Пленка полиэтиленовая теплопроводность: Теплопроводность полиэтилена | Полиэтилен теплопроводность

Утеплитель из вспененного полиэтилена Изолар НПЭ

---

 

		Вспененный полиэтилен Изолар НПЭ – это современный экологически чистый утеплитель, производство которого осуществляется по передовой технологии, без применения фреона и других вредных веществ. Вспененный полиэтилен Изолар НПЭ — рулонный изоляционный материал, на 80 процентов состоящий из мельчайших пузырьков воздуха, заключенных в непроницаемую полиэтиленовую оболочку. Коэффициент теплопроводности вспененного полиэтилена близок к воздуху, примерно — 0,035-0,037 Вт/м² С, являясь наименьшим среди изоляционных материалов. Кроме того, вспененный полиэтилен имеет воздухонепроницаемую и влагонепроницаемую, закрытую пористую структуру, поэтому, потери тепла путем конвекции исключаются. Вспененный полиэтилен позволяет значительно сократить объем строительных конструкций стен, полов и кровли без потерь теплотехнических характеристик, обеспечивая существенную экономию средств. Монтаж вспененного полиэтилена не зависит от сезонности, не требует высококвалифицированных специалистов. Относится к категории недорогих утеплителей, которые может позволить себе любой человек. Вспененный полиэтилен химически неактивен, поэтому совместим практически со всеми строительными материалами: цементом, бетоном, гипсом, известью, кирпичом, древесиной.
1 смИзолар НПЭ заменяет: 1,4 см пенополистирола 5 см дерева 16 см кирпичной кладки 20 см минеральной ваты

 

Содержание:

1. Область применения
2. Статьи на тему применения
3. Технические характеристики

 

1. Область применения Изолар НПЭ

 

1. 1 Универсальная строительная Изоляция Изолар НПЭ (2-10мм).

Основное применение вспененного полиэтилена — в строительстве в качестве теплоизоляции и шумоизоляции. Материал также обеспечивает надежную защиту от проникновения влаги. Важным достоинством Изолар НПЭ является то, что в отличие от минеральной ваты он имеет максимальное тепловое сопротивление при минимальной толщине и весе. Таким образом, экономится пространство и минимизируется нагрузка на строительные конструкции. Он очень прост в монтаже: легко режется ножом, крепится при помощи клея, степлера и гвоздей, скрепляется при помощи скотча и строительного фена. Крепление на изогнутые поверхности производится с использованием двухстороннего монтажного скотча. Материал химически неактивен, поэтому совместим практически со всеми строительными материалами: цементом, бетоном, гипсом, известью, древесиной. Подробнее

 

 

1. 2 Подложка под ламинат Изолар НПЭ (2-3мм)
	Идеально подходит для использования в качестве выравнивающей и амортизирующей подложки под ламинат, паркетную доску и другие напольные покрытия.         Подробнее
1.3 Упаковка для мебели и техники Изолар НПЭ (0,5-1,0мм)
	Широко применяется в качестве упаковочного материала бытовой техники, мебели, природного и искусственного камня и других дорогостоящих изделий, подлежащих бережному хранению и транспортировке. Идеально подходит для сохранения товарного вида изделий из керамики, фарфора, стекла, полированных поверхностей из любых материалов.       Подробнее
1. 4 Шумоизоляция в системе «плавающий» пол Изолар НПЭ (8-10мм)
	При устройстве «плавающего» пола используется рулонный материал Изолар НПЭ толщиной 8 или 10 мм для обеспечения тепло-ударо-звукоизоляции. При необходимости под Изоларом на бетонную основу дополнительно раскатывается парогидроизоляционная плёнка марки «С» или «D» или просто слой полиэтиленовой пленки…       Подробнее
1.5 Производство ТНП Изолар НПЭ (3-10мм)
	Используется в производстве товаров для спорта и отдыха, кожгалантерейных, ортопедических изделий.         Подробнее

 

2. Статьи на тему применения

 

Технические характеристики теплоизоляционных материалов

Тестирование утеплителей

Виды подложек под ламинат: плюсы и минусы

«Плавающий пол» — наиболее эффективное средство защиты от ударного шума для межэтажных перекрытий

Типовые схемы конструкций «Плавающего пола»

Звукоизоляция. Типичные ошибки и заблуждения

Эффективная звукоизоляция. Основные правила-

Звукоизоляция квартиры в панельном доме: 8 практических советов

 

3. Технические характеристики

 

