ПОЛИМЕРНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИМЕРНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Р| олимерные теплоизоляционные материалы (ПТМ) применяют в виде газонаполненных пластмасс, ко­торые по физической структуре подразделяют на три подгруппы:

1) ячеистые или пенистые пластмассы (пенопласты);

2) пористые пластмассы (поропласты);

3) сотовые пластмассы (сотопласты).

Пенопластами называют материалы с системой изо­лированных несообщагощихся между собой ячеек, содер­жащих газ или смесь газов и разделенных тонкими стен­ками. К поропластам относят материалы с системой со­общающихся ячеек или полостей, заполненных газом. Указанное разграничение газонаполненных материалов условно, так как в некоторых случаях ячеистая и порис­тая структуры образуются одновременно.

Сотопласты имеют регулярно повторяющиеся полос­ти правильной геометрической формы. Такие полости образуются при формовании или литье исходного плас­тического материала без его вспенивания. Структура сотопластов близка к структуре ячеистых пластиков, от­личаясь от нее большими размерами и правильной гео­метрической формой ячеек.

Производство ПТМ освоено сравнительно недавно. В крупном масштабе эти материалы выпускаются в тече­ние последних 15—20 лет. Сейчас производство их раз­вивается быстрыми темпами и имеет значительную сырь­евую базу.

Полимерные теплоизоляционные материалы получа­ют на основе как термопластичных, гак и термореактив­ных полимеров химическим и физическим способами. Химический способ основан на термическом разложении газообцазоватслеи. введенных в состав композиции, или взаимодействии компонентов композиции. Газы, образу­ющиеся при разложении газообразователя или взаимо­действии компонентов, вспенивают полимер и образуют пенистую структуру материала. Физический способ ос­нован на том, что при соответствующем давлении и тем­пературе некоторые газы (и жидкости) обладают повы­шенной растворимостью в полимерах, образуя пересы­щенные растворы. В таких растворах после снятия дав­ления или при повышении температуры происходит ин­тенсивное расширение растворенных газов или образова­ние паров, которые и вспенивают полимер. К физическо­му методу также относится механическое диспергирова­ние газа с одновременным или последующим отвержде­нием полимера во вспененной композиции.

В зависимости от условий технологического процесса способы производства поро - и пенопластов можно раз­делить на методы с применением повышенного давле­ния и методы без применения повышенного давления.

Сотопласты обычно получают при формовании или литье исходного пластического материала без его вспе­нивания. Их обычно получают, склеивая гофрированные листы или блоки, а затем растягивая их. Структуру со- топласта фиксируют, пропитывая листовой материал термореактивными полимерами с последующим отверж­дением.

ПОЛИМЕРЫ

Для производства ПТМ можно использовать как термопластичные, так и термореактивные полимеры (твердые, в растворах, эмульсиях или суспензиях; в ви­де продуктов частичной поликонденсации или полиме­ризации и мономеров).

Из термопластичных полимеров, имеющих линейные и разветвленные молекулы и размягчающихся при нагре­вании, можно получать ПТМ самыми различными спосо­бами. Выбор того или иного способа и технологические параметры нолучсиня вспененных материалов зависят в основном от температуры размягчения полимера. В ка­честве термопластичных полимеров для получения ПТМ применяют полистирол, полнвинилхлорнд, полиэтнлен и др.

Значительно более сложно получение ПТМ на основе термореактивных полимеров или продуктов частичной поликонденсацнн: для получения качественных материа­лов необходимо вспенивать их на той стадии процесса, когда в полимере образовалось еще сравнительно мало поперечных межмолекулярных связей, т. с. когда полимер не потерял еще способности к размягчению и течению при соответствующих температурах и давлениях. Отвер­ждение, т. е. процесс образования трехмерной структуры, должно проходить уже во вспененном полимере. Термо­реактивные полимеры применяются также для изготов­ления сотопластов и газонаполненных волокнистых ма­териалов.

Из термореактнвных полимеров в производстве ПТМ наиболее широко применяются феноло-формальдегид - ные, мочсвпио-формальдегидныс, эпоксидные, полиэфир­ные, иолн ротапоные, крсмииГюргаппческпо и другие по­лимеры.