Что такое карбамидный пенопласт и как его получить?

Карбамидный пенопласт прекрасный теплоизоляционный материал из класса пенопластов, нашел широкое применение и за рубежом, имея различные торговые названия. В России карбамидный пенопласт имеет следующие названия – Пеноизол, Юнипор, Мипора, Меттэмпласт, Карбамидно - формальдегидный пенопласт … За рубежом карбамидный пенопласт также имеет много названий в Англии — флотофаум (фирма «Вармаль ЛТД»), в Японии — ипорка, Германии — аминотерм, Чехии — мофотерм, Швейцарии — изошаум, Дании — инсульспрей, Франции — изолеж, Канаде — инсулспрей.
На вид карбамидный пенопласт - это мелкоячеистый материал, без крупных воздушных пузырей, не имеющий запаха, упругий (при незначительной деформации восстанавливающий первоначальную форму). Если провести по срезу материала пальцами, то осыпаются только стенки поврежденных при резе пузырьков.
Эти пенопласты применяются для теплоизоляции и звукоизоляции наружных и внутренних стен зданий, выполненных из кирпича, бетона или дерева. Пенопласты используются также для теплоизоляции кровель старых зданий, подвесных потолков, сводов, перекрытий, климатических установок, кабельных каналов, стен лестничных клеток, воздуховодов, мусоропроводов, шахт, пазов на потолках и стенах, труб горячего водоснабжения и канализации, металлических полых профилей, рам, окон, дверей и др.
Смысл производства и использования утеплителя в строительстве таков: лучше первоначально потратиться на возведение стены и кровли с повышенным тепловым комфортом и в холодные месяцы отопительного сезона тратить мало тепловой энергии на поддержание тепла внутри помещений, а значит и денег, чем построить стены с низким термическим сопротивлением и затем десятилетиями топить улицу.
Анализ опыта различных стран в решении проблемы энергоснабжения показывает, что одним из наиболее эффективных путей ее решения является сокращение потерь тепла через ограждающие конструкции зданий, сооружений, промышленного оборудования, тепловых сетей.
Как бы самой природой карбамидный пенопласт создан для наших климатических условий.
При заполнении этим материалом внутренних проемов стен или утеплении дома снаружи в не отапливаемом помещении не замерзнешь даже в самый лютый мороз, хотя при толщине плит 5 см отапливать помещение все же немного придется, например, масляным обогревателем. Коэффициент теплопередачи пятисантиметровой прокладки из карбамидного пенопласта примерно такой же, что у кирпичной стены толщиной 90 см.
Не затвердевший карбамидный пенопласт обладает достаточно высокой текучестью, что дает возможность заливать его непосредственно в воздушные полости, оставляемые в кирпичной кладке при строительстве. Это свойство делает его незаменимым при теплоизоляции уже построенных зданий (с воздушной полостью), так как карбамидный пенопласт единственный теплоизоляционный материал, обладающий необходимыми для этого свойствами. В отличии от пенополиуретана - карбамидный пенопласт не увеличивается в объеме (первый попросту разопрет стену), а также в несколько раз дешевле.
Карбамидный пенопласт является прекрасным звукоизолятором. Если проложить в стене 5-ти сантиметровый слой материала, то даже включив в соседней комнате на полную мощность телевизор или домашний кинотеатр, вы услышите у себя в комнате лишь слабый фон, как при урчании холодильника на кухне.
А еще стена с карбамидным пенопластом спасает от сырости, ведь этот материал "дышит": он впитывает избыток пара, находящегося в доме или в квартире.
При пожаре карбамидный пенопласт не горит. Даже если на него будет капать расплавленный металл, он не воспламенится - лишь начнет медленно испаряться, причем его испарения практически нетоксичны. Еще одно достоинство - он не нравится грызунам, которые способны превратить большинство утеплителей в труху.
Карбамидный пенопласт обладает исключительной долговечностью. Ученые были вынуждены прекратить испытания по искусственному старению этого материала, поскольку даже по прошествии 78 лет никаких изменений в материале замечено не было. Существенным недостатком карбамидных пенопластов является их относительно высокое водопоглощение (до 18-20% по массе). Для решения этой проблемы можно использовать ряд кремнийорганических гидрофобизаторов, позволяющих при последующей финишной обработке плит и других изделий из пеноизола снизить величину водопоглощения до 4-5%. Технология обработки проста и не сильно удорожает производство.

Как получают карбамидный пенопласт?
Изготавливается карбамидный пенопласт беспрессовым способом и без термической обработки методом вспенивания вспенивающе-отверждающего агента (пенообразователь + кислота) в пеногенераторе сжатым воздухом, подающемся в избытке, последующего его смешивания в смесителе с предварительно диспергированной полимерной смолой. Также рекомендуется добавлять модификаторы, улучшающие физико-механические характеристики карбамидного пенопласта.

В качестве исходного сырья применяют дешевые недефицитные компоненты. Путем смешивания в необходимой пропорции пенообразователя и отвердителя получают готовый пенообразующий раствор. После этого, емкости с пенообразующим раствором, смолой, водой для промывки подключают к газожидкостной установке. После этого к установке присоединяют воздушный компрессор. Затем, в установке происходит смешивание компонентов с последующим их вспениванием, под действием сжатого воздуха. Через выходное отверстие по шлангу подается готовый раствор в виде жидкой пены. Вспененная масса заливается в форму, где отвердевает в течение 3-4 часов. После чего форма раскрывается и отвердевшая масса нарезается на плиты необходимых размеров. Легко режется без нагрева ножом, струной, проволокой. Затем плиты высушивают в естественных условиях в течение 1-3 суток. После этого утеплитель готов к применению.

Для изготовления пенопластов рекомендуются карбамидоформальдегидные смолы марок ВПС-Г и др. В качестве пенообразователя используется алкилбензолсульфокислота (АБСК). В качестве катализатора отверждения может быть использована соляная или ортофосфорная кислоты. Рекомендуем использовать ортофосфорную кислоту. Она, в отличии от соляной, практически не имеет запаха (соляная выделяет хлороводород) и более концентрированна.
Как видно для производства карбамидного пенопласта необходимы минимальные вложения в оборудование, наличие воды и электричества и… пожалуй, что и всё. Так, что бизнес по производству карбамидного пенопласта изначально не может быть убыточным по своему определению.