Температура применения	От –50°С до +80°С — (допускается кратковременное использование в температурном режиме до +95 °С)
Теплопроводность	0,035-0,040 Вт/м – (это наименьший коэффициент теплопроводности среди изоляционных материалов)
Уровень теплового отражения поверхности материала (без дополнительного фольгирования)	Высокий (не менее %)
Удельная теплоемкость	1,95 кДж/(кг °С)
Водопоглощение по объему	0,8-1,5% за 24 часа, но не более 0,2%
Паропроницаемость	0,001 мг/(м. ч.Па) — (сопротивление диффузии парам позволяет отнести материал к паронепроницаемым)
Звукопоглощение	От 3% при 125 Гц до 13% при 4000 Гц, Не менее 32 дБ (А)
Напряжение при сжатие (25%)	Не менее 0,015 Мпа
Относительная остаточная деформация при сжатии (25%)	Не более 20 %
Группа горючести	Г2 — Г4
Группа воспламеняемости	В2-В3 — умеренновоспламеняемые
Группа дымообразующей способности	Д3 – высокая дымообразующая способность
Группа токсичности продуктов горения	Т3 – высокоопасные
Температура дымовых газов	Не более 135оС
Долговечность	Более 50 лет эксплуатации без потери своих свойств
Внешний вид	Полупрозрачное полотно, окрашиваемое, по желанию заказчика, в различные цвета.
Плотность	20-30 кг / м3 — (не создает большой дополнительной нагрузки на здание или оборудование)
Напряженность электростатического поля на поверхности Изолар НПЭ	15 кВ/м

 

 

 

 

 

 

Статьи

ISOVER OL-E — штукатурные фасады, кладка

Цены:

от 1165.00 до 1300.00

ISOVER OL-E

Описание:
ISOVER OL-E — жесткие тепло и звукоизоляционные плиты из стекловолокна, изготовленные на основании запатентованных технологий волокнообразования TEL и кримпинга.

Применение:
Новое строительство и реконструкция жилых, общественных и производственных зданий:

• в штукатурных фасадах
• в слоистой кладке
• средний слой в железобетонных стеновых панелях

 Технические характеристики:

Теплопроводность

• ? 10С0 = 0,035 Вт/(м•К)
• ? 25С0 = 0,037 Вт/(м•К)

Расчетные значения

• ? А = 0,042 Вт/(м•К)
• ? Б = 0,045 Вт/(м•К)

Водопоглощение

• При частичном погружении за 24 часа, кг/м2, не более  1

Паропроницаемость

• 0,50  мг/(м•ч•Па)

Пожаробезопасность

• НГ –относится к группе негорючих материалов (Г1 — в случае каширования стеклохолстом)

Упаковка:

• Единичная упаковка — термоусадочная полиэтиленовая пленка

ISOVER OL-TOP — плоская кровля, звукоизоляция

Цена:

38660. 00

ISOVER OL-TOP

Описание:
OL-TOP — специальные теплоизоляционные плиты из стекловолокна повышенной прочности, изготовленные на основании запатентованных технологий волокнообразования TEL и кримпинга. Плиты кашированные стеклохолстом. Материал может производиться с вентиляционными канавками.

Применение:
Новое строительство и реконструкция плоских кровель:

• в качестве  верхнего слоя двухслойной системы теплоизоляции плоской кровли
• в качестве звукопоглащающего слоя в конструкции плавающего пола

Технические характеристики:

Теплопроводность
? _10С⁰  = 0,037 Вт/(м•К)
? _25С⁰ = 0,039 Вт/(м•К)

Расчетные значения
? _А = 0,043 Вт/(м•К)
? _Б = 0,046 Вт/(м•К)

Водопоглощение

• При частичном погружении за 24 часа, кг/м2, не более  1 

Прочность на сжатие

• 60 кПа  при 10% сжатии 

Пожаробезопасность

• Г1 — относится к группе слабогорючих материалов

Упаковка:

• Единичная упаковка — термоусадочная полиэтиленовая пленка
• Палета

ISOVER OL-P — плоская кровля

Цена:

15300. 00

ISOVER OL-P – специальные жесткие теплоизоляционные плиты из стекловолокна изготовленные на основании запатентованных технологий волокнообразования TEL  и кримпинга.

Применение:
Новое строительство и реконструкция плоских кровель:

• в качестве монослоя однослойной системы теплоизоляции плоской кровли
• в качестве нижнего слоя в двухслойном решении при требованиях повышенной прочности

Технические характеристики:

Теплопроводность

• ? 10С0 = 0,037 Вт/(м•К)
• ? 25С0 = 0,039 Вт/(м•К)

Расчетные значения

• ? А = 0,044 Вт/(м•К)
• ? Б = 0,047 Вт/(м•К)

ISOVER OL-Pe — плоская кровля

ISOVER OL-Pe – специальные теплоизоляционные плиты из стекловолокна изготовленные на основании запатентованных технологий волокнообразования TEL  и кримпинга.  Материал может выпускаться с вентиляционными канавками.

