В настоящее время трудно найти полимер, на основе которого невозможно было бы получить пенопласт. Самые различные виды пенопластов получают на основе термопластов и реактопластов, жесткоцепных и гибкоцепных полимеров.
Все газонаполненные полимеры разделяют на материалы с закрытыми порами (пены или пенопласты) и с открытыми порами (губки или поропласты). Читать далее »
Опубликовано в Основы пенополимеров
Основными структурными параметрами любой пены, определяющими свойства пенопласта, являются следующие характеристики:
- объемная доля газовой фазы в композите или степень вспенивания;
- количество газовых ячеек (пузырьков) в единице объема;
- размер (диаметр) газовых ячеек;
- доля открытых ячеек или непрерывность газовой фазы (пена или губка). Читать далее »
Опубликовано в Основы пенополимеров
Существует огромное количество методов и технологических приемов получения газонаполненных полимеров. Тем не менее, во всех этих разнообразных методах имеются общие принципы, рассмотрим их.
Наполнить множеством пузырьков газа можно только жидкость – олигомер, мономер или полимер, находящийся в вязкотекучем состоянии. Полученные при этом газонаполненные жидкости являются термодинамически и кинетически неравновесными системами, стремящимися к расслоению. Время их жизни ограничено, поэтому пену необходимо зафиксировать путем перевода полимерной матрицы в нетекучее состояние. Поэтому получение любого газонаполненного полимера включает в себя две стадии:
- получение пены (наполнение жидкого полимера пузырьками газа);
- фиксация полученной пены. Читать далее »
Опубликовано в Основы пенополимеров
Для получения пены механическим путем необходимо создать очень интенсивное перемешивание жидкости с газом (воздухом) с высоким значением критерия Рейнольдса. Это возможно только при низкой вязкости жидкости, и поэтому осуществимо только для мономеров, олигомеров, или растворов полимеров в мономерах или пластификаторах. Этот метод неприменим для расплавов высокополимеров. Для облегчения пенообразования и стабилизации пены в жидкость вводят ПАВ. Степень вспенивания (объемное содержание газа) и размер пузырьков определяется дозированием газа (воздуха) в смеситель, эффективностью перемешивания и природой ПАВ. Эффективность различных ПАВ в полимерах неодинакова. Для получения мелкоячеистой структуры необходимы ПАВ, наиболее эффективно снижающие поверхностное натяжение полимера.
Читать далее »
Опубликовано в Методы получения пенопластов
Вспенивание газом, растворенным в полимере под давлением. Сущность метода состоит в том, что жидкий (расплавленный) полимер предварительно насыщается газом за счет создания высокого давлении. Для ускорения растворения газа процесс ведут при перемешивании полимера. Низковязкие олигомеры и форполимеры перемешивают в автоклавном реакторе, а высоковязкие полимеры насыщают газом в шнековых смесителях (экструдерах). Количество растворенного газа регулируют давлением и температурой. Затем насыщенный газом полимер вспенивают за счет снижения давления. Вспенивание можно производить непосредственно в автоклаве или в отдельном объеме (в форме), после передавливания туда полимера. Затем или одновременно с формированием пены ее фиксируют путем охлаждения полимера о стенки формы (для термопластов), либо отверждением олигомера химическим путем (для реактопластов) за счет выдержки в нагретом состоянии.
Читать далее »
Опубликовано в Методы получения пенопластов
Свойства пены определяются ее структурными параметрами, которые в свою очередь зависят от технологии и технологических параметров процесса вспенивания. Рассмотрим их.
При вспенивании пенопласта газом, выделяющимся в полимере, процесс формирования газовых пузырьков можно условно разделить на следующие стадии.
1. Растворение в полимере газа, выделяющегося или вводимого из вне.
2. Образование перенасыщенного раствора газа в полимере.
3. Зарождение частиц новой газовой фазы.
4. Рост частиц газовой фазы.
5. Фиксация полученной пены.
Рассмотрим эти стадии подробнее.
Читать далее »
Опубликовано в Методы получения пенопластов
Как уже отмечалось, наиболее широкое применение нашел метод вспенивания за счет введенных в полимер твердых веществ – химических газообразователей (ХГО). Для получения пенопласта газообразователь должен отвечать ряду требований. Идеальным можно считать газообразователь, отвечающий следующим требованиям:
1. Газ должен выделяться в определенном узком интервале температур, близком к температуре плавления или отверждения полимера.
2. Выделение газа должно идти с определенной скоростью и достаточно легко поддаваться регулированию (температурой, давлением).
3. Выделяющийся газ должен быть неактивным, инертным.
4. Выделяющийся газ должен иметь низкую растворимость в полимере.
5. Газообразователь должен хорошо диспергироваться в полимере.
6. Газообразователь должен быть дешевым и устойчивым при хранении и транспортировке.
Читать далее »
Опубликовано в Методы получения пенопластов
Одним из достоинств полимеров является простота их переработки в изделия. Поэтому невыгодно отдельно получать пенопласт, а затем из него изготавливать изделие, целесообразнее вспенивать изделие при его получении.
Существует большое количество методов и разновидностей получения пенопластовых изделий. Из них можно выделить три наиболее распространенных:
1) экструзия,
2) литье при низком давлении,
3) вспенивание в форме.
Читать далее »
Опубликовано в Методы получения пенопластов
Газонаполненные полимеры или пенопласты отличаются от невспененных материалов малым удельным весом, низкой теплопроводностью, хорошими звукоизоляционными свойствами, высокой жесткостью конструкций при их относительно малом весе, а вспененные резины мягкостью.
Все эти отличительные характеристики и особенности определяют и область применения пенопластов. Их используют:
Читать далее »
Опубликовано в Методы получения пенопластов