BRPI0615098A2 - processo para a produção de peças moldadas de espuma - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARA A PRODUçãO DE PEçAS MOLDADAS DE ESPUMA. A invenção diz respeito a um processo para a produção de peças moldadas espumadas a partir de partículas espumadas pré-espumadas que compreendem um revestimento polimérico, em um molde, sob pressão e na ausência de vapor. A invenção também diz respeito a peças moldadas espumadas produzidas e ao uso destas.
Description
"PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE PEÇAS MOLDADAS DE ESPUMA"
A invenção diz respeito a um processo para a produção de peças moldadas de espuma a partir de partículas de espuma pré-espumadas que têm um revestimento polimérico e também peças moldadas de espuma produzidas a partir destes e a seu uso.
As espumas expandidas são usualmente obtidas pela sinterização de partículas de espuma, por exemplo, partículas de poliestireno expansíveis pré-espumadas (EPS) ou partículas de polipropileno expandidas (EPP), em moldes fechados por meio de vapor. A fim das partículas de espuma serem capazes de sofrer expansão adicional e fundirem-se juntas bem para formar a peça moldada de espuma, no geral, estas devem compreender quantidades residuais pequenas de agentes de sobro. Por esta razão, as partículas de espuma não devem ser armazenadas por muito tempo após a pré- espumação. Portanto, devido à perda de pós-expansibilidade de materiais reciclados fragmentados compostos de espumas expandidas que não podem ser mais usadas, apenas pequenas quantidades podem ser misturadas na produção de novas peças moldadas de espuma.
O WO 00/050500 descreve espumas resistentes à chama que compreendem partículas de poliestireno pré-espumadas que são misturadas com solução de silicato de sódio aquosa e um látex de copolímero de acetato de vinila de peso molecular alto, vertido em um molde e seco em ar com agitação. Este produz apenas um leito separado de partículas de poliestireno que são adesivamente ligados um ao outro em apenas alguns pontos e portanto, têm apenas forças mecânicas insatisfatórias.
O WO 2005/105404 descreve um processo que economiza energia para a produção de peças moldadas de espuma, em que as partículas de espuma pré-espumadas são revestidas com uma solução de resina que tem uma temperatura de amolecimento menor do que o polímero expansível. As partículas de espuma revestidas são subseqüentemente fundidas em um molde com a aplicação de pressão externa ou pela pós-expansão das partículas de espuma como usual por meio de vapor quente. Aqui, os constituintes solúveis em água do revestimento podem ser lavados. Devido às temperaturas mais altas nos pontos de entrada e o esfriamento do vapor na condensação, a fusão das partículas de espuma e a densidade podem flutuar consideravelmente sobre o corpo de espuma total. Além disso, o vapor de condensação pode ser incluído nos interstícios entre as partículas de espuma.
Portanto, foi um objetivo da invenção reparar as desvantagens mencionadas e descobrir um processo simples e que economiza energia para a produção de peças moldadas de espuma tendo uma distribuição de densidade uniforme e propriedades mecânicas boas.
Conseqüentemente, observamos um processo para a produção de peças moldadas de espuma a partir de partículas de espuma pré- espumadas, em que as partículas de espuma que têm um revestimento polimérico são sinterizadas sob pressão em um molde na ausência de vapor.
Como partículas de espuma, é possível usar poliolefmas expandidas, tais como polietileno expandido (EPE) ou polipropileno expandido (EPP) ou partículas pré-espumadas de polímeros de estireno pré- expansíveis, em particular poliestireno expansível (EPS). As partículas de espuma, no geral, têm um diâmetro de partícula médio na faixa de 2 a 10 mm. A densidade de carga das partículas é, no geral de 5 a 50 kg/m3, preferivelmente de 5 a 40 kg/m3 e em particular de 8 a 16 kg/m3, determinado de acordo com DIN ENISO 60. As partículas de espuma com base em polímeros de estireno
podem ser obtidos pela pré-espumação de EPS à densidade desejada por meio de ar e de vapor quente em um pré-espumador. As densidades de carga finais abaixo de 10 g/l podem ser obtidas por meio da pré-espumação simples ou múltipla em um pré-espumador de pressão ou pré-espumador contínuo. Um processo preferido compreende as etapas
a) pré-espumação de polímeros de estireno pré-expansíveis para a formação de partículas de espuma,
b) revestimento das partículas de espuma com uma solução polimérica ou dispersão polimérica aquosa,
c) introdução das partículas de espuma revestidas em um molde e sinterização sob pressão na ausência de vapor.