Применение:
Новое строительство и реконструкция плоских кровель:
 

•  в качестве нижнего слоя двухслойной системы теплоизоляции плоской кровли

Технические характеристики:

Теплопроводность

• ? 10С0 = 0,037 Вт/(м•К)
• ? 25С0 = 0,039 Вт/(м•К)
   

Расчетные значения

• ? А = 0,044 Вт/(м•К)
• ? Б = 0,047 Вт/(м•К)

ISOVER RKL — вентилируемые фасады

ISOVER RKL – жесткие теплоизоляционные плиты из стекловолокна изготовленные на основании запатентованных технологий волокнообразования TEL, кашированые стеклохолстом

Применение:

Новое строительство и реконструкция жилых, общественных и производственных зданий:

• в качестве верхнего слоя двухслойной теплоизоляции конструкции вентилируемых фасадов
• в качестве верхнего слоя при многослойной теплоизоляции в системах утепления скатных кровель.
• в качестве теплоизоляции стен каркасного типа.

Основные достоинства:

• Высокая теплоизолирующая способность (лучшая на рынке)
• Разработан специально для конструкций навесных вентилируемых фасадов
• Соединение «шип — паз»
• Каширование стеклохолстом

Технические характеристики:Теплопроводность

• ? 10С0 = 0,030 Вт/(м•К)
• ? 25С0 = 0,032 Вт/(м•К)

Расчетные значения

• ? А = 0,039 Вт/(м•К)
• ? Б = 0,042 Вт/(м•К)

ISOVER RKL-P — вентилируемые фасады

Цена:

2635.00

ISOVER RKL-Р – жесткие теплоизоляционные плиты из стекловолокна изготовленные на основании запатентованных технологий волокнообразования TEL

Применение:

Новое строительство и реконструкция жилых, общественных и производственных зданий:

• в качестве верхнего слоя двухслойной теплоизоляции конструкции вентилируемых фасадов
• в качестве верхнего слоя при многослойной теплоизоляции в системах утепления скатных кровель.
• в качестве теплоизоляции стен каркасного типа.

Основные достоинства:

• Высокая теплоизолирующая способность (лучшая на рынке)
• Разработан специально для конструкций навесных вентилируемых фасадов
• Соединение «шип — паз»
• Отсутствие эмиссии волокон

Технические характеристики:

Теплопроводность

• ? 10С0 = 0,030 Вт/(м•К)
• ? 25С0 = 0,032 Вт/(м•К)

Расчетные значения

• ? А = 0,039 Вт/(м•К)
• ? Б = 0,042 Вт/(м•К)

ISOVER KIM-AL — техническая изоляция

Цена:

1450.00

ISOVER KIM-AL — жесткие теплоизоляционные маты из стекловолокна с преимущественно вертикальной ориентацией волокон, изготовленные на основании запатентованной технологий волокнообразования TEL. Маты покры­ты ар­миро­ванной алю­миниевой фольгой (с одной стороны), которая служит паро­изо­ляционным слоем и предотвращает вынос волокна.

Применение:

• Теплоизоляция воздуховодов приточной вентиляции и конди­ционирования круглого и прямоугольного сечения;
• Теплоизоляция трубопроводов тепловых сетей при над­зем­ной (на открытом воздухе, под­валах, поме­щениях) и подзем­ной (в каналах, тоннелях) про­кладках;
• Теплоизоляция технологических трубопроводов с поло­житель­ными и отрицательными температурами про­мышлен­ных предприятий;
• Теплоизоляция трубопроводов горячего и холодного во­до­снабже­ния в жилищном и граж­данском строитель­стве, а также на промышленных пред­приятиях;
• Теплоизоляция фланцевых соединений трубопроводов, муфто­вой и фланцевой арма­туры.

Технические характеристики:

Теплопроводность: 

• ? 10°C = 0,035 Вт/(м•К)

ISOVER KIM-Light / KIM-Light-AL — техническая изоляция

ISOVER KIM-Light и KIM-Light-AL — теплозвукоизоляционные маты из минеральной ваты на основе стекловолокна, изготовленные на основании запатентованной технологий волокнообразования TEL. Маты ISOVER KIM-Light-AL покры­ты ар­миро­ванной алю­миниевой фольгой (с одной стороны), которая служит паро­изо­ляционным слоем. ISOVER KIM-Light и KIM-Light-AL – произведен с применением кримпинг-технологии, благодаря чему материал обладает преимущественно вертикальной ориентацией волокон.

