فوم هاي پليمري

• پلي استايرن منبسط (فوم پلي استايرن، پلاستو فوم يا يو نيليت)

  براي اولين بار پلي استايرن توسط يک شرکت آلماني در سال 1940براي عايق در صنايع الکتريکي ساخته شد.و در جريان جنگ جهاني دوم جهت ساخت لاستيک مصنوعي از آن استفاده شد . محصولات پلي استايرن در سه گريد توليد مي شود.

  گريد 1- مقاوم در برابرضربه که جهت مصارفي مانند : تهيه ظروف , بدنه لوازم خانگي استفاده مي شود.

 گريد 2- نوع معمولي که مقاومت کمتري در مقابل ضربه دارد که کاربردهاي در صنايع اتومبيل سازي  و الکتريکي و غيره دارد.

 گريد 3- پلي استايرن منبسط يا فوم پلي استايرن (پلاستو فوم )که در صنايع بسته بندي کار برد وسيعي داشته و به عنوان عايق حرارتي نيز استفاده مي شود دامنه استفاده از اين فوم در حال افزايش است به عنوان مثا ل اخيرادر سقفهاي تيرچه بلوک به جاي بلوک سيماني از بلوک هاي پلاستو فوم استفاده مي شود.

مزاياي عمده فوم پلي استايرن عبارتند از:

1-انتقال حرارت کم جهت استفاده عايق حرارتي

2-جذب خوب انرژي براي بسته بندي مواد

3-شناوري بالا

4-بالا بودن نسبت سفتي به وزن به طوري که قطعات ساخته شده داراي وزن کم و استحکام خوب هستند 5-هزينه کم به ازاي واحد حجم.

معايب عمده فوم پلي استايرن عبارتند از :

  1-خاصيت اشتعال پذيري وکمک به گسترش حريق

  2-توليد گازهاي سمي در هنگام سوختن

  3- انتقال بخار آب و جذب رطوبت4-نمي توان در بالاتر از ?C  74  درجه سلسيوس به کار برد .

فوم پلي استايرن به طور وسيعي در عايق حرارتي54-تا 74درجه سانتيگراد  به کار برده شده است که دلائل عمده آن قيمت پائين  بوده , در دسترس    مي باشد و به راحتي ساخته مي شود , محکم و پايدار بوده و در برابرتخريب مقاوم است . پلي استايرن اکسترود شده به صورت تخته در اندازه هاي مختلف جهت ساخت ديوار و عايق بام در دسترس است . دانه هاي قابل انبساط پلي استايرن را نيز مي توان به صورت صفحاتي براي نما در ساختمان سازي ساخته و به کار برد. در مواردي که کاربردعايق حرارتي مورد نظر است مقاومت بالا لازم نبوده و پلي استايرن منبسط به اندازه کافي مقاومت دارد .

فوم پلي استايرن را در جرم ويژه هاي بسيار پائين نيز مي توان توليد کرد. ولي کاهش جرم ويژه به افزايش ضريب هدايت حرارتي با کاهش عايق حرارتي و افزايش انتقال بخار آب مي انجامد .از اين رو از اين نوع فوم هاي بسيار سبک در کارهاي بسيار حساس نمي توان استفاده کرد.

• فوم پلي يورتان

 فوم پلي يورتان با يک ساختار سلولي بسته که برپايه پلي يورتان ,حضور کاتاليزورها و مواد دمنده باواکنش شيميايي پلي ايزوسيانات ها با ترکيبات حاوي هيدروژن اسيدي ساخته مي شوند. مزيت هاي فوم پلي يورتان عبارتند از : هدايت حرارتي کم که از تمامي مصالح عايق متداول ديگر کمتر است , وزن سبک , استحکام بالا, قابليت بسيار زياد در پذيرش تغيير در فومولاسيون جهت برآورده کردن انتظارات کاربردي, چسبندگي قوي به بسياري از مواد, نفوذپذيري کم در برابر بخار آب, مقاومت حرارتي در دماي بيش از 100 در جه سلسيوس, قابليت فوم شوندگي در محل براي پر کردن شکل هاي پيچيده, فوم سخت پلي يورتان در گستره وسيعي از دما به عنوان عايق حرارتي به کار برده شده است .براي مثال اين نوع فوم در عايق کاري ازت مايع در-196 درجه سلسيوس و بخار در +126 درجه سلسيوس به کار برده شده است. 

فرم انعطاف پذير پلي يورتان نيز در عايق کاري لوله ها مي تواند به کار برده شود . فوم هاي پلي يورتان به صورت يک لايه نازک با کارآرايي بالا عايق کاري بدنه يخچال ها و فريزرها به کار برده مي شود . امروزه سعي مي شود که فوم پلي يورتان باگازي غير از CFC(کلروفلوئور کربن )به عنوان ماده دمنده ساخته شود . اگر چه اين گازها به خوبي گاز هايCFC عايق کاري را انجام نمي دهند ,ا ما به لايه ازن سياره زمين آسيب کمتري وارد مي کنند, چگالي فو م هاي ساخته شده  توسط روش جديد معمولا 32 کيلو گرم بر متر مکعب است . فومهاي پلي يورتان سلول باز با چگالي کم (8کيلو گرم بر متر مکعب)نيز وجود دارد .بعضي انواع با چگالي کم از دي اکسيد کربن به عنوان ماده دمنده استفاده مي کنند و همچنين فوم هاي کم چگالي به داخل ديوار هاي دو جداره باز اسپري مي شوند و به سرعت منبسط مي شوند و فضاي خالي راپر از درزبندي مي کنند فو مهاي آهسته منبسط شونده براي ساختمان هاي موجود که عايق حرارتي ندارند در نظر گرفته شده است . اين فوم مايع بسيار آهسته منبسط مي شود و بنابراين احتمال آسيب رسيدن به ديوار ناشي از انبساط بيش از حد کاهش مي يابد . فوم در برابر بخار آب نفوذ پذير است, قابل انعطاف بوده و در برابر مکش آب اين عايق درزبندي هواي خوبي انجام مي دهد . همچنين کندسوز است و بعد از براشتن آتش , شعله پايدار نخواهد بوداما نکته با اهميت اين است که متصاعد نمودن گازهاي سمي سيانيد هيدروژن(سيانور) در مجاورت حرارت يا در هنگام سوختن مي باشد.

• فوم پلي اتلين(پلي فوم)

پلي اتلين داراي خواص مهمي از جمله عايق الکتريکي, خاصيت فيلم و ورقه شدن و مقاومت شيميايي در برابر رسوبات را داراست . از جمله معايب پلي اتلين اين است که در برابر حلالها تحت دما و شرايط معين , مقاومت کمتري نشان ميدهد و اکسيژن مي تواند در آن خرابي بوجود آورد . به طوري که در طولاني مدت وقتي در برابر آب قرار مي گيرد اکسيژن آزاد شده توليد پوسيدگي مي کند اين امر استفاده از اين عايق هارا در شبکه آبرساني آب گرم محدود مي کند. در صورت استفاده از اين عايق در صنايع برودتي وحرارتي با پديده کندانس و اتلاف حرارت مواجه خواهيم شد ضريب انتقال حرارت اين عايق در دما ي 25 درجه سانتيگراد 0/042 است . اين عايق قابل اشتعال است و برابر شعله مستقيم باعث افزايش دامنه حريق مي گردد و نبايد از آن در معرض تابش مستقيم نور خورشيد استفاده شودگسترده دمائي قابل استفاده از اين فوم بين دماهاي   ?40- 90 تا? است.

• فوم پلي وينيل کلرايد (PVC)

 محدوده وسيعي از تغيير شکل فشار ي همراه با مزاياي عالي عايق رطوبت و بخار ارايه مي دهد . فوم PVC از طريق آميزه سازي انواع مختلف نرم کننده و کوپليمر به دو طريق فيزيکي و شيميايي با خواص مختلف به دست مي آيد . اين فوم ها به صورت نرم , سلول باز , بخشي سلول باز , نيمه سخت و سخت سلول بسته مي توانند باشند. از نظر عايق حرارتي فوم PVC  سخت دو برابر گران تر از فوم هاي پلي استايرن و پلي يورتان است .در مقايسه با ديگر پلاستيک هاي سلولدار به کار رفته در عايق حرارتي PVC انبساط مقاومت بالايي داشته و بسيارسخت است.فوم PVC  سخت عايق حرارتي و صوتي بسيار خوبي بوده و نفوذ بخار و رطوبت در آن بسيارکم است. از آنجا که مقاومت برشي فوم PVC بالاست سطح آن براي اعمال سيمان و گچ بسيار مناسب است . مزيت عمده فوم هاي PVC عملکرد بهتر آنها در برابر آتش نسبت به ساير فوم هاي پليمري است .از اين رو نوع پانل ها در کاربردهاي دريايي و ساختماني در اورپا پذيرفته شده اند.