Devido à sua capacidade de isolamento térmico, preferência particular é dada ao uso de, polímeros de estireno pré-expansíveis pré- espumados que compreendem sólido atérmicos, tais como negro de fumo, alumínio ou grafita, em particular grafita tendo um diâmetro de partícula médio na faixa de 1 a 50 μπα, em quantidades de 0,1 a 10% em peso, em particular de 2 a 8% em peso, com base em EPS e são conhecidos a partir de, por exemplo, EP-B 981 574 e EP-B 981 575. As partículas de espuma poliméricas podem ser fornecidas
com retardantes de chama. Para este propósito, estes podem compreender, por exemplo, de 1 a 6% em peso de um composto de bromo orgânico, tal como hexabromociclodecano (HBCD) e, se apropriado, adicionalmente de 0,1 a 0,5% em peso de bicumila ou de um peróxido. Entretanto, preferência é dada ao uso de retardantes de chama, em particular retardantes de chama isentos de halogênio, exclusivamente no revestimento polimérico.
As partículas de espuma fragmentadas a partir de peças moldadas de espuma recicladas também podem ser usadas no processo da invenção, para a produção das peças moldadas de espuma da invenção, os materiais de espuma reciclados fragmentados podem ser usados em uma proporção de 100% ou, por exemplo, em proporções de 2 a 90% em peso, em particular de 5 a 25% em peso, junto com produto fresco sem prejudicar significantemente a força e as propriedades mecânicas.
No geral, o revestimento compreende uma película polimérica que tem uma ou mais temperaturas de transição vítrea na faixa de -60° a + IOO0C e em que os enchedores podem, se apropriado, serem embebidos. As temperaturas de transição vítrea da película polimérica estão, preferivelmente na faixa de -30 ° a + 80°C. narticularmente nrpfiprrívf»! nn faíva o
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+ 60°C. A temperatura de transição vítrea pode ser determinada pela calorimetria de varredura diferencial (DSC). O peso molecular da película polimérica determinado pela cromatografia de permeação de gel (GPC) é, preferivelmente menor do que 400.000 g/mol.
Para revestir as partículas de espuma, é possível usar métodos de costume, tais como pulverização, imersão ou umectação das partículas de espuma com uma solução polimérica ou dispersão polimérica ou aplicação de tambor de polímeros sólidos ou polímeros absorvidos em sólidos em misturadores de costume, mecanismos de pulverização, mecanismos de imersão ou mecanismos de tambor.
Os polímeros adequados para o revestimento são, por exemplo, polímeros com base em monômeros, tais como monômeros vinilaromáticos, por exemplo, α-metilestireno, p-metilestireno, etilestireno, terc-butilestireno, vinilestireno, viniltolueno, 1,2-difeniletileno, 1,1- difeniletileno, alquenos, por exemplo, etileno ou propileno, dienos, por exemplo, 1,3-butadieno, 1,3-pentadieno, 1,3-hexadieno, 2,3-dimetilbutadieno, isopreno, piperileno ou isopreno, ácidos carboxílicos α,β-insaturados, por exemplo, ácido acrílico e ácido metacrílico, ésteres destes, em particular ésteres alquílicos, por exemplo, ésteres alquílicos Cmo de ácido acrílico, em particular, os ésteres butílicos, preferivelmente acrilato de n-butila e os ésteres alquílicos Cmo de ácido metacrílico, em particular metacrilato de metila (MMA) ou carboxamidas, por exemplo, acrilamida e metacrilamida.
Os polímeros podem, se apropriado, compreender de 1 a 5% em peso de comonômeros tais como (met)acrilonitrila, (met)acrilamida, ureido(met)acrilato, (met)acrilato de 2-hidroxietila, (met)acrilato de 3- hidroxipropila, ácido acrilamidopropanossulfônico, metilolacrilamida ou o sal de sódio de ácido vinilsulfônico.
Os polímeros do revestimento são preferivelmente feitos de um ou mais dos monômeros estireno, butadieno, ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilatos de alquila Cm, metacrilatos de alquila Ci_4, acrilamida, metacrilamida e metilolacrilamida.
