В качестве одного из шести ассоциированных партнеров компания KraussMaffei (Германия) участвует в совместном проекте, финансируемом Федеральным министерством экономики и энергетики Германии (German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy, BMWi), целью которого является разработка замкнутой цепочки создания добавленной стоимости для термореактивной жесткой фенольной пены (thermoset rigid phenolic foam), начиная от производства и заканчивая вторичной переработкой материалов.
Инновационные изделия из жесткой фенольной пены идеально подходят для использования в качестве несущих изоляционных композитных компонентов в строительном секторе, например для установки солнечных модулей или систем кондиционирования воздуха на крышах или для изоляции окон, перил или навесов на фасаде здания.
Продвижение исследовательского проекта
В рамках этого проекта экструзионному подразделению KraussMaffei действительно удалось согласовать рецептуру фенольного компаунда и управление процессом, чтобы получить возможность экструзии плит с низкой плотностью, высокой механической стабильностью, низкой теплопроводностью и хорошей огнестойкостью на двухшнековом соэкструдере.
«Превосходные огнестойкие свойства новых плит из термореактивной фенольной пены действительно являются чем-то особенным», — заявляет Андреас Мадле, инженер-технолог отдела разработки технологических процессов и руководитель проекта KraussMaffei. Даже без добавления антипиренов новый материал является чрезвычайно огнестойким и, следовательно, классифицируется по классу защиты от возгорания B1.
Оптимально сконфигурированный двухшнековый экструдер
Двухшнековый экструдер KraussMaffei марки ZE 42 BluePower, который установлен в научно-исследовательском центре KraussMaffei в Ганновере, использовался для производства вспененного листа толщиной 50 мм. С точки зрения технологических характеристик этот экструдер был точно адаптирован к требованиям перерабатываемого материала.
«Задача заключалась в том, чтобы контролировать процесс сшивания в экструдере и избегать образования мертвых зон», — говорит Андреас Мадле. Эта цель была достигнута благодаря геометрии, умеренным температурам переработки в диапазоне от 100 до 120 °C и выбору наконечника шнека, который отличается чрезвычайно уменьшенным свободным объемом. Конечное изделие представляет собой термореактивную пену с плотностью около 800 кг/м3 и хорошей теплопроводностью 0,12 Вт/мК.
«Мы хорошо осознаем тот факт, что наша пена довольно тяжелая по сравнению с термопластической пеной из вспененного полистирола (ПС-В), плотность которой может достигать менее 30 кг/м3, — заявляет Андреас Мадле и добавляет: — Однако эти два вспененных изделия не являются прямо сопоставимыми, поскольку их области применения совершенно разные. Фактически новая пена предназначена, среди прочего, в качестве изоляционного материала для нагруженных применений, где более высокая механическая стабильность неизбежно требует более высокой плотности».
Кроме того, инженер-технолог убежден, что будущие исследовательские и опытно-конструкторские работы позволят еще больше снизить плотность вспененных изделий на основе фенольной смолы.
Другими партнерами по сотрудничеству, участвовавшими в этом проекте, выступают компании Hexion (производитель фенольной смолы), Ejot Baubefestigungen (решения для крепления для строительной промышленности), Schöck Bauteile (несущие изоляционные компоненты), а также Robert Bosch (различные продукты и товары народного потребления). Проект координировался Техническим университетом Хемница, факультет машиностроения, кафедра пластмасс (Chemnitz Technical University, Faculty of Mechanical Engineering, Chair in Plastics).