最近发表在《杂志》上的论文聚合物证明了在关键的环境条件（特别是极地区域）中使用改良的聚乙烯（PE）泡沫制造无缝绝缘壳的可行性。
学习：改良的聚乙烯泡沫针对关键环境。图片来源：ILYA_KUZNETSOV/SHUTTERSTOCK.com
背景
在极度潮湿的环境中存在的结构中，通常将泡沫聚合物用作热绝缘，或直接与地面接触，因为它们在不同的潮湿条件下表现出低水和蒸气的渗透率和导热性，并且在显着的持续时间内。
扩展的聚氨酯和聚苯乙烯基于泡沫的产品在构造中广泛使用。聚芬蛋白，包括PE泡沫和聚异氰尿素泡沫，还目睹了热绝缘应用中的采用量。
然而，高易燃性是这些材料的重要缺点，这需要发展技术以降低其易燃性并增加对变化和负温度的抵抗力。欧洲杯足球竞彩
体育设施的绝缘材料：（（一种） 溜冰场;（（b）冰场。图片来源：Ter-Zakaryan，K。A等，聚合物
特殊建筑系统和技术的开发是位于北极圈以外地区的每个地区的首要任务之一，例如格陵兰，美利坚合众国（美国）和俄罗斯。
绝缘系统，例如基于PE泡沫的无缝绝缘壳，完全满足了极性区域的要求。但是，在使用后，必须解决建筑物中使用泡沫聚合物在建筑物中使用的结构性问题，并确保使用后正确处理废物PE泡沫，然后再将其用于大规模的热隔离。
Foamed PE是一种弹性且柔软的充气热塑性聚合物，具有减震特性，高操作稳定性和增强的耐水性。该泡沫通常用于建筑结构作为振动阻尼材料或五毫米厚的床单或卷衬里。该泡沫还用于制备具有高绝缘能力的无缝绝缘壳。
基于滚动PE泡沫的无缝托盘已经证明了它们在冷藏应用中的有效性。可以使用氟化，溴化和氯化来改善泡沫状PE的热和化学耐药性。苯甲酮和碳黑衍生物也可以添加到PE泡沫中，以减少由于紫外线辐射和阳光而导致的衰老。
另外，可以使用物理化学或化学方法降低泡沫聚合物的易燃性。例如，可以用非易燃气体代替泡沫气体，例如异丁烷，以降低PE泡沫的易燃性。
尽管引入了包含插入室或晶体内水的超级分散的矿物粉末可以减少易燃性，但这些粉末可能会对材料的特性产生不利影响。
将回收的PE用于PE泡沫生产的使用引起了极大的关注，因为它是一种环保和可持续的方法。次要PE处理包括收集和存储废物PE泡沫，然后进行研磨和聚集，消除外国夹杂物，添加诸如阻燃剂之类的修饰符和颗粒状。
PE泡沫生产过程中产生的废物，例如低质量的产品和外切，在通过热解加工后会颗粒，然后添加修饰符。然后将PE颗粒熔化在挤出机中，并与泡沫剂混合，例如异丁烷，在压力下连续地获得具有分子水平同质结构的聚合物质量。
随后，在成品PE泡沫卷的两侧或一侧都涂有金属化的Lavsan或热箔层。将PE泡沫层焊接在一起，以实现整体分层产品。
绝缘多层材料也以类似的方式制备，并在泡沫状的欧洲杯足球竞彩PE层之间具有空气间隙。这些多层材料与整体分层材料相比表现欧洲杯足球竞彩出较低的导热率。
研究
在这项研究中，研究人员开发了一种方法来选择优化的改良PE泡沫组成，评估了制造的PE泡沫的可燃性和强度，以及其性质在低温下的稳定性，并开发了用于极性区域的建筑结构的绝缘系统，该系统具有永久性冻冻剂的位置土壤。
具体而言，分析了具有优化成分的PE泡沫的强度，水分暴露模式，导热率和操作稳定性。基于初步的实验集和先验信息分析，确定了修饰符和阻燃消耗和再生PE组成的变化间隔。
研究人员通过分析科学来源来确定影响反应功能及其变化间隔的因素。这些因素包括回收的PE消耗，修饰剂消耗和阻燃消耗。
将硼氮化合物和马来酸酐用作修饰剂，而氧化镁水合物则用作阻燃剂。在热处理和颗粒过程中，将修饰剂和阻燃剂与再生PE混合物混合。
最佳修饰的PE泡沫组合物使用基于D-最佳时间表的数学设计方法使用三个因素确定，然后进行统计假设测试和获得的结果的分析优化。
