Пенопласты на основе полиэтилена (пенополиэтилен)

В производстве пенополиэтилена обычно применяют полиэтилен низкой и высокой плотности. Вспенивание осуществляют чаще всего с помощью газообразователей и легкокипящих жидкостей. При этом получают пенопласты с кажущейся плотностью от 30…60 кг/м³ (высоковспененные) до 400…500 кг/м³ (низковспененные). Пенопласты и профильные полуфабрикаты изготавливают экструзией с одновременным или последующим вспениванием. В этом случае пенопласты имеют замкнутую структуру ячеек.

Пенополиэтилен с кажущейся плотностью 500 кг/см³ производят также насыщением композиции азотом или углекислым газом под давлением

3 МН/м² (30 кгс/см²) при 160°С. Полученный таким способом пенопласт содержит большое количество ячеек открытой структуры.

     Пористый полиэтилен с кажущейся плотностью 400…600 кг/м³ и малой газопроводностью изготавливают из композиций, наполненных водорастворимыми веществами (хлористым натрием, крахмалом и другими).

     Ионизирующее излучение вызывает сшивание молекул полиэтилена с выделением водорода, вспенивающего полимер. При этом получается мелкопористый материал с кажущейся плотностью 500…600 кг/м³.

     Пенополиэтилен применяют для изготовления эластичной электроизоляции, эластичных легких труб и листов, теплоизоляционных трубных элементов. Из пенополиэтилена марки ФЭП-1 с размерами пор 30…40 мкм изготавливают фильтрующие элементы, обладающие высокой химической стойкостью. Пенополиэтилен широко применяется в судостроении, автомобилестроении, строительстве и в быту как легкий звуко- и теплоизолирующий заполнитель элементов конструкций с высокими виброгасящими свойствами.

 

Пенопласты на основе поливинилхлорида (пенополивинилхлориды)

Пенополивинилхлорид – газонаполненный материал на основе поливинилхлорида или сополимеров винилхлорида. Для производства пенополивинилхлорида используют эмульсионный поливинилхлорид иногда
 смесь его с перхлорвиниловой смолой (хлорированный поливинилхлорид) или сополимеры винилхлорида с метилметакрилатом и др. Так как температура разложения (деструкции) поливинилхлорида ниже температуры его перехода в вязкотекучее состояние, то наряду со стабилизатороми обязательным компонентом смеси при производстве пенопластов являются пластификаторы (дибутилфталат, трикрезилфосфат и др.). Такие композиции называются полимер-мономерными пастами (пластизолями). Соотношение полимера, пластификатора и мономера определяет степень жесткости пенополивинилхлорида.

При производстве пенополивинилхлорида применяют большинство способов производства пенопластов, рассмотренных ранее.

Отечественной промышленностью выпускаются жесткие поливинилхлориды с замкнутой структурой ячеек ПХВ-1 с кажущейся плотностью 70…130 кг/м³, ПХВ-2 с кажущейся плотностью 130…220 кг/м³, ПВ-1 с кажущейся плотностью 50…110 кг/м³ и винипор полужесткий с открытой структурой ячеек и кажущейся плотностью 100…120 кг/м³. Пенополивинилхлориды этого типа имеют высокую химическую стойкость к действию кислот, щелочей, жидких топлив и органических растворителей, достаточно прочны и относятся к негорючим материалам (горение затухает при выносе из пламени).

Эластичные пенополивинилхлориды марок ПХВ-Э и пеноэласт имеют замкнутую структуру ячеек с кажущейся плотностью 80…300 кг/м³, а винипор  – открытую структуру ячеек и кажущуюся плотность 80…180 кг/м³.

Жесткий пенополивинилхлорид с замкнутой структурой ячеек используется как конструкционный материал в деталях, узлах и агрегатах АКТ, например, для заполнения сотовых панелей, в качестве заполнителя в авиационных винтах, в качестве виброгасящих, звуко- и теплоизолирующих материалов и т.д. Из него изготавливают многие детали в судостроении, автомобилестроении, в промышленности, выпускающей изделия бытовой техники.

Эластичные пенополивинилхлориды применяются в качестве амортизаторов, упругих, мягких и звукоизолирующих прокладок, плавучих и спасательных средств.

По объему производства пенополивинилхлорид занимает третье место среди поропенопластов после пенополиуретанов и пенополистирола.

 

Пенополиуретаны

Композиции для производства пенополиуретанов содержат изоцианаты, гидроксилсодержащие олигомеры, воду, катализаторы, эмульгаторы, а иногда еще и наполнители, красители и антипирены (вещества, снижающие горючесть).

Пенополиуретаны изготавливают вспениванием композиции газами, выделяющимися в результате реакции между компонентами исходной смеси, или легкокипящими жидкостями.

Отечественной промышленностью выпускаются жесткие пенополиуретаны марок ПУ-101, ПУ-101Т, ППУ-3С, ППУ-304М с кажущейся плотно-

стью 100…200, 150…250, 50, 30…50 кг/м³ соответственно и эластичные пенополиуретаны ППУ-Э, ППУ-ЭТ, ППУ-ЭМ-1 с кажущейся плотностью 25…60, 30…40, 30…50 кг/м³ соответственно.

Пенополиуретаны обладают хорошей атмосферостойкостью, устойчивостью к действию света и окислителей. Жесткие пенополиуретаны устойчивы к бензину, дизельным и смазочным маслам, керосину, хлорированным углеводородам, спирту, водным растворам солей, но разрушаются ацетоном, этилацетатом, крезолом, 30%-ной соляной кислотой, 10%-ной серной кислотой и 15…20%-ными растворами едкого натра. Жесткие пенополиуретаны краткосрочно могут работать при 220°С.

Жесткие пенополиуретаны применяют для заполнения полых конструкций в самолето-, судо-, автомобилестроении, используют в качестве электроизоляционного, тепло- и звукоизоляционного материала.

Эластичные пенополиуретаны применяют для производства мягких авиационных и автомобильных кресел,  изготовления ковровых покрытий, мягкой мебели, губок, щеток и т.д.

По объему производства пенополиуретаны занимают первое место среди всех поропенопластов.