Современные полимерные теплоизоляционные материалы. Учебное пособие для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство

При получении слабогорючих КФП с высокими технологическими и эксплуатационными показателями, содержание фосфорсодержащих антипиренов не должно превышать 1,5–2,0 % мас. (концентрация фосфора — 0,2–0,3 %). При их более высокой концентрации резко возрастают индукционный период и продолжительность вспенивания КФП, увеличивается плотность пенопластов.

Существенное влияние на водопоглощение КФП оказывает и высокая объемная доля капилляров Гиббса с диаметром 0,035 мм и менее, занимающих до 3 % объема пенопласта. Это обуславливает высокую удельную поверхность материала и, следовательно, высокое водопоглощение, так как капилляры образуют своего рода сетку внутренних трещин. Применение в качестве вспенивающего агента легкокипящих жидкостей (хладон-2 и н-пентан) повы- шаютсодержаниезакрытыхпордо20–30%,однаководопоглощениеКФПостаетсянавысоком уровне.Наиболееинтенсивнообразцынасыщаютсяводойвпервыесемьсутокэкспозицииобразцов и достигают максимального значения через 14 суток (70–73 % об.). При этом для фосфорсодержащихКФПнаблюдаетсялинейнаязависимостьпрочностипенопластовотихкажущейся плотности (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Зависимость прочности при сжатии от плотности фосфорсодержащих КФП:

1 — диаммоний фосфат; 2 — фосфорсодержащий ОЭМ; 3 — микрокапсулированный полифосфат аммония

5.4.Новолачныеирезольныефенольныепенопласты

Широкое распространение в строительстве получили пенопласты на основе новолачных и резольных фенолформальдегидных олигомеров. Пенопласты на основе новолачных фенолформальдегидных смол получаются добавлением органических газообразователей (порофоры, преимущественно динитрил азобисизомасляной кислоты) и уротропина в качестве отвердителя с возможностью их модификации бутадиен-нитрильными каучуками для снижения хрупкости. Резольные ПФП синтезируют на основе резольных фенолформальдегидных смол с добавлением бикарбоната натрия или легколетучих углеводородов в качестве вспенивающих агентов в присутствии минеральных кислот (соляная, серная, фосфорная, щавелевая и т.д.), являющихся катализаторами вспенивания и отверждения ПФП. Новолачные пенофенопласты получают беспрессовым методом, а ПФП на основе резольных смол — заливочным методом. Большинство марок пенофенопластов обладают преимущественно открытопористой структурой,ноприиспользованиивкачествевспенивающихдобавоклегколетучихуглеводородов(например, хладонов) образуются закрытоячеистые ПФП. Следует отметить, что сростом плотности пен число открытых пор в ПФП снижается до 40 %.

51

Встроительствеширокоеприменениеполучилиноволачныеирезольныепенофенопласты марок ФПБ, ФЛ-2, ФЛ-3, ФС-7-2, ФК-20, ФК-40, ФК-20А, ФК-40А, перлитопластбетон, ФРП-1, «Резолен», «Вилерес» и другие. Это обусловлено доступностью и сравнительно низкой стоимостью исходного сырья и развитой производственной базой для их синтеза.

Для производства резольных пенофенопластов чаще всего используют фенолформальдегидные форполимеры марок ФРВ-1, ФРВ-1А, ФРВ-2, СФЖ-514А, резоцел и вспениваю- ще-отверждающие агенты — продукты ВАГ-1, ВАГ-2 и ВАГ-3. При применении форполимера ФРВ-1А, содержащего алюминиевую пудру, композиция вспенивается водородом, а в случае применения форполимеров ФРВ-1 и ФРВ-2, не содержащих порошкообразный металл, вспенивание композиции происходит за счет испарения легкокипящих жидкостей(четыреххлористый углерод, фреон-113).

ФенольныепенопластымаркиФЛполучаютнаосноверезольногоолигомерамаркиВИАМ-Б.

Вкачестве отверждающего агента при производстве пенопластов типа ФЛ применяют смесь двух кислот:солянойкислотыиорганическихсульфокислот—контактПетрова(дляФЛ-1)илиорто- фосфорной кислоты и бензолсульфокислоты (для ФЛ-2 и ФЛ-3). Пенопласты марок ФПБ и ВП5 получают на основе фенолформальдегидной смолы СФЖ-309 марки Б.

Основныефизико-механическиесвойствановолачныхпенофенопластовмарокФПБиФЛ-3 представлены в табл. 5.16. Преимуществами пенофенопластов являются их хорошие звуко- и теплоизоляционные показатели (λ = 0,028–0,031 Вт/(м· )), высокая термостойкость (температура эксплуатации +130–150 ), химическая стойкость, низкие горючесть идымообразующая способность, а также невысокая стоимость.

