пенополивинилхлориды

ПЕНОПОЛИВИНИЛХЛОРИДЫ

пенопласты, получаемые из поливинилхлорида и его смесей с др. полимерами, хлорир. поливинилхлорида, а также из привитых и блоксополимеров винилхлорида, напр., с винилацетатом, винили-денхлоридом, алкилакрилатами или алкилметакрилатами, аллилбутилфталатом. M. б. эластичными, жесткими или полужесткими (жесткость определяется количеством 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. свойства ПВХ регулируют добавлением разбавителей (реже — загустителей), напр. олигоэфирных 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 функции зародышеобра-зователей и термостабилизаторов). Для улучшения ячеистой структуры и физ.-мех. свойств П. во вспениваемую композицию м. б. добавлены эпоксидир. растит. масла или жирные кислоты, 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, которые готовят смешением исходных компонентов (см. пластизоли) в лопастных мешалках, на каландрах или в шаровых мельницах.

Открытопористые эластичные П. производят: диспергированием воздуха в низковязкий пластизоль, содержащий ПАВ, и фиксацией образовавшейся пены при 80–160 °C; насыщением пастообразного ПВХ CO₂ под давлением 0,5–1,0 МПа в автоклаве или роторно-пленочном смесителе при 15–25 °C с послед. помещением массы на транспортерную ленту или др. подложку, где происходит се вспенивание вследствие десорбции CO₂ (температура фиксации пены 160–170 °C). При замене CO₂ хладонами благодаря их лучшей растворимости 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 температуре ниже температуры 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 температуре не выше 170 °C прессуют подвспененные заготовки, которые подвергают затем дополнит. вспениванию при 80–115 °C 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. свойства П. снижаются, когда во вспениваемом ПВХ содержатся низкомол. фракции. С увеличением количества 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 температур жестких П. лежит в области от −60 до 70 °C (при сшивании ПВХ от −200 до 120 °C), эластичных — от −20 до 60 °C. С повышением температуры от −180 до 50 °C 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 хлорир. ПВХ имеет повыш. огнестойкость.

П. устойчивы в жидких топливах, маслах и органических растворителях, за исключением ароматических углеводородов и некоторых сложных эфиров.

Применение. Эластичные П. — обивочные, настилочные и вибродемпфирующие материалы (утепленный линолеум, подкладка под ковры, детали обуви и т. п.), средства 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. производства 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. пенопласты.}

_{Ю. С. Мурашов}