пенофенопласты

ПЕНОФЕНОПЛАСТЫ

жесткие пенопласты, получаемые из феноло-альдегидных смол. Могут иметь закрытые и открытые ячейки.

Для получения П. используют жидкие (реже твердые) резольные и новолачные (в т. ч. сульфированные) смолы и преим. 40–95%-ные водные растворы и(или) эмульсии первичных олигомерных продуктов конденсации (кат. — основания, кислоты) фенолов с альдегидами (обычно формальдегидом). Поро-образователями служат алканы, CH₂Cl₂, CCl₃F, 1,2,2-три-хлортрифторэтан, тонкодисперсные порошки металлов (Al, Mg, Fe, Zn) в комбинации с сильными кислотами, диазоамино-бензол, 2,2'-азо-бис-(изобутиронитрил), гидрокарбонаты Na или аммония. При температурах выше 70 °C дополнит. вспенивающим агентом м. б. вода, присутствующая в смоле и выделяющаяся при отверждении резольной смолы; отверждение инициируют обычно кислотным агентом (напр., n-толу-олсульфокислотой, продуктом совместной конденсации мочевины и сульфир. фенола с формальдегидом). Отверждение новолачных смол проводят обычно в присутствии уротропина при температурах выше 100 °C.

Ячеистую структуру П. регулируют введением во вспениваемую композицию аддуктов алкилфенолов с алкиленоксидами, некоторых кремнийорг. и др. неионогенных ПАВ. Кроме того, во вспениваемую смолу (на стадии изготовления или непосредственно перед ее переработкой в П.) добавляют иногда загустители (напр., метилцеллюлозу, поливиниловый спирт), антипирены, а также агенты (напр., аммиак, мочевина, NH₄HCO₃), нейтрализующие агрессивные кислоты, вводимые в П. для инициирования их отверждения. Хрупкость П. на основе новолачных смол уменьшают модификацией их бутадиен-акрилонитрильным каучуком, эпоксидными смолами; менее эффективно в этом отношении наполнение стекловолокном.

Получение. П. изготовляют на установках непрерывного или периодич. действия в стационарных условиях или на месте их применения. Дозированное количество смеси исходных компонентов вспенивают в деревянной или металлич. форме, в межстенном пространстве "сэндвич-конструкций" или формующей полости конвейерной линии. Композиции заливочного типа с жизнеспособностью менее 10 мин вспениваются, одновременно отверждаясь, обычно за неск. секунд или минут только за счет тепла экзотермич. реакций (без внеш. подогрева) либо при нагр. до 60–100 °C.

Небольшие количества П. получают ступенчатым вспениванием вальцованной пленки, шприцованного гранулята или порошка-полуфабриката, изготовленных из композиций на основе твердых новолачных смол. Вспенивание (последовательно при 80–90, 100–110 и 150–200 °C в течение 6–8,5 ч под давлением 0,3–0,5 МПа) осуществляют в форме или в межстенном пространстве "сэндвич-конструкций". Мало-производит. и энергоемкие технологии такого рода с трудом поддаются механизации и автоматизации. Значительно технологичнее пластичные, подобные формовочной глине, компаунды на основе гранулир. новолачных смол, которые легко наносятся слоем требуемой толщины на открытые поверхности конструкций (изделий) практически любых геом. форм и размеров и образуют П. при 130–150 °C.

В присут. ПАВ водные феноло-формальд. смолы м. б. вспенены пневмомех. взбиванием (воздухом) с увеличением объема в ~10 раз.

Стабилизация пены осуществляется в результате отверждения феноло-альдегидных смол.

Свойства. Кажущаяся плотность "резольных" П. 0,01–0,1 г/см³, "новолачных"-преим. выше 0,1 г/см³. Немодифицированные П. — хрупкие пенопласты, имеющие низкую стойкость к абразивному износу; для них характерна анизотропность, проявляющаяся в большей степени при приложении растягивающих нагрузок. Обычно П. неск. выше, чем

Термообработка способствует некоторому повышению прочностных показателей свежесформованных П. (доотверждение П. заливочного типа при 20 °C происходит в течение неск. недель).

На воздухе П. можно длительно эксплуатировать в диапазоне от −200 до 130 °C (карбонизацией П. верх. предел м. б. доведен до 500–1000 °C). Теплопроводность П. с кажущейся плотн. ок. 0,03 и 0,13–0,2 г/см³ составляет соотв. 0,03 b 0,01 и 0,045–0,055 Вт/(м∙К) и зависит от температуры, содержания влаги и относит. содержания в П. замкнутых ячеек и открытых пор.

П. разрушаются в конц. щелочах, набухают в кетонах и спиртах. По хим. стойкости П. мало отличаются от невспененных фенопластов аналогичного состава. П. — трудновоспламеняемые материалы, при их горении выделяется мало дыма, тепла и токсичных газов. Они наиб. огнестойки среди многотоннажных пенопластов.

Применение. П. — преим. теплоизоляц. материалы для кровельных и навесных стеновых строит. конструкций, теплотрасс, нефте- и газопроводов, транспортных рефрижераторов, судостроения и авиации.

В СССР П. — наиб. крупнотоннажные пенопласты (из числа жестких).

Первые П. из новолачных и резольных смол получены соотв. в 1934 (Германия) и 40-е гг. (Великобритания, США).

^{Лит. см. при ст. пенопласты.}

_{Ю. С. Мурашов}