Москва: +7 (499) 281-61-94
Санкт-Петербург: +7 (812) 495-90-55

Плотность изделий из ДПК марки Savewood

В данной статье мы рассмотрим один из первых технических параметров изделий из древесно-полимерных композитов – плотность. Пло́тность — скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму. Плотность затрагивает практически все важные свойства террасных досок из ДПК. Приведенные ниже данные показывают, что для качества ДПК очень важно поддерживать как можно более высокую плотность древесно-полимерной композиции. Однако многими производителями плотность террасных досок из древесно-полимерных композитов все еще рассматривается как фактор, определяющий вес профиля с точки зрения транспортных затрат и удобства перемещения при монтаже настилов, и как фактор, определяющий расходы на производство и сырье. Однако плотность композиционного материала в значительной степени определяет также его срок службы.

Плотность полимерных материалов определяется из соотношения

Где k – коэффициент молекулярной упаковки (k-отношение собственного объема к мольному объему, k=0,681 для аморфных монолитных тел), М – молекулярная масса повторяющегося звена, NA – число Авогадро (физическая величина, численно равная количеству специфицированных структурных единиц (атомов, молекул, ионов, электронов или любых других частиц) в 1 моле вещества. Определяется как количество атомов в 12 граммах (точно) чистого изотопа углерода-12, ∑iΔVi – Ван-дер-Ва́альсов объем повторяющегося звена (собственный объем или занятый объем).

Плотность полимера зависит от Ван-дер-Ва́альсова объема атомов, входящих в повторяющееся звено, а также от молекулярной массы химических элементов, находящихся в данном звене. В этом смысле плотность полимеров не связана с другими физическими свойствами исследуемого образца. Естественно, что при этом плотность зависит от степени кристалличности для одного и того же материала и от температуры. Однако эти изменения не слишком велики и по-прежнему плотность зависит от параметров материала, описанных выше (книга для студентов и аспирантов физических и химических специальностей, изучающих полимеры, а также для научных работников, инженеров-исследователей разрабатывающих полимерные материалы. «Введение в физико-химию полимеров» — А.А. Аскадский, А.Р. Хохлов – М.: научный мир. 2009. 384с. Учебник для магистров и аспирантов вузов, преподавателей и практических работников в области физики-химии полимеров, Аскадский А.А., Попова М.Н., Кондращенко В.И. «Физико-химия полимерных материалов и методы их исследования»: учебное издание., Под общ. Ред. А.А. Аскадского. – М.: издательство АСВ, 2015. – 408с.).

Плотность материалов, изготовленных из древесно-полимерных композитов определяется из следующего соотношения:

где

dП – плотность полимера

αПдоля полимера

dД – плотность древесины

 αД – доля древесины

dдоб – плотность добавки

αдоб – доля добавки

В ряде случаев в зависимости от плотности материала могут проявляться специфические взаимодействия, связанные как с плотностью самого материала, так и от окружающей среды в которой данный материал находится. Именно такое влияние окружающей среды характерно для террасных досок, изготовленных из ДПК и других изделий, находящихся во влажной среде (например, присутствии влаги от дождя и т.д.) поэтому такой случай должен быть рассмотрен отдельно.

Если плотность материала террасных досок, находящихся под действием дождя или другой влаги, больше чем плотность воды, то сила воздействия влаги на террасные доски заключается в прижатии этого настила к лагам и к фиксирующим элементам. Такая ситуация характерна для террасных досок, изготовленных на основе ПВХ. Как известно, плотность ПВХ находится в районе 1,41 г/см3. Плотность лигнина и других элементов древесины находится вблизи 1 г/см3 и при любом содержании ПВХ в древесно-полимерном композите, плотность материала всегда больше 1 г/см3. Еще раз подчеркнем, что это означает, что материал на основе ПВХ тонет в воде. Наши измерения показали, что средняя плотность материала древесно-полимерного композита компании Savewood на основе ПВХ составляет 1,54 г/см3. Измерения проводились в соответствии с ГОСТ 15139-69 методом гидростатического взвешивания (Методы определения плотности (объемной массы)). ПРОВЕРЕН в 1979 г. Срок действия продлен до 01.01.86* * Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 4, 1994 год). Другая ситуация складывается для материалов ДПК на основе полиэтилена (ПЭ) и полипропилена (ПП). Сам полиэтилен имеет плотность меньше 1 г/см3 (0,91 г/см3), плотность полипропилена составляет 0,92 г/см3, а материал древесины также находится в плавучем состоянии и также имеет плотность меньше 1 г/см3. Таким образом, материал ДПК в котором матричными полимерами являются полиэтилен и полипропилен всегда находятся на поверхности воды. Об этом свидетельствуют данные для террасных досок, изготовленных из ДПК на основе полиэтилена, представленные ООО «Научно-инновационный центр Древесно-полимерные композиты» для марок Dortmax (1,22 г/см3), Terradeck (1,31 г/см3) и техническими характеристиками для марки Newwood (1,27 г/см3), в которой матричным полимером является полипропилен. Такое значение плотности может быть только в том случае, если материалы ДПК на основе полиэтилена и полипропилена содержат не только матричный полимер и древесный наполнитель, но и какие-то тяжелые добавки, у которых плотность больше 1 г/ссм3. Другая причина – ошибочные измерения плотности, если такие добавки отсутствуют. При плотности материала марки Terradeck 1,31 г/см3, Dortmax 1,22 г/см3, Newwood 1,27 г/см3, вес добавки при малом ее содержании, является очень небольшим и вполне возможно, что такая добавка может ухудшить свойства ДПК и удорожить сам материал.

Если материалы ДПК на основе полиэтилена и полипропилена находятся в воде или во влажной среде, то направление усилия воздействия этой среды является противоположным тому, что имеет место в материалах ДПК в которых матричным полимером является ПВХ. Это означает, что изделия из ДПК на основе полиэтилена и полипропилена во влажной среде подвергаются усилиям, направленным вертикально вверх к поверхности настила из террасных досок, и это отрицательно сказывается в местах крепежа доски к лагам. Именно поэтому использование матричных полимеров полиэтилена и полипропилена не желательно для производства террасных досок и других изделий из ДПК, работающих в наружных условиях под дождем или других воздействиях влаги.

В целом, поскольку плотность материалов компании Savewood с матричным полимером ПВХ существенно выше, чем у материалов марок Terradeck, Dortmax и Newwood с матричными полимерами полиэтиленом и полипропиленом соответственно, изделия марки Savewood работают в наилучших условиях во влажной среде, в сравнении с изделиями марок Terradeck, Dortmax и Newwood. Также в разных источниках интернета имеются сведения, о том, что некоторые производители изделий из древесно-полимерных композитов стремятся уменьшить плотность материала. В этом случае завышенное количество изделий (террасных досок) приобретаются по более низкой цене в ущерб их качеству, т.е. вес изделия получается меньше, а их количество больше по одной и той же цене.

28.08.2017
Корзина пуста.