Műanyagok. A műanyagok jellemzése 1. A műanyagok jellemzése 2. Az óriásmolekulák alakja. A műanyagok jellemzése 3

A műanyagok jellemzése 1.

Műanyagok − •

Dr. Józsa Zsuzsanna .

Műanyagokszigetelőanyagok

Építőanyagok 2. - 10. ea.

1



• •

− −


2

Az óriásmolekulák alakja

óriásmolekulák (102 – 106 atom) a fő láncban • elsősorban C • ritkábban Si vagy S

szén


szerves polimer előállítása: ipari módszerekkel • természetes nagy molekulákból: pl. cellulóz, természetes kaucsuk • molekulák összekapcsolása mesterséges úton (általában szénhidrogénből) • polimerizáció (PVC, PS, PMMA, PP, PIB, PTFE) • polikondenzáció (PÉ gyanta, fenoplasztok, szilikon, furángyanta, PA) • poliaddíció (PUR, EP gyanta)

szilícium


3



4

5



6

A műanyagok jellemzése 3. •

−

•

Természetes lánc: cellulózmolekula


jellemezhető: • molekula tömeggel • polimerizációs fokkal • lánctagok számával


1


Hőre lágyuló műanyagok (termoplasztok)

kristályos rész

Hővel szembeni viselkedés: • • •


hőre lágyuló (termoplaszt) pl. PVC, PS, PE hőre keményedő (duroplaszt) pl. bakelit, epoxigyanta, PÉ-gyanta nyújtható (elasztomer): pl. műgumi, műkaucsuk

molekulák közötti vonzás a H-atomok változó töltése miatt


7



9


A polimerizációfok hatása a termomechanikai görbére



11

8

Amorf polimerek termomechanikai görbéje

Hőre keményedő műanyagok (duroplasztok) és nyújtható műanyagok (elasztomerek)




10

Hőre lágyuló műanyagok formázása 1.



12

2

Extrudált PVC épületszerkezeti elemek

Hőre lágyuló műanyagok formázása 2.

Egyéb eljárások: • préslégformázás • fóliafelfújás • forgácsolás • ragasztás • hegesztés Műanyagokszigetelőanyagok


13


A műanyagok előnyei


• tűzzel szembeni viselkedésük nem jó, a hőre lágyuló csepeg, a hőre keményedő szenesedik, füst, korom, mérgező gázok • gyorsan öregszenek • rugalmassági modulusuk kicsi (E = 3000 N/mm2) • nyomás érzékenyek • lassan pusztulnak el (környezetvédelem!) 15


Égő anyagok veszélyességi foka



14

A műanyagok hátrányai

• sűrűségük kicsi (0,9 – 1,4 g/ml) • mechanikai tulajdonságaik igen tág határok között mozognak, jó a húzószilárdságuk • jó elektromos szigetelők • vegyszerállók • könnyen megmunkálhatók • színezhetők • a habok hőszigetelő képessége nagyon jó (λ = 0,04 W/mK)




16

Vízszigetelő anyagok csoportosítása

17



18

3

A tartós terhelés hatása üvegszálerősítésű poliésztergyantára

Üvegszálerősítés



19



20

Műanyag szendvicselemek különböző belső maggal



21



22

Polimerrel impregnált beton

Betontechnológiai műanyagok

Funkcióik Kötőanyag

Adalékszer

Polimerbeton, PC Polimer-cementbeton, PCC Impregnált beton, PIC Lőttbeton SPCC Bevonatok Lezárások Hézagtömítők

Folyósítók (Párazárók) (Kapilláris tömítők) Légpórusképzők

Adalékanyag PS gyönygybeton Szálerősítések

Segédanyag Hézagzáró idomok Saruk Távtartók Párazárók Kapilláris tömítők

Az impregnálás hatása a beton nyomószilárdságára Műanyagokszigetelőanyagok


23



24

4

Üregkamrás polikarbonát



25



26



28

Szilikon mikroemulzió

Vizes oldatban szilikon cseppek úsznak. Át lehet vele itatni a pórusos építőanyagokat (tégla, természetes kövek), a hidrofóbbá tett építőanyag nem szívja fel a vizet. Technológiája: - szilikon emulziós injektálás alacsony nyomáson -



