автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Теплозвукоизоляционный линолеум на основе вспененного поливинилхлорида (технология, конструкция, свойства)

Введение.

I. Состояние вопроса.

1.1. ПВХ линолеумы в индустриальном строительстве.

1.2. Методы производства вспененных ПВХ материалов.

1.3. Выводы. Рабочая гипотеза.Цели и задачи исследований.

II. Объекты и методы исследований.

2.1. Объекты исследований.

2.1.1. Полившшлхлорид.

2.1.2. Пластификаторы поливинилхлорида.

2.1.3. Порофоры.

2.1.4. Активаторы разложения порофоров.

2.1.5. Стабилизаторы поливинилхлорида.

2с 1.6, Модельные композиции,.,.

2.2. Методы исследований.

2.3. Выводы.

III. Экспериментальная часть.

3.1. Исследование свойств различных видов ПВХ и их влияния на реологические характеристики пластизолей и качество пеноматериала.

3.1Л. Исследование морфологии зерен и гранулометрического состава поливинилхлорида.

3.1.2. Реологические характеристики пластизолей на основе исследуемых типов ПВХ.

3.1.3. Исследование влияния типов ПВХ на структуру пеноматериала.

3.2. Исследование влияния пластификаторов и технологических добавок на свойства пластизолей в процессе вспенивания.

3.2.1. Влияние различных пластификаторов и их смесей на реологические свойства ПВХ пластизолей.

3.2.2. Влияние пластификаторов и их смесей на степень вспенивания пластизолей.

3.2.3. Влияние пластификаторов на некоторые эксплуатационные свойства ПВХ линолеума.

3.2.4. Влияние активаторов разложения порофора на процесс вспенивания ПВХ пластизолей.

3.2.5. Влияние стабилизатора на процесс вспенивания ПВХ пластизолей.

3.3. Разработка технологии теплозвукоизоляционного линолеума на основе вспененного ПВХ с печатным рисунком.

3.3.1. Разработка составов композиций и режимов обработки кошозиций слоев ТЗШ1 на основе вспененного ПВХ.

3.3.1.1. Определение оптимального состава композиции и режимов обработки для грунтовочных слоев.

3.3.1.2. Разработка оптимального состава композиции для вспененного слоя.

3.3.1.3. Определение оптимального состава и режима переработки композиции для защитного слоя.

3.3.2. Определение основных параметров технологической линии производства ТЗИЛ на основе вспененного ПВХ.

3.4. Разработка оптимальной конструкции ТЗИЛ на основе вспененного ПВХ.

1У. Исследование эксплуатационных свойств ТЗИЛ на основе вспененного ПВХ.

4.1. Определение основных эксплуатационных свойств линолеума.

4.2. Изменение основных эксплуатационных свойств ТЗИЛ на основе вспененного ПВХ в искусственных и естественных условиях.

4.3. Рекомендации по применению ТЗИЛ на основе вспененного

ПВХ в строительстве.

4.4. Технико-экономическип расчет эффективности производстве! ТоИЛ на основе вспененного ПВХ.

4.5. Внедрение результатов исследования в промышленности строительных глатергтлов и в строительстве.

Общие внводы.

В решениях ХХУ1 съезда КПСС отмечено, что важнейшей задачей промышленности на 1981-1985 годы и на период до 1990 года является "».повышение качества продукции на основе всемерного использования достижений научно-технического прогресса. При этом необходимо значительно увеличить масштабы создания, освоения и внедрения в производство новой высокоэффективной техники, обеспечивающей рост производительности труда, снижение материалоёмкости и энергоёмкости, повышение конкурентноспособности продукции на внешнем рынке за счет расширения и систематического обновления номеклатуры и ассортимента выпускаемой продукции" /I/.

Индустриализация современного строительства, кроме применения новых форм организации работ, требует и максимального использования наиболее прогрессивных видов отделочных материалов.

Па одно из первых мест в жилищном и гражданском строительстве выдвигается проблема устройства "чистых" полов. Трудоемкость и стоимость их устройства еще высоки, что связано с необходимостью применения многослойных конструкций для обеспечения требуемых показателей по тепло- и звукоизоляции перекрытий.