Встроительной индустрии фенольные пенопласты используют при производстве:

––длинномерных плит толщиной 0,05–0,08м для утепления кровли производственных зданий, чердаков (потолка верхнего этажа) жилых домов и выпуска трехслойных стеновых железобетонных панелей;

––кровельных панелей из крупно-гофрированного стального листа длиной до 12 м с приформованным к нему слоем ПФП толщиной до 0,10 м;

––каркасных стеновых панелей из мелко-гофрированного стального листа со средним слоем из пенофенопластов;

––скорлуп различных диаметров для утепления трубопроводов тепловых сетей; ––изолированных труб полной заводской готовности для тепловых сетей с поверхностным

покровным гидроизоляционным слоем из пенополиэтилена; ––для утепления и герметизации вертикальных и горизонтальных стыков, образующихся

при монтаже из трехслойных панелей 18-этажных жилых домов.

52

Физико-механические свойства наиболее распространенных резольных пенофенопластов представлены в табл. 5.17. Теплоизоляционные изделия из ПФП должны соответствовать тре-

бованиям ГОСТ 22546-77 и ГОСТ 20916-2021.

Теплоизоляционные изделия из пенофенопласта марки ФРП-1 предназначены для изоляции трубопроводов с температурой изолируемой поверхности от –180 до +150 . Натурные обследования стеновых железобетонных панелей со средним слоем из ПФП марки ФРП-1 в течение 11 лет показали высокую стабильность физико-механических показателей пенофенопласта. Следует отметить, что открытоячеистый фенольный пенопласт марки ФРП-1 в трехслойных железобетонных стеновых панелях жилых зданий по сравнению с бетоном в дождливое время увлажняется в меньшей мере и на малую глубину и, благодаря этому, служит достаточно хорошей защитой от увлажнения внутреннего слоя бетона со стороны жилого помещения. Сдругой стороны, благодаря открытоячеистой структуре и хорошей проницаемости для водяных паров пенопласт марки ФРП-1 не мешает стене «дышать», обеспечивая, тем самым, лучшую комфортность жилых помещений по сравнению с замкнутоячеистым жестким ППУ. Расчетная долговечность ФРП-1 в таких панелях составляет не менее 81 года, что соответствует расчетной долговечности зданий из железобетонных панелей. При этом в процессе эксплуатации жилого дома прочность пенопласта ФРП-1 существенно возрастает. Это обусловлено продолжающимся процессом отверждения фенолформальдегидных смол. Кроме того, ФРП-1 в отличие от ППС и ППУ не подвержен термической и термоокислительной деструкции. Теплоизоляция тепловых сетей, выполненная из пенофенопласта марки ФРП-1 в гибкой полимерной гидроизоляционной оболочке, в процессе эксплуатации не испытывает сдвиговых напряжений, поскольку и пенопласт, и наружная оболочка способны деформироваться со стальной трубой. Поэтому бесканальные двухтрубные теплотрассы из ФРП-1 в гибкой полимерной оболочке эксплуатируются без аварий и ремонта при температуре до +150 более 30 лет.

Низкие прочностные характеристики заливочных резольных пенофенопластов марок ФРП-1и «Резопен»,широкоиспользуемыхдлятепловойизоляциитрубопроводов,обусловлены прежде всего применением в качестве вспенивающего агента водорода, образуемого в результате экзотермической (70–110 ) реакции взаимодействия алюминиевой пудры марки ПАК-4 (2 % мас.) с кислотным катализатором (продуктом ВАГ-3). Это затрудняет регулирование плотности теплоизоляционных изделий в производственных условиях, так как плотность пен определяется только активностью резольной смолы ФРВ-1А, которая снижается при ее длительном хранении, и температурой исходных компонентов. Указанный недостаток устраняется при использовании в качестве вспенивающего агента «Алюмофора», представляющего собой суспензию алюминиевой пудры (11,5 ± 1 %) и ПАВ. «Алюмофор» существенно повышает активность вспенивающихся композиций, что позволяет проводить изоляцию трубопроводов методом заливки при температуре окружающего воздуха до –5 . В зависимости от активности резольной фенолформальдегидной смолы

итребуемой плотности ПФП массовое соотношение «Алюмофора» и смолы принимается равным 3–12:100.