Os aglutinantes adequados para o revestimento polimérico são, em particular, resinas de acrilato que são preferivelmente aplicadas como dispersões poliméricas aquosas às partículas de espuma, se apropriado junto com aglutinantes hidráulicos com base em cemento, cemento de óxido de cálcio ou emplastro de gipsita. As dispersões poliméricas adequadas são, por exemplo, obteníveis pela polimerização de emulsão de radical livre de monômeros etilenicamente insaturados, tais como estireno, acrilatos ou metacrilatos, como descrito no WO 00/50480. Preferência particular é dada aos acrilatos ou estireno-acrilatos
puros que são feitos dos monômeros estireno, acrilato de n-butila, metacrilato de metila (MMA), ácido metacrílico, acrilamida ou metilolacrilamida.
A dispersão polimérica é preparada de uma maneira conhecida por si, por exemplo, por polimerização por emulsão, suspensão ou dispersão, preferivelmente em uma fase aquosa. Também é possível preparar o polímero por polimerização de solução ou carga, fragmentá-la se apropriado e dispersar subseqüentemente as partículas poliméricas de uma maneira de costume. Os iniciadores, emulsiflcadores ou auxiliares de suspensão, reguladores ou outros auxiliares de costume para o processo de polimerização de são usados na polimerização e a polimerização é realizada continuamente ou por bateladas em temperaturas e pressões de costume para o processo respectivo em reatores convencionais.
O revestimento polimérico também pode compreender aditivos, tais como enchedores inorgânicos, por exemplo, pigmentos ou retardantes de chama. A proporção de aditivos depende de seu tipo e do efeito desejado e, no caso de enchedores orgânicos é, no geral, de 10 a 99% em peso, preferivelmente de 20 a 98% em peso, com base no revestimento polimérico que compreende aditivo.
A mistura de revestimento, preferivelmente compreende
substâncias de ligação em água, tais como vidro aquoso. Isto leva à formação de película melhor ou mais rápida para a dispersão polimérica e desta maneira à cura mais rápida da peça moldada de espuma.
O revestimento polimérico, preferivelmente compreende retardantes de chama tais como grafita expansível, boratos, em particular boratos de zinco, compostos de melamina ou compostos de fósforo ou composições intumescentes que sob a ação de temperaturas altas, no geral, acima de 80 a 100°C, expandem, dilatam ou espumam e, desta maneira, formam uma espuma isolante e resistente ao calor que protege as partículas de espuma termicamente isolantes sob estas contra o fogo e o calor. A quantidade de composições retardantes de chama ou intumescentes é, no geral, de 2 a 99% em peso, preferivelmente de 5 a 98% em peso, com base no revestimento polimérico.
Quando os retardantes de chama são usados no revestimento polimérico, também é possível atingir proteção contra o fogo suficiente quando usa-se partículas de espuma que não compreendem retardantes de chama, em particular nenhum retardante de chama halogenado ou fabricação com quantidades relativamente pequenas de retardante de chama visto que o retardante e chama no revestimento polimérico é concentrado na superfície das partículas de espuma e forma uma rede sólida sob a ação de calor ou fogo.
O revestimento polimérico, preferivelmente compreende composições intumescentes que compreendem água quimicamente ligada ou elimina água em temperaturas acima de 40°C, por exemplo, silicatos de metal alcalino, hidróxidos metálicos, hidratos de sais metálicos e hidratos de óxidos metálicos, como aditivos.
As partículas de espuma fornecidas com este revestimento podem ser processadas para a produção de peças moldadas de espuma que tem resistência ao fogo aumentada e apresentam um comportamento de queima correspondente com a classe B de acordo com a DIN 4102.
Os hidróxidos metálicos adequados são, em particular, aqueles dos grupos 2 (metais alcalinos) e 13 (grupo do boro) da Tabela Periódica. Preferência é dada ao hidróxido de magnésio e ao hidróxido de alumínio. O último é particularmente preferido. Os sais metálicos hidratados adequados são todos sais
metálicos em que a água da cristalização é incorporada na estrutura cristalina. Analogamente, os óxidos metálicos hidratados são todos óxidos metálicos que compreendem água de cristalização incorporada na estrutura cristalina. O número de molécula de água de cristalização por unidade de fórmula pode ser o máximo possível ou abaixo disto, por exemplo, sulfato de cobre pentaidratado, triidratado ou monoidratado. Além da água de cristalização, o sal metálico hidratado ou o óxido metálico hidratado também podem compreender água de constituição.
Os sais metálicos hidratados preferidos são os hidratos de haletos metálicos (em particular cloretos), sulfatos, carbonatos, fosfatos, nitratos ou boratos. Os exemplos de sais metálicos hidratados adequados são sulfato de magnésio decaidratado, sulfato de sódio decaidratado, sulfato de cobre pentaidratado, sulfato de níquel heptaidratado, cloreto de cobalto (II) hexaidratado, cloreto de cromo (III) hexaidratado, carbonato de sódio decaidratado, cloreto de magnésio hexaidratado e o borato de estanho hidratado. O sulfato de magnésio decaidratado e o borato de estanho hidratado são particularmente preferidos.
Alumes, por exemplo, aqueles da fórmula geral: M1M111(SO4)2 ■ 12 H2O. M1 podem ser, por exemplo, um íon de potássio, sódio, rubídio, césio, amônio, tálio ou alumínio. Min podem ser, por exemplo, alumínio, gálio, índio, escândio, titânio, vanádio, cromo, manganês, ferro, cobalto, ródio ou irídio.
Os hidratos de oxido metálico adequados são, por exemplo, óxido de alumínio hidratado e preferivelmente oxido de zinco hidratado ou
trióxido de boro hidratado.
Um revestimento polimérico preferido pode ser obtido pela mistura de 40 a 80 partes em peso, preferivelmente de 50 a 70 partes em peso, de uma solução de silicato de sódio tendo um teor de água de 40 a 90% em peso, preferivelmente de 50 a 70% em peso,de 20 a 60 partes em peso, preferivelmente de 30 a 50 partes em peso, de um pó de silicato de sódio tendo um teor de água de 0 to 30% em peso, preferivelmente de 1 a 25% em peso e de 5 a 40 partes em peso, preferivelmente de 10 a 30 partes em peso, de uma dispersão polimérica tendo um teor de sólidos de 10 a 60% em peso, preferivelmente de 20 a 50% em peso, ou pela mistura de 20 a 95 partes em peso, preferivelmente de 40 a 90 partes em peso, de uma suspensão de hidróxido de alumínio tendo um teor de hidróxido de alumínio de 10 a 90% em peso, preferivelmente de 20 a 70% em peso, de 5 a 40 partes em peso, preferivelmente de 10 a 30 partes em peso, de uma dispersão polimérica tendo um teor de sólidos de 10 a 60% em peso, preferivelmente de 20 a 50% em peso.
Nos processos da invenção, a pressão pode ser produzida, por exemplo, pela diminuição do volume do molde por meio de um punção móvel. No geral, a pressão na faixa de 0,5 a 30 kg/cm2 é ajustada aqui. A mistura de partículas revestidas de espuma está, para este propósito, no molde aberto. Após o fechamento do molde, as partículas de espuma são comprimidas por meio do punção, com o ar entre as partículas de espuma escapando e o volume de interstícios sendo reduzidos. As partículas de espuma são unidas por meio do revestimento polimérico para dar a peça moldada de espuma.
Este molde é estruturado de acordo com a geometria desejada do corpo de espuma. O grau de enchimento depende, inter alia, da espessura desejada da peça moldada futura. No caso de chapas de espuma, é possível usar um molde em forma de caixa simples. No caso de geometrias mais complicadas, em particular, pode ser necessário compactar o leito de partículas introduzidas no molde e desta maneira eliminam vazios indesejáveis. A compactação pode ser atingida por, por exemplo, agitação do molde, movimentos de rotação ou outras medidas adequadas. Para acelerar a ligação, ar quente pode ser injetado no molde
ou o molde pode ser aquecido. De acordo com a invenção, nenhum vapor é introduzido no molde de modo que nenhum constituinte solúvel em água do revestimento polimérico das partículas de espuma sejam lavados e nenhuma água condensada possa ser formada nos interstícios. Entretanto, qualquer meio de transferência de calor tais como óleo ou vapor podem ser usados para aquecer o molde. O ar quente ou o molde são, para este propósito, vantajosamente aquecidos a uma temperatura na faixa de 20 a 120°C, preferivelmente de 30 a 90°C.