Оптимальным признано /2,3,4/ двухслойное решение междуэтажного перекрытия, состоящего из железобетонной несущей плиты, обеспечивающей звукоизоляцию от воздушного звука и "чистого" покрытия пола- рулонного теплозвукоизолирующего материала, обеспечивающего изоляцию от ударного шума и обладающего высокими эксплуатационными и декоративными свойствами. Большинство выпускаемых промышленностью рулонных покрытийлиполеумов не обладает полным набором необходимых свойств.

В СССР выпускаются следующие основные виды линолеумов: алкидный (глишталевый), резиновый (релин), нитроцеллюлозный Сколлоксилиновнй) и поливинилхлоридный.

Наибольшее распространение получил поливинилхлоридный линолеум (ПВХ линолеум). Вопросам технологии ПВХ линолеума, исследованию его свойств, изучению возможностей повышения качества посвящен ряд работ советских и зарубежных авторов / 4, 5,6,7,8,9 /. В результате проведенных исследований широко внедрен в производство и строительство теплозвукоизоляционный ПВХ линолеум, имеющий бесспорные преимущества перед другими покрытиями полов ( см.табл.1.1).

Таблица 1.1 Сравнительная экономическая эффективность устройства пола из различных материалов /10/.

Капитало- Себесто- Эксплуата- Приведен- Трудовые

Материал вложения, имость, руб/м2 ционные ные затра- затраты, руб/м2 расходы, ты, руб/м2 чел.дни

Дощатый пол 3,2 *Тб5 0,26 7,8 0~49

Паркетный пол 4,6 7,1 0,19 9,9 0,51

Безосновный линолеум 2,8 3,7 0,24 6,5 0,22

Плиточные полы на ос- нове ПВХ 2,54 4,56 0,19 6,93 0,36

Теплозвуко- изоляционный

ПВХ линолеум 2,4 о,6 0,21 5,7 0,12

Необходимые теплозвукоизоляционные характеристики ПВХ линолсумов достигаются исключительно за счет применения различных изолирующих подложек из синтетических или натуральных волокон.

Длительная эксплуатация теплозвукоизоляционных ПЕХ лино-леумов показала, что эти линолеумы имеют и ряд существенных недостатков:

- нестабильность размеров ( усадка ) в процессе эксплуатации, определяемая технологией производства ;

- загрязняемость поверхности линолеума ;

- недостаточная биологическаЙ^г^гшозбузюизолиру^ощих подложек ;

- ухудшение звукоизолирующих свойств в процессе эксплуатации за счет уплотнения тешозвукоизолирущих подложек ;

- ограниченные возможности по декоративному оформлению линолеума ;

- ширина линолеумов не превышает 160см, что не соответствует новому строительному модулю и приводит к дополнительным швам.

Этим сдерживается дальнейшее повышение эффективности отделочных работ в строительстве и удовлетворение растущих потребностей населения.

Постановление Госстроя СССР, Государственного комитета СССР по науке и технике и Госплана СССР от 22 декабря 1981 г. 205/509/246 ставит перед исследователями и производственниками задачу: за счет развития прогрессивных технологий и индустриальных методов строительства создать и обеспечить широкое применение эффективных строительных материалов, изделий и конструкций, машин, оборудования и инструмента, снижение при их применении в строительстве трудоемкости на 2Ь% и материалоемкости на 10/).

В области отделочных материалов для устройства "чистых" полов наиболее эффективным должен быть теплозвукоизоляцион-ный промазной линолеум на основе вспененного поливинилхлори-да, так как промазной способ производства позволяет значительно снизить усадку линолеума за счет применения стабильных подоснов (стеклохолст, асбестовая ткань), высокие тепло-звукоизолирувдие свойства вспененного ПВХ могут обеспечить требуемые стандартами показатели по снижению уровня ударного шума и теплоусвоению, отказ от применения изолирующих подложек даст снижение веса линолеума.

Настоящая работа посвящена разработке конструкции тепло звукоизоляционного линолеума на основе вспененного ПЕК, разработке промышленной технологии производства этого вида линолеума.

