пенополиуретаны
ПЕНОПОЛИУРЕТАНЫ
пенопласты, полимерная матрица которых включает уретановые, мочевинные, изоциануратные и др. характерные для полиуретанов структуры. Эластичные П. (поролон)-типичные поропласты; наиб. содержание открытых ячеек имеют губки из т. паз. сетчатых (ретикули-рованных) П. В структуре жестких и полужестких П. преобладают замкнутые ячейки.
Для получения П. применяют в заданных соотношениях компоненты, образующие уретаны,-гидроксилсодержащие простые (реже — сложные) полиэфиры и орг. ди- и(или) полиизоцианаты, в т. ч. блокированные. При изготовлении эластичных П. порообразователем служит обычно вода, которая реагирует с группами NCO изоцианата с выделением CO, (реакция ускоряется третичными аминами). Порообразо-ватели жестких П. — гл. обр. CCl3F, CHCl2F, CHClF2, CClF3 (часть хладонов иногда заменяют на CH2Cl2). Для обеспечения надлежащих скоростей вспенивания и отверждения во вспениваемую композицию добавляют аминные и(или) металлоорг. катализаторы, низкомол. спирт и(или) амин (регу-лятор роста цепи). Ячеистую структуру образующегося П. регулируют с помощью неионогенных (преим. кремнийорг.) ПАВ. Кроме того, во вспениваемую композицию м. б. добавлены антипирены, молотое или рубленое стекловолокно, пигменты или красители (неокрашенные П. бесцветны).
Получение. Исходные компоненты при производстве заливочных П. смешивают (со скоростью до 12000 об/мин) в головках спец. машин низкого (не выше 2 МПа) или высокого (до 20 МПа) давления. Образующиеся заливочные композиции вспениваются в форме или межстенной полости "сэндвич-конструкции" за неск. минут или секунд.
Ок. 50% всех эластичных П. изготовляют в виде "бесконечной" полосы, которую на выходе с конвейера режут на блоки (плиты) шириной и толщиной соотв. до 2,5 и 1,5 м, отверждаемые дополнительно в течение неск. часов при 60–100 °C. Изделия др. профиля изготовляют из блоков раскроем, реже — вырубкой. Однако профильные изделия предпочитают получать в одну стадию вспениванием композиций в формах. В отличие от блочных такие П. наз. формованными. С целью увеличения доли сообщающихся ячеек эластичные П. подвергают циклич. сжатию и(или) вакуумированию (этот же эффект достигается при разгерметизации формы в момент достижения пеной определенной степени отверждения). Для придания сетчатой структуры эластичные П. обрабатывают щелочью либо разрывают стенки ячеек с помощью направл. взрыва.
Эластичные гидрофильные П. получают взаимод. воды с "макроизоцианатом", синтезированным с использованием полиолов, содержащих 60–90% первичных групп ОН. Совместно с водой в исходную композицию в зависимости от назначения П. могут быть введены (до 100% от массы полиурстана) моющее средство, инсектицид, гербицид, удобрение, антибиотик, душистое вещество, битумный, керамич. или др. наполнитель, антипирен.
Некоторые эластичные П. можно формовать при температуре выше 100 °C под давлением ок. 50 МПа или сваривать при термообработке.
Жесткие П. получают вспениванием заливочных или напыляемых композиций. Крупные полости заполняют обычно в неск. приемов (метод послойного формования) для уменьшения давления пены на стенки формы. При нанесении жестких П. (слой толщиной в неск. мм) на открытые потолочные, вертикальные и фасонные поверхности используют высокоактивные напыляемые композиции.
Свойства. Кажущаяся плотн. 0,015–0,045 г/см3. П. на основе сложных полиэфиров отличаются повыш. устойчивостью к термоокислит. деструкции и хим. стойкостью; аналоги на основе простых полиэфиров эластичнее и обладают более высокой гидролитич. устойчивостью и морозостойкостью (сохраняют гибкость при температурах до -40 °C). Относит, удлинение П. возрастает, а 
, модуль упругости и термостойкость уменьшаются с увеличением функциональности исходных реагентов. Эластичные формованные П. имеют меньшие остаточную деформацию после циклич. сжатия и относит. удлинение, чем блочные П.
Введение ароматич. структур в макромолекулу П. способствует повышению термостойкости и жесткости, а изо-циануратных и карбамидных звеньев в жесткие П. — увеличению огнестойкости и формоустойчивости при повышенных температурах (негативный эффект — увеличение хрупкости П.).
Применение. Эластичные П. — амортизирующий (матрацы, сидения автомобилей, мягкая мебель, коврики, упаковка), фильтрующий и сорбирующий жидкости материал. Жесткие П. [теплопроводность 0,017–0,03 Вт/(м∙К)] применяют преим. для теплоизоляции строит. конструкций, холодильников, трубопроводов. В целом почти во всех областях, в которых используют пенопласты, применяют и П.
Ок. 25% мирового производства П. приходится на долю США (уровень потребления в 1986 св. 1,058 млн. т, в т. ч. эластичных П.-ок. 595 тыс. т).
Пром. производство П. на основе сложных полиэфиров впервые освоено в Германии (1944, жесткие П.; 1952, эластичные П.), аналогов на основе более дешевых простых полиэфиров — в США (1957).
Лит. см. при статьях пенопласты, полиуретаны.
Ю. С. Мурашов
