских органов, изготавливают медицинскую тару, применяют для других нужд в медицине.

ППС нашел свое широкое применение в строительстве и отделке, его используют в роли несъемной опалубки. Теплоизолятором он служит и в приборостроении. Он может использоваться в качестве упаковки для дорогих и хрупких товаров. Он выступает подложкой для пищевых товаров и сырьем для изготовления одноразовых тарелок. Из пенопласта часто изготавливаются декоративные элементы. Это может быть наружная и внутренняя отделка зданий, а также помещений разного назначения. Из него изготавливают потолочную плитку, плинтусы, елочные игрушки, архитектурный декор, а также декор для сада.

Классификация пенопласта

Пенопласт сегодня известен во множестве разновидностей, среди них следует выделить:

• полистирол;
• полиуретан;
• экструзионный пенопласт;
• поливинилхлорид;
• экструдированный полистирол;
• полиэтиленовый пенопласт.

ППС может изготавливаться методом прессования или беспрессовым способом. Различить эти материалы несложно. Прессовая разновидность изготавливается методом прочного сцепления гранул, поэтому такие полотна сложнее сломать. Экструдированный полистирол — это почти то же, что и беспрессовой пенопласт. Материал имеет минусы, выраженные в том, что между гранулами есть полости, куда могут проникнуть водяные пары. При минусовых температурах там скапливается влага, что приводит к постепенному разрушению материала. В этом отношении несколько выигрывает экструзионный пенопласт. По виду он обладает однородной структурой. Среди плюсов этого материала следует выделить:

• длительный срок эксплуатации;
• большую прочность.

Очень эластичным является полиэтиленовый пенопласт. Он часто имеет вид полупрозрачных листов разной толщины, которые отличаются гибкостью. Самым используемым в быту является пенополиуретановый пенопласт. В народе он называется поролоном и отличается эластичностью.

Пенопласт ППС на страже сохранения тепла

Статьи

21 июля 2017, 14:38

Многие услышав слово пена, представляют что-то легковесное. Но, это ошибочное мнение, если речь идет о пенополистироле. Его еще называют ППС или пенопласт. Так вот, пенопласт ППС – это довольно жесткий материал, который используется для теплоизоляции. Структура пенопласта закрытая и ячеистая. Производят пенополистирол следующим образом – вспенивают, после чего спекают гранулы полистирола. Также для производства материала часто используют сополимеры полистирола. Стирола в пенопласте содержится примерно 0.05%. Большая его часто испаряется в процессе производства. В конечном счете в блоках пенопласта остается лишь полученный пенополистирол и воздух.

ППС на страже сохранения тепла

Если вы стремитесь платить за электроэнергию меньше, то вам нужно взять на вооружение пенополистирол. Потому как главное свойства пенопласта – сохранение тепла. Что немаловажно, пенопласт никак не крадет свободное пространство и легко размещается внутри помещения. Пенопласт очень популярный строительный материал, потому как он совершенно не боится холода, а также воды, старости и прочих внешних негативных факторов. Также пенополистирол поглощает шум, вибрации, удары. Работать с этим материалом легко и просто. Поэтому его активно использую в европейских странах. Пенопласт отлично контактирует со штукатуркой и бетоном.

Срок эксплуатации пенополистирола

Вы удивитесь, но пенополистирол может прослужить более ста лет. К такому выводу пришли ученые. В немецкой лаборатории исследовался пенопласт, полученный из сэндвич-панелей. Как показали исследования, после эксплуатации ППС в течение 40 лет, исходные свойства сохранились почти на 90%. Отличительная особенность ППС в том, что технические характеристики сохраняются даже при суровых климатических условиях. Что немаловажно, в ППС не разрастается плесень. Но, такие свойства присущи лишь ППС, который был произведен с соблюдением всех технологий. 1.07.2015 года был принят новый ГОСТ 15588-2014. По которому в состав ППС должен обязательно входить антипирен. Это специальное вещество, которое провоцирует самозатухание плиты, с условием что она находится вне источников возгорания. Но, по правилам пожарной безопасности ППС не используют в качестве облицовочного материала. Он обычно располагается внутри конструкции. А это значит, что контакт с огнем или воздухом не предполагается.

Паропроницаемость вспененного ППС и его влияние на организм

По своим характеристикам данный тип ППС схож с сосной. В отличие от экструдированного ППС, вспененный способен «дышать». У ППС довольно высокий уровень прочности, в отличие от прочих волокнистых материалов. Многих людей интересует, окисляется ли стирол и выделяет ли он вредные вещества в окружающую среду. Этот вопрос был решен еще в 2010 году. Проводились исследования, в ходе которых было выяснено, что в процессе эксплуатации панелей со слоем из ППС, выделений стирола не обнаружено. Это безопасный материал, который можно смело использовать в жилых помещениях. Материал можно даже использовать для создания пищевых упаковок.

Монтажные и строительные работы с использованием ППС

Для того, чтобы утепление стен было выполнено максимально правильно, нужно использовать подходящие блоки для проведения тех или иных монтажных работ. Важную роль при выборе плит играет плотность. Именно по плотности происходит разделение пенопласта на марки. Минимальный уровень плотности составляет 10, а максимальный 45. Легкие марки пенопласта обычно используют для не нагружаемых конструкций. Обычно легкие ППС используют для кровли, утепления лоджий и балконов, для монтажа перегородок.