Como uma alternativa ou além disso, a sinterização pode ser realizada com a injeção de energia de microonda. No geral, microondas tendo uma freqüência na faixa de 0,85 a 100 GHz, preferivelmente de 0,9 a 10 GHz e tempos de irradiação de 0,1 a 15 minutos são, no geral, usados.
Quando ar quente tendo uma temperatura na faixa de 80 a 150°C é usada ou a energia de microonda é injetada, uma escala de pressão de 0,1 a 1,5 bar é usualmente estabelecida, de modo que o processo também possa ser realizado sem pressão externa e sem a diminuição do volume do molde. A pressão interna gerada pelas microondas ou temperaturas elevadas permite que as partículas de espuma sofram expansão adicional leve, com estes também sendo capazes de se fundirem como um resultado do amolecimento das partículas de espuma por si só, além da ligação adesiva por intermédio do revestimento polimérico. Os interstícios entre as partículas de espuma desaparecem como um resultado. Para acelerar o assentamento, neste caso o molde também pode ser adicionalmente aquecidos por meio de um meio de transferência de calor como descrito acima por meio de um meio de transferência de calor.
As unidades de correia dupla também são usadas para a produção de espumas de poliuretano também são adequados para a produção contínua das peças moldadas de espuma da invenção. Por exemplo, as partículas pré-espumadas e revestidas de espuma podem ser aplicadas continuamente à parte inferior das duas correias metálicas, que pode, se apropriado, ter perfurações e ser processado com ou sem a compressão pelas correias metálicas que movem-se juntas para a produção contínua de chapas de espuma. Em uma forma de realização do processo, o volume entre as duas correias é gradualmente diminuído, com o resultado de que o produto entre as correias é comprimido e os interstícios entre as partículas de espuma desaparecem. Após uma zona de cura, uma chapa contínua é obtida. Em uma outra forma de realização, o volume entre as correias pode ser mantido constante e a espuma pode passar através da zona aquecida por ar quente ou irradiação de microondas em que as partículas de espuma sofrem a pós- espumação. Aqui também, os interstícios desaparecem e uma chapa contínua é obtida. Também é possível combinar as duas formas de realização de processo contínuo.
A espessura, comprimento e largura das chapas de espuma podem variar dentro de limites amplos e são limitados pelo tamanho e força de fechamento da ferramenta. A espessura das chapas de espuma é usualmente de 1 a 500 mm, preferivelmente de 10 a 300 mm.
A densidade das peças moldadas de espuma de acordo com DIN 53420 é, no geral, de 10 a 120 kg/m3, preferivelmente de 20 a 90 kg/m3. Os processos da invenção tornam possível obter peças moldadas de espuma tendo uma densidade uniforme sobre a seção transversal inteira. A densidade das camadas da superfície corresponde aproximadamente a uma densidade das regiões internas da peça moldada de espuma.
Os processos da invenção são adequados para a produção de peças moldadas de espuma simples ou complexas tais como chapas, blocos, tubos, bastões, perfis, etc. Preferência é dada às chapas ou blocos que podem ser subseqüentemente serrados ou cortados para a produção de chapas. Estes podem ser usados, por exemplo, na formação ou construção para o isolamento de paredes externas. Particularmente, estes são preferivelmente usados como a camada de núcleo para a produção de elementos de sanduíche, por exemplo, painéis de isolamento estrutural (SIP) que são usados para a construção de armazéns ou depósitos frios.
Outras aplicações possíveis pallets de espuma como uma substituição aos pallets de madeira, painéis de revestimento de tetos, recipientes isolados, habitações. Com um teor de retardante de chama, estes também são adequados para transporte de cargas. Exemplos:
Preparação de mistura de revestimento BI:
40 partes de pó de silicato de sódio (Portil N) são adicionados um pouco durante um período com agitação a 60 partes de uma solução de silicato de sódio (Silicato de sódio Woellner 38/40, teor de sólidos: 36%, densidade: 1,37, razão molar de Si02:Na20 = 3,4) e a mistura foi homogeneizada por cerca de 3 a 5 minutos. 20 partes de uma dispersão de acrilato (Acronal S790, teor de sólidos: cerca de 50%) e 10 partes de Persitol HP foram subseqüentemente agitadas. Preparação da mistura de revestimento B2:
40 partes de pó de silicato de sódio (Portil N) são adicionados um pouco durante um período com agitação a 60 partes de uma solução de silicato de sódio (Silicato de sódio Woellner 38/40, teor de sólidos: 36%, densidade: 1,37, razão molar de SiC^Na2O = 3,4) e a mistura foi homogeneizada por cerca de 3 a 5 minutos. 20 partes de uma dispersão de acrilato (Acronal S790, teor de sólidos: cerca de 50%) foram subseqüentemente agitadas.
