Конструкционные пластические массы, применение в санитарной технике

Из конструкционных пластмасс наибольшее применение в строительстве нашли слоистые пластики (древеснослоистые, стекловолокнистые, хлопчатобумажные), органическое стекло, кориан и др.

Слоистые пластики получают горячим прессованием предварительно пропитанных полимерами листовых или волокнистых наполнителей.

Древесно-слоистые пластики (ДСП) получают прессованием в специальных пресс-формах при высоких температуре и давлении, предварительно пропитанных синтетическими смолами и склеенных между собой листов шпона. Шпон толщиной 0,3...0,8 мм получают в основном из древесины березы, липы, бука и других пород. В зависимости от расположения волокон в слоях шпона различают пластики марок ДСП-А, ДСП-Б, ДСП-В и ДСП-Г.

Древесно-слоистый пластик имеет плотность 1300 кг/м³, прочность при сжатии — 100... 180 МПа, при растяжении — 140...280 МПа и твердость по Бринеллю - 250 МПа. Выпускают в виде листов или плит длиной 0,8...5,0 м, шириной — 0,7... 1,2 м и толщиной — 1...60 мм.

Древесно-стружечные плиты получают экструзией или методом плоского прессования отходов древесины (стружек, опилок), смешанных с горячими синтетическими полимерами. По структуре они могут быть одно-, трех- и многослойные. По виду обработки поверхности различают шлифованные и нешлифованные, необлицованные и облицованные плиты.

Разновидностью древесно-стружечных плит являются ориентированно-стружечные плиты (OSB), которые получают путем прессования длинноразмерной стружки (страндов) при высоких давлении и температуре с использованием водостойких полимеров. Верхние слои готового листа укладываются в продольном, а внутренние — в поперечном направлениях.

Стеклопластики представляют собой материалы, состоящие из связующих (синтетических полимеров) и наполнителя (стеклянного волокна). Стеклянное волокно является армирующим компонентом и обеспечивает материалу высокую прочность, а смола связывает отдельные волокна, распределяет уси­лия между ними и защищает их от внешних воздействий. Стеклянное волокно может находиться в виде нитей, жгутов (ровингов), тканей, матов и рубленых волокон.

По виду и расположению стекловолокнистого наполнителя их делят на три основные группы:

1.)стекловолокнистый анизотропный материал);

2.)стеклопластик на основе рубленого стекловолокна;

3.)стеклопластик на основе стеклоткани (стеклотекстолит).

Более качественными характеристиками обладают стеклопластики, содержащие ориентировано расположенные непрерывные волокна, — стекловолокнистый анизотропный материал (СВАМ). В строительстве из стеклопластиков СВАМ изготовляют несущие элементы, оболочки навесных панелей и пространственных ограждений конструкций.

Полиэфирные стеклопластики на основе рубленого стекловолокна применяют для изготовления светопроницаемых ограждений фонарей, светопрозрачных перегородок. Полупрозрачные, окрашенные в массе волнистые стеклопластики используют для отделки балконов и устройства кровли сооружений малых архитектурных форм (павильонов, кафе, киосков, навесов).

Стеклотекстолит получают методом горячего прессования уложенных правильными слоями в пакеты полотнищ стек­лоткани, которую предварительно пропитывают растворами фенолоформальдегидных смол и подсушивают.

Стеклотекстолит выпускают в виде листов длиной 2400 мм, шириной 600... 1200 мм и толщиной 9...35 мм. Плотность стекло­текстолита 1850 кг/м³, предел прочности при растяжении 230 МПа, при сжатии 95 МПа и при изгибе 120 МПа. Стеклотекстолит, как и другие стеклопластики, обладает высокой теплостойкостью, водостойкостью, хорошей коррозионной и химической устойчивостью.

Органическое стекло — название оптически прозрачных полимеров (полиакрилатов, полистирола, поликарбоната и др.). Его также называют акриловым стеклом (полиметилметакрилат). В Европе известно под торговой маркой «Plexiglas» («плексиглас»).

Кориан — это современный листовой композиционный материал, состоящий из минерального наполнителя (тригидрата алюминия), цветных пигментов (например, диоксида тита­на), и связующего компонента — акриловой смолы. Для получения кориана смешивают две трети белого порошка тригидрата алюминия, треть акриловой смолы и цветного пигмента. Смесь помещают на ленту конвейера, придают определенную форму, охлаждают и режут на отдельные листы толщиной 6, 13 и 19 мм.

Листы толщиной 6 мм используются как облицовочный материал, а 13 и 19 мм — для изготовления весьма разнообразных изделий (двери, всевозможная мебель и фурнитура, сантехпосуда, корпуса телевизоров и компьютеров и т.п.). Для этого листы кориана, обрезанные до нужных размеров, разогревают до температуры 200 °С и в пластичном состоянии помещают в форму. Прикладывают определенное давление и превращают в изогнутый полуфабрикат. Кориан — материал легкий, пластичный, вместе с тем плотный и очень прочный, не бьется, экологически чистый (гигиеничный).

29. Общие сведения о пластмассовых трубах. Требования к трубам и трубопроводным систе­мам.

Трубы представляют собой полые (пустотелые) цилиндрические или профильные изделия, имеющие большую по сравнению с сечением длину. В строительстве трубы используют для транспортирования жидкостей, газов, пара, сыпучих материалов, прокладки коммуникаций или в качестве элементов строительных конструкций.

Наиболее полно отвечают требованиям, которые предъявляются в настоящее время к санитарно-техническим системам, трубопроводы из полимерных материалов. Пластмассовые трубы можно легко разобрать и прочистить в случае воз­никновения засоров. Они В3...10 раз легче металлических, что облегчает монтажные работы, особенно в стесненных условиях, и удешевляет доставку. Трубы из полимерных материалов и соединительные детали к ним широко применяются во внутренних санитарно-технических системах холодного и горячего водоснабжения, водоотведения, для оборудования центрального и внутреннего отопле­ния зданий, устройства теплых полов, технологических трубопроводов и газопроводов и для других технических целей.

Сырьем для производства труб и соединительных деталей служат полиэтилен, поливинилхлорид и хлорированный поливинилхлорид, полибутен, полипропилен, композиты на основе полиэтилена и полипропилена и др.

Из полимеров изготовляют также большинство изделий санитарно-технического назначения — ванны, умывальники, раковины, душевые кабины, вентиляционные и радиаторные решетки и др. Сырьем служат поливинилхлорид, полиэтилен, полиметилметакрилат, карбамидные и другие полимеры.

30. Разновидности пластмассовых труб: полиэтиленовые, полипропиленовые, поливинилхлоридные, полиметилметакрилатиые, фторопластовые.

Самым распространенным материалом для труб, соединительных деталей, комбинированной запорной и другой водопроводной арматуры является полиэтилен (высокой и низкой плотности, модифицированный, сшитый и др.).

Трубы из сшитого полиэтилена производят, как правило, диаметром 12...315 мм. Некоторые фирмы выпускают такие трубы диаметром до 500 мм. Они используются как для систем водоснабжения (холодного и горячего), так и для отопления в многоэтажных домах и могут эксплуатироваться при температуре до 95 °С и рабочем давлении до 2 МПа (20 атм). Такие трубы имеют хорошую гибкость, устойчивы к перепадам давления, не коррозируют, не вступают в химические реакции с другими материалами, не зарастают, имеют большую прочность на истирание и долговечны. Срок их эксплуатации при температуре 70 °С составляет около 50 лет, а при использовании в системах холодного водоснабжения (при температуре 20 °С) в зависимости от рабочего давления может достигать 100 лет.

Трубы из полиэтилена PE выпускаются наружным диаметром 12, 14, 18 и 25 мм при толщине стенки 2,0; 2,5 и 3,5 мм. Предназначены в основном для установки в системах внутреннего холодного и горячего водоснабжения. Предельные температуры применения их от -40 до +70 °С при давлении 0,6 МПа. Трубы, предназначенные для радиаторного и подпольного отопления, выполняются, как правило, трехслойными (композитными), состоящими из полиэтилена LPE и внешних слоев из модифицированного полиэтилена как связующего и антидифузионного слоя — этиленвинилового спирта. Общая толщина внешних слоев составляет 0,25 мм.

Номенклатура изделий санитарно-технического назначения из полипропилена представлена широким набором соединительных деталей, запорной арматуры, труб различных диаметров для монтажа водопроводных, отопительных и канализационных систем. При этом гомополипропилен (РР-Н) применяется в основном для систем холодного водоснабжения, промышленных трубопроводов и вентиляции. Блочный сопо­лимер полипропилена (РР-В) используется для трубопроводов холодного водоснабжения, напольных отопительных систем и изготовления высокоударопрочных труб и фитингов. Статистический сополимер полипропилена (PP-R) применяется для систем холодного и горячего водоснабжения, напольных отопительных систем и водяного отопления. Канализационные трубы и фасонные части из полипропилена используются также для внутренней разводки в системах канализации, слива сточных и дождевых вод в жилых, административных и производственных зданиях.