Плиты средней плотности подойдут для монтажа плоских крыш, а также пола и прочих средненагружаемых конструкций. Тяжелые марки ППС применяются в качестве утеплителей фундамента, автостоянок, гаражей, бассейнов, катков и т.д. Существуют также фасадные плиты, которые применяют для утепления фасадов зданий. Преимущество таких мер в том, что в холодное время года фасад будет минимально нагружен. При этом внутри помещения будет достаточно тепло. Еще одно преимущество ППС в том, что его можно быстро монтировать без значительных физических затрат.

Утепляем пол с помощью ППС

Если вы хотите сэкономить на теплых носках и тапочках, то вам стоит утеплить пол ППС. Для этого нужно сделать подложку из пенопласта вместе с цементом и песком. В дальнейшем на это половое покрытие можно стелить паркет или плитку. Что немаловажно, в дальнейшем можно не бояться ставить на такой пол тяжелую и громоздкую мебель. Пори необходимости на такой пол можно даже заложить кабель для «теплого пола».

Проникновение ряда веществ через полимерные слои при различных условиях температуры и давления: методы измерения на месте

1. Попула Л.К., Грема А.С., Латинво Г.К., Гутти Б., Балогун А.С. Проблемы коррозии при добыче нефти и газа и пути их решения. ИЖИК. 2013; 4:1–15. doi: 10.1186/2228-5547-4-35. [CrossRef] [Google Scholar]

2. Асрар Н., Маккей Б., Биркетвейт О., Стипаничев М., Джексон Дж., Дженкинс А., Мело Д., Шей Дж., Виттонато Дж., Коррозия Самый длинный война. Нефтяное месторождение Ред. 2016; 28:34–49. [Google Scholar]

3. Сайтала Дж. Р., Иллсон Т., Томпсон И., Хилми А., Гао Ю., Сиддл А., Рэймидж А. Коррозия. КДЕС; Сан-Антонио, Техас, США: 2014. Борьба с коррозией газопроводов из дуплексной нержавеющей стали. [Google Scholar]

4. Фернандо Ю.С., Шелдрейк Т., Дэвидсон М. Критическая оценка многослойных барьеров из ПВДФ в несвязанных гибких стояках: применение и преимущества; Материалы 32-й Международной конференции ASME 2013 по океанскому, морскому и арктическому инжинирингу, 4B: Технология трубопроводов и райзеров; Нант, Франция. 9–14 июня 2013 г.; Литтл-Фолс, Нью-Джерси, США: ASME; 2013. [CrossRef] [Google Scholar]

5. Мессина Н., Колладон М., Фоссати П., Мейнет К. Внутренняя футеровка выкидных трубопроводов из углеродистой стали пластиковой футеровкой на основе фторированного полимера: введение в концепцию и доказательства о сокращении капитальных и эксплуатационных расходов; Материалы конференции по морским технологиям OTC-26150-MS 2015; Рио-де-Жанейро, Бразилия. 27–29 октября 2015 г.; Хьюстон, Техас, США: Конференция по морским технологиям, Бразилия, Рио-де-Жанейро, Бразилия Press; [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

6. Лефевр Х., Паскье Д., Гонсалес С., Эпштейн Т. , Чират М., Деманзе Ф. Разработка реактивных барьерных полимеров против коррозии для нефтяной и газовой промышленности: от рецептуры до квалификации путем разработки прогнозных мультифизическое моделирование. Нефтегазовая наука. Технол. 2015;70:291–303. doi: 10.2516/ogst/2015001. [CrossRef] [Google Scholar]

7. Le Gac P.Y., Choqueuse D., Melot D., Melve B., Meniconi L. Прогноз срока службы полимера, используемого в качестве теплоизоляции в условиях морской добычи нефти: старение на реальной конструкции и достоверность предсказания. Полим. Тест. 2014; 34:168–174. doi: 10.1016/j.polymertesting.2014.01.011. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

8. Морган Г.Дж., Чемпион Р.П. Международный исследовательский проект CAPP по влиянию химического старения полимеров на эксплуатационные свойства, исследования газопроницаемости и диффузии жидкости под высоким давлением термопластов Coflon и Tefzel. НАСА; Остин, Техас, США: 19 февраля 1997 г. Технический отчет NASA/CR-97-207610. [Google Scholar]

9. Андерсен Т.Р., Скар Дж.Л., Ханстин К. Коррозия 99. Публикация NACE; Сан-Антонио, Техас, США: 1999. Проницаемость метана, углекислого газа и воды в PA11 и PVDF, используемых для гибких труб. [Академия Google]

10. Flaconnèche B., Martin J., Klopffer M.H. Транспортные свойства газов в полимерах: Экспериментальные методы. Нефтегазовая наука. Технол. Преподобный ИФП. 2001; 56: 245–259. doi: 10.2516/ogst:2001022. [CrossRef] [Google Scholar]

