Поролон в производстве и в быту: как распознать нужную модель на прилавке
Производство и применение поролона. Маркировка материала: как определить плотность, жёсткость и другие характеристики поролона по маркировке на упаковке.
Обзор вспененных полимеров продолжается. Мы уже писали про вспененный полиэтилен, рассматривали его превосходные рабочие свойства, виды и сферы применения. На очереди — вспененный полиуретан.
Пенополиуретан доступен человечеству в двух видах: в качестве монтажной пены и как поролон. Сегодня поговорим о поролоне. Как и пенополиэтилен, он имеет необъятную сферу применения: это и тепло- звукоизоляция, и амортизация, и герметизация. Тепло- и звукоизоляция помещений, автомобилей, трубопроводов; мебельное производство, обувная промышленность, производство игрушек, сидений, подголовников, подлокотников — всё это задействует поролон.
Чтобы быть эффективным в каждой из этих областей, поролон наделяется разными качествами. Эластичность, жёсткость и плотность поролона варьируются в самых широких пределах. Но прежде чем разобраться, как задаются свойства поролона, определим, как вообще его производят.
Производство поролона
Итак, в основе пенополиуретана лежит три составляющих:
- Полиол;
- Толуилендиизоцианат, или ТДИ;
- Вода.
Для регуляции процессов полимеризации, вспенивания и увеличения объёма применяют ещё три компонента:
- Оловянный катализатор;
- Аминокатализатор;
- Силиконы.
Кроме того, в смесь добавляется краситель. Он никак не влияет на свойства материала и служит для различения моделей.
Все компоненты направляются в смесительную камеру, перемешиваются и нагреваются до высокой температуры. Затем по конвейеру масса направляется в нарезку. По дороге масса растёт на глазах, увеличиваясь более, чем в десять раз.
Поролон нарезается на полотна и рулоны необходимой длины, затем накрывается полиэтиленовой плёнкой и вызревает три дня. Это делается для предотвращения лишней полимеризации. Вода стимулирует этот процесс — в том числе вода из атмосферной влаги. Полиэтилен перекрывает ей доступ, и поролон больше не меняется в размерах. Пока окончательно не застынет.
Поролон: ключевые свойства
Так производят поролон с набором стандартных свойств. Всего их семь:
- Плотность.
- Жёсткость — несущая способность, вес, который поролон выдерживает не проседая и не сминаясь.
- Остаточная деформация — или как меняется объём материала после приложения и снятия нагрузки.
- Удлинение — как далеко растягивается материал под приложенным усилием.
- Усилие на разрыв — после какого усилия он рвётся.
- Эластичность — способность возвращать изначальную форму после деформации.
- Воздухопроницаемость.
Свойства поролона: маркировка и характеристики
Маркировка поролона лаконична и информативна. Одна или две буквы, дефис и четыре цифры. Буквы означают группу марок, две первые цифры — плотность, две следующие — жёсткость. Например, маркировка ST-2240 (СТ-2240) означает, что перед нами поролон группы марок «Стандарт» плотностью 22 кг/м3 и жёсткостью 4 кПа.
У поролона стандартной линейки плотность варьируется от 22 до 35 кг/м3, жёсткость — в среднем от 3,6 до 4 кПа. При неизменном составе полимерной массы эти два показателя зависят друг от друга. Например, плотности 22-25 кг/м3 соответствует жёсткость 3,6 кПа, а показателю от 30 до 40 кг /м3 — 4 кПа. Такой поролон обычно лежит в основе вещей, не испытывающих серьёзных нагрузок: игрушек, подушек, подлокотников и других повседневных мелочей.
Полотна жёсткостью от 3,6 до 4 кПа сохраняют упругость под весом от 70 до 110 кг. Из них чаще всего производят ортопедические стельки, сиденья, матрасы, наполнители для диванов и кресел.
Поролон повышенной жёсткости: группы марок EL и HL
Когда поролон хотят сделать особенно жёстким и упругим, в массу добавляют дополнительные элементы, и эта зависимость рушится. Например, добавление полимерполиола при плотности 22 кг/м3 может давать жёсткость в 4 кПа. Такие показатели выводят поролон из серии ST (стандарт) в категорию EL (enhanced loadbearing – повышенная несущая способность).
Если при тех же показателях плотности жёсткость станет ещё выше, материал сместится уже в категорию HL (high loadbearing – высокая несущая способность). Поролон этих марок не проседает и не сминается под нагрузкой свыше 120 кг. Он с успехом может применяться:
- для амортизации обувных подошв в кроссовках,
- в качестве упругого наполнителя диванов и кресло-кроватей,
- для тепло- и шумоизоляции помещений, автомобилей, фургонов и контейнеров.
Поролон облегчённой жёсткости: группы марок S и HS
И наоборот, чтобы уменьшить стандартную жёсткость, в массу добавляют софт-полиол — и тогда поролон снова смещается из категории ST, но теперь уже в категорию S (soft – мягкий). Ещё немного софт-полиола — и поролон переходит в группу марок HS (hypersoft – сверхмягкий). Каждая из этих добавок увеличивает стоимость поролона по сравнению с категорией ST.
Все эти пять категорий — ST, EL, HL, S, HS — образуют группу марок «Стандарт».
Ей противопоставляется группа марок с особыми свойствами, производство которых существенно сложнее и заметно дороже. Вот они в общем виде:
- Высокоэластичный поролон, или HR (high resillence);
- M (memory) — поролон, запоминающий изначальную форму и восстанавливающий её практически на 100 % без остаточной деформации;
- LatexLike, или LL — более дешёвая альтернатива натурального латекса;
- Группы LR, или вязкоэластичные (low resillence).
В процессе эксплуатации под нагрузкой поролон размягчается и постепенно теряет упругость и эластичность. В среднем, срок службы поролона в годах рассчитывается по простой формуле:
Срок службы = Плотность – 20.
Именно плотность является основным показателем, определяющим качество поролона и срок его эксплуатации. Как мы видим, поролон довольно быстро размягчается под постоянной нагрузкой. Но несмотря на небольшой жизненный цикл, он по-прежнему популярен: это наилучшее предложение рынка по соотношению качество / цена.
Теперь, зная всё это, вы потратите меньше времени на выбор и приобретение поролона. Следите за публикациями «Ресурса», и мы расскажем вам ещё много полезного и интересного.