Пенопла'сты, газонаполненные пластические массы ячеистой структуры. П. имеют строение отвердевших пен . Они содержат преимущественно замкнутые, не сообщающиеся между собой полости, разделённые прослойками полимера. Этим они отличаются от поропластов, пронизанных системой связанных каналов-пор, то есть имеющих губчатую структуру. Выделение П. среди прочих газонаполненных пластмасс в отдельную классификационную группу по признаку изолированности ячеек-полостей условно, так как во многих пеноматериалах значительная их часть всё же соединена. Правильнее к П. относить любой газонаполненный полимер, полученный путём вспенивания и последующего отверждения первоначально жидкой или пластично-вязкой композиции. В производстве П. газ диспергируют в полимерном полуфабрикате (растворе, расплаве, жидком олигомере, дисперсии) или создают условия для выделения газовой фазы непосредственно в объёме отверждаемого продукта. Используют различные технологические приёмы вспенивания: механическое перемешивание или барботирование в присутствии пенообразователей ; введение газообразователей (веществ, разлагающихся с выделением газа) или веществ, взаимодействующих с образованием газообразных продуктов; насыщение исходной смеси газом под давлением с последующим снижением давления; введение жидкостей, быстро испаряющихся с повышением температуры. В зависимости от состава композиции и условий её отверждения получают материал с преимущественно открытыми или замкнутыми ячейками.
Пористые материалы можно получать также вымыванием из монолитной полимерной заготовки растворимого наполнителя, спеканием порошкообразных полимерных материалов, путём конденсационного структурообразования в растворах полимеров (см. Дисперсная структура ). Близки по свойствам к П. газонаполненные пластмассы, полученные с применением полых наполнителей, например заполненных газом сферических микрокапсул.
П. можно приготовить из большинства синтетических и многих природных полимеров. Однако П. промышленного назначения выпускают главным образом на основе полистирола, поливинилхлорида, полиуретанов, полиэтилена, фенольных, эпоксидных, карбамидных и кремнийорганических смол. В качестве газообразователей применяют азосоединения, нитросоединения, карбонат аммония и др.; из легкокипящих жидкостей — изопентан, метиленхлорид, фреоны. Промышленность выпускает жёсткие и эластичные П. с размером ячеек 0,02—2 мм (иногда до 3—5 мм ). Они обладают чрезвычайно низкой кажущейся плотностью (0,02— 0,5 г/см 2 ) и превосходными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Водостойкость, механические и электрические характеристики П. зависят от химической природы и рецептурного состава полимерной композиции, а также от особенностей структуры готового продукта. Основные свойства некоторых П., выпускаемых в СССР, приведены в таблице.
П. широко применяют в самолёто- и судостроении, в транспортном и химическом машиностроении, в строительстве зданий и технических сооружений как тепло- и звукоизоляционный материал. Их используют при изготовлении многослойных конструкций, различных плавучих средств (понтонов, лёгких лодок, бакенов, спасательных поясов и др.). Прозрачность П. для радиоволн и достаточно высокие диэлектрические и гидроизоляционные свойства обеспечивают этим материалам применение в радио- и электротехнике. Из П. делают амортизирующие и демпфирующие прокладки, разнообразную тару для оптических приборов, электронной аппаратуры и др. изделий. Эластичные П. используют в производстве мягкой мебели и тёплой одежды.
Свойства пенопластов
Полимерная основа | Марка | Кажу-щаяся плотность кг/м 3 | Макс. рабочая темп-ра, ºС | Прочность, Мн/м 2 (кгс/см 2 ) | Тангенс угла диэлектр. потерь | Электрич. прочность, кв/мм | Водо-погло-щение, % | |
при растяже-нии | при сжатии | |||||||
Полистирол Поливинилхлорид Полиуретан Эпоксидная смола Феноло-формальдегидная смола Кремнийорганическая смола | ПС-1 ПХВ-1 ПУ-101 ПЭ-1 ФК-20 К-40 | 60-220 70-130 50-250 90-220 190-230 200-400 | 65 60 130-150 110 120-130 250-300 | 0,7-4,2 (7-42) 1,9-2,0 (19-20) - - 2,0(20) 0,6(5,8) | 0,5-3 (5-30) 0,4-1 (4-10) 1-1,9 (10-19) 1-2,5 (10-25) 0,8 (8) 0,8-1,4 (8-14) | 0,0012- 0,003 0,015 0,0015 0,0043 0,010 0,002 | 3-6 3,9 - 3,5 - 2,5 | 0,4-0,6 2,0-2,5 0,3 1,3-2,3 1,5 10 |
Лит.: Романенков И. Г., Физико-механические свойства пенистых пластмасс, М., 1970; Справочник по пластическим массам, под ред. М. И. Гарбара [и др.], т. 2, М., 1969, с. 155; Энциклопедия полимеров, т. 2, М., 1974, с. 549.
Л. А. Шиц.