Работа проведена в рамках Целевой Комплексной научно-технической программы НЛ1.0. "Полимерстройматериалы", предлагающей разработку и внедрение высокоэффективных строительных материалов, прогрессивных технологических процессов (0.Ц.031), плана экономического и социального развития Исполкома Поссовета по разделу науки и техники / тема 01.35.4.001 "Линолеум поливинилхлоридный теплозвукоизоляционный на вспененной основе"/. i. состоят® вопроса

II. Результаты работы внедрены на п/о "Мосстройпластмасо", где организовано промышленное производство ТЗИЛ на основе вспененного ПВХ. В течение 1981 - 1983 гг выпущено более 1,7 млн.м^ линолеума. Полученный экономический эффект только от внедрения новой конструкции и технологии производства ТЗИЛ на основе вспененного ПВХ составил 1,15 млн. руб. Ожидаемый экономический эффект при планируемом выпуске 2 млн.м^/год составит 1,3 млн.руб. в год. Применение ТЗИЛ на основе вспененного ПВХ на строительных объектах также дает экономический эффект за счет сокращения трудозатрат.

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС, Политиздат, 1981,

2. Гинзбург В.П. Рациональные типы полов с покрытием из полимерных материалов для жилых домов,- Обзор, М#, 1969.

3. Линде Е.М. Устойство полов из паркета ш оинтетичеоких материалов.- Изд. Высшая школа, M.» 1977.

4. Савосина М.С. Разработка параметров отроения и рациональной технологии производства основы из лубяных волокон для теп-лозвукоизоляционного линолеума.- Дк. M., 1978.

5. Данцин М.И. Исоледование ПВХ покрытий для полов на тепло-звукоизоляционной волокнистой основе.- Дк.,М., 1965.

6. Слесарев В.В. Разработка и исследование композиции для производства антистатического поливинилхлоридного линолеума экструзионным способом.- Дк., M., 1978.

7. Васильев И.М., Чемерис Л.И. Износоустойчивость ПВХ экстру-зионного линолеума.- Промышленность строительных материалов Москвы.№ 8, 1970, с. 27-30.

8. Васшц>ев И.М., Чемерис Л.И. Повышение удобоукладываемости экструзионного линолеума на ТЗИ-основе,- Промышленность строительных материалов Москвы. № 8, 1971, с. 16-18.

9. Inehr Teppichboden des PVC-ßetäpe. Boden,Wand, Decice 1971, № 8, c. 38.

10. Дзугаев B.A., Бондарь К.Я. и др. Полимеры в строительстве.-Изд. Буд вельник, Киев, 1967.

11. Ефремов Е.Г. Опыт применения пластмасс в строительстве.-ДДНТП, Ленинград, 1977.

12. Ладислав Гапль. Пластмассы в строительстве.- Изд. литературы по строительству, 1969.

13. ГОСТ 18108-80 Линолеум поливинилхлоридный на теплозвукоэкструзионных материалов для полов.- Промышленность строительных материалов Москвы. 1970* № 5, с.15-17,

14. Беляков Г.Г., Антано Б.П. Полимерные материалы в отделке зданий.- Ленинград, Стройиздат, 1975.

15. Тарасов Н.П. Исследование долговечности ПБХ линолеума. Дк., M., 1975, БЗПИ.

16. Корсунский А.И., Левинский Л.Г. Строительные пластики. Ленинград, 1962,

17. Elastische Bodenbeläge. Teppich und Fußbodenzeitung ,1976, № I, с 57-66.

18. Oie Production caller Bodenbeläge .-Fußbodenzeitung .1978, № I, с.23-24.

19. Быков A.C. Исследование кинетики усадки и влияние некоторых технологических факторов на основные эксплуатационные свойства поливинилхлоридного линолеума, изготовляемого промазным способом.- Дк., М., 1967.

20. Данцин М.И., Суркова В.И. Полимерные материалы для покрытия полов,- Пластические массы, № II, 1974.

21. RadKo Krema. Vliesstoffe ihre wpiterent Meldung und ihr Einsatzbezeich.-Mitteilungen über Textilindustrie ,1971, ib 8.

