пенополиолефины
ПЕНОПОЛИОЛЕФИНЫ
пенопласты, получаемые из полиэтилена, хлорир. полиэтилена, полипропилена, сополимеров α-олефинов, напр., с винилацетатом, малеиновым ангидридом, акрилатами. M. б. жесткими, полужесткими и эластичными, с закрытыми и открытыми ячейками.
Свыше половины пром. П. имеют матрицу из химически или радиационно сшитого полиолефина. Хим. сшивание осуществляют обычно орг. пероксидами и гидропероксида-ми, силанольными соед. (в комбинации с водой), олигоэфир-акрилатами, азидами арилсульфокислот, м-фениден-бис-малеинимидом, трис-(акрилоилгидроксиэтил)фосфатом. Порообразователями служат газы (CO2, N2 и др.), чаще — хладоны, способствующие также ускоренному охлаждению П. Твердые орг. порофоры (напр., азодикарбонамид) применяют преим. в форме композиций или гранулир. смесей с термопластом ("концентратов"), иногда в сочетании с ZnO, CdO, стеаратом Pb или др. активаторами разложения порофора. Технол. свойства вспениваемой композиции и качество получаемого из нее П. регулируют добавлением диспергатора (полиэтиленоксид, минер. масло, диоктил- или дибу-тилфталат), зародышеобразователя (парафины, CaCO3, жидкий полиизобутилен, TiO2, алюминиевая пудра), термостабилизатора, антипирена, красителя (пигмента), наполнителя [напр., силикагель , Al(OH)3, слюда, стекловолокно].
Получение. Листы, пленки, волокна (жгуты), кабельную изоляцию и др. изделия из П. с кажущейся плотн. выше 0,3 г/см3 формуют из приготовл. смеси на двухчервячных и др. стандартных экструдерах, изделия из более легких П.-на одно-, двухшнековых или каскадного типа экструдерах. Легкие П. получают в 2 стадии: предварит. экструдированием заготовки с послед. вспениванием и фиксацией пены путем сшивания полиолефина в нагреват. камере. Сшивание низкокристаллич. полиолефинов (до содержания нераство-римой в кипящем ксилоле гель-фракции преим. 30–40%) м. б. осуществлено одновременно с вспениванием, но чаще оно предшествует вспениванию. При изготовлении тонких изделий сшивание проводят гл. обр. с помощью радиоактивного излучения. Выделяющийся при радиац. сшивании H2 иногда используют как дополнит. или осн. порообразова-тель.
Растущее пром. значение приобретают технологии, при которых вначале в автоклаве получают полиолефиновые гранулы (преим. сферические), пропитанные легкокилящим по-рообразователем. Затем гранулы вспенивают в один или неск. приемов на выходе из автоклава и(или) в форме в результате снижения давления и(или) повышения температуры (так же, как получают "бисерный" пенополистирол).
Пленки и трубки (прутки) из П. с открытыми порами получают, осаждая из раствора полиолефина пористую массу вследствие выпаривания растворителя ("сухой" способ) либо добавления в раствор коагулянта. Изделия небольшой толщины из открытопористых П. изготовляют, формуя прессованием заготовку из полиолефина, содержащего до 100% по массе тонкодисперсного наполнителя (напр., NaCl, NaHCO3, крахмал с размером частиц 0,1–800 мкм), впоследствии экстрагируемого, или спекая частицы порошкообразного полиолефина в среде глицерина, вакууме или атмосфере инертного газа. Иногда такие П. модифицируют добавлением в них или в исходную композицию активир. угля, гидрофобизи-рующего или гидрофильного агента.
Большинство П. легко перерабатывается вакуум-, пневмо- и термоформованием и м. б. приварено к мн. облицовочным материалам. Для дублирования П. с тканями, пленками, пластмассами применяют преим. резиновые клеи.
Свойства. Кажущаяся плотность П. обычно не превышает 0,1 г/см3. Ползучесть и остаточная деформация П. при сжатии и растяжении зависят от степени кристалличности полимера-основы и уменьшаются с увеличением степени его сшивания. Пенополипропилен подвержен ползучести меньше, чем пенополиэтилен.
Эластичность П., проявляющаяся тем заметнее, чем ниже их кажущаяся плотность, выше у П. на основе аморфных а низкокристаллич. полиолефинов. Высоковспененный пенополиэтилен (кажущаяся плотн. 0,01 −0,05 г/см3) занимает по жесткости промежут. положение между эластичными пено-полиуретанами и жестким пенополистиролом. Формоустой-чивость, тепло- и хим. стойкость улучшаются с повышением степени сшивания.
Теплопроводность П. на основе сшитых полипропилена и полиэтилена (кажущаяся плотн. ок. 0,035 г/см3) cocтявляет соотв. 0,03–0,035 и ок. 0,038 Вт/(м∙К); у несшитых аналогов она неск. больше. П. из сшитого полиэтилена можно эксплуатировать при температурах от −100 °C (гибкость утрачивается при −70 °C) до 80 °C (кратковременно-до 100 °C), а пенополи-провилен-до 120–150 °C. В пламени П. горят (пенонолиэтилен несколько быстрее, чем пенополипропилен).
П. нестойки в конц. кислотах, а при температурах выше 50 °C-также и в углеводородах. Устойчивость П. к галогеналканам и ароматич. углеводородам, спиртам, кетонам возрастает с увеличением степени кристалличности и при сшивании полимера-основы. П. — гидрофобные материалы, отличающиеся высокой влаго- и водостойкостью.
Применение. П. используют для электроизоляции проводов и кабелей, теплоизоляции емкостей для хранения хими-калиев, как вибродемпфирующие прокладки и упаковочный материал, фильтры для тонкой очистки сточных вод, нефтепродуктов, биол. растворов, масел, в производстве электротсхн. бумаги, ортопедич. обуви, корсетов и др.
Пром. производство П. на основе полиэтилена высокого давления, полипропилена и сшитого полиэтилена освоено впервые соотв. в 1941 (США), 1964 и 1967 (Япония).
Лит. см. при статьях пенопласты, полипропилен, полиэтилен.
Ю. С. Мурашов