Трубы и соединительные элементы из полипропилена имеют, как правило, раструбную конструкцию и укомплектованы специальными уплотнительными кольцами, что значительно повышает скорость их монтажа и обеспечивает высокую надежность и герметичность соединения.

Положительными качествами труб из полипропилена являются также низкая себестоимость, высокая теплостойкость и коррозионная стойкость, отсутствие электрохимической коррозии, сравнительно небольшая масса и возможность создания надежных сварных соединений. Внутренняя поверхность их весьма гладкая и не покрывается отложениями. К недостаткам полипропиленовых труб следует отнести меньшую гибкость, чем труб из других полимеров, и поэтому системы из них собираются при помощи уголков, тройников и т.п. Они имеют также и более высокую стоимость комбинированных деталей для соединения, поскольку большинство из них содержит латунные вставки.

Верхний рабочий температурный предел для полипропиленовых труб (70 °С. Они могут использоваться, сохраняя свои первоначальные характеристики, в течение 50 лет в системе холодного водоснабжения и не менее 25 лет в системах горячего водоснабжения и отопления. При этом для отопления и водоснабжения применяются полипропиленовые трубы диаметром 20...110 мм, а для канализации - 40...500 мм. Однако в европейских странах на смену отопительным системам из полипропилена приходят системы из сшитого полиэтилена РЕ-Х.

Трубы из поливинилхлорида и хлорированного поливинилхлорида (перхлорвинила) представляют собой изделия более жесткие и обладают низким коэффициентом линейного теплового расширения по сравнению со всеми рассмотренными выше. Они отличаются высокой прочностью, устойчивостью к коррозии, износостойкостью, сопротивлением к зарастанию стенок, малым весом и совершенными гидравлическими свойствами. Трубы из поливинилхлорида могут эксплуатироваться при температуре до 45 °С, а из перхлорвинила — до 95 °С.

Используются они преимущественно в системах водоснабжения, в том числе хозяйственного, в стояках больших диаметров и в силу своей высокой химической стойкости — в технологических трубопроводах. Диаметр их 10...315 мм. Напорные трубы из поливинилхлорида имеют обычно серый цвет (иногда синий) и выпускаются длиной 6 м. Соединяются они, как правило, при помощи раструбов с уплотнительными кольцами. Для производственных сетей применяются также клеевые соединения.

Востребованным современным материалом для изготовления труб и сантехнического оборудования считается акрил (полиметилметакрилат). Трубы из полиметилметакрилата (плексигласа) обладают глянцевой поверхностью (блестящей внутри и матовой снаружи), высокой светопропускающей способностью. Наружная поверхность таких труб, как правило, полируется, после чего они становятся прозрачными. Обладают повышенной стойкостью к старению и погодным условиям, высокими ударной прочностью и химической стойкостью. Акриловые ванны и другие изделия санитарно-технического назначения являются очень прочными, легкими, бесшумными и эстетичными. При изготовлении ванн, раковин им можно придать любую даже самую фантастическую форму: угловую, продольную, полукруглую, с сиденьями, подлокотниками, ручками, что сложно сделать при изготовлении этих изделий из чугуна и стали. Кроме того, они не проводят электрический ток.

Вместе с тем качество сантехнического оборудования из акрила в значительной степени зависит от способа производства. Их можно получать литьем, экструзией и другими способами. Однако в настоящее время большинство фирм во всем мире для изготовления сантехнического оборудования используют готовые акриловые листы толщиной 2...5 мм. Они нарезаются определенных размеров и помещаются в специальную установку для разогрева до температуры 170 °С, где им и придают требуемую форму. Разновидностью акрилового материала (полуфабриката), поступающего на белорусский рынок, является кориан.

Фторопластовые трубы выпускают диаметром 46...400 мм с толщиной стенки 5... 17 мм и длиной 2,0...3,2 м. Они обладают уникальным сочетанием свойств — высокими химической стойкостью, износостойкостью, ударной прочностью в широком диапазоне температур (от —200 до +260 °С). Применяют их в металлургической и химической промышленности для транспортировки агрессивных жидкостей и газов.

Дата добавления: 2015-04-24