27

28

A bitumen előállítása



29



30

5

A bitumen fizikai tulajdonságai

A bitumen fizikai tulajdonságainak vizsgálata Lágyuláspont vizsgálat (gyűrűs-golyós) Töréspont vizsgálat (Fraass)

desztillációs bitumen Penetráció

fúvatott bitumen Műanyagokszigetelőanyagok


31



A bitumen egyéb felhasználása

32

Emulzió képzése poláris rész apoláris rész o/v

v/o víz

bitumen

Aszfalt: zúzott adalékanyag bitumen kötéssel



33


Vízszigetelő anyagok csoportosítása


34

BITUMENES VÍZSZIGETELŐ LEMEZEK - Papírbetétes bitumenes csupaszlemez (korhad!) - Üveg/műanyag fátyol/szövetbetétes bitumenes lemez -Modifikált bitumenes vastaglemez pl. palazuzalék szórással



35



36

6

Hőszigetelések anyagai

.



37

Műanyag habok polisztirol hab expandált extrudált poliuretán hab polietilén hab Pórusos gumi Parafa: expanzit szupremit Faszármazékok fagyapot farost tőzeg Cellulóz, hullámpapír Növényi eredetűek len, kender,gyapot kókuszrost, nád, szalma, Állati eredetűek: selyem, gyapjú


39

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.


8. 9. 10. 11. 12.

11-12


HABOK: pl. expandált PS, habüveg


38

Szerves

Ásványgyapot, kőzetgyapot Azbeszt Pórusos gipsz Duzzasztott perlit Üveggyártmányok: habüveg üveggyapot üvegszáltermékek Kerámiakötésű: kőszivacs kovaföld rioporit Mészkötésű: gázszilikát habszilikát Cementkötésű: gázbeton habbeton perlitbeton pórusbeton, sejtbeton Műanyagokszigetelőanyagok


Hővezetési tényező a testsűrűség függvényében

A hőszigetelő anyagok felosztása Szervetlen


pórusos égetett agyag rioporit thermalit égetett kovaföld nyers kovaföld azbeszt mész- és cement kötésű szervetelen pórusos anyagok fagyapot lemez farostlemez parafa műanyag habok szálas hőszigetelő anyagok


40

Expandált PS jellemzői (régi)

41



42

7

Extrudált polisztirol XPS (új jelölés)

Expandált polisztirol – EPS (új jelölés)



43


Teljes élettartam jellemzői Alapanyag: véges (ásványi) Előállítás: bányászat, zúzás, duzzasztás (800-1000°C, a perlit ekkor sűrűn folyós, és a kőzetben gőz keletkezik→ 15-20 x térfogat), hűtés, osztályozás, esetleg hidrofobizálás Használata során nedvességkiegyenlítő hatása van, Élettartam feltehetően magas (ásványi eredet) Újrafelhasználható pl. talajjavítóként Szállítás költséges és energiaigényes lehet

Perlit vulkanikus kőzet - duzzasztják. Kialakítás

ρ kg/m3

λ W/mK

Perlit feltöltés

60-180

0,04-0,06


45



47


46

Ásványgyapot

SZÁLAS ANYAGOK: pl. fagyapot, len, üveggyapot


44

Perlit

Perlit





48

8

Ásványgyapot jellemzői

Len Len növény (lágyszárú gólyaorrféle) 80-100 cm magas. Számos felhasználású: étkezési célra, lenolaj előállítása (magok), hőszigetelés, textil (rostok)



49

Kialakítás

ρ kg/m3

λ W/mK

Tömítés

40-50

0,045

Szigetelő tábla

20-40

0,04

Lemez

kb. 20

0,042



Len

Farostlemez

Teljes élettartam jellemzői Alapanyag: megújuló Előállítás: aratás (géppel), harmatáztatás (6-8-hét), préselés, magok elválasztása, rostok elválasztása (törés, tilolás), tisztítás, kóc → tömítőanyag, további feldolgozás Használata nem káros Élettartam feltehetően magas (szövet) Újrafelhasználható ill. komposztálható Szállítás költséges és energiaigényes Műanyagokszigetelőanyagok