Сцелью управления процессами формирования структуры пенофенопластов в РФ разработаны фенольные пенопласты марок «Виларес» («Виларес-400МХ», «Виларес-400А»

и«Виларес-РНП»). Их получают на основе фенолформальдегидных смол марок ФРВ-135

иФРВ-400(ТУб-Об-1065-84),имеющихсравнительнобольшойсрокхранения,и отверждающего агента марки ВАГ-3 или «Алюмофор». Технология получения пенофенопластов состоит в приготовлении эмульсии кислотного катализатора, ПАВ, вспенивающего агента и последующего ее смешения со смолой ФРВ-135(л). Вспенивающие агенты, в отличие от пенофенопласта марки ФРП-1, выведены вотдельный компонент. Вреакционной системе «Виларес-400А» в качестве вспенивающего агента используется «Алюмофор», а в системе «Виларес-РНП» — смесь легкокипящих жидкостей(хладон-II или петролейный эфир). Это позволяет в зависимости от активной смолы, за счет варьирования содержания вспенива-

53

ющего агента, управлять процессами вспенивания и отверждения ПФП. В процессе подготовки заливочной композиции вспенивающие агенты добавляют в фенолформальдегидную смолу, что позволяет перерабатывать эти композиции как двухкомпонентные.

Анализ кинетических кривых вспенивания и отверждения пенофенопластов новых марок свидетельствует о том, что время старта указанных систем практически соответствует времени старта пенопласта марки ФРП-1, а период гелеобразования существенно возрастает. Увеличение времени гелеобразования способствует плавному подъему пены и лучшему заполнению полости формы. Большая степень поликонденсации исходного фенолформальдегидного олигомера, и, следовательно, существенно меньшая концентрация низкомолекулярных продуктов в смоле, отсутствие на поверхности вспенивающейся композиции «корочки» благоприятно сказываются на формировании макроструктуры пенофенопласта, способствуют повышению его прочности (табл. 5.17). Достоинством ПФП марок Виларес помимо высокой механической прочности является небольшая технологическая усадка (не более 0,3 %).

Стоимость сырьевых компонентов фенольного пенопласта марок «Виларес» на 20 % выше стоимости компонентов для пенофенопласта марки ФРП-1 и в три раза меньше стоимости компонентов для получения жестких ППУ. К недостаткам пенопластов марок «Виларес» относится их склонность ктлению (они относятся кгруппе трудногорючих материалов при плотности более 100 кг/м3). Вместо фенолформальдегидной смолы марки ФРВ-1A при получении пенофенопластов используют также вспенивающиеся смолы марок СФЖ-514А, СФЖ-514Н производства НПО «Карболит».

К недостаткам промышленных марок резольных пенофенопластов относятся их высокие хрупкость и водопоглощение, достигающих за 24 ч до 40 % об., повышенная коррозионная активность и незначительный срок хранения исходного сырья врайонах сжарким климатом. ПрипроизводстветеплоизоляционныхизделийизпенопластамаркиФРП-1выделяетсяболь- шое количество фенола и формальдегида (концентрация свободных фенола и формальдегида в форполимере ФРВ-1А достигает соответственно 11 и 4 %). Кроме того, пенофенопласты склонны к тлению, что повышает их пожарную опасность. Опыт использования теплоизоляционных изделий на основе резольных ПФП плотностью более 50–70 кг/м3 показал, что при транспортировке, монтаже и эксплуатации тепловой изоляции происходят большие потери пенопласта из-за их низкой механической прочности и невысокой водостойкости.

Повышение эксплуатационных показателей теплоизоляционных изделий на основе резольных пенофенопластов достигается за счет:

54

––использования новых монодисперсных резольных фенолформальдегидных олигомеров регулярного строения, обеспечивающих повышение физико-механических свойств ПФП;

––применением в качестве отверждающего агента олигомерных кислотных катализаторов; ––применения в качестве вспенивающего агента легкокипящих жидкостей; ––использования различных модифицирующих добавок; ––получения композиционных пенофенопластов.

ПФП с равномерной мелкоячеистой структурой обладают повышенной прочностью и пониженным (в 2–4 раза) водопоглощением. В качестве модификаторов пенопласта марки ФРП- 1, повышающих прочность, снижающих хрупкость и улучшающих деформационные свойства ПФП, используют аренформальдегидный конденсат (АФК) и меламиноформальдегидную смолу марки КСВ-СК, фенолбаритовую смолу (ВИАМ-Б), представляющую собой продукт конденсации фенола и формальдегида в присутствии едкого бария в качестве катализатора, или морфолиновую смолу, являющуюся побочным продуктом производства морфолина. Для этой цели применяют смесь олигоэфиракрилатов марок ТГМ-3, МГФ-9 или ТМГФ-11 с монометакриловыми эфирами жирных спиртов фракций C7–C12 или монометакриловыми эфирами жирных кислот фракций C7–C12 в сочетаниис инициаторамиотверждения (органические перекиси), жидкий сополимер бутадиена и изопрена с концевыми метакриловыми группами и другие соединения.

