Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Пористая структура пенопластов образуется с помощью порообразователей (рис. 47). Общим для всех порообразователей является то, что при определенной температуре они выделяют газы или в ходе реакции отщепляют их. В процессе вспенивания увели­чивается объем заготовки или изделия, так что плотность в любом случае становится меньше плотности полимера, неподверженного подобной процедуре.

Bcпениваемые пенопласты могут быть разделены на три группы:

-- вспенивающиеся частицы, например, ПС;

 -расплавы термопластичных полимеров, например, ПС, ПЭ, ПВХ;

- вспенивающиеся реакционноспособные жидкие исходные вещества, напри­мер, ПУ, МФС, полиэфирная смола.

При рассмотрении порообразователей выделяют вещества физического и хими­ческого воздействия. Для того чтобы избежать разрушения готового пенопласта или же вообще обеспечить возможность образования пористой структуры, как правило, возни­кает необходимость добавления в материал стабилизаторов и инициаторов. На рис. 47 схематически представлен процесс изготовления пенопластов.

Рис.47-Изготовление пенопластов

Говоря о трех группах вспениваемых полимеров, следует упомянуть и о том, что при работе с пастами (например, ПВХ) вспенивания можно добиться и с помощью воздуха. Однако подобная технология в производстве играет незначительную роль.

 

В количественном отношении наиболее важными полимерами для технологии вспенивания являются ПУ и ПС. Ее развитие началось в середине прошлого века, причем сначала речь шла об изготовлении пенопластов только с равномерным распре­делением плотности. Технология интегрального вспенивания появилась гораздо по­зднее.

Основной областью применения обоих видов пенопластов стало изготовление изоляционных материалов и упаковок. ПУ также используется при производстве тех­нических изделий (интегральные пенопласты), герметизирующих составов и обивоч­ных материалов. Среди самоотверждающихся пенопластов меньшее значение имеют такие полимеры, как  ФФС, МФС, ЭС и ненасыщенная полиэфир­ная смола, которые в отличие от ПУ не обладают простой способностью к вспенива­нию. Кроме того, их свойства не столь легко изменяются.

Рассматривая вспениваемые термопласты, наряду с ПС в первую очередь следует упомянуть АБС, ПЭ, ПП, ПВХ, ПК, полиметакрилимид и модифицированный полипропиленоксид.

 

Порообразующие вещества

Мы уже отметили, что процесс вспенивания происходит благодаря порообразователям. При этом в зависимости от используемого метода и необходимой плотности используются или химические, или физические газообразующие вещества. Ввод воз­духа применяется относительно редко, хотя возможен при работе с МФС, ПВХ и ПУ. Последний материал представляет собой особый случай, так как иногда его вспенивание происходит и без добавления порообразователей. Например, при реакции с водой выделяется углекислый газ, которого могло бы оказаться достаточно для вспенивания, однако на практике для достижения определенных свойств и плотности пеноматериала физические порообразователи все же добавляются.

Физические порообразователи

Важным физическим порообразующим веществом является пентан (например, для вспенивания ПС). В качестве промежуточного решения применяются частично галогенированные фтор- и хлорпроизводные. Однако основная цель исследователей в этой об­ласти — найти порообразователи, не содержащие галогенов. Универсальной замены обычных фтор- и хлорпроизводных углеводородов не существует — для каждого мате­риала необходимо искать свои пути решения:

· для мягкого пенополиуретана — углекислый газ, образующийся при сшивке в присутствии воды;

· для мягкого интегрального пенополиуретана — n-пентан или углекислый газ (если горючесть является помехой);

· для жесткого интегрального пенополиуретана —t-бутанол;

· для жесткого пенополиуретана — циклоалканы (например, циклопентан);

· для экструдированного жесткого пенополистирола — углекислый газ с этанолом.

При превышении температуры кипения физические порообразователи переходят

в газообразное состояние. Происходящее при этом увеличение объема способствует вспениванию полимерного расплава. Использование физических порообразователей получило распространение практически для всех полимеров и способов переработки. Благодаря низкой температуре кипения они обеспечивают раннее вспенивание и по­этому применяются там, где целью является получение равномерно низкой плотности.

Химические порообразователи

К химическим порообразователям для вспенивания необходимы более высокие температуры, которые достигаются только при переработке расплавов термопластов. При превышении определенной температуры они разлагаются, отщепляя при этом га­зообразный продукт реакции. Выход газа является решающим фактором при опреде­лении количества добавок и той плотности, которой предполагается добиться. К хи­мическому порообразователю предъявляются следующие требования:

· физиологическая безопасность;

· отщепление газа-порообразователя в пределах узкого температурного диапазона;

· высокий выход газа;

· остатки, образующиеся в процессе реакции, не должны оказывать отрицательно­го воздействия на свойства вспененного материала;

· введение в смесь должно происходить равномерно и без возникновения ослож­нений.

Химические порообразователи в основном используются при получении интег­ральных пенопластов.

Прочие добавки

Рецептуры, используемые для получения вспененных материалов, состоят из не­скольких компонентов, которые обеспечивают достижение заданных свойств. В каче­стве подобных добавок могут выступать следующие:

· ускорители реакции (служат для быстрого вспенивания);

· средства сшивки для ПЭ или эластичных ПУ,

· вещества, снижающие горючесть (антипирены);

· стабилизаторы и затравки (для образования стабильной пены и равномерной структуры пор);

· армирующие волокна и наполнители;

· красители и пасты (для соответствующей окраски).