انواع فوم ها و کاربردهای آن ها

فوم ها موادی هستند که به دلیل خواص زیر کاربرد های فراوانی
در صنایع مختلف نظیر ساختمان سازی,  بسته بندی , خودرو سازی و غیره دارد :

• هدایت کم حرارتی

• پایداری عالی ابعادی

• دانسیته کم

• عایق صوتی

فوم ها ی پلی استایرن سلولی انبساطی:

چندین نوع فوم پلی استایرن وجود دارد که عبارتند از :

فوم پلی استایرن

فوم ها ی پلی اتیلنی

فوم ها ی اوره-فرمالدیید

فوم ها ی فنل فرمالدیید

فوم پلی استایرن:

 انبساطی پلیمر فوم شده سبک, سلول بسته و قابل ارتجاع و بی نظیر است.
فوم پلی استایرن انبساطی قالبگیری شده
با استحکام فشاری ۱۰ تا ۳۵ psi برای بیشتر کاربرد های ساختمانی و خاص به کارمی رود.
در مکان هایی که به بازده انرژی و تاثیر هزینه بیشتر توجه می شود,
فوم پلی استایرن انبساطی عایق حرارتی خوبی به شمار می رود .
استفاده از آن در پی ریزی, دیوار ها وسقف ها, در صنایع,
مراکز تجاری, سرد خانه ها و ساختمان های مسکونی موفق و کار آمد بوده است.

فوم پلی استایرن

فوم ها ی پلی استایرن به عنوان هسته مواد در پانل های ساندویچی بیرونی ساختمان و به عنوان عایق حرارتی خوب,
مقاوم در برابر آب و بخار آب و به خاط سهولت چسبندگی به سطوح مختلف (فلز, چوب و بتن ) و سهولت ساخت, بسیار به کار می روند.

فوم پلی استایرن انبساطی عایق حرارتی و صوتی مناسبی با استحکام فشاری بالا، وزن سبک و مقاومت در برابر رطوبت بالاست.
فوم پلی استایرن انبساطی همچنین برای پوشش های بیرونی ساختمان و روکش کاری,
ساخت ظروف یک بار مصرف, بسته بندی و کارهای طراحی و تزیین و به عنوان ضربه گیر در بسته بندی نایلون ها و وسایل اندازه گیری استفاده می شود.

این فوم فقط عایق نیست بلکه ماده ای است
که باعث تسهیل طراحی و یکپارچگی ساختاری پروژه های ساختمانی می شود.
پلی استایرن انبساطی معمولا به شکل قالب های بریده شده
یا تزریق شده با ضخامت بیشتر از mm13 و قابل کاربرد تا دماهای ۸۰ درجه سانتی گراد به کار می رود.

فوم پلی استایرن سلولی اکسترود شده سخت:
برای تولید فوم های پلی استایرنی, یک آمیزه پلاستیکی مذاب با پایه پلی استایرن همراه عامل پف زا در دمای بالا و تحت فشار از میان شکاف یک اریفیس اکسترود می شود.
در این حالت, حجم یک جرم مشخص ۴۰ برابر حالت قبل از اکستروژن خواهد بود.

این فوم به شکل تخته هایی با پوسته پوسته و یا بلوک هایی در می آید
که می توان آن ها را به ابعاد استاندارد و یا اشکال دلخواه در اورد.
فوم های اکسترود شده سخت ساختاری منظم و ساده تر از فوم های قالب گیری شده پلی استایرن انبساطی دارند
و استحکام در برابر رطوبتشان بهتر است.
همانند سایر فوم های پلیمری, خواص این فوم ها به نوع بستر, دانسیته, نوع و اندازه سلول ها و روش تولید بستگی دارد.

بر خلاف فوم های گرماسخت یورتانی, فوم های پلی استایرنی (گرمانرم) در دانسیته های پایین قابلیت تغییر شکل و جهندگی دارند و ساییده نمی شوند.
همچنین قابلیت رشد باکتری ندارند.
فوم های استایرنی معمولا مقاومت جوی کمی دارند و در مقابل نور مستقیم خورشید زرد می شوند
و خواص خود را از دست می دهند.
به همین دلیل بهتر است این فوم ها را برای محافظت پوشش داد.

