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, Гц125250500100020004000
Толщина 50 мм0,200,360,781,001,001,00
Толщина 100 мм0,440,891,001,001,000,96

 

 

Физико-механические свойства

ПоказательТЕХНОЛАЙТ ЭКСТРАТЕХНОЛАЙТ ОПТИМАТЕХНОЛАЙТ ПРОФ
Плотность, кг/м3 303540
Сжимаемость, % не более3020
Теплопроводность при 10 °С, Вт/(м. °C) не более0,0370,0340,034
Теплопроводность при 25 °С, Вт/(м.°C) не более0,0390,0370,036
Теплопроводность при условиях эксплуатации А, не более Вт/(м.°C)0,0440,0400,040
Теплопроводность при условиях эксплуатации Б, не более Вт/(м.°C)0,0470,0430,043
Паропроницаемость, мг/(м.ч.Па) не менее0,300,300,30
Влажность по массе, % не более0,50,50,5
Водопоглощение по объему, % не более1,51,51,5
Содержание органических веществ, % не более2,52,52,5
Горючесть, степеньНГНГНГ

<< 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.