平均密度和100×100毫米的抗压强度3以10％变形的PE泡沫用作响应/反应函数。抗压强度的性能确定了PE泡沫的操作稳定性，而PE泡沫的平均密度与导热系数相关。
抗压强度也被用作优化参数。根据“测试可燃建筑材料以确定其可燃性组”标准的“测试可燃建筑材料的方法”，对具有优化成分的PE泡沫的易燃性测试进行了。欧洲杯足球竞彩
最终，通过图形可视化评估了开发的绝缘系统。使用特殊的计算机程序，二维建筑物传热建模（THERM）对绝缘系统进行设计解决方案可视化。
聚乙烯泡沫产品：（（一种）分层产品；（（b）多层产品带有空气层线的气隙。图片来源：Ter-Zakaryan，K。A等，聚合物
观察
平均PE泡沫密度主要取决于修饰符的消耗。例如，随着马来酸酐的增加，PE泡沫密度降低。
然而，由于在存在细化的矿物质成分的情况下，由于熔体泡沫效应的降低，平均PE泡沫密度随火焰吸收量的增加而略有增加。
PE板的抗压强度受到回收PE消耗的积极影响，而修饰符的流速也会在很小的程度上提高强度。阻燃剂对抗压强度显示出最小的积极影响。
因此，任何因素的值的增加提高了PE泡沫的抗压强度。但是，随着阻燃剂的消耗，抗压强度首先提高，然后降低。
使用分析优化方法确定强度最大的最佳修饰符消耗。尽管修饰符和再生PE消耗对平均密度的综合作用很小，但必须进行更多的研究以识别这两个因素的潜在拮抗或协同作用。
使用优化的功能和优化数据构建了一个命名图，以预测PE泡沫性能，包括基于回收的PE消耗和挤出器压力，以10％变形时的平均密度和抗压强度，并根据预测的性质选择回收的PE消耗。
500×500×50毫米3和100×100×100毫米3PE泡沫样品具有分析确定的优化增塑剂含量为6.8％的聚合物重量，11.7 kg/m3使用阻燃剂和23％聚合物重量的PE含量用于确定强度和性能特性。
样品的10％变形时的抗压强度在22–24 kg/m时为140-160 kPa3在纵向方向上具有80–92 kPa拉伸强度的平均密度为29-32 kPa焊缝强度，0.032–0.034 W/（m·K）导热率和0.44 kg/m2和0.37 kg/m2分别没有金属化涂层的扩散水分吸收。
温度场在通风空间上方隔离的结构（在支撑柱之间）的结构：（（一种） - Yakutsk的温度场（-52°C）的访问性；（（b） - 诺伊尔斯克（-46°C）的温度场的视野化。图片来源：Ter-Zakaryan，K。A等，聚合物
样品的吸水为0.013 kg/m2当完全浸入水中28天时，当部分浸入24小时和0.96％的吸水体积时。此外，在波动温度从-60到70的波动温度下，泡沫的特性保持稳定o从长远来看。
带有优化成分的PE泡沫样品显示220-230oc烟气温度，自降压持续时间为15-20分钟。此外，样本损伤长度为10-14％，体重减轻了10-15％。该泡沫是适度燃烧的，在使用该泡沫制造绝缘系统时必须考虑这一点。
总体而言，合成的PE泡沫性能完全满足了与潮湿或冷冻土壤接触的系统和材料的要求，以及极地区域中极端不利的气候条件。欧洲杯足球竞彩
总而言之，这项研究的发现表明，在本研究中制造的具有优化成分的PE泡沫可以在与地面或无缝绝缘壳接触的绝缘系统中有效使用，该泡沫可在公寓屋顶的混凝土板上接触。
来源
Ter-Zakaryan，K。A.，Zhukov，A。D.，Bessonov，I。V.等。用于关键环境的修饰聚乙烯泡沫。聚合物2022。https://www.mdpi.com/2073-4360/14/21/4688
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