فوم های پلی استایرن ( چه پلی استایرن سلولی اکسترود شده سخت و چه پلی استایرن انبساطی)
در ساختمان ها به عنوان عایق حرارتی به کار می روند.
سه کابرد عمده آنها در ساختمان, در عایق های سقفی , عایق های دیوار و عایق های محیطی است. (این عایق ها در سطح زیر زمین روی لبه پی بتن استفاده می شوند.)

فوم های پلی یورتان:

فوم های سخت پلی یورتان بیشتر به عنوان مواد عایق کاری در صنعت ساختمان به کار می روند.
این مواد بر پایه پلی ال های با وزن مولکولی کم و ایزوسیانات ها هستند؛
مانند فنیل متان دی ایزوسیانات که برای افزایش دانسیته اتصالات عرضی و سفتی به کار می رود.
حد واسطی از سختی را می توان با تغییر فرمولاسیون به دست آورد.
فوم های سخت حاوی گروه های ایزوسیانورات نیز از چسبیدن و واکنش دادن سه مونومر با هم (تریمرشدن) ایزوسیانات های پلیمری در حضورپلی ال ها و عوامل فوم زا به دست می آیند.
فوم های سخت پلی یورتان برای عایق کاری مناسب اند.
این ماده خواص دلخواه و مناسبی برای این منظور دارد:

• هدایت کم حرارتی

• پایداری عالی ابعادی

• عبوردهی کم رطوبت

• دانسیته کم

• نسبت استحکام به وزن بالا

• جذب کم

سه روش زیر برای اعمال فوم سخت پلی یورتان متداول اند:

• اجزای فوم در محل ریخته می شود و سپس در محل و در ترکیب اجزا شکل گرفتن انجام می شود.
  از این روش برای پر کردن حفره های سطوح نا هموار استفاده می شود.

• قطعات قالبگیری شده یا اکسترود شده به شکل ها و اندازه های دلخواه بریده و در مکان مطلوب استفاده می شوند.

• فوم را میتوان مخصوصا در جایی که قالب پذیری مطرح است, به صورت اسپری اعمال کرد.

خواص فیزیکی فوم سخت پلی یورتان معمولا تابعی از دانسیته فوم است.
تغییر در خواص استحکامی به تغییر در عایق کاری حرارتی نیاز دارد.
علاوه بر دانسیته, استحکام از عواملی مانند کاتالیزور, عامل فعال سطحی, پلی ال, ایزوسیانات و نوع اختلاط تاثیر می گیرد.
فوم سخت پلی یورتان, خصوصا در کاربرد هایی که به خواص مکانیکی بالا نیاز است,
یک ماده عایق کاری بسیار عالی است.
این ماده در شکل قطعات بریده شده ی لایه ای, روی بام ها, نماهای تهویه دار,
دیوار های دو جداره تهویه دار, ساختمان های آجری, کف ها, سقف و سامانه های حرارتی کف ساختمان ها به کار می رود.

فوم های پلی الفینی:

صنعت ساختمان یک بازار در حال رشد برای فوم های پلی الفینی محسوب می شود.
زیرا این مواد مشخصه هایی چون هدایت حرارتی کم, گذر دهی پایین بخار آب و ظرفیت جذب انرژی دارند.
این خواص همراه با قابلیت شکل پذیری خوب فوم های پلی اتیلنی,
آن ها را برای پر کردن حفره های سطوح نا هموار, مانند باز شدگی اتصالات سقف ها, دیوار ها, سطوح بتنی و بزرگراه ها, مناسب می کنند.
فوم های لایه ای پلی اتیلن, با کاهش اتلاف حرارت و رطوبت برای کمک به فرایند پخت بتن به کار می روند.
ساخت قطعات عایق لایه ای بام ساختمان ها از این مواد, به دلیل هدایت حرارتی بینشان, دیگر کار برد آن ها است.
در ساختمان های چند طبقه با استفاده از فوم های لایه ای پلی اتیلن انتقال صدا از کف ها کاهش می یابد.
عایق کاری ساختمان هایی با سطوح فلزی یک کاربرد در حال رشد ورقه فوم شبکه ای شده پلی الفین ها در جهان است.
یک لایه نازک بریده شده از ورقه فوم شبکه ای شده ی پلی الفین ها در جهان است.
یک لایه نازک بریده شده از ورقه فوم شبکه ای شده یپلی الفین را می توان روی یک زمینه موج داراعمال کرد.

