ПЕНОПОЛИУРЕТАНЫ, пенопласты, полимерная матрица которых включает уретановые, мочевинные, изоциануратные и др. характерные для полиуретанов структуры. Эластичные пенополиуретаны (поролон)-типичные поропласты. наиб. содержание открытых ячеек имеют губки из т. паз. сетчатых (ретикули-рованных) пенополиуретаны В структуре жестких и полужестких пенополиуретаны преобладают замкнутые ячейки.
Для получения пенополиуретаны применяют в заданных соотношениях компоненты, образующие уретаны,-гидроксилсодержащие простые (реже-сложные) полиэфиры и орг. ди- и(или) по-лиизоцианаты, в т.ч. блокированные. При изготовлении эластичных пенополиуретаныпорообразователем служит обычно вода. которая реагирует с группами NCO изоцианата с выделением СО, (р-ция ускоряется третичными аминами). Порообразо-ватели жестких пенополиуретаны-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) ме-таллоорг. катализаторы. низкомол. спирт и(или) амин (регу-лятор роста цепи). Ячеистую структуру образующегося пенополиуретаны регулируют с помощью неионогенных (преим. кремнийорг.) ПАВ. Кроме того, во вспениваемую композицию м.б. добавлены антипирены. молотое или рубленое стекловолокно, пигменты или красители (неокрашенные пенополиуретаны бесцветны).
Получение. Исходные компоненты при произ-ве заливочных пенополиуретаны 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 пенополиуретаны 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 0C. 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 пенополиуретаны наз. формованными. С целью увеличения доли сообщающихся ячеек эластичные пенополиуретаны 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 пенополиуретаны обрабатывают щелочью либо разрывают стенки ячеек с помощью направл. взрыва.
Эластичные гидрофильные пенополиуретаны 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 пенополиуретаны могут быть введены (до 100% от массы полиурстана) моющее ср-во, инсектицид. гербицид. удобрение. антибиотик. душистое B-BO, битумный, керамич. или др. наполнитель. антипирен.
Некоторые эластичные пенополиуретаны можно формовать при температуре выше 100 0C под давлением ок. 50 МПа или сваривать при термообработке.
Жесткие пенополиуретаны 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 пенополиуретаны (слой толщиной в неск. мм) на открытые потолочные, вертикальные и фасонные пов-сти используют высокоактивные напыляемые композиции.
Свойства. Кажущаяся плотн. 0,015-0,045 г/см3. пенополиуретаны 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 -4O0C). Относит, удлинение пенополиуретаны возрастает, а , модуль упругости и термостойкость уменьшаются с увеличением функциональности исходных реагентов. Эластичные формованные пенополиуретаны имеют меньшие остаточную деформацию после циклич. сжатия и относит. удлинение, чем блочные пенополиуретаны
Введение ароматич. структур в макромолекулу пенополиуретаны способствует повышению термостойкости и жесткости, а изо-циануратных и карбамидных звеньев в жесткие пенополиуретаны-увеличению огнестойкости и формоустойчивости при повыш. температурах (негативный эффект - увеличение хрупкости пенополиуретаны).
Применение. Эластичные пенополиуретаны-амортизирующий (матрацы, сидения автомобилей, мягкая мебель, коврики, упаковка), фильтрующий и сорбирующий жидкости материал. Жесткие пенополиуретаны [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 пенополиуретаны
Ок. 25% мирового произ-ва пенополиуретаны приходится на долю США (уровень потребления в 1986 св. 1,058 млн. т, в т.ч. эластичных пенополиуретаны-ок. 595 тыс. т).
Пром. производство пенополиуретаны на основе сложных полиэфиров впервые освоено в Германии (1944, жесткие пенополиуретаны; 1952, эластичные пенополиуретаны), аналогов на основе более дешевых простых полиэфиров-в США (1957).
Лит. см. при статьях Пенопласты, Полиуретаны. Ю. С. Мурашов.
, модуль упругости и