11. Flaconnèche B., Martin J., Klopffer M.H. Проницаемость, диффузия и растворимость газов в полиэтилене, полиамиде-11 и поли(винилиденфториде) Oil Gas Sci. Технол. Преподобный ИФП. 2001; 56: 261–278. doi: 10.2516/ogst:2001023. [CrossRef] [Академия Google]

12. Кэмпион Р.П., Морган Г.Дж. Труды нефтепромысловой техники с полимерами. Смитерс Рапра; Лондон, Великобритания: 2003 г. Точное измерение проникновения газа под высоким давлением через полимеры на основе новой геометрии образцов. [Google Scholar]

13. Sarrasin F., Memari P. , Klopffer M.H., Lachet V., Taravel Condat C., Rousseau B. Влияние высоких давлений на CH ₄ , CO ₂ и H ₂ Растворимость S в полиэтилене: подходы экспериментального и молекулярного моделирования для чистого газа и газовых смесей. Моделирование изотерм сорбции. Дж. Член. науч. 2015;490: 380–388. doi: 10.1016/j.memsci.2015.04.040. [CrossRef] [Google Scholar]

14. Heilman W., Tammela V., Meyer J.A., Stannett V., Szwarc M. Проницаемость полимерных пленок для сероводородного газа. J. Ind. Eng. хим. 1956; 48: 821–824. doi: 10.1021/ie50556a046. [CrossRef] [Google Scholar]

15. Stern S.A., Bhide B.D. Проницаемость силиконовых полимеров для аммиака и сероводорода. Дж. Заявл. Полим. науч. 1989; 38: 2131–2147. doi: 10.1002/app.1989.070381114. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

16. Меркель Т.С., Той Л.Г. Сравнение транспортных свойств сероводорода во фторированных и нефторированных полимерах. Макромолекулы. 2006; 39: 7591–7600. doi: 10. 1021/ma061072z. [CrossRef] [Google Scholar]

17. Flaconnèche B., Klopffer M.H., Taravel-Condat C. Разработка нефтяных месторождений с помощью полимеров. Технологии Рапра; Лондон, Великобритания: 2006. Транспортные свойства газовых смесей в полимерах: метод измерения, экспериментальные данные, полученные на термопластах; стр. 1–16. [Академия Google]

18. Нильссон Ф., Халлстенссон К., Йоханссон К., Умар З., Хеденквист М.С. Прогнозирование растворимости и диффузионной способности газов в полимерах под высоким давлением: N ₂ в поликарбонате и полиэфиркетоне Ind. Eng. хим. Рез. 2013; 52:8655–8663. doi: 10.1021/ie300975h. [CrossRef] [Google Scholar]

19. Селина М., Гиллен К.Т. Измерение кислородопроницаемости эластомеров при температуре до 225 °C. Макромолекулы. 2005; 38: 2754–2763. doi: 10.1021/ma0487913. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

20. Нгуен С.К., Броз З., Васак Ф., Нгуен К.Т. Манометрические методы определения параметров газотранспорта в мембранах. Применение к исследованию плотных и асимметричных поли(винилтриметилсилановых) мембран. Дж. Член. науч. 1994; 91: 65–76. doi: 10.1016/0376-7388(94)00019-0. [CrossRef] [Google Scholar]

21. Xu Z.K., Böhning M., Springer J., Steinhauser B., Mülhaupt R. Газотранспортные свойства высокофторированных полиамидимидов. Полимер. 1997; 38: 581–588. дои: 10.1016/S0032-3861(96)00549-6. [CrossRef] [Google Scholar]

22. Крессе И., Усенко А., Спрингер Дж., Привалко В. Газотранспортные свойства растворимых полиамидимидов. Дж. Полим. науч. Часть Б Полим. Физика. 1999; 37: 2183–2192. doi: 10.1002/(SICI)1099-0488(199

)37:16<2183::AID-POLB20>3.0.CO;2-5. [CrossRef] [Google Scholar]

23. Перес Э.В., Балкус К.Дж., мл., Феррарис Дж.П., Массельман И.Х. Прибор для измерения газопроницаемости при высоком давлении и высокой температуре. преподобный наук. Инструм. 2013;84:065101–065107. doi: 10.1063/1.4808285. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

24. Себок Б., Рети Ф., Кисс Г. Калибровка нового прибора для исследования малых потоков проникающих газов через мембраны. Измерение. 2015;59:241–247. doi: 10.1016/j.measurement.2014.09.057. [CrossRef] [Google Scholar]

25. Сандерс Д.Ф., Смит З.П., Го Р., Робсон Л.М., МакГрат Дж.Е., Пол Д.Р., Фримен Б.Д. Энергоэффективные полимерные газоразделительные мембраны для устойчивого будущего: обзор. Полимер. 2013;54:4729–4761. doi: 10.1016/j.polymer.2013.05.075. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

26. Сулеман М.С., Лау К.К., Йонг Ю.Ф. Пластификация и набухание полимерных мембран при удалении CO ₂ из природного газа. хим. англ. Технол. 2016; 39: 1604–1616. doi: 10.1002/ceat.201500495. [CrossRef] [Google Scholar]

27. Шридхар Л.Н., Гупта Р.К., Бхардвадж М. Барьерные свойства полимерных нанокомпозитов. Инд.Инж. хим. Рез. 2006; 45:8282–8289. doi: 10.1021/ie0510223. [CrossRef] [Google Scholar]

28. Ранаде А., Д’Суза Н.А., Уоллес Р.М., Гнаде Б.Е. Высокочувствительная система измерения газопроницаемости тонких пластиковых пленок. преподобный наук. Инструм. 2005;76:013902. doi: 10.1063/1.1823792. [CrossRef] [Google Scholar]

29. Sterr J., Rotzer K., Weck K., Wirth A.L.K., Fleckenstein B.S., Langowski H.C. Измерение концентрации кислорода на месте под высоким давлением и приложение к проникновению кислорода через полимерные пленки. Дж. Хим. физ. 2015;143:114201. doi: 10.1063/1.4931399. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

30. Гайдош Й., Галич К., Куртаньек Ж., Цикович Н. Газопроницаемость и ДСК характеристики полимеров, используемых в пищевой упаковке. Полим. Тест. 2001;20:49–57. doi: 10.1016/S0142-9418(99)00078-1. [CrossRef] [Google Scholar]

31. Сиракуза В. Проницаемость пищевой упаковки: отчет. Междунар. Дж. Полим. науч. Б. 2012; 302029:1–11. дои: 10.1155/2012/302029. [CrossRef] [Google Scholar]

32. Huang Y., Paul D.R. Физическое старение тонких стеклообразных полимерных пленок контролируется по газопроницаемости. Полимер. 2004; 45:8377–8393. doi: 10.1016/j.polymer.2004.10.019. [CrossRef] [Google Scholar]

33. Роу Б.В., Фриман Б., Пол Д.Р. Физическое старение ультратонких стеклообразных полимерных пленок, отслеживаемое по газопроницаемости. Полимер. 2009 г.;50:5565–5575. doi: 10.1016/j.polymer.2009.09.037. [CrossRef] [Google Scholar]

34. Бернардо П., Баззарелли Ф., Тасселли Ф., Клариция Г., Мейнард-Атем Л., Бадд П.М., Ланч М., Пилначек К., Вопичка О., Фрисс К. ., и другие. Влияние физического старения на газотранспорт и сорбцию в мембранах ПИМ-1. Полимер. 2017; 113: 283–294. doi: 10.1016/j.polymer.2016.10.040. [CrossRef] [Google Scholar]

35. Yasuda H., Lamaze C.E., Ikenberry L.D. Проницаемость растворенных веществ через гидратированные полимерные мембраны. Часть 1 Диффузия хлорида натрия. Макромол. хим. физ. 1968;118:19–35. doi: 10.1002/macp.1968.021180102. [CrossRef] [Google Scholar]

36. Гейзе Г.М., Фримен Б.Д., Пол Д.Р. Диффузия хлорида натрия в сульфированных полимерах для мембранных применений. Дж. Член. науч. 2013; 427:186–196. doi: 10.1016/j.memsci.2012.09.029. [CrossRef] [Google Scholar]

37. Харогоппад С.Б., Аминабхави Т.М., Балундги Р.Х. Сорбция и транспорт водного раствора соли в полиуретановой мембране при 25, 44 и 60 °С. Дж. Заявл. Полим. науч. 1991;42:1297–1306. дои: 10.1002/прил.1991.070420513. [CrossRef] [Google Scholar]

38. Пуш В. Методы измерения транспорта через мембраны. Опреснение. 1986; 59: 105–115. doi: 10.1016/0011-9164(86)-7. [CrossRef] [Google Scholar]

39. Jiao K., Li X. Транспорт воды в топливных элементах с мембраной из полимерного электролита. прог. Энергетическое сгорание. 2011; 37: 221–291. doi: 10.1016/j.pecs.2010.06.002. [CrossRef] [Google Scholar]

40. Роу Р.К., Храпович Л., Косарич Л. Диффузия хлорида и дихлорметана через геомембрану из полиэтилена высокой плотности. Геосинт Инт. 1995;2:507–536. doi: 10.1680/gein.2.0021. [CrossRef] [Google Scholar]

41. Valadão L.C.R.P., Ritter E., Castra J.A. Диффузия неорганических ионов фильтрата Msw (твердые бытовые отходы) через уплотненную почву и геомембрану HDPE лабораторные эксперименты и проверка модели. Матер. науч. Форум. 2014; 802: 630–635. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.802.630. [CrossRef] [Google Scholar]

42. Харогоппад С.Б., Аминабхави Т.М. Сорбция и транспорт водных растворов солей ацетатов, уксусной и монохлоруксусной кислот в полиуретане. Полимер. 1990;31:2346–2352. doi: 10.1016/0032-3861(90)

-Q. [CrossRef] [Google Scholar]

43. Кэссиди П.Е., Аминабхави Т.М. Проникновение воды через эластомерные ламинаты: 3. Неопрен/бутадиен-стирольный каучук. Полимер. 1986; 27: 1396–1399. doi: 10.1016/0032-3861(86)

