ПЕНОПОЛИВИНИЛХЛОРИДЫ
,
пенопласты, получаемые из поливинилхлорида и его смесей с др. полимерами,
хло-рир. поливинилхлорида, а также из привитых и блоксопо-лимеров винилхлорида,
напр., с винилацетатом, винили-денхлоридом, алкилакрилатами или алкилметакрилатами,
аллилбутилфталатом. M. б. эластичными, жесткими или полужесткими (жесткость
определяется кол-вом пластификатора), с открытыми или закрытыми ячейками.
Вспениванию подвергают
преим. пластизоли эмульсионного поливинилхлорида (константа Фикентчера
50-70) в трикрезилфосфате, дибутил- или диоктилфталате либо др. пластификаторе.
Реологич. св-ва ПВХ регулируют добавлением разбавителей (реже - загустителей),
напр. олигоэфир-ных и олигоэфирэпоксидных, способных при вспенивании сополимеризоваться
с ПВХ. Порообразователями служат хладоны и др. низкокипящие алкилгалогениды,
газы (воздух, CO2, N2, H2) и порофоры (напр.,
азодикарбонамид, мочевина и ее производные, N, N'-динитрозопентаметилен-тетрамин,
2,2'-азо-бис-изобутиронитрил, карбонаты и гидрокарбонаты
Na или NH4). Поскольку ПВХ легко деструкти-руется при нагр., орг.
порофоры используют обычно в комбинации с минеральными, а также с ускорителями
их разложения, напр. бензоатами, стеаратами или оксидами Ba, Ca, Cd, Pb, Zn
(они же выполняют ф-ции зародышеобра-зователей и термостабилизаторов). Для улучшения
ячеистой структуры и физ.-мех. св-в П. во вспениваемую композицию м. б. добавлены
эпоксидир. растит. масла или жирные к-ты, ПАВ, красители, ингибиторы дегидрохлорирования
ПВХ и др. добавки.
Получение. Эластичные и
жесткие П. изготовляют преим. экструзией, каландрованием, прессованием или литьем
под давлением из пластизольных (реже - порошкообразных) композиций, к-рые готовят
смешением исходных компонентов (см. Пластизоли) в лопастных мешалках,
на каландрах или в шаровых мельницах.
Открытопористые эластичные
П. производят: диспергиро-ванием воздуха в низковязкий пластизоль, содержащий
ПАВ, и фиксацией образовавшейся пены при 80-160 0C; насыщением пастообразного
ПВХ CO2 под давлением 0,5-1,0 МПа в автоклаве или роторно-пленочном
смесителе при 15-25 0C с послед. помещением массы на транспортерную
ленту или др. подложку, где происходит се вспенивание вследствие десорбции CO2
(т-ра фиксации пены 160-170 0C). При замене CO2 хладонами
благодаря их лучшей р-римости в пластизолях облегчается контроль структуры П.
и кажущейся плотности формуемых изделий (листы, блоки, плиты). Аналогичные изделия,
а также пленки, трубы, жгуты изготовляют (в т.ч. и из замкнутоячеистого жесткого
П.) экструзией (степень сжатия 1-3, скорость перемешивания 60-110 об/мин) с
введением хладона в зону декомпрессии цилиндра экструдера.
В двустадийных процессах
композицию, содержащую порофор, экструдируют при т-ре ниже т-ры разложения последнего,
после чего полученный продукт вспенивают путем дальнейшего нагревания в форме
при атм. давлении или в автоклаве под давлением 3-10 МПа, постепенно снижаемом
до атмосферного.
"Прессовой"
технологией получают преим. замкнуто-ячеистые эластичные и полужесткие П.: вначале
из композиций под давлением до 15 МПа и т-ре не выше 170 0C прессуют
подвспененные заготовки, к-рые подвергают затем дополнит. вспениванию при 80-115
0C в прессформе.
П. можно сваривать (обычно
токами высокой частоты), дублировать декоративными пленками, тканями и искусств.
и натуральной кожами, обрабатывать штамповкой, столярным и слесарным инструментами.
Отходы П. легко поддаются вторичной переработке.
Свойства. Кажущаяся плотн.
П. составляет преим. 0,05-0,2 г/см3, размер ячеек от 40 мкм до неск.
мм. Формоустой-чивость и мех. св-ва П. снижаются, когда во вспениваемом ПВХ
содержатся низкомол. фракции. С увеличением кол-ва пластификатора (имеет значение
его тип и летучесть) повышаются
и относит. удлинение, но снижается модуль упругости П. Для эластичных П. характерна
линейная зависимость
от нагрузки. У жестких П. модули упругости при сжатии и растяжении близки, а
обычно
превышает
в 1,5-2 раза.
Диапазон рабочих т-р жестких
П. лежит в области от —60 до 70 0C (при сшивании ПВХ от -200 до 120
0C), эластичных-от -20 до 60 0C. С повышением т-ры от
-180 до 50 0C теплопроводность замкнутоячеистых жестких П. с кажущейся
плотн. 0,04-0,06 г/см3 возрастает от 0,015 до 0,035 Вт/(м·К). П.-самозатухающий
материал; П. на основе хло-рир. ПВХ имеет повыш. огнестойкость.
П. устойчивы в жидких топливах,
маслах и орг. р-рителях, за исключением ароматич. углеводородов и нек-рых сложных
эфиров.
Применение. Эластичные
П.-обивочные, настилочные и вибродемпфирующие материалы (утепленный линолеум,
подкладка под ковры, детали обуви и т. п.), ср-ва повышения плавучести (напр.,
спасательные принадлежности). Жесткие замкнутоячеистые П.-теплоизоляц. материалы,
открытопористые-синтетич.
бумага, звукоизоляц. материал, эффективно поглощающий звуки частотой 100-1800
Гц, заменитель пробки.
По объему пром. произ-ва
разл. пенопластов в развитых странах П. уступает лишь пенополиуретанам и
пенополисти-ролу (в СССР также пенофенопластам).
Эластичный П. получен впервые
в 1942 (Великобритания), жесткий (интегральный)-в 1975 (США).
Лит. см. при ст.
Пепопласты. Ю. С. Мурашов.
|