|
2. Жидкие вспенивающие вещества
Вещества этой группы представляют собой легкокипящие
жидкости, не растворяющие вспениваемые полимеры,—бензол, изопентан, ксилол,
толуол, четыреххло- ристый углерод, вода, спирты, фреоны различных марок и т
д. При нагревании до температуры кипения или при снижении давления ети
вещества способны вспенивать полимер.
давления, развиваемые некоторыми жидкими вспенивающими
веществами [6]. Все эти жидкости развивают значительно меньшее давление, чем
твердые газообразователи, и, следовательно, по вспенивающей силе уступают им.
Жидкие газообразователи менее перспективны для вспенивания полимеров, чем
твердые, так как при их использовании затруднительно получить материал с
удовлетворительной теплостойкостью, твердостью и другими механическими
свойствами ивнду пх пластифицирующего действия. Наиболее широ- кое применение
из этих веществ нашли нзопентаи (при получении пенополнетирола) и фреоиы (при
получении пенополиуретанов и пенополиэиокендоо).
3. Газообразные вспенивающие вещества
Применяя газообразные вещества для вспенивания полимеров,
можно значительно упростить технологию получения ПТМ, а также улучшить их
теплостойкость, водостойкость, диэлектрические и теплоизоляционные свойства и
т. д. В основном используются азот, воздух, инертные газы, реже С02.
Применение кислорода нежелательно, так как во время эксплуатации может
происходить окислительная деструкция полимера.
Полимер насыщают газами под давлением. Последующее
снижение давления и повышение температуры ведет к вспениванию полимера.
Возникающая при этом ячеистая или пористая структура фиксируется отверждением
для термореактивных полимеров или снижением температуры для термопластичных
полимеров.
На процесс вспенивания полимера и устойчивость
образовавшейся ячеистой структуры влияют следующие факторы:
1) растворимость газа в размягченном полимере при
соответствующих температурах и давлениях;
2) уменьшение растворимости газа в полимере при
повышении температуры и снижении внешнего давления;
3) разность между давлением газа, заполняющего
ячейки материала, и давлением окружающей среды;
4) диффузия газа через тонкие стенки ячеек и
десорбция с поверхности материала при вспенивании и в условиях эксплуатации;
5) Физико-химические и механические свойства вспененного
полимера при температуре вспенивания и эксплуатации.
Чем больше растворимость (сорбция) газа и чем меньше
диффузия его через пленки полимера при вспенивании, тем легче получить
равномерную мелкопористую структуру с минимальным количеством открытых пор.
Диффузия газа через стенки ячеек ведет к усадке материала.
Проницаемость Р, сорбция D и диффузия о зависят от природы
применяемых полимеров. Полимеры с неплотной упаковкой молекул вследствие их
разветвлен- ности имеют повышенную проницаемость, диффузию и сорбцию из-за
ослабления межмолекуляриого взаимодействия. Наличие в молекуле полимера
полярных групп (—Oil, —NHCO, —СООН) резко снижает газопроницаемость пленок
(4).
|