-6. [CrossRef] [Google Scholar]

44. Аминабхави Т.М., Манджешвар Л.С., Кэссиди П.Е. Проникновение воды через эластомерные ламинаты. 3. НБК/ЭПДМ. Дж. Заявл. Полим. науч. 1986; 32: 3719–3723. doi: 10.1002/app.1986.070320227. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

45. Айтал Ю.С., Аминабхави Т.М., Шукла С.С. Молекулярный транспорт газов, паров и растворов солей через полимерные мембраны. Полим. Пласт. Технол. 1989; 28: 567–599. doi: 10.1080/03602558

9814. [CrossRef] [Google Scholar]

46. Касслер Э.Л. Диффузия: массоперенос в жидких системах. 2-е изд. Издательство Кембриджского университета; Cambridge, UK: 1997. [Google Scholar]

47. Шервуд Дж. Д., Крастер Б. Транспорт воды и ионов через глиняную мембрану. J. Коллоидные интерфейсы Sci. 2000;230:349–358. doi: 10.1006/jcis.2000.7100. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

48. Грита М. Изучение проницаемости NaCl через непористую полипропиленовую пленку. Дж. Член. науч. 2016; 504:66–74. doi: 10.1016/j.memsci.2015.12.055. [CrossRef] [Google Scholar]

49. Muller N., Handage U.A., Abetz V. Прогнозирование физического старения и срока службы полимерных мембран для процессов разделения газов. Дж. Член. науч. 2016; 516:33–46. doi: 10.1016/j.memsci.2016.05.055. [CrossRef] [Академия Google]

50. Шульце Дж.Д., Бонинг М., Спрингер Дж. Сорбционные и проникающие свойства поли(п-фениленсульфида), кристаллизованного в присутствии сорбированных молекул газа. Макромол. хим. 1993;194:431–444. doi: 10.1002/macp.1993.021940206. [CrossRef] [Google Scholar]

51. Маттеуччи С., Ямпольский Ю., Фриман Б.Д., Пиннау И. Транспорт газов и паров в стеклообразных и каучукообразных полимерах. В: Ямпольский Ю., Пиннау И., Фриман Б.Д., ред. Материаловедение мембран для разделения газов и паров. Уайли; Чичестер, Великобритания: 2006. стр. 1–47. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

52. Минелли М., Сарти Г.К. Проницаемость и диффузионная способность CO ₂ в стеклообразных полимерах с пластификацией и без нее. Дж. Член. науч. 2013; 435:176–186. doi: 10.1016/j.memsci.2013.02.013. [CrossRef] [Google Scholar]

53. McKeen L.W. Свойства проницаемости пластмасс и эластомеров. 4-е изд. Эльзевир; Амстердам, Нидерланды: 2017. стр. 291–292. [Google Scholar]

54. Коулинг Р., Парк Г.С. Проницаемость, растворимость и диффузия газов в аморфных и кристаллических 1,4-полибутадиеновых мембранах. Дж. Член. науч. 1979;5:199–207. doi: 10.1016/S0376-7388(00)80448-2. [CrossRef] [Google Scholar]

55. Yasuda H., Stannett V., Frisch H.L., Peterlin A. Проницаемость натянутых полимерных пленок. Макромол. хим. 1964; 73: 188–202. doi: 10.1002/macp.1964.020730116. [CrossRef] [Google Scholar]

56. Ясуда Х., Петерлин А. Газопроницаемость деформированных полиэтиленовых пленок. Дж. Заявл. Полим. науч. 1974; 18: 531–546. doi: 10.1002/app.1974.070180218. [CrossRef] [Google Scholar]

57. Ша Х., Харрисон И.Р. СО ₂ проницаемость и аморфный фракционный свободный объем в одноосно вытянутом ПЭВП. Дж. Полим. науч. Полим. физ. 1992; 30: 915–922. doi: 10.1002/polb.1992.0

58. Кикич И., Векчионе Ф., Алесси П., Кортези А., Ева Ф., Элвассор Н. Пластификация полимеров с использованием сверхкритического диоксида углерода: эксперимент и моделирование. Инд.Инж. хим. Рез. 2003;42:3022–3029. doi: 10.1021/ie020961h. [CrossRef] [Google Scholar]

59. Болонья С., Дель Ре Г., Маскиа Л., Спаньоли Г. Кристаллизация ПК и ПЭЭК со сверхкритическим диоксидом углерода; Труды IChea; Искья, Италия. 24–27 июня 2007 г. [Google Scholar]

60. Майклс А.С., Вит В.Р., Барри Дж.А. Диффузия газов в полиэтилентерефталате. Дж. Заявл. физ. 1963; 34: 13–20. doi: 10.1063/1.1729054. [CrossRef] [Google Scholar]

61. Станнетт В. Транспорт газов в синтетических полимерных мембранах — историческая перспектива. Дж. Член. науч. 1978; 3: 97–115. doi: 10.1016/S0376-7388(00)83016-1. [CrossRef] [Google Scholar]