فوم های اوره – فرمالدئید(UF):

فوم های اوره – فرمالدئید به شکل های مختلف (مصالح , فیلم, قطعه و ...) در صنعت ساختمان به کار می رود. به عنوان مثال پر کردن فضای خالی میان لوله های حمام باعث کاهش صدای ریختن آب می شود و از سرد شدن سریع آب جلوگیری می کند. در دیوار ها حفره هایی که برای مثال میان سیم های برق داخل دیوار ایجاد شده اند را می توان با این نوع فوم پر کرد. این فرایند ارزان, سریع و با کارایی خوب عایق کاری حرارتی و وزن سبک است. اگر پیش پوشش دهی اجزا ضروری نباشد, هزینه های عملیاتی بسیار کاهش می یابد. هنگامی که استفاده از فوم اوره – فرمالدئید برای مرمت و نوسازی ساختمان های قدیمی در نظر باشد دو موضوع اهمیت دارد:

• برای پرهیز از هزینه های ساختمان سازی مجدد, عایق کاری های صوتی, حرارتی و حفاظت های حریق در صورت حفظ قابلیت, باید دوباره اعمال شوند.

• مواد ساختمانی باید سبک باشد تا نیروی اضافی وارده به سازه های حمایت کننده ساختمان حد اقل باشد.

فوم های اوره – فرمالدئید شاید نتوانند کاملا جایگزین مواد عایق کاری شناخته شده شوند, اما می توانند مکمل آنها باشند. نصب کننده باید در نسبت های صحیح اجزا دقت کند زیرا گاهی مشکل رهایش فرمالدئید میتواند اتفاق بیافتد.

فوم فنولیک (فنول-فرمالدئید):

فوم فنولیک سبک و با عملکردی عالی است که به عنوان عایق حرارتی با استحکام مکانیکی بسیار خوب فرایند می شود.

این فوم ساختار سلولی بسته ای دارد که در مقابل ورود آب مقاوم است.
فوم فنولیک به صورت قالبی (بلوکی), ورقه باریک, مقاطع لوله ای, لایه های پوششی فلزی و مقاطع ویژه موجود است.
فوم فنولیک را میتوان برای ایجاد پانل های مخصوص در کاربرد های خاص به هم متصل کرد.

فوم فنولیک در بسیاری از کاربردهای ساختمانی, به طور نمونه در پوشش سقف, صفحات بیرونی دیوار, روکش های خشک پلاستربردها, عایق های دیوار, عایق های کف و ... استفاده می شود.

عملکرد حرارتی عالی فوم های فنولیک, سهم فروش آن ها را در این کار برد ها افزایش داده است.

فوم فنولیک برای محدوده وسیعی از کار برد هایی که عملکرد حرارتی, مقاومت رطوبتی, مقاومت در برابر شعله و در حالاتی مشخص, استحکام ساختاری معیار کلیدی عملکرداند ماده ای مناسب و متداول است. فوم فنولیک تنها ماده ای است که با این دامنه وسیع استفاده می شود .
این مواد به عنوان عایق لوله در دمای ۴۰- درجه سانتی گراد تا ۱۲۰+ درجه سانتی گراد به کار می رود.

از استاندارد ۱۱۲۶ ASTM  C  برای فوم های فنولیک استفاده می شود.
این استاندارد ویژگی های عایق های حرارتی فنولی سلولی سخت (با رویه یا بدون رویه ) و به شکل لوله ای یا تخته ای (صفحه ای) را در بر می گیرد
و برای مواد فنولی سلولی منبسط شده به کار نمی رود.

موادی که این استاندارد پوشش می دهد به عنوان عایق سقف و در کارهای ساختمانی به صورت صفحات سخت در نقاط بدون اعمال بار به کار می روند.

نوشته:دکتر حدادی اصل