ПЕНОПОЛИОЛЕФИНЫ
,
пенопласты, получаемые из полиэтилена, хлорир. полиэтилена, полипропилена,
сополимеров a-олефинов, напр., с винилацетатом, малеиновым ангидридом,
акрилатами. M. б. жесткими, полужесткими и эластичными, с закрытыми и открытыми
ячейками.
Свыше половины пром. П.
имеют матрицу из химически или радиационно сшитого полиолефина. Хим. сшивание
осуществляют обычно орг. пероксидами и гидропероксида-ми, силанольными соед.
(в комбинации с водой), олигоэфир-акрилатами, азидами арилсульфокислот, м-фениден-бис-малеинимидом,
трис-(акрилоилгидроксиэтил)фосфатом. Порообразователями служат газы (CO2,
N2 и др.), чаще-хладоны, способствующие также ускоренному охлаждению
П. Твердые орг. порофоры (напр., азодикарбонамид) применяют преим. в форме композиций
или гранулир. смесей с термопластом ("концентратов"), иногда в сочетании
с ZnO, CdO, стеаратом Pb или др. активаторами разложения поро-фора. Технол.
св-ва вспениваемой композиции и качество получаемого из нее П. регулируют добавлением
дисперга-тора (полиэтиленоксид, минер. масло, диоктил- или дибу-тилфталат),
зародышеобразователя (парафины, CaCO3, жидкий полиизобутилен, TiO2,
алюминиевая пудра), термостабилизатора, антипирена, красителя (пигмента), наполнителя
[напр., силикагель , Al(OH)3, слюда, стекловолокно].
Получение. Листы, пленки,
волокна (жгуты), кабельную изоляцию и др. изделия из П. с кажущейся плотн. выше
0,3 г/см3 формуют из приготовл. смеси на двухчервячных и др. стандартных
экструдерах, изделия из более легких П.-на одно-, двухшнековых или каскадного
типа экструдерах. Легкие П. получают в 2 стадии: предварит, экструдирова-нием
заготовки с послед. вспениванием и фиксацией пены путем сшивания полиолефина
в нагреват. камере. Сшивание низкокристаллич. полиолефинов (до содержания нераство-римой
в кипящем ксилоле гель-фракции преим. 30-40%) м. б. осуществлено одновременно
с вспениванием, но чаще оно предшествует вспениванию. При изготовлении тонких
изделий сшивание проводят гл. обр. с помощью радиоактивного излучения. Выделяющийся
при радиац. сшивании H2 иногда используют как дополнит. или осн.
порообразова-тель.
Растущее пром. значение
приобретают технологии, при к-рых вначале в автоклаве получают полиолефиновые
гранулы (преим. сферические), пропитанные легкокилящим по-рообразователем. Затем
гранулы вспенивают в один или неск. приемов на выходе из автоклава и(или) в
форме в результате снижения давления и(или) повышения т-ры (так же, как получают
"бисерный" пенополистирол).
Пленки и трубки (прутки)
из П. с открытыми порами получают, осаждая из р-ра полиолефина пористую массу
вследствие выпаривания р-рителя ("сухой" способ) либо добавления
в р-р коагулянта. Изделия небольшой толщины из открытопористых П. изготовляют,
формуя прессованием заготовку из полиолефина, содержащего до 100% по массе тонкодисперсного
наполнителя (напр., NaCl, NaHCO3, крахмал с размером частиц 0,1-800
мкм), впоследствии экстрагируемого, или спекая частицы порошкообразного полиолефина
в среде глицерина, вакууме или атмосфере инертного газа. Иногда такие П. модифицируют
добавлением в них или в исходную композицию активир. угля, гидрофобизи-рующего
или гидрофильного агента.
Большинство П. легко перерабатывается
вакуум-, пневмо-и термоформованием и м. б. приварено к мн. облицовочным материалам.
Для дублирования П. с тканями, пленками, пластмассами применяют преим. резиновые
клеи.
Свойства. Кажущаяся плотность
П. обычно не превышает 0,1 г/см3. Ползучесть и остаточная деформация
П. при сжатии и растяжении зависят от степени кристалличности полимера-основы
и уменьшаются с увеличением степени его сшивания. Пенополипропилен подвержен
ползучести меньше, чем пенополиэтилен.
Эластичность П., проявляющаяся
тем заметнее, чем ниже их кажущаяся плотность, выше у П. на основе аморфных
а низкокристаллич. полиолефинов. Высоковспененный пенополиэтилен (кажущаяся
плотн. 0,01 -0,05 г/см3) занимает по жесткости промежут. положение
между эластичными пено-полиуретанами и жестким пенополистиролом. Формоустой-чивость,
тепло- и хим. стойкость улучшаются с повышением степени сшивания.
Теплопроводность П. на
основе сшитых полипропилена и полиэтилена (кажущаяся плотн. ок. 0,035 г/см3)
cocтявляет соотв. 0,03-0,035 и ок. 0,038 Вт/(м·К); у несшитых аналогов она неск.
больше. П. из сшитого полиэтилена можно эксплуатировать при т-рах от — 100 0C
(гибкость утрачивается при -70
0C) до 80 0C (кратковременно-до 100 0C), а
пенополи-провилен-до 120-150 0C. В пламени П. горят (пенонолиэти-лен
несколько быстрее, чем пенополипропилен).
П. нестойки в конц. к-тах,
а при т-рах выше 50 0C-также и в углеводородах. Устойчивость П. к
галогеналканам и ароматич. углеводородам, спиртам, кетонам возрастает с увеличением
степени кристалличности и при сшивании полимера-основы. П.-гидрофобные материалы,
отличающиеся высокой влаго- и водостойкостью.
Применение. П. используют
для электроизоляции проводов и кабелей, теплоизоляции емкостей для хранения
хими-калиев, как вибродемпфирующие прокладки и упаковочный материал, фильтры
для тонкой очистки сточных вод, нефтепродуктов, биол. r-ров, масел, в произ-ве
электротсхн. бумаги, ортопедич. обуви, корсетов и др.
Пром. произ-во П. на основе
полиэтилена высокого давления, полипропилена и сшитого полиэтилена освоено впервые
соотв. в 1941 (США), 1964 и 1967 (Япония).
Лит. см. при статьях Пенопласты. Политропилен. Полиэтилен.
Ю.С. Мурашов.
|