Область применения:

Маты ISOVER KIM-Light и KIM-Light-AL предназначены для

• Тепло-звукоизоляция воздуховодов приточно-вытяжной вентиляции и конди­ционирования круглого и прямоугольного сечения;
• Тепло-звукоизоляция трубопроводов при над­зем­ной и подзем­ной (в каналах, тоннелях) про­кладках;
• Тепло-звукоизоляция технологического оборудования;

Маты ISOVER KIM-Light-AL (покрытые фольгой) кроме также могут применяться для

• Защиты от конденсата трубопроводов с отрицательными температурами жидкости;
• Защиты технологичского оборудования от конденсата.
• Защиты от конденсата воздуховодов систем кондиционирования и трубопроводов холодного водоснабжения

Преимущества

• Надежная теплоизоляция благодаря  низкому коэффициенту теплопроводности
• Благодаря вертикальной ориентации волокон мат ISOVER KIM-Light-AL  деформируется на сгибах и углах при монтаже значительно меньше, чем аналогичный по плотности мат с продольным расположением волокон. Эта особенность обуславливает малую величину коэффициента монтажного уплотнения (1,5)
• Благодаря фольгированию мат ISOVER KIM-Light-AL может использоваться без дополнительного покрытия при изоляции труб внутри помещения.
• Сохраняет эксплуатационные свойства в течение всего срока службы  конструкции.
• Благодаря химическому составу стекловолокно  устойчиво к воздействию влаги
• Является неорганическим, химически  нейтральным продуктом, не содержит веществ, вызывающих коррозию.

Технические характерстики

Теплопроводность:

• ? 10°C = 0,039 Вт/(м•К)

ISOVER KV-050/Y — Задувная изоляция

Isover KV-050/Y — Задувная изоляция
Идеальное решение для труднодоступных участков неэксплуатируемого чердака.

 
Преимущества:

• Высокоэффективная теплоизоляция
• Производится как готовая сухая смесь россыпью, всегда готова к применению (возможна укладка вручную или при помощи специальных задувных машин )
• Укладка при помощи задувной машины производится специалистами
• Продукция ISOVER для данного решения
   

Наименование материала	Тип волокна	Пожарная безопасность	Теплопроводность, ?10, ?25  Вт/(м*K)
Isover KV-050/Y	стекловолокно	НГ	0.042/0.045

ТЕХНОЛАЙТ

Цены:

от 572.25 до 603.75

ТЕХНОЛАЙТ — это негорючие, гидрофобизированные, тепло-, звукоизоляционные плиты из минеральной ваты на основе горных пород базальтовой группы.

Область применения

• Плиты ТЕХНОЛАЙТ предназначены для тепло-, звукоизоляции строительных конструкций жилых зданий и промышленных сооружений, в которых утеплитель не воспринимает внешней нагрузки.
• Рекомендованы для применения в качестве изоляции в горизонтальных, наклонных и вертикальных конструкциях, таких как: вентилируемые покрытия скатных кровель, мансарды, чердачные перекрытия, полы с укладкой утеплителя между лагами; каркасные стены и перегородки.

Плиты ТЕХНОЛАЙТ характеризуются:

• высокой теплосберегающей способностью;
• устойчивостью к воздействию высоких температур;
• стабильностью объема и формы;
• низким водопоглощением;
• высокой звукопоглощающей способностью;
• устойчивостью к воздействию микроорганизмов и грызунов;
• нейтральностью при контакте с бетоном и металлическими материалами;
• простотой монтажа, легкостью нарезки и обработки — легко разрезаются ножом или пилой.

 
Упаковка
Плиты упакованы в пачки, согласно спецификации, в полиэтиленовую термоусадочную пленку.

Огнестойкость
Плиты ТЕХНОЛАЙТ являются негорючим материалом.
Температура применения от -60 до +400
Температура плавления волокон более 1000°С.

 

 

Акустические свойства

Коэффициенты звукопоглощения плит на частотах
Частота, Гц	125	250	500	1000	2000	4000
Толщина 50 мм	0,20	0,36	0,78	1,00	1,00	1,00
Толщина 100 мм	0,44	0,89	1,00	1,00	1,00	0,96

 

 

Физико-механические свойства

Показатель	ТЕХНОЛАЙТ ЭКСТРА	ТЕХНОЛАЙТ ОПТИМА	ТЕХНОЛАЙТ ПРОФ
Плотность, кг/м3	30	35	40
Сжимаемость, % не более	—	30	20
Теплопроводность при 10 °С, Вт/(м. °C) не более	0,037	0,034	0,034
Теплопроводность при 25 °С, Вт/(м.°C) не более	0,039	0,037	0,036
Теплопроводность при условиях эксплуатации А, не более Вт/(м.°C)	0,044	0,040	0,040
Теплопроводность при условиях эксплуатации Б, не более Вт/(м.°C)	0,047	0,043	0,043
Паропроницаемость, мг/(м.ч.Па) не менее	0,30	0,30	0,30
Влажность по массе, % не более	0,5	0,5	0,5
Водопоглощение по объему, % не более	1,5	1,5	1,5
Содержание органических веществ, % не более	2,5	2,5	2,5
Горючесть, степень	НГ	НГ	НГ

