Пластмассы с газовоздушным наполнителем

Газовоздушные (ячеистые) пластмассы получают из термопла­стичных и термореактивных полимеров химическим и физическим способами. При химическом способе ячеистая газонаполненная структура образуется при термическом разложении газообразователей или взаимодействии компонентов. При физическом способе — в результате интенсивного расширения растворенных газов при сниже­нии давления или повышения температуры, а также их механического диспергирования. В газовоздушных пластмассах поры занимают 90...98% объема материала.

Газовоздушные пластмассы подразделяют в зависимости от характера пор на пенопласты и поропласты (торговое название в РФ - полиуретан). Пенопласты имеют преимущественно закрытые поры в виде ячеек, разделенных тонкими перегородками, а поропласты — сообщающиеся поры. Существуют материалы и со смешанной струк­турой.

Плотность ячеистых пластмасс зависит от плотности полимера и содержания газообразователя и составляет 10...200 кг/м³. Наиболее легкими являются карбамидные поропласты (например, мипора име­ет плотность 10...20 кг/м³).

Ячеистые пластмассы в большинстве случаев разрушаются по­степенно и не имеют четко выраженного предела прочности. Проч­ность их определяют обычно при относительной деформации, со­ставляющей 2... 10 %. Сравнительно высокие прочностные показатели имеют полистирольные и поливинилхлоридные пенопласты. При плотности 40...70 кг/м³ предел их прочности при сжатии достигает 0,3...1 МПа, а при растяжении — 0,8...1,9 МПа. Жесткие пено- и по­ропласты гибки и эластичны. Прочностные показатели ячеистых пластмасс снижаются при увлажнении.

Для ячеистых пластмасс характерны повышенные деформации ползучести, особенно интенсивные при больших нагрузках и воздей­ствии атмосферных факторов.

Ячеистые пластмассы очень малотеплопроводны. Теплостойкость пено- и поропластов на осно­ве термопластичных полимеров составляет 60...70°С. Наиболее теп­лостойки кремнийорганические пенопласты, температура их эксплуатации достигает 250°С. Большинство газовоздушных пластмасс го­рючи.

Ячеистые пластмассы имеют высокое водопоглощение (малым водопоглощением отличаются материалы с замкнутыми ячейками). В то же время ячеистые пластмассы отличаются водостойкостью и загнивают. Наибольшую атмосферостойкость имеют полистироль­ные и поливинилхлоридные пенопласты, пониженную — фенольные.

Пенопласты радиопрозрачны. Поропласты при обычных температурных условиях имеют хорошее звукопоглощение; так, напри­мер, у пористого полиуретана (поролона) с плотностью 30...75 кг/м^з толщиной 50 мм коэффициент звукопоглощения 0,9 при частоте 500 Гц. Пенопласты применяют для теплоизоляции кабин, контейнеров, приборов, холодильников, рефрижераторов, труб и др. В строительстве они используются при производстве труднозатопляемых изделий, а в радио- в электронной технике — для заливки деталей, т.к., являясь легким заполнителем, пенопласт повышает удельную прочность, жесткость и вибростойкость силовых элементов конструкций. Поролон применят при изготовлении амортизаторов, мягких сидений, а в строительстве — в виде плит и скорлуп для утепления стен и покрытий, теплоизоляции промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 60°С.