Полимерные теплоизоляционные материалы

Производство полимерных теплоизоляционных материалов в  освоено сравнительно недавно. В значительном объеме эти материалы стали выпускать лишь в течение последних одного-двух десятилетий. В настоящее время производство их расширяется быстрыми темпами и является высокоперспективным.

Теплоизоляционные материалы, основную массу которых составляют полимеры, часто называют газонаполненными пластмассами.

Πο характеру структуры эти материалы подразделяют на пенопласты, поропласты и сотопласты.

Пенопласты—материалы, имеющие ячеистое строение с несообщающимися, замкнутыми порами.

Поропласты имеют сообщающиеся поры. Такое деление весьма условно, так как материал одновременно может иметь как сообщающиеся, так и замкнутые ячейки.

Сотопласты — газонаполненные пластмассы с регулярно повторяющимися полостями правильной геометрической формы.

Для производства газонаполненных пластмасс применяют термопластичные и термореактивные полимеры, вспененные химическим или физическим способами.

При химическом способе поризации газообразователь, введенный в полимер, либо разлагается при нагревании, либо взаимодействует с компонентами композиции с выделением газообразных продуктов, вспенивающих полимер.

Физический способ основан на механическом диспергировании воздуха в среде полимера с одновременным или последующим отверждением последнего. К этому способу относят также метод вспенивания, основанный на повышенной растворимости некоторых жидкостей или газов в полимере при повышенных температуре и давлении. При снижении этих параметров растворенные жидкость или газ начинают интенсивно выделяться, вспенивая полимер. Сотопласты получают формованием исходного материала без вспенивания, поры создают специальными пустотообразователями.

Применяют газонаполненные пластмассы для тепловой и холодильной изоляции в промышленном и гражданском строительстве, в вагоно-, самолето — и кораблестроении, в бытовых приборах и оборудовании и т.д. Для тепловой и холодильной изоляции промышленного оборудования и трубопроводов наибольшее распространение получили пено — полистирол, пенополивинилхлорид, мипора, пенополиуретан, фенолформальдегидный пенопласт. Теплоизоляционные изделия из этих материалов выпускают в виде плит, блоков и скорлуп.

Основным недостатком органических теплоизоляционных материалов является их горючесть.

Горючесть большинства пенопластов можно значительно снизить. Основными приемами снижения возгораемости этих материалов, как и полимеров вообще, являются:

  • введение минеральных тонкомолотых добавок или волокнистых материалов, снижающих горючесть изделий в целом;
  • введение веществ, разлагающихся при нагревании с выделением продуктов, препятствующих горению, например с выделением углекислого газа, фосфорных соединений и т. д.

Поскольку температуроустойчивость газонаполненных пластмасс зависит от температуроустойчивости смолы (наполнитель в большинстве случаев имеет более высокую температуроустойчивость), максимальная температура применения термопластов, материалов на основе термопластичных смол, как правило, ниже температуры применения реактопластов (материалов на основе термореактивных смол).