Poliestireno partículas de espuma I (densidade: 10 g/l)
Poliestireno expansível (Neopor® 2200 da BASF Aktiengesellschaft, tamanho de pérola de material bruto: 1,4 a 2,3 mm) foi pré-espumado a uma densidade de 18 g/l em um pré-espumador contínuo. Após um período de armazenagem de cerca de 4 horas, este ainda foi espumado até a densidade desejada no mesmo pré-espumador. As partículas de poliestireno pré-espumadas têm um tamanho de partícula na faixa de 6 a mm.
Poliestireno partículas de espuma II (densidade: 15 g/l)
Poliestireno expansível (Neopor® 2200 da BASF Aktiengesellschaft, tamanho de pérola de material bruto: 1,4 a 2,3 mm) foi pré-espumado a uma densidade de 15 g/l em um pré-espumador. Pressão com redução em volume: Exemplo 1
As partículas de poliestireno de espuma I foram revestidas com a mistura de revestimento Bl em uma razão em peso 1:4 em um misturador. As partículas de espuma de poliestireno revestidas foram introduzidas em um molde revestido por Teflon que foi aquecido a 70°C e comprimidas por meio de um punçao a 50% do volume original. Após a cura a 70°C por 30 minutos, a peça moldada de espuma foi removida do molde. Ainda para o condicionamento, a peça moldada foi armazenada em temperatura ambiente por diversos dias. A densidade da peça moldada armazenada foi de 78 g/l. Exemplo 2
O Exemplo 1 foi repetido usando-se poliestireno expandido reciclado que teve uma densidade média de 18 g/l e foi revestido com a mistura de revestimento B2 em uma razão em peso de 1:2 como partículas de espuma de poliestireno. A densidade da peça moldada armazenada foi de 78 g/l.
Exemplo 3
As partículas de espuma de poliestireno II foram revestidas com a mistura de revestimento B2 em uma razão em peso de 1:2 em um misturador. As partículas de espuma de poliestireno revestidas foram introduzidas em um molde revestido por Teflon e ar quente (IlO0C, pressão padrão de 0,8 bar) foram injetados através de fendas fecháveis. As partículas de espuma expandidas ainda e fundidas juntas para a formação de um bloco de espuma que foi removido do molde por 5 minutos, ainda para o condicionamento, a peça moldada foi armazenada em temperatura ambiente por diversos dias. A densidade da peça moldada armazenada foi de 45 g/l. Compressão por ar quente e redução no volume: Exemplo 4
As partículas de poliestireno de espuma II foram revestidas com a mistura de revestimento B2 em uma razão em peso de 1:2 em um misturador. As partículas de espuma de poliestireno revestidas foram revestidas em um molde revestido com Teflon e ar quente (110°C, pressão padrão de 0,8 bar) foram injetadas através de fenda fecháveis. Ao mesmo tempo, o volume foi reduzido por 20% por meio de um punção móvel. As partículas de espuma expandidas ainda e fundidas juntas para a formação de um bloco de espuma que foi removido do molde após 5 minutos. Ainda para o condicionamento, a peça moldada foi armazenada em temperatura ambiente por diversos dias. A densidade da peça moldada armazenada foi de 45 g/l. Compressão com espumação adicional por meio de microondas: Exemplo 5
As partículas de espuma de poliestireno II foram revestidas com a mistura de revestimento em uma razão em peso de 1:2 em um misturador. As partículas de espuma de poliestireno revestidas foram introduzidas em um molde revestido com Teflon. Sob a ação da radiação de microondas de pulso múltiplo, as partículas de espuma expandidas ainda e fundidas juntas para a formação de um bloco de espuma. Ainda para o condicionamento, a peça moldada desmoldada foi armazenada em temperatura ambiente. A densidade da peça moldada armazenada foi de 45 g/1.