62. Kumazawa H., Wang J.S., Naito K., Messaoudi B., Sada E. Транспорт газа в полимерной мембране при температурах выше и ниже температуры стеклования. Дж. Заявл. Полим. науч. 1994;51:1015–1020. doi: 10.1002/app.1994.070510606. [CrossRef] [Google Scholar]

63. Той К., Маэда Ю., Токуда Т. Механизм диффузии и сорбции диоксида углерода в поливинилацетате выше и ниже температуры стеклования. Дж. Член. науч. 1983; 13:15–27. doi: 10.1016/S0376-7388(00)80085-X. [CrossRef] [Google Scholar]

64. Ямпольский Ю., Камия Ю., Алентьев А. Транспортные параметры и коэффициенты растворимости полимеров при температуре их стеклования. Дж. Заявл. Полим. науч. 2000;76:1691–1705. doi: 10.1002/(SICI)1097-4628(20000613)76:11<1691::AID-APP11>3.0.CO;2-E. [CrossRef] [Google Scholar]

65. Найто Ю., Камия Ю., Терада К., Мидзогучи К., Ван Дж.С. Зависимость газопроницаемости резиноподобного полимера от давления. Дж. Заявл. Полим. науч. 1996; 61: 945–950. doi: 10.1002/(SICI)1097-4628(19960808)61:6<945::AID-APP8>3.0.CO;2-H. [CrossRef] [Google Scholar]

66. Taravel-Condat C., Epsztein T. Использование гибких труб для повышения нефтеотдачи CO2; Материалы 31-й Международной конференции ASME по океанской, морской и арктической инженерии, OMAE201-83321; Рио-де-Жанейро, Бразилия. 1–6 июля 2012 г.; [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

67. Минелли М., Сарти Г.К. Проницаемость и растворимость диоксида углерода в различных стеклообразных полимерных системах с пластификацией и без нее. Дж. Член. науч. 2013; 444:429–439. doi: 10.1016/j.memsci.2013.04.007. [CrossRef] [Google Scholar]

68. Крэнк Дж. Математика диффузии. 2-е изд. Кларендон Пресс; Oxford, UK: 1975. [Google Scholar]

69. Stern S.A., Mullhaupt J.T., Gareis P.J. Влияние давления на проникновение газов и паров через полиэтилен. Полезность принципа соответствующих состояний. Айше Дж. 1969;15:64–72. doi: 10.1002/aic.6

117. [CrossRef] [Google Scholar]

70. Smith Z.P., Hernandez G., Gleason K.L., Anand A., Doherty C.M., Konstas K., Alvarez C., Hill A.J., Lozano A.E., Paul D.R., et al. Влияние структуры полимера на газотранспортные свойства некоторых ароматических полиимидов, полиамидов и TR-полимеров. Дж. Член. науч. 2015; 493:766–781. doi: 10.1016/j.memsci.2015.06.032. [CrossRef] [Google Scholar]

71. Минелли М., Догиери Ф. Модель прогнозирования растворимости газа и пара и набухания в стеклообразных полимерах I: Применение к различным системам полимер/пенетрант. Равновесие жидкой фазы. 2014; 381:1–11. doi: 10.1016/j.fluid.2014.08.010. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

72. Резерфорд С.В., До Д.Д. Обзор метода проницаемости с временной задержкой как метода характеристики пористых сред и мембран. Адсорбция. 1997; 3: 283–312. doi: 10.1007/BF01653631. [CrossRef] [Google Scholar]

73. Мемари П., Лаше В., Клопфер М.Х., Флаконнеш Б., Руссо Б. Растворимость газовых смесей в полиэтилене ниже температуры его плавления: экспериментальные исследования и молекулярное моделирование. Дж. Член. науч. 2012; 390–391:194–200. doi: 10.1016/j.memsci.2011.11.035. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

74. Цуджита Ю. Сорбция газа и проницаемость стеклообразных полимеров с микропустотами. прог. Полим. науч. 2003; 28:1377–1401. doi: 10.1016/S0079-6700(03)00048-0. [CrossRef] [Google Scholar]

75. Лайдлер К.Дж., Шулер К.Е. Кинетика мембранных процессов. 1. Механизм и кинетические законы диффузии через мембраны. Дж. Хим. физ. 1949; 17: 581–585. дои: 10.1063/1. 1747076. [CrossRef] [Google Scholar]

76. Хофф Дж.Х. Функция осмотического давления в аналогии между растворами и газами. переведено В. Рамзи. Филос. Маг. 1888; 26:81–105. doi: 10.1080/14786448808628243. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

77. Гордон А.Р. Мембранный метод измерения диффузии. Анна. Н. Я. акад. науч. 1945; 46: 285–308. doi: 10.1111/j.1749-6632.1945.tb36172.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

78. Robinson R.A., Stokes R.H. Electrolyte Solutions. 2-е изд. Довер Публикации Инк .; Минеола, Нью-Йорк, США: 2003. стр. 253–260. [Google Scholar]

79. Гейзе Г.М., Ли Х.С., Миллер Д.Дж., Фримен Б.Д., МакГрат Дж.Э., Пол Д.Р. Очистка воды мембранами: роль науки о полимерах. Дж. Полим. науч. Часть Б Полим. физ. 2010;doi:10.1002/полб.22037;48:1685–1718. [Академия Google]

