Композиционные материалы с газообразными наполнителями

Газонаполненные материалы представляют собой структуру, состоящую из твердой и газообразной фаз. Их подразделяют на две группы: пенопласты и поропласты. Пенопласты имеют ячеистую структуру, поры которой изолированы друг от друга полимерной прослойкой. Поропласты имеют открытопористую систему и сообщаются с окружающей средой.

Пенопласты получают на основе термопластичных и термореактивных смол. Для получения пористой структуры, в большинстве случаев, в полимерное связующее вводят газообразующие компоненты. Пенопласты на основе термопластичных смол более технологичны и эластичны, однако температурный диапазон их эксплуатации от -60 до +60 °С.

Пенополистирол (см. образец 3.16) изготавливается в виде пластин или профильных изделий. Применяется в качестве диэлектрика и упаковочного материала. Его получают путем введения в полистирол порообразователя и нагревом массы до температуры 100 °С. По такой технологии могут заполняться различные полости между металлическими, угле- или стеклопластиковыми оболочками с целью звуко- и теплоизоляции, увеличения плавучести и т. д. Недостатками материала являются растворимость в бензине, бензоле и горючесть.

Пенополивинилхлорид (см. образец 3.17) не поддерживает горения, но обладает более низкими диэлектрическими свойствами по сравнению с пенополистиролом. Применяется он в основном в качестве легкого заполнителя для тепло- и звукоизоляции.

Пенополиуретан (см. образец 3.18).В зависимости от технологии можно получить мягкие, полужесткие и жесткие материалы с более высокой, чем у полистирольных пенопластов, термостойкостью.

Пенопласты используют для тепло- и звукоизоляции кабин, теплоизоляции рефрижераторов, труб, приборов, для повышения плавучести, удельной прочности, жесткости и вибростойкости элементов конструкций.

Поропласты (см. образец 3.19) получают в основном путем механического вспенивания композиций, например сжатым воздухом или с использованием специальных пенообразователей. При затвердевании вспененной массы растворитель, удаляясь в процессе сушки и отверждения из стенок ячеек, разрушает их. Поропласты применяют для изготовления амортизаторов, мягких сидений, губок, фильтров, в качестве вибродемпфирующих и звукоизоляционных прокладок в вентиляционных установках, глушителях, прокладок в касках и шлемах и т. д.