22. Лазгунова Э.П., Масленникова Г.И. Производство и потребление материалов для покрытия полов во Франции.- Сборник трудов ВНИИстройполимер, Полимерные строительные материалы. вып.51, 1980.

23. Производство покрытий для полов в $Pr.-Tüp>boden2eiiung , 1978, 26, tö I, с.23-24.

24. Elastische Bodenbeläge auf der Heimtextil ; Fu|i-bodenz-g, 1977, Ji 3.

25. Миг Cushioned Vinyls noch mit großen Zuwachsvaten. Boden, Wand,DecKe, 1977, № i, c.5-6.

26. Henry Lasman. Historical bachground of Vinyl forms. Polymer Plastics Technology and Enginering , 1976, 6, Jf> 2,c. 133-135.

27. XActon, FDebat. Sil icon-Schaumhilfsmittel für das mechanische ßegasen von PVC-Plastisol-Schäumen. Kunststoffe , 1972, 62, № 9, c.547-551.

28. Ротенберг И.П., Федоров A.A., Птичкин Б.Б. и др. Получение поливинилхлоридных пенопластов методом механического вбивания воздуха в пластизоль.- Сборник трудов НПО Пластик. Вспененные пластические массы, М., 1976, с.152-159.

29. A.c. СССР 554270. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки, 1977, }Ь 14.

30. Джослин В.Д. Последние достижения в области технологии пенопластов из ПВХ пасты,- 3rd SPL Jnternational Cellular Plastics Conference Montreal /hie w 3 or к /, 1976,с. 132.

31. J.Acton, F. DeЬа1. Lexpansion mecanigue de mousse Vinyligue auriactants Siliconer. Plastigues modernes et elastomeres , 1972, 24, lb 7, c. 155-164.

32. Р.А.Рагк. Characteristics of1 Cellular Vi^nylsproduceci via chemical Ы0МП9 agents and mechanical FrotningPolymer Plastics Technology and Engineering* ,1976,6, № 2, c,157-183.

33. J.Acton, F. Debal. New Surfactant opens up potential for Vinyl foams,- Plast,Rubb Widy , 1976, № 637 /June /,c. 22-23,

34. Савельева В,И., Никифорова А.П. и др. ПАВ для производства пористых ПБХ материалов,^- Кожевенно-обувная промышленность., 1977, №5, с.50-51.

35. Дзимбо К. Современные аспекты изучения плаотизолей.- СикуД' зай Кесай Си, 1972,т.45, № II, с,650-656.

36. Ротенберг И.П., Дубровская Н.С. Метод оценки устойчивости ПВХ пен.- Пластические массы, № 9,1974.

37. Технологический процесс производства изделий из мягких по-ливинилхлоридных пенопластов.-Chemiche Мегке.27, 1977.

38. Дластизоли на основе ПВХ.- Проспект фирмы „SoWay" Бельгия Пер. ГПНТБ 76/631.

39. Components des mousses PVC-£enrsrole.Plastigues modernes et eiastomeres , 1970, 22, № 3, c.103-113.

40. Д.Dietz . Технология получения пластизолей.- PlasticsiEngineering, 1974, 30, №4, с.47-51.

41. Robert S.Ha11as. Additives for Plastics blowing agents. Plastics Engineering , 1977, 33, № 10.

42. HirooJto. Floating agents gualities.Japan Plastics Age f1969, 7, № 6,c.25-30.

43. H.Abe11aH. Активация агентов химического ценообразования.-Revistade Plasticos modernos , 1978, 36, № 0 270.с.779-784.

44. С. Мурахаси. Органические порообразующие вещества и области их применения.- Кобинсикако, 1973,т.22,I,с.21-28.

45. X. Хилли. Производство и переработка ПВХ паст.-PUstics in Australia , 1971, 22, д» 8, c.34-39.

46. Robert Я Ha1las; Larry M. Alter* Применение активатора в производстве вспененного пвх. SPJ Jornal t ноябрь 1967.

47. Иляоов Б.И., Ефимов А.А», Ляпина Т,Ю. Активирующие композиции для порообразователя- азодикарбонамида.- Пластические массы, № 10, 1974.

48. Воробьев В.А., Андрианов P.A. Полимерные теплозвукоизоляционные материалы.- М., Изд. литературы по строительству. 1972.

49. Новые ПВХ покрытия для полов.-Fu&boden Zeitung , 1976,24, ib 4,с.8-9.64. „Pegufan' sieht weitere Chancen im Cushioned.-1/inyis-MarKt. -Boden-U/anol- DecKe, 1976, ß 10,c.79-80.

50. Forbo GmbH. Morfeldeni Pionier und Trendsetter im WachentmemarKt der PVC-&eläge. Fußboden forum f 1979, ja 10,c.28-29.

51. Материалы для покрытия полов.--Floor and- IVaUmcoVerings, Bildung Materials , 1973, tö 6,c.27.

52. Технологическая линия для изготовления ПВХ покрытий дляtполов.- Промышленность полимерных мягких кровельных и теплоизоляционных строительных материалов. ВНИИЭСМ. М., 1979, вып.II, с.20-21.

53. Revetement de Sol Vinyligue. Plastigues modernes et elastomeres , 1977, 29, В 2.

54. Декоративный листовой материал.- Исидзаво Инсацу,Симидзу Мипуру /Топпап Инсацу КК/ кл.25/5/ Н 52,/В 29Д 27/00/ )Б 54-И826,заявл.П.П.71,№ 46-93247, опубл. 17.05.79.

55. Драч P.A., Данцин М.И. Применение вопененных ПВХ материалов в производстве покрытий,- Пластические массы $ 11,1974,

56. G.WicK, C.Weber. Kunststoffe f 49^ 9,1959.

57. D.Resavy. PhysiK-Chemi, 208, 1958, c.293-308.

58. J.C.Swatlow. Pra.c. Roy. Soc t A If I95ßf c.238.

59. T Hugosson. Kunststoffe , 46, № 7, 1956,c.341-344.

60. M.Stelling. PlactiKS , f 21, 1956, c.I2I.

61. RKoch, WSommer. Kunststoffe , 47, №.4, 1957. c.153-155.

62. A.Elever. Plastics , 300 sept . 1953.

63. Воронкова И.А. Исследование пастообразующих свойств эмуль-г сионного ПВХ.- Дк., М., 1979.

64. Получение и свойства ПВХ, под редакцией E.H." Зильбермана, Изд. Химия, М., 1968, с. 431.

65. Шкаркман Б.П. Пластификация поливинилхлорида.- Изд. Химия", М., 1975, с.198, 247.

66. D.Rysavy. Kunststoffe , 47, 12, 1957,с. 683-685.

67. Ibost. Caoutchouc 39, 1956, с. 266.• 86. Тараканова О.Г., Демина А.И.- Пластические массы'№ 3,1965, с. 8.87. 0, Berger, W. Brau т. Plaste uncí KautschuK , 14, № 9, 1967, с.663-668.

68. Лункевич Я., Даглич В. Некоторые критерии оценки пастообра-зукяцих свойств ПВХ.- PolumePy iworzywa V/ielKoczasteczKowe1975, 20, № 3,c.I37-I39.

69. Odor. Л/еheiz¡pari, Ministerium Müsz&km DoKumentaciosis Fordito, 3rod» , 1977, ib 5,o.I-I09.

70. Resius -Cor Plastisols. Chemische Werse Hüls AS M#ö Д-4370 МАГ1 I, 1979.

71. ГОСТ 14039-78 Поливинилхлорид эмульсионный,- Государственный Комитет СССР по стандартам, М., 1978.

72. А. Таока. Переработка пастообразующего ПВХ.- Пурасутиккусу, 1972,т.23, № 2, с.51-58.

73. Глаголев A.A. Геометрические методы количественного анализа агрегатов под микроскопом.- Госгеолиздат, 1949.

74. Горшков B.C., Кудряшова А.И., Сироткина Н.С.' и др. Микроскопические методы исследований эмульсионных ПВХ смол.-Сборник трудов ВНИИпроектполимеркровля, №'37, 1974.