80. Гейзе Г.М. Кандидат наук. Тезис. Техасский университет; Остин, Техас, США: 2012. Взаимосвязь структуры и свойств переноса воды и соли в полимерных мембранах для опреснения и производства электроэнергии. [Google Scholar]

81. Tremblay P., Savard M.M., Vermette J., Paquin R. Газопроницаемость, диффузионная способность и растворимость азота, гелия, метана, углекислого газа и формальдегида в плотных полимерных мембранах с использованием нового метода онлайн-проницаемости. аппарат. Дж. Член. науч. 2006; 282: 245–256. doi: 10.1016/j.memsci.2006.05.030. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

82. Корос В.Дж., Пол Д.Р. Переходное и стационарное проникновение в полиэтилентерефталат выше и ниже стеклования. Дж. Полим. науч. Полим. физ. 1978; 16: 2171–2187. doi: 10.1002/pol.1978.180161207. [CrossRef] [Google Scholar]

83. Хейнс В. Справочник по химии и физике. 91-е изд. КПР Пресс; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: 2010. [Google Scholar]

84. Shackelford C.D., Daniel D.E. Диффузия в насыщенной почве 1: фон, 467–484 и диффузия в насыщенной почве 2: Результаты для уплотненной глины. Дж. Геотех. англ. Восхождение 1991;117:485–506. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9410(1991)117:3(485). [CrossRef] [Google Scholar]

85. Найтингейл Э.Р. Феноменологическая теория сольватации ионов, эффективные радиусы гидратированных ионов. Дж. Физ. хим. 1959; 63: 1381–1387. doi: 10.1021/j150579a011. [CrossRef] [Google Scholar]

86. Кестельман В.Н., Коршунов И.А., Новоторов Н.Ф. Синтез и физическая химия полимеров. Наукова думка; Киев, Украина: 1973. С. 56–64. Выпуск 11. [Google Scholar]

Физические и тепловые свойства | Люмизер™ | Техническая информация | ТОРАЙ ФИЛЬМЫ

1. Общие физические свойства

В таблице 1 приведены физические свойства Lumirror™.
Толщина каждого образца, использованного для измерения, составляла #25 (25 мкм).

2.

Изменение степени гигроскопичности в зависимости от относительной влажности

На рис. 1 показаны изменения степени гигроскопичности по мере увеличения количества влаги, которой подвергается Lumirror™.
Измерения проводились при 25°C.

Рис. 1. Изменения степени гигроскопичности Lumirror™ в зависимости от относительной влажности

3. Степень водопоглощения для различных номеров продуктов

На рис. 2 показана скорость водопоглощения для различных номеров продуктов Lumirror™ при погружении в воду с температурой 20°C на 24 часа. часов и при погружении в кипящую воду 100°С на 2 часа.
Метод измерения — Федеральный метод испытаний Std. НЕТ. 406, метод 7031.

Рис. 2. Изменения скорости водопоглощения на основании продукта Lumirror™ номер

4. Кривая сушки

Lumirror™ сушили при 120°C до достижения состояния равновесия, а затем позволяли достичь достаточного равновесия при комнатной температуре либо при относительной влажности 80%, либо при нормальной влажности. После этого изменение веса и изменение во времени измеряли и регистрировали как для № 75 (75 мк), так и для № 188 (188 мк), поскольку образцы снова сушили при 120°С. Результаты этих измерений показаны на рис. 3.

Рис. 3. Кривая сушки Lumirror™

5. Размерная стабильность в зависимости от влажности

На рис. 4 показано изменение размеров Lumirror™ при воздействии повышенной влажности.
Коэффициент влагоемкости Lumirror™ рассчитывается по рис. 4 следующим образом.
1,2 × 10 ^-5 см / см / % относительной влажности

Рис. 4. Изменение размеров Lumirror™ в зависимости от влажности

6. Термическая стабильность размеров

На рис. 5 показано изменение размеров Lumirror™ #50 (50 мкм) так как он подвергается воздействию температур от комнатной до примерно 100°C.
Коэффициенты теплового расширения Lumirror™ при комнатной температуре следующие.
Метод измерения — ASTM D 696-70.

MD (по вертикали): 1,2 × 10 ^-5 см/см/°C
TD (горизонтальное): 1,6 × 10 ^-5 см/см/°C

Рис. 5. Изменение размеров Lumirror™ из-за относительно низких температур

7. Тепловая усадка для различных номеров продуктов

В таблице 2 показана тепловая усадка для различных номеров продуктов Lumirror™ при 150°C в течение 2 часов.
Метод измерения использует считывающий микроскоп в соответствии с JIS C 2318-72.

Таблица 2. Термоусадка для различных номеров продуктов Lumirror™

Толщина		MD (вертикальный)	ТД (горизонтальный)
Артикул №	мк	％	％
#6	6	1.6	1.2
#9	9	1.5	1.2
#12	12	1.3	0.2
#16	16	1. 5	0.5
#25	25	1.3	1.0
#38	38	1.3	0.4
#50	50	1.2	0.2
#75	75	1.2	0.3
#100	100	1.2	0.3
# 125	125	1.2	0.7
#188	188	1.3	0.7
#250	250	1.2	0.7
#350	350	1,2	0,7

8. Скорость теплоты на основе температуры

фиг. температура от 90 до 190°С.
Метод измерения соответствует JIS C 2318-72.

