Материаловедение Пластмассы

Газонаполненная пластмасса

Легкие и сверхлегкие газонаполненные пластмассы представляют собой особый класс материалов, состоящих из фаз (твердой и газообразной). Пенопласты (вспененные пластмассы, газонаполненные полимеры) содержат в твердой полимерной матрице замкнутые или сообщающиеся газонаполненные ячейки. Пенопласты с сообщающимися ячейками (порами) иногда называются поропластами. Горючесть, теплостойкость и химическая стойкость таких материалов определяются, главным образом, типом полимера. Теплоизоляционные и электрические свойства, водо- и влагопоглощение определяются морфологией макроструктуры.

Пенопласты делят на:

  • эластичные;
  • жесткие;
  • полужесткие.

В отдельную группу выделяют интегральные пенопласты, которые имеют на поверхности монолитную корку. Для получения большинства пенопластов композицию на основе полимера (олигомера) смешивают с вспенивающим агентом (например, твердым газообразователем, легкокипящей жидкостью или инертным газом) либо с полым наполнителем. В некоторых случаях вспенивание происходит в результате химического взаимодействия компонентов, сопровождающегося выделением газа. Форму вспененной композиции фиксируют отверждением или охлаждением. Практическое применение нашли:

  • пенополиуретаны;
  • пенополистирол;
  • пенополивинилхлорид;
  • пенополиолефины;
  • пенофенопласты;
  • пеноаминопласты;
  • реноэпоксиды.

Газонаполненная пластмасса

Конструкции из пенополивинилхлорида бывают жесткие и эластичные. Жесткие конструкции применяются как звукоизоляционные и теплоизоляционные материалы в строительстве, из них изготовляют плавсредства (плотики, буйки и др.). Эластичные виды пенополивинилхлорида используют для изготовления амортизаторов, звукоизолирующих прокладок, виброзащитных устройств и т. п.

Пенополиолефины получают на основе линейного полиэтилена. Они подразделяются на высоковспененные и подвспененные. Эти материалы горючи (температура их эксплуатации находится в пределах от –60 до +60…80 °С). Получают такие материалы (главным образом, в виде листов, пленок, труб и т. п.) экструзией или литьем под давлением и применяют для электроизоляции проводов и коаксиальных кабелей, изготовления плавучих и спасательных средств, легкой тары и упаковки, фильтров для тонкой очистки жидкостей и др.

Пенополистирол имеет закрытые поры, он влагонепроницаем и применяется для теплоизоляции и звукоизоляции в строительстве; а также как упаковочный материал для транспортировки приборов, пищевых продуктов; для изоляции кабелей, трубопроводов и др.

Пенополиуретан (поролон) бывает эластичный и жесткий. В эластичных пенополиуретанах преобладают открытые поры и они применяются в производстве мягкой мебели, матрацев, подушек, губок, воздушных фильтров, амортизационных прокладок, игрушек. У ретикулированных полиуретанов объем газовой фазы достигает 97 % (в результате дополнительного вскрытия ячеек, например, химической обработкой).

Жесткие пенополиуретаны имеют замкнутые ячейки и, как следствие, хорошие теплоизоляционные свойства. Жесткие пенополиуретаны применяются как теплоизоляционные и электроизоляционные материалы в строительстве, машиностроении, холодильной технике и радиотехнике. Интегральные типы используются как декоративные конструкционные материалы в приборостроении и в бытовых машинах (взамен дерева и металлов).

Пеноэпоксиды, получают на основе жидких эпоксидных смол (обычно диановых). Жесткие пенопласты, главным образом, с замкнутыми ячейками получают вспениванием с последующим отверждением и применяются для электроизоляции в приборостроении и радиотехнике, а также для изготовления поплавков и расходомеров в авиационных топливных баках.

Пенофенопласты получают на основе фенолоформальдегидных смол. Жесткие пенопласты обычно имеют открытые ячейки и теплостойкость 130…150 °С. Эти материалы производят в виде плит (блоков) в стационарных условиях или непосредственно перед использованием заливкой или напылением жидких смесей. Эти смеси содержат:

  1. резольную смолу (иногда ее смесь с новолачной),
  2. вспенивающий агент (фреон, алюминиевая пудра, петролейный эфир),
  3. катализаторы (сильные минеральные кислоты).

Механические свойства пенофенопластов улучшают модификацией эпоксидными смолами, полиуретанами, акрилатными латексами. Применяются эти материалы как огнестойкая теплоизоляция в строительстве, холодильной технике, судостроении, вагоностроении, а также на теплотрассах, нефтепроводах и газопроводах.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *