Вспененный полиэтилен

Вспененный полиэтилен - термопластичный пеноматериал с закрытыми порами. Состоит из крошечных плотных ячеек, которые расположены близко друг к другу, но не соединены между собой. 

Такая пена устойчива к воздействию воздуха, влаги и проникновению химических веществ. Структура прочная, плотная и более жесткая, чем у пенопласта с открытыми порами. Вспененный полиэтилен - легкий и гибкий материал.

Пенополиэтилен ударопрочен и обладает высокой эластичностью, что важно для применения в качестве амортизаторов. Низкая теплопроводность делает его подходящим изоляционным материалом. Он мягкий, неабразивный, устойчив к образованию пыли, разрыву и разрушению. Обладает высокой стабильностью размеров, что позволяет выдерживать несколько производственных процессов. 

Материал обладает антимикробными свойствами, которые подавляют рост бактерий, плесени и других микроорганизмов. Эти свойства делают вспененный полиэтилен пригодным для многих целей. Особые свойства пенополиэтилену придаются путем смешивания химических реагентов или добавок с последующей серией обработок.

Существуют несколько типов пенополиэтилена.

В пенопластах из сшитого полиэтилена составляющие молекулы соединяются молекулярными связями, образуя цепные соединения из прямых углеродных цепей. Сшивание молекул создает прочную и твердую структуру. 

Такой материал более долговечен и устойчив к проникновению химических веществ, газов и влаги. Обладает большей термической стабильностью, изоляционными свойствами, а также устойчивостью к ударам и вибрации. Однако производство исключает возможность вторичной переработки.

Пенополистиролы из сшитого полиэтилена могут быть огнестойкими, рассеивающими или проводящими статическое электричество.

Сшивание может быть осуществлено двумя методами: химический, то есть включающий добавление агентов во время формования или экструзии, или физический, который включает электронно-лучевой процесс с последующей обработкой в печи.

При химическом сшивании образуются мелкие и плотные ячейки, что делает пенопласт более жестким и долговечным. Однако поверхность шероховатая и может быть неэстетичной. Пены, полученные физическим методом, более однородны, имеют гладкую поверхность.

Пеноматериалы из сшитого полиэтилена используются в качестве компенсаторов, прокладок, изоляции, креплений или как защитная упаковка. Материал влагонепроницаем и плавуч.

Вспененный полиэтилен EPE (ЕПЕ) изготавливается путем воздействия тепла и давления на смолу, пенообразователи и добавки внутри автоклава с целью образования крошечных шариков, которые охлаждаются и используются в качестве исходного материала для литья под давлением. Они расплавляются и заливаются в формы. Пенопласт EPE отличается высоким соотношением прочности к весу и высокой термостойкостью. В отличие от сшитого пригоден для вторичной переработки.

Экструдированный вспененный полиэтилен - это материал с постоянным поперечным сечением, который получают методом экструзии. То есть изготавливается путем выдавливания расплавленной смолы и добавок через отверстие матрицы экструдера, образуя длинную и непрерывную полиэтиленовую пену. Затем ее охлаждают и скручивают в рулоны или нарезают.

Может изготавливаться в зависимости от требований к плотности для конкретного применения, то есть быть низкой и высокой плотности. 

Пенополиэтилен низкой плотности имеет больше пустот в структуре. За счет этого такой пенопласт легче, мягче, обладает лучшей теплоизоляцией. Хорошо держится на воде. Часто используется в качестве упаковки.

Вспененный полиэтилен высокой плотности имеет меньшие по размеру и более толстые ячеистые стенки. Характеризуется высокой прочностью на сжатие и растяжение, сопротивлением усталости и низкой термической усадкой. Они более предпочтительны для применения в тяжелых условиях или высокой эксплуатационной нагрузкой.

При всех способах производства смолы расплавляются и смешиваются с агентами и добавками, которые изменяют исходные свойства полиэтилена.

Вспенивающий агент отвечает за подачу газа, необходимого для выращивания мелкоячеистых структур в полиэтиленовой матрице. Делится на химические и физические.

Химические вспенивающие вещества выделяют газ, необходимый для процесса вспенивания. Газ не вступает в реакцию с полиэтиленовой матрицей. Реагирующие пенообразователи могут вступать в эндо- или экзотермическую реакцию и обычно выделяют газообразный азот или углекислый газ.

Органические пенообразователи ускоряют процесс вспенивания, поскольку они постоянно выделяют рассеянный газ. Образуют пузырьки одинакового размера.

Физические вспенивающие вещества находятся в газообразной форме. Они вводятся непосредственно в расплав  полиэтилена. Примерами таких агентов являются диоксид углерода, азот, аргон, вода, воздух.

Расширяемые шарики состоят из термопластичного полимера акриловой смолы с полыми сферическими микрочастицами в сердцевине. Когда шарики нагреваются, они расширяются вместе с полиэтиленом, достигая эффекта вспенивания.

Распространенными технологиями являются периодическое вспенивание порций под давлением или вызванное температурой, экструзия, литье под давлением.

Периодическое вспенивание подходит для небольших производственных заказов. Часто используется для тестирования новых рецептур. Осуществляется в автоклаве. Этот процесс может зависеть от давления и температуры.

Экструзия - это непрерывный процесс вспенивания, при котором образуются пенопласты с постоянным поперечным сечением, такие как листы, стержни и трубки. Подходит крупного производства. Может быть физическим и химическим процессом вспенивания.

Литье пены под давление - это крупномасштабный процесс. Позволяет получать пенопласт сложной формы. 

Сфера применения вспененного полиэтилена достаточно обширна. И прежде всего это изоляция, которая является отличным температурным барьером, который ценится за свою высокую гибкость, долговечность и устойчивость к коррозии, атмосферным воздействиям, влаге и разрыву. 

Для данного использования, пенопласты ламинируют алюминиевой фольгой для повышения их теплоотражающей способности и долговечности. 

Благодаря своей гибкости и низкой плотности вспененный полиэтилен можно легко монтировать на крышах, потолках, стенах, полах и трубах. 

Антистатические пеноматериалы предотвращают накопление статического электричества на электронных устройствах и защищают их от электростатического разряда. Обладают высокими амортизирующими свойствами, сводя к минимуму вибрацию при транспортировке и обращении. Защищают от влаги, перегрева. Идеально подходят для упаковки электронных и полупроводниковых приборов. Обычно имеют розовый цвет, выпускаются в листах.

Также пенополиэтилен можно дополнять клеевой полосой и использовать в качестве прокладок и изоляции швов и стыков.

Вспененный полиэтилен легко воспламеняется. Для придания огнезащитных свойств разрабатываются технологии формования и существуют не содержащие галогенов добавки.

Листы пенополиэтилена можно соединять с другими материалами, ламинировать. Из него получается жесткая набивка для мебели. Так как материал прекрасно держится на воде, из него можно производить спасательные средства, например жилеты, поплавки, нарукавники.