As peças moldadas de espuma dos Exemplos de 1 a 5 não gotejam no teste de queimas e não encolhem novamente sob a ação de calor. Estes são de auto-extinção e encontram os requerimentos do teste de queima B2 ou E.
Os elementos de sanduíche tendo camadas de revestimento
metálico foram produzidos a partir das chapas de espuma dos Exemplos 1 a 3: as chapas tendo as dimensões 600 χ 100 χ 100 mm e uma densidade como relatada nos exemplos foram fornecidos de cada lado com uma camada de 50 μιη de espessura de um adesivo de poliuretano. Placas de aço tendo uma espessura de 1 mm em cada caso foram aplicadas ao adesivo. O adesivo foi deixado curar a 25°C por 5 horas.
Para testar o comportamento de queima no elemento de sanduíche, o elemento foi colocado horizontalmente (superfícies metálicas acima e abaixo) e um queimador a gás foi colocado sob a chapa. A chama de gás deste foi direcionado no meio do lado inferior da chapa, a chama teve uma altura de cerca de 5 cm e uma temperatura de chama de cerca de 600°C. A distância entre a ponta da chama e o lado inferior da chapa foi de 2 cm.
O teste do comportamento de queima indicou que após a chama ter queimado por 30 minutos, apenas uma pequena parte da espuma de poliestireno entre as placas de metal fundiu. A estabilidade mecânica da chapa foi retida. A espuma de poliestireno não gotejou e não inflamou-se. A evolução da fumaça foi muito leve.
Experimento Comparativo 1 - Uso de vapor para espumação:
As partículas de espuma de poliestireno I foram revestidas com a mistura de revestimento Bl em uma razão em peso de 1:4 em um misturador. As partículas de espuma de poliestireno revestidas foram introduzidas em um molde revestido com Teflon e tratadas com vapor por meio de bicos de vapor em pressão padrão de 0,5 bar por 30 segundos. A peça moldada foi retirada do molde e foi armazenada em temperatura ambiente por diversos dias ainda para o condicionamento. A densidade da peça moldada armazenada foi de 50 g/l. o revestimento foi parcialmente lavado por vapor condensado e foi distribuído uniformemente na peça moldada, que levou a um gradiente de densidade de dentro para fora na peça moldada. Os testes de queima indicaram resistência à chama mais deficiente na região superficial da peça moldada. Experimento Comparativo 2
O Exemplo 1 foi repetido com a diferença de que o punção não foi movido e, portanto, nenhuma redução no volume e na compressão aconteceu. As partículas de espuma no molde foram compactadas por agitação, ainda para o condicionamento, a peça moldada foi armazenada em temperatura ambiente por diversos dias. A densidade do molde armazenado foi de 40 g/l. Apenas o ponto de aglutinação das partículas de espuma foi atingido. Devido ao volume intersticial grande, a força compressiva e a tensão flexural são significantemente reduzidas e a absorção de água da chapa de espuma é maior.
Claims (11)
1. Processo para a produção de peças moldadas de espuma a partir de partículas de espuma pré-espumadas, caracterizado pelo fato de que partículas de espuma que têm um revestimento polimérico são sinterizadas em um molde sob pressão na ausência de vapor.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pressão é gerada pela redução do volume do molde.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o ar quente é injetado no molde.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a sinterização é realizada com radiação de energia de microondas no molde.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a pressão na faixa de 0,5 a 30 kg/cm é ajustada.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o molde é aquecido a uma temperatura na faixa de 30 a 90°C.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a poliolefina expandida ou as partículas pré-espumadas de polímeros de estireno expansíveis são usadas como partículas de espuma.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as partículas fragmentadas derivadas das peças moldadas de espuma são usadas como partículas de espuma.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas a) pré-espumação de polímeros de estireno pré-expansíveis para a formação de partículas de espuma, b) revestimento das partículas de espuma com uma solução polimérica ou dispersão polimérica aquosa, c) introdução das partículas de espuma revestidas em um molde e sinterização sob pressão na ausência de vapor.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o revestimento polimérico compreende uma película polimérica que compreende um enchedor orgânico e tem uma temperatura de transição vítrea na faixa de -60 a +60°C.
11. Peça moldada de espuma, caracterizada pelo fato de que é obtenível pelo processo como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 10.
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