51

Teljes élettartam jellemzői Alapanyag: megújuló Előállítás: aprítás, forró gőzős kezelés, szálakra bontás, rögzítő anyag hozzáadása (bitumen, Nahidroxid, Parafin v. fehérenyv), nedvesítés, préselés, szárítás, vágás Használata nem káros (ha nem bitumenes) Élettartam száraz helyen magas Újrafelhasználható ill. komposztálható (ha nem bitumenes) Helyben rendelkezésre áll Építőanyagok 2. - 10. ea.

Tűlevelű fenyőfélék hulladékai, amik a fafeldolgozás során keletkeznek. Építőiparban, pl. lépéshangszigetelés, tetőtér-beépítés lemezei, stb. Kialakítás

ρ kg/m3

Hőszigetelő lemez enyv kötésű

250-270

0,06

170

0,045

Hőszigetelő lemez bitumen kötésű


λ W/mK


52

Fagyapot lemez Faforgács lemez

Farostlemez


50

53

Famaradékból készül, cement, ill. magnezit kötéssel pl: építőlemezek (vakolható), hőszigetelő lemezek gyakran más anyaggal kombinálva. ρ kg/m3

λ W/mK

Magnezit kötésű

300

0,09-0,1

Cement kötésű

330

0,09

Kialakítás



54

9

Fagyapot lemez Faforgács lemez

Parafa

Teljes élettartam jellemzői Alapanyag: részben megújuló Előállítás: famaradék legyalulása/aprítása, ásványosítás, (alumíniumszulfát/ magnéziumszulfát/ kalciumklorid) nedvesítés, kötés magnezittel (49% fa), vagy cementtel (35% fa), formába préselés, kizsaluzás (2 nap után), szárítás, szélezés Káros hatások nem ismertek Használható felújításoknál vakolat alá, vagy bennmaradó zsaluzatként, zajárnyékoló falként stb. Elméletileg újrafelhasználható Szállítás gyárból az építkezésre Műanyagokszigetelőanyagok


Paratölgy kérge – a 30-40 éves növényből 9 évente nyerik. Elsősorban Portugáliában és Spanyolországban honos. Kialakítás Lemez

55

ρ kg/m3

λ W/mK

120

0,041



56



58

Parafa Teljes élettartam jellemzői Alapanyag: megújuló Előállítás: betakarítás (kézzel), őrlés (→ parafa zúzalék), osztályozás, expandálás (350-380°C-on, nyomás alatt, gőzben, a saját gyantatartalom ragasztja össze), hűtés, vágás (lemezekre), csomagolás Használata nem káros Élettartam feltehetően nagyon magas (dugók) Újrafelhasználható ill. komposztálható Szállítás energiaigényes Műanyagokszigetelőanyagok


57

Szálas és műanyaghab szigetelések összehasonlítása Típus Tulajdonság

Szálas hőszigetelő anyagok

Transzparens hőszigetelés 1.

Műanyag habok

Alapanyag

ált. szervetlen

ált. szerves

Anyagszerkezet

nyílt→szálas

többnyire zárt →extrudált (XPS): zárt →expandált(EPS): időlegesen zárt

Vegyszerállóság

általában jók

változó (oldószerek)

Páradiffúziós ellenállás

kicsi

nagy

Éghetőség

ált. nem éghető

ált. éghető (önkioltó is van)

Hangszigetelés

nem jó

nem jó

Hangelnyelés

nagyon jó

nem jó

Kezelhetőség

nehéz (szúr)

könnyű

Hideg oldali alkalmazás (pl. hűtőház)

tilos

jól használható



úgy működik, mint a Trombe fal

59



60

10

Hangszigetelés

Transzparens hőszigetelés 2.



61


63



62

Dinamikus rugalmassági modulus


11

Műanyagok. A műanyagok jellemzése 1. A műanyagok jellemzése 2. Az óriásmolekulák alakja. A műanyagok jellemzése 3

Recommend Documents