ПЕНОФЕНОПЛАСТЫ, жесткие
пенопласты, получаемые из феноло-альдегидных смол. Могут иметь закрытые
и открытые ячейки.
Для получения П. используют
жидкие (реже твердые) резольные и новолачные (в т.ч. сульфированные) смолы и
преим. 40-95%-ные водные р-ры и(или) эмульсии первичных олигомерных продуктов
конденсации (кат.- основания, к-ты) фенолов с альдегидами (обычно формальдегидом).
Поро-образователями служат алканы, CH2Cl2, CCl3F,
1,2,2-три-хлортрифторэтан, тонкодисперсные порошки металлов (Al, Mg, Fe, Zn)
в комбинации с сильными к-тами, диазоамино-бензол, 2,2'-азо-бис-(изобутиронитрил),
гидрокарбонаты Na или аммония. При т-рах выше 70 0C дополнит. вспенивающим
агентом м.б. вода, присутствующая в смоле и выделяющаяся при отверждении резольной
смолы; отверждение инициируют обычно кислотным агентом (напр., n-толу-олсульфокислотой,
продуктом совместной конденсации мочевины и сульфир. фенола с формальдегидом).
Отверждение новолачных смол проводят обычно в присут. уротропина при т-рах выше
100 0C.
Ячеистую структуру П. регулируют
введением во вспениваемую композицию аддуктов алкилфенолов с алкиленокси-дами,
нек-рых кремнийорг. и др. неионогенных ПАВ. Кроме того, во вспениваемую смолу
(на стадии изготовления или непосредственно перед ее переработкой в П.) добавляют
иногда загустители (напр., метилцеллюлозу, поливиниловый спирт), антипирены,
а также агенты (напр., аммиак, мочевина, NH4HCO3), нейтрализующие
агрессивные к-ты, вводимые в П. для инициирования их отверждения. Хрупкость
П. на основе новолачных смол уменьшают модификацией их бутадиен-акрилонитрильным
каучуком, эпоксид-ными смолами; менее эффективно в этом отношении наполнение
стекловолокном.
Получение. П. изготовляют
на установках непрерывного или периодич. действия в стационарных условиях или
на месте их применения. Дозированное кол-во смеси исходных компонентов вспенивают
в деревянной или металлич. форме, в межстенном пространстве "сэндвич-конструкций"
или формующей полости конвейерной линии. Композиции заливочного типа с жизнеспособностью
менее 10 мин вспениваются, одновременно отверждаясь, обычно за неск. секунд
или минут только за счет тепла экзотермич. р-ций (без внеш. подогрева) либо
при нагр. до 60-100 0C.
Небольшие кол-ва П. получают
ступенчатым вспенива-нием вальцованной пленки, шприцованного гранулята или порошка-полуфабриката,
изготовленных из композиций на основе твердых новолачных смол. Вспенивание (последовательно
при 80-90, 100-110 и 150-200 0C в течение 6-8,5 ч под давлением 0,3-0,5
МПа) осуществляют в форме или в межстенном пространстве "сэндвич-конструкций".
Мало-производит. и энергоемкие технологии такого рода с трудом поддаются механизации
и автоматизации. Значительно технологичнее пластичные, подобные формовочной
глине, компаунды на основе гранулир. новолачных смол, к-рые легко наносятся
слоем требуемой толщины на открытые пов-сти конструкций (изделий) практически
любых геом. форм и размеров и образуют П. при 130-150 0C.
В присут. ПАВ водные феноло-формальд.
смолы м.б. вспенены пневмомех. взбиванием (воздухом) с увеличением объема в
~10 раз.
Стабилизация пены осуществляется
в результате отверждения феноло-альдегидных смол.
Свойства. Кажущаяся
плотность "резольных" П. 0,01-0,1 г/см3, "новолачных"-преим.
выше 0,1 г/см3. Немодифицированные П.-хрупкие пенопласты, имеющие
низкую стойкость к абразивному износу; для них характерна анизотропность, проявляющаяся
в большей степени при приложении растягивающих нагрузок. Обычно
П. неск. выше, чем
Термообработка способствует
нек-рому повышению прочностных показателей свежесформованных П. (доотверждение
П. заливочного типа при 20 0C происходит в течение неск.
недель).
На воздухе П. можно длительно
эксплуатировать в диапазоне от —200 до 130 0C (карбонизацией П. верх.
предел м.б. доведен до 500-1000 0C). Теплопроводность П. с кажущейся
плотн. ок. 0,03 и 0,13-0,2 г/см3 составляет соотв. 0,03 b
0,01 и 0,045-0,055 Вт/(м·К) и зависит от т-ры, содержания влаги и относит. содержания
в П. замкнутых ячеек и открытых пор.
П. разрушаются в конц.
щелочах, набухают в кетонах и спиртах. По хим. стойкости П. мало отличаются
от невспененных фенопластов аналогичного состава. П.-трудновоспламеняемые материалы,
при их горении выделяется мало дыма, тепла и токсичных газов. Они наиб. огнестойки
среди многотоннажных пенопластов.
Применение. П.-преим.
теплоизоляц. материалы для кровельных и навесных стеновых строит. конструкций,
теплотрасс, нефте- и газопроводов, транспортных рефрижераторов, судостроения
и авиации.
В СССР П.-наиб. крупнотоннажные
пенопласты (из числа жестких).
Первые П. из новолачных
и резольных смол получены соотв. в 1934 (Германия) и 40-е гг. (Великобритания,
США).