Рис. 6. Изменения степени термоусадки Lumirror™ в зависимости от температуры

9. Проницаемость водяного пара для различных номеров продуктов

В таблице 3 показана проницаемость водяного пара для различных номеров продуктов Lumirror™.
Метод измерения был JIS Z 0208-73 с условиями измерения 40°C и относительной влажностью 90%.

10. Comparison of Water Vapor Permeability with Other Фильмы

Даже среди различных пластиковых пленок Lumirror™ имеет чрезвычайно низкую паропроницаемость.
В Таблице 4 для сравнения показана паропроницаемость различных пластиковых пленок.
Lumirror™ имеет ту же степень проницаемости, что и полиэтиленовая пленка.
Метод измерения был JIS Z 0208-73 с условиями измерения 40°C и относительной влажностью 90%.

Таблица 4. Паропроницаемость различных пластиковых пленок

Пленка	Толщина образца	Паропроницаемость
	μ	г/м 2 / 24 часа / 0,1 мм
Lumirror™	25	6.9
TORAYFAN™ BO *	22	1.2
High pressure polyethylene	30	5
Stretched polycarbonate	25	35
Soft polyvinyl chloride	35	23
Stretched vinyl chloride, vinylidene chloride copolymer	30	1. 5
Polyvinyl alcohol	20	240
Триацетат целлюлозы	135	410
Влагостойкий целлофан	32	11

• Биаксиально-ориентированная полипропиленовая пленка Toray

11. Сравнение газопроницаемости с другими пленками

Даже среди различных пластиковых пленок Lumirror™ имеет чрезвычайно низкую газопроницаемость, демонстрируя отличные характеристики для упаковки пищевых продуктов и т. д. В таблице 5 показаны кислород, азот и углекислый газ. газопроницаемость различных пластиковых пленок для сравнения.
Метод измерения был ASTM D 1434-72 при температуре измерения 25°C. Для любой пленки проницаемость находится в порядке углекислого газа, кислорода и азота с соотношением 3 к 5, 1 и 1/6 к 1/3.

Таблица 5. Газопроницаемость различных пластиковых пленок
Единицы: см3 (NTP)/м ² / 24 часа / 0,1 мм / атм

Пленка	Газопроницаемость
	Кислород	Азот	Углекислый газ
Lumirror™	19	4,2	74
TORAYFAN™ № *1	860	160	2670
TORAYFAN™ БО *2	400	84	1300
Полиэтилен высокого давления	2000	720	8900
Полиэтилен низкого давления	520	180	2270
Эластичный полистирол	1140	180	5640
Эластичный жесткий поливинилхлорид	24	5. 1	63
Растянутый винилхлорид, сополимер винилиденхлорида	17	—	91

• 1 Нерастягивающаяся полипропиленовая пленка Toray
• 2 Биаксиально ориентированная полипропиленовая пленка Toray

12. Сравнение паропроницаемости органических растворителей с другими пленками

В таблице 6 показана паропроницаемость органических растворителей Lumirror™ и других пластиковых пленок.
Метод измерения был JIS Z 0208-73 при температуре измерения 40°C.

Таблица 6. Паропроницаемость различных пластиковых пленок для органических растворителей
Единицы: г/м ² / 24 часа / 0,1 мм

Пленка	Паропроницаемость органических растворителей
	Ацетон	Этил Спирт	Толуол	Этил Ацетон	н-гептан	Четыреххлористый углерод
Lumirror™	0,77	0,42	0,50	9,70	0,69	0,71
TORAYFAN™ № *1	29,0	2,20	1300	216	1440	4540
TORAYFAN™ БО *2	1,02	1,02	661	85,5	865	2020
Полиэтилен высокого давления	202	19,1	1080	457	1540	4670
Эластичный жесткий поливинилхлорид	4330	0,44	611	2220	0,52	0,27
Растянутый винилхлорид, сополимер винилиденхлорида	512	0,39	358	493	0,45	8. 1

• 1 Нерастягивающаяся полипропиленовая пленка Toray
• 2 Биаксиально ориентированная полипропиленовая пленка Toray

13. Устойчивость к термическому разложению

Lumirror™ отличается превосходной устойчивостью к термическому разложению.
Максимальная рабочая температура для Lumirror™ обычно составляет 150°C. Если вы планируете использовать его в течение длительного периода времени, рекомендуется температура 130°C или ниже.
На рисунках 7 и 8 показаны изменения прочности на растяжение и относительного удлинения Lumirror™ после термообработки при обычной температуре в зависимости от времени термообработки.
Толщина каждого образца, использованного для измерения, составляла #38 (38 мкм).

Рис. 7. Изменения прочности на растяжение Lumirror™ в зависимости от времени термообработкиРис. 8. Изменения относительного удлинения при растяжении Lumirror™ в зависимости от времени термообработки

14.