<< Первая
< Предыдущая
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Следующая
> Последняя >>

Пленки из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) с высокой теплопроводностью

Пленки из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) с высокой теплопроводностью Ave. , Cambridge, MA 02139 Телефон: (617) 253-0006 Факс: (617) 324-5519 Электронная почта: [email protected]

РЕЗЮМЕ В последнее время полимеры с высокой теплопроводностью стали недорогими и энергоэффективными альтернативами традиционному использованию. металлов в теплообменных приложениях. Здесь мы представляем разработку тонких пленок из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) с высокой теплопроводностью. Платформа изготовления основана на золь-гель процессе, сопровождаемом процессом растяжения. После образования геля и частичного высыхания пленки СВМПЭ подвергаются механическому растяжению при повышенных температурах, что приводит к макроскопической пластической деформации, а также дополнительному выравниванию и кристаллизации полимерных цепей. Процедуры экструзии и растяжения были автоматизированы, а специальное программное обеспечение включает «рецепты» параметров, позволяющие выбирать диапазон желаемых переменных процесса. Структурная характеристика (XRD, DSC и SEM) этих пленок свидетельствует о высоко выровненных полимерных цепях и степени кристалличности более 99%. Метод Ангстрема используется для измерения теплопроводности этих пленок вдоль направления вытягивания. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: сверхвысокий полиэтилен, теплопроводность

молекулярная

масса

ВВЕДЕНИЕ

композиционные материалы ограничивается одним порядком [1]. Одна полимерная цепь может иметь очень высокую теплопроводность, поскольку ведет себя как одномерный проводник [2]. Существенное повышение теплопроводности полимеров может быть достигнуто за счет выравнивания полимерных цепей. В сыпучем полиэтилене (ПЭ), на который приходится более 60% используемых во всем мире пластиков, дефекты (концы полимерных цепей, запутывание, пустоты, примеси и т. д.) действуют как точки концентрации напряжений и места рассеяния фононов для теплопередачи. Таким образом, объемный ПЭ обладает низкой прочностью и низкой теплопроводностью. С помощью молекулярно-динамического моделирования Генри и Чен [3] показали, что отдельная полимерная цепь может иметь очень высокую или даже расходящуюся (в некоторых случаях) теплопроводность. В пределе отдельной полиэтиленовой цепи теоретические прогнозы предполагают теплопроводность до 300 Вт·м-1K-1. Сообщается о производстве волокон из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ) с высокими модулями упругости и теплопроводности с помощью золь-гель процесса [4], [5]. Мергенталер и др. [6] изготовили полоски ультраориентированного полиэтилена для достижения высоких значений теплопроводности. Авторы использовали нагреватель с точечным источником и измеряли распределение температуры путем контроля пространственного инфракрасного излучения детектором In-Sb. Измеренное температурное поле подгоняется к трехмерному решению уравнения теплопроводности для получения коэффициента температуропроводности. Поскольку размер образцов был небольшим, для обновления значения температуропроводности используется эмпирический поправочный коэффициент. Авторы предложили теплопроводность до 37,5 Wm-1K-1 для ультраориентированных полиэтиленовых лент. Цао и др. [7] использовали наношаблон для изготовления полиэтиленовых нанопроводов с помощью золь-гель процесса. Они измерили теплопроводность этих нанопроволок методом лазерной вспышки и получили значение 10 Вт м-1К-1.

Разработка новых материалов с превосходными свойствами – это шаг к правильному использованию энергетических ресурсов. Сыпучие полимеры обычно имеют низкую теплопроводность, ~0,1-0,3 Вт·м-1К-1 по сравнению с металлами ~40 Вт·м-1К-1 для стали и ~400 Вт·м-1К-1 для меди. Эта низкая теплопроводность препятствует широкому использованию полимеров в системах теплопередачи. Традиционные методы улучшения теплопроводности полимеров, как правило, сосредоточены на композитных материалах, где в полимерную матрицу добавляют добавку с высокой теплопроводностью (например, углеродные нанотрубки). Однако из-за высокого межфазного сопротивления между полимерной матрицей в последнее время волокна СВМПЭ с молекулярным выравниванием были и аддитивно, увеличение теплопроводности в них, изготовленных с диаметрами 50 – 500 нм и теплопроводностью до 104 Втм-1К-1 [8]. . Эти волокна

1

были изготовлены с использованием золь-гель процесса. В этом методе кантилевер АСМ или острый вольфрамовый наконечник (диаметром ~ 100 нм) используется для вытягивания волокна из нагретого геля (СВМПЭ + декалин). Гель выдерживают при 120°С на нагреваемом столике. Затем волокно сушат при температуре 90°С для частичного испарения растворителя. Наконец, волокно механически растягивают до коэффициента вытяжки 400 при 90°C для достижения высоких значений теплопроводности. Однако для большинства практических применений теплопередачи необходима пленочная (пористоволокнистая) форма этих материалов. Здесь мы сообщаем о разработке тонкопленочного СВМПЭ с высокой теплопроводностью. Платформа изготовления основана на золь-гель процессе с последующим механическим растяжением. Эти пленки представляют собой новое поколение материалов, которые могут заменить металлы во многих областях применения теплопередачи, таких как электронные корпуса и теплообменники, с дополнительными преимуществами экономии энергии, снижения веса, химической стойкости, электроизоляции и более низкой стоимости. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 1.

Характеристика кристаллической структуры

Полимерные пленки были изготовлены из гелей СВМПЭ 3 мас.% с различными коэффициентами вытяжки (длина конечного продукта относительно исходной пленки). Пленки имеют толщину 410 мкм. Кристалличность растянутых пленок исследуют с помощью дифракции рентгеновских лучей (XRD) с использованием PANlytical X’Pert Pro, обычной герметичной рентгеновской трубки мощностью 1,8 кВт с медной мишенью. Диаграмма XRD показана на рис. 1. Картины анализируются в программном обеспечении Highscore Plus. Процент кристалличности в каждом образце определяют путем сравнения площади аморфного горба и кристаллического пика. Как показано, начальная кристалличность порошка СВМПЭ составляет 47%, рис. 1а. Однако после прохождения золь-гель процесса и экструзии его кристалличность падает до 15%, рис. 1b. Это говорит о том, что порошок теряет свою кристаллическую структуру в процессе золь-гель. Высокое отношение шум/сигнал является следствием низкой кристалличности этой пленки. На рис. 1с показана рентгенограмма пленки СВМПЭ с коэффициентом вытяжки 200. В этом фильме показаны 99% кристаллическая структура, что указывает на восстановление кристаллической структуры в процессе растяжения. Более высокая кристалличность благоприятна для получения высокой теплопроводности. Однако это не единственный решающий параметр при определении теплопроводности. Результаты XRD показывают, что текущий подход к обработке приводит к значительному увеличению кристалличности.

Рис. 1: Представлена ​​рентгенограмма трех образцов: (a) порошок СВМПЭ (b) экструдированная пленка СВМПЭ и (c) пленка СВМПЭ с коэффициентом вытяжки 200 (3% СВМПЭ). Кроме того, мы исследовали искажение элементарной ячейки в структуре сверхвысокомолекулярного полиэтилена в процессе экструзии с помощью анализа рентгенограммы с помощью программного обеспечения Highscore Plus. Кристаллическая структура ПЭ орторомбическая с единицей

2

размер ячейки 0,741 нм  0,494 нм  0,255 нм. Мы определили размер элементарной ячейки при различных коэффициентах вытяжки, приведенных в таблице 1. Никаких заметных изменений в размерах элементарной ячейки не наблюдается. Это свидетельствует о том, что процесс вытягивания не приводит к деформации элементарной ячейки и служит только для кристаллизации аморфной фазы. Таблица 1: Размер элементарной ячейки полиэтилена в зависимости от степени вытяжки Начальная концентрация раствора 3 % по массе 3 % по массе 3 % по массе

Степень вытяжки

A (NM)

B (NM)

C (NM)

0 5 45

0,748 0,742 0,74

0,499 0,499 0,493

0,2554 0,2514 0,254 Фиг. 2: (а). коэффициент вытяжки изучается DSC. (b) Показано изменение длины штока в зависимости от коэффициента вытяжки.

На следующем этапе мы изучили зависимость длины молекулярного стержня от коэффициента вытяжки путем изучения

Как показано, в первом цикле плавления пленки существует зависимость температуры плавления от коэффициента вытяжки. Таким образом, длина штока рассчитывается как функция коэффициента вытяжки. Все образцы обработаны из 1% масс. раствора СВМПЭ. Образцы 1 и 2 относятся к одной партии экструзии, а образец 3 — к другой партии. Как и следовало ожидать, при последующем переплаве эта зависимость исчезает. Длина штока увеличивается примерно в 2,5 раза при коэффициенте вытяжки в 45 раз. Дальнейший анализ зависимости длины пара от степени вытяжки будет представлен в будущей работе.

температура плавления (T) пленок в зависимости от степени вытяжки. Согласно уравнению Томсона [9] 𝑇 = 𝑇0 (1 −

2𝜎 𝐻𝑚 𝐿

)

(1)

, где T0 — температура плавления полиэтилена с бесконечной длиной стержня, σ — удельная поверхностная свободная энергия площадь, Hm — энтальпия плавления в единице объема, L — длина стержня. Все параметры взяты из [9], а уравнение Томсона записывается как 𝑇 = 414,2 (1 −

0,627 𝐿

)

(2)

2.

Зависимость температуры плавления от степени вытяжки представлена ​​на рис. 2а. Используя формулу Томсона, рассчитывается длина штока при различных коэффициентах вытяжки, что показано на рис. 2b.

Микроструктурная характеристика

Морфология поверхности экструдированных и растянутых пленок исследуется для изучения степени выравнивания. Морфология пленки СВМПЭ со степенью вытяжки 200 показана на рис. 3(а) и 3(б). Сечение разорванного образца показано на рис. 3(с). Волокнистый характер поперечного сечения указывает на формирование выровненной структуры в пленке СВМПЭ.

3

Рис. 3: (а) и (б) показана морфология растянутой пленки СВМПЭ при различных увеличениях. (c) Поперечное сечение растянутой пленки показывает образование нановолокон в структуре. 3.

Измерение теплопроводности

Теплопроводность растянутых пленок измеряется методом Ангстрема [10]. В этом методе небольшой резистивный нагреватель, изготовленный по индивидуальному заказу, монтируется в середине подвешенной полосы пленки из СВМПЭ. Две термопары крепятся к образцу с одной стороны, но на разных расстояниях. Все приспособление помещается в вакуум ниже 10-4 торр. Поскольку нагреватель питается периодическим током или напряжением, тепло будет переноситься вдоль пленки, создавая периодические температуры (с разными амплитудами и фазами) в разных местах пленки. Зная расстояние между термопарами и измеренные амплитуды и фазы температуры, рассчитывают температуропроводность пленки. Пример установки и измерения методом Ангстрема показаны на рис. 4.

Рис. 4: (а) Установка метода Ангстрема для измерения теплопроводности. (b) Типичное изменение температуры в пленке СВМПЭ в различных положениях. Тогда коэффициент температуропроводности записывается как г/см3) пленок, рассчитана теплопроводность. Установка для измерения теплопроводности откалибрована покровным стеклом эталонного материала и полиэтиленовой пленкой из полиэтилена низкой плотности. Теплопроводность нескольких пленок с разной степенью вытяжки показана в таблице 2.

4

Таблица 2. Теплопроводность пленок СВМПЭ

Образец

[3]

А. Генри и Г. Чен, «Высокая теплопроводность одиночных полиэтиленовых цепей с использованием молекулярно-динамического моделирования», Phys. Преподобный Письмо, том. 101, нет. 23, стр. 235502–1:4, 2008.

[4]

П. Смит и Дж. Пит, «Сверхвысокопрочные полиэтиленовые нити методом прядения/вытягивания из раствора. 3. влияние температуры волочения, Polymer (Guildf), vol. 21, стр. 1341–1343, 1980.

[5]

C. Choy, Y. Fei, and T. Xi, «Теплопроводность гелевых полиэтиленовых волокон», J. Polym. науч. Часть B…, стр. 365–370, 1993.

[6]

D. Mergenthaler, M. Pietralla, S. Roy и H. Kilian, «Теплопроводность в ультраориентированном полиэтилене», Macromolecules, vol. 25, pp. 3500–3502, 1992.

Теплопроводность (Wm-1K-1)±10%

1мас.%, DR~1

0,36

1мас.%, DR~100

% , ДР~432

10.1

3WT%, DR ~ 1

0,4 ​​

3WT%, DR ~ 25

11,66

3WT%, DR ~ 125

16.38

Измеренный методом Angstrom

Заключения. пленки проявляют золь-гель процессом с последующим вытягиванием [7]. С автоматизированной волочильной платформой достигается одноосное растяжение до степени вытяжки 400. Структурная характеристика изготовленных пленок показывает выровненную структуру полиэтилена с 99% кристалличность. Теплопроводность этих пленок измерена методом Ангстрема, который показал значение 16,4 Вт·м1-1 К при степени вытяжки 125. В настоящее время проводится дальнейшая оптимизация платформы [8] для получения листов полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы с более высокой теплопроводностью. Эта работа открывает новые возможности для изготовления полимеров с высокой теплопроводностью для теплопередачи (например, теплообменников и распределителей тепла). [9] ВЫРАЖЕНИЕ ПРИЗНАТЕЛЬНОСТИ Эта работа была поддержана главным образом программой DOE/EERE/Office of Advanced Manufacturing Program, Award NO. DE-EE0005756. [10] ССЫЛКИ [1]