Для снижения коррозионной активности резольных ПФП их обрабатывают аммиаком. Бо- леепростымспособомуменьшениякислотногочислапенопластамаркиФРП-1являетсявведе- ние в исходную композицию нейтрализирующих добавок в виде соединений основного характера(оксидыигидроксидыщелочноземельныхметаллов,фосфорныешлакиит.п.соединения). Анологичный эффект достигается при введении во вспенивающе-отверждающую смесь для получения пенофенопластов 0,1–5 % персульфита или бисульфита натрия и 0,5–35 % метиленхлорида (кислотное число пенопластов снижается с 35 до 5,8– 8,0 мг КОН/г материала).

Реакционноспособные фосфорорганические соединения (ФОС), содержащие метакрилатные или гидроксильные группы, хорошо совмещаются с форполимером ФРВ-1А и практически не влияют на технологические свойства резольных ПФП, повышают их прочность. При этом плотность ПФП линейно повышается сростом содержания фостетрол-1 висходной композиции. При использовании 6–8 % мас. реакционноспособных ФОС получают мелкоячеистые, слабогорючие резольные пенофенопласты, не тлеющие после удаления пламени: КИ модифицированных ПФП колеблется в пределах от 43,4 до 50,3 % (рис. 5.11), а Ттл составляет

365–390 (рис. 5.12).

Рис. 5.11. Кислородный индекс фосфорсодержащих пенофенопластов:

1 — бромофос-3; 2 — бромофос-2; 3 — фосдиол; 4 — бромофос-1; 5 — фостетрол; 6 — винифос; 7 — ФЭМ; 8 — фосфакрилат

55

Рис. 5.12. Температура тления фосфорсодержащих пенофенопластов:

1 — фосдиол; 2 — фостетрол-1; 3 — ФЭМ; 4 — фосфакрилат

Тление резольных пенофенопластов является процессом гетерогенного окисления кокса,образующегосяприихгорении.Высокаявоздухопроницаемостьрезольныхпенопластов марок «Резопен» и ФРП-1 способствует постоянному притоку кислорода воздуха к фронту тления, возникновению и развитию этого процесса при наличии маломощных источников воспламенения. Температура и толщина фронта тления фенольных пенопластов не превышают соответственно 350 и 0,02–0,03 м, а скорость тления резольных ПФП составляет 0,01–0,02 м/с. Для производства нетлеющих слабогорючих теплоизоляционных изделий на основе резольных пенофенопластов, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками, применяют ФОС, способные к взаимодействию с фенолформальдегидными олигомерами при их отверждении, либо к образованию взаимопроникающих сетчатых полимеров. Физико-механические свойства, горючесть и теплостойкость модифицированных резольных ПФП приведены в табл. 5.18.

Таблица 5.18.

Физико-механические свойства, горючесть и термостойкость модифицированных резольных пенофенопластов

Фториды щелочных и щелочноземельных металлов, фториды и борфториды металлов переменной валентности значительно влияют на горючесть, технологические и физико-ме-

56

ханические свойства резольных ПФП. При содержании фторидов щелочных и щелочноземельных металлов до 0,17 % мас. снижается на 29,8–35,3 % плотность резольных ПФП. При этом указанные соединения незначительно уменьшают термостойкость пенофенопластов: Тнр и Тmax уменьшаются соответственно с 250 и 508 до 216–242 и 490–494 . Влияние фтористых соединений на режим вспенивания и отверждения резольных ПФП обусловлено их способностью образовывать F-ионы, которые способны реагировать с оксидной пленкой на поверхности алюминиевой пудры (компонент ФРВ-1А) и тем самым повышают ее химическую активность при реакции с кислотным компонентом продукта ВАГ-3. В зависимости от химической активности смолы ФРВ-1А концентрация фторидов щелочных и щелочноземельных металлов составляет 0,1–0,2 % мас.

Регулировать технологические и физико-механические свойства резольных пенофенопластов можно и за счет применения 0,015–1,60 % мас. борфтористого цинка, фторидов и борфторидов металлов переменной валентности. Указанные соединения незначительно (на 20–30 с) интенсифицируют вспенивание и отверждение ПФП, а кратность вспенивания повышается на 30–35 %. Эффективность фтористых соединений снижается в следующем ряду:

Zn(BF5)2 · 6H2О > Ni(BF4)2 · 6H2О > MnF2 > FeF2 > CuF2 · 2H2О.

При этом Ттл модифицированных пенофенопластов повышается на 15–20 , а показатель горючести Кср при испытании методом КТ поГОСТ 12.1.044-84 снижается до 0,