Полезная информация







Анализ сайта он лайн



Общие принципы получения газонаполненных полимеров

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. 
Существует ряд способов осуществления как первой, так и второй стадий процесса.
Все способы получения пены можно разделить на две группы, принципиально различающиеся по механизму образования газовых пузырьков в полимере:
1) механическое диспергирование газа в полимере (взбивание пены);
2) вспенивание полимера пузырьками газа, образующимися непосредственно в объеме композиции.
Для осуществления первого метода необходимо создать очень эффективное перемешивание жидкости с воздухом до образования достаточно устойчивой пены.
Второй способ вспенивания предполагает, что в массе самого полимера имеется источник газа, который выделяется в результате какого-либо воздействия (изменения) и образует пузырьки (ячейки) газа. Существуют следующие источники газа или газообразователи (ГО), вспенивающие полимер:
1) газ, растворенный в вязкотекучем полимере (олигомере) под давлением (газ выделяется при сбросе давления);
2) растворенная в полимере легкокипящая жидкость, которая при нагревании превращается в пар;
3) вводимые в полимер твердые вещества – химические газообразователи (ХГО), разлагающиеся при нагревании с выделением газообразных продуктов;
4) газообразные продукты, выделяющиеся при смешении компонентов полимерной композиции вследствие взаимодействия последних.

После газообразования и формирования ячеистой структуры в полимере необходима ее фиксация. Как уже отмечалось, коллоидная система жидкость – газ кинетически неустойчива и быстро распадается. Поэтому требуется перевод короткоживущей системы «жидкость – газ» в «безгранично долго живущую» систему «твердое тело – газ». Этот переход всегда осуществляется по одному принципу – увеличением вязкости жидкой матрицы вплоть до потери текучести. Реализация этого принципа может быть осуществлена различными методами как физическими, так и химическими. Можно выделить следующие основные методы фиксации ячеистой структуры.
1. Физические:
- охлаждение расплава термопласта ниже температуры плавления или стеклования;
2. Химические:
а) «сшивание» макромолекул реактопластичных полимеров поперечными химическими связями за счет:
- радиационного облучения,
– введения инициаторов радикальных процессов,
– взаимодействия реакционно-способных олигомеров,
– взаимодействия добавляемых мономеров;
б) синтез полимерной матрицы из олигомеров или форполимеров в процессе вспенивания.

Опубликовано в Основы пенополимеров