С. Т. Хакстейбл, Д. Г. Кэхилл, С. Шеногина, Л. Сюэ, Р. Озисик, П. Бароне, М. Усрей, М. С. Страно, Г. Сиддонс, М. Шим и П. Кеблински, «Межфазный тепловой поток в углеродных суспензии нанотрубок», Нац. Матер., том. 2, pp. 731–734, 2003.

[2]

S. Lepri, R. Livi, and A. Politi, “Теплопроводность в классических низкоразмерных решетках”, Phys. Респ., т. 2, с. 2003. Т. 377. С. 1–80.

5

Б.-Я. Цао, Дж. Конг, Ю. Сюй, К.-Л. Юнг и А. Цай, «Матрицы полимерных нанопроволок с высокой теплопроводностью и супергидрофобностью, изготовленные методом наноформования», Heat Transf. англ., вып. 34, нет. 2–3, стр. 131–139., январь 2013 г. С. Шен, А. Генри, Дж. Тонг, Р. Чжэн и Г. Чен, «Полиэтиленовые нановолокна с очень высокой теплопроводностью», Нац. Нанотехнологии. 5, стр. 251–255, 2010. Н. Альберола, Л. Де Техноло, К. Экл, А. Гай, Д. К. Лион, Дж. Ю. Кавайль, Дж. Перес и А. А. Эйнштейн, «Механическая спектрометрия альфа-релаксаций высоко- Полиэтилен плотности», J. Polym. науч. Часть Б Полим. физ., вып. 28, pp. 569–586, 1990. H.S. Carslaw and JC Jaeger, Теплопроводность в твердых телах, 2-е изд. Оксфорд: Оксфордский университет, 1959.

Теплопроводность ненаполненных пластиков – C-Therm Technologies Ltd.

// Блог 26 августа 2019 г.

Прибор для измерения теплопроводности C-Therm Trident обеспечивает быстрый и простой способ измерения теплопроводности пластмасс и полимеров.

FLEX Transient Plane Source Датчик для измерения теплопроводности полимерного композита.

Полимеры являются важной частью повседневной жизни, и каждый день проводится все больше исследований для разработки новых, более универсальных, новых полимеров. Испытание теплопроводности этих полимеров имеет первостепенное значение для определения их тепловых характеристик в различных условиях.

Как модифицированный плоский источник переходных процессов (MTPS), так и плоский источник переходных процессов (TPS) способны быстро и точно измерять теплопроводность полимеров в различных условиях окружающей среды. Между тем, переходный линейный источник (TLS) может измерять теплопроводность расплавов полимеров.

Теплопроводность обычных ненаполненных пластиков, таких как тефлон, ПВХ и АБС, приведена ниже.

Теплопроводность ненаполненных пластиков (Вт/мК)

¹

Пластиковый тип	Коммерческое наименование	Теплопроводность (Вт/мК)
Акрилонитрил-бутадиен-стирол	АБС	0,14 – 0,21
Ацеталь	Делрин	0,23 – 0,36
Ацетат целлюлозы	СА	0,16 – 0,36
Диаллилфталат	Дапон	0,31
Эпоксидная смола		0,19
Этилцеллюлоза		0,23
Этилвинилацетат		0,08
Фенольный		0,17
Полиамид	Нейлон 6-11-12-66	0,24 – 0,3
Полиарамид	Кевлар, волокна номекс	0,04 – 0,13
Поликарбонат	ПК	0,19 – 0,22
Политетрафторэтилен	ПТФЭ, Тефлон	0,25
Полиэтилентерефталат		0,15 – 0,4
Полиэтилен Л	Низкая плотность	0,33
Полиэтилен HD	Высокая плотность	0,45 – 0,52
Полиимид	Каптон	0,10 – 0,35
Полиметилметакрилат	ПММА, акрил, плексиглас, оргстекло	0,17 – 0,19
Полифениленоксид	ППО, Норил	0,22
Полипропилен	ПП	0,1 – 0,22
Полистирол	ПС	0,1 – 0,13
Полисульфон		0,26
Полиуретан	ПУР	0,29
Поливинилхлорид	ПВХ	0,12 – 0,25
Поливинилиденфторид	Кынан	0,1 – 0,25

 

Все значения в таблице даны при комнатной температуре.