4. ГАЗОНАПОЛНЕННЫЕ ПЛАСТМАССЫ

Газонаполненные пластмассы представляют собой гетерогенные дисперсные системы, состоящие из твердой и газообразной фаз. Структура таких пластмасс образована твердым, реже эластичным полимером — связующим, которое образует стенки элементарных ячеек или пор с распределенной в них газовой фазой — наполнителем. Такая структура пластмасс обусловливает некоторую общность их свойств, а именно — чревычайно малую массу и высокие теплозвукоизоляционные характеристики. В зависимости от физической структуры газонаполненные пластмассы делят на пенопласты, поропласты и сотопласты.

Полимерные связующие могут быть как термореактивными, так и термопластичными. Для термопластичных пенопластов наиболее опасны температуры, близкие к температуре текучести, когда значительно снижается прочность материала и избыточное давление газа внутри ячеек может разрушить пенопласт. Для получения эластичных материалов вводят пластификаторы.

Пенопласты — материалы с ячеистой структурой, в которых газообразные наполнители изолированы друг от друга и от окружающей среды тонкими слоями полимерного связующего. Объемная масса пенопластов колеблется от 20 до 300 кг/м3. Замкнутоячеистая структура обеспечивает хорошую плавучесть и высокие

теплоизоляционные свойства. Коэффициент теплопроводности низкий — от 0,003 до Прочность пенопластов невысока и зависит от плотности материала.

Наиболее распространенными термопластичными пено пластами являются пенополистирол (ПС) и пенополивинилхл орид (ПВХ), которые могут использоваться при температурах пенополистирол радиопрозрачен. Термореактивные на основе фенолоформальдегидной смолы и фенолокаучуковые пенопласты работают до температуры Введением в их состав алюминиевой пудры удается повысить рабочую температуру пенопласта до Термостоек и термостабилен пенопласт на кремнийорганическом связующем, который кратковременно выдерживает температуру 300 °С. Самовспенивающимися материалами являются пенополиуретан (ППУ) и пенополиэпоксиды (ПЭ), отличающиеся химической стойкостью, высокими электроизоляционными свойствами, низким водопоглощением.

Пенопласты применяют для теплоизоляции кабин, контейнеров, приборов, холодильников, рефрижераторов, труб и т. Пенополиуретаны и пенополиэпоксиды используют для заливки деталей электронной аппаратуры. Широкое применение пенопласты получили в строительстве и при производстве труднозатопляемых изделий. Пенопласт, являясь легким заполнителем, повышает удельную прочность, жесткость и вибростойкость силовых элементов конструкций. Он используется в авиастроении, судостроении, на железнодорожном транспорте и т. д. Мягкие и эластичные пенопласты (типа поролона) применяют для амортизаторов, мягких сидений, губок.

Физико-механические свойства пенопластов приведены в табл. 48.

Поропласты (губчатые материалы) с открытопористой структурой, вследствие чего присутствующие в них газообразные включения свободно сообщаются друг с другом и с окружающей атмосферой. Их кажущаяся плотность изменяется от 25—60 до . Поропласты выпускаются эластичными, например (на основе сложного полиэфира). На основе поливинилформалей выпускается поропласт обладающий водопоглощением за

Сотопласты изготовляют из тонких листовых материалов, которым придается вначале вид гофра, а затем листы гофра склеивают в виде пчелиных сот. Материалом для сотопластов служат различные ткани, которые пропитываются различным связующим (фенолоформальдегидным, полиимидным и др.). Сотопласты используют как легкие заполнители в трехслойных панелях, состоящих из слоев сотопласта и приклееной к ним несущей обшивки. Такая конструкция обеспечивает высокую жесткость и предохраняет от потери устойчивости. Для сотопластов характерны достаточно высокие теплоизоляционные, электроизоляционные свойства и радиопрозрачность.

(кликните для просмотра скана)

Сотопласты применяют в виде заполнителей многослойных панелей в авиа- и судостроении для несущих конструкций; при создании наружной теплозащиты и теплоизоляции космических кораблей; в антенных обтекателях самолетов и др. Сотопласты из полиэтилгнтерефталатной пленки находят применение для теплоизоляции сосудов в криогенной технике.