75. Методы физико-механических испытаний пенопластов.- Сборник трудов НИИТЭХИМ, М., 1976.

76. Бродский В.З. Введение в факторное планирование эксперимента.- Изд. Наука, М., 1976.

77. Налимов В.В. Применение математической статистики при анализе веществ.- Физматиздат, М., I960.

78. Бродский В.З. Многофакторные регулярные планы.- Изд. Моск. Университета, 1972.

79. Тиниус К. Пластификаторы.- Изд. Химия, М., 1964.

80. Определение коэффициента теплоусвоения различных конструкций полов.- отчет, Московский архитектурный институт, ГЛ., 1961.

81. B,lMn,T.Lazor. Modern Plasties , 42, № 9, 1965, с.149-182.

82. Стевенс P. Характер течения и перерабатываемость ГШХ пластизолей,- Kunststoffe , 1970 60, № 7,с.453-460.

83. Горшков C.B. Модифицирование ПВХ пластизолей полимериза-ционноспособными соединениями.- Дк., M., 1981.

84. Комлев В.К., Горшков B.C., Шапиро Т.М. и др. Влияние свойств исходного ПВХ на реологические свойства пластизолей.- Пластические массы, № 8, 1976, с.53-54.

85. Проспект фирмы ,,Monsanto% Píasticirs and Mod ¡f ici rs -ФРГ, 77, 1976, с.79.

86. Проспект фирмы,,Unilever-Emery N", Голландия, ГПНТБ 71/148.

87. Проспект фирмы Басф, ФРГ, ГПНТБ, 72/68.

88. L.ViSnortsK/. РVC Foam Comnonents and Their Jnfbence. -Part, British Plastics , 1970, 43, № I0,c.I09-II2.

89. L.VisnortsKy.Компоненты пен ПВХ и их роль.- Plastigueômodernes et elastomeres , 1970, №22, с.ЮЗ-ПЗ.iНО. Минскер К.С., Федосеева Г.Т. Деструкция и стабилизация поливинилхлордда.- М., Изд. Химия, 1972.

90. Фойгт. Стабилизация синтетических полимеров против действия света и тепла.- Ленинград. Изд. Химия, 1972.

91. Берлин A.A., Яковский Д.Н., Попов З.В.- Сборник Старение и стабилизация полимеров, под редакцией М.Б. Неймана, Изд. Наука , 1964.

92. Абельян А.Х. Добавки вызывающие вспенивание термопластмасс.- Pevistade Plásticos Modernos , 1976, 238 т.31, с.493-498.

93. ГОСТ 24210-80 Материалы полимерные рулонные и плиточные для полов. Метод определения звукоизолирующих свойств.-Изд. Стандартов, 1980,М.

94. ГОСТ 8702-71 Бумага. Метод определения устойчивости окрасок органическими пигментами и красителями к воздействию света.- Гос. Комитет СССР по стандартам. М., 1971.

95. Исследование теплофизических и звукоизоляционных свойств ПВХ линолеума со вспененным слоем и печатным рисунком. М., отчет МНИИТЭП, 1982.

96. Методика определения теплофизических характеристик материалов в форме пластин по методу B.C. Волькенштейн.-отчет НИ-239-03 МНИИТЭП, М., 1963.

97. ТУ 400-1-227-8I Линолеум вспененный поливинилхлоридный с печатным рисунком,

98. Берлин A.A., Шутов Ф.А. Химия и технология газонаполненных высокополимеров. М., Изд. Наука, 1980.

99. ГОСТ 15116-79 Шутя. Методы измерений звукоизоляции внутренних ограждающих конструкций зданий.- Гос. Комитет СССР по делам строительства. M.I979.

100. Пособие для расчета экономического эффекта от использования изобретений и рационализаторских предложений.- Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий ВНИИПИ, М., 1983.

101. Инструкция к синхроэлектрическому вискозиметру Брукфильд-ской инженерной лаборатории /США/.

102. ГОСТ 25609-83 Материалы полимерные и плиточные для полов. Метод определения показателя теплоусвоения. Гос. комитет СССР по стандартам. 1983.