главная > справочник > химическая энциклопедия:

ПЕНОПОЛИУРЕТАНЫ

Notice: Undefined variable: iko in /var/www/chemport.ru/data/www/chemport.ru/chemical_encyclopedia.php on line 95

Notice: Undefined variable: goo in /var/www/chemport.ru/data/www/chemport.ru/chemical_encyclopedia.php on line 109

Notice: Undefined variable: mn in /var/www/chemport.ru/data/www/chemport.ru/chemical_encyclopedia.php on line 109

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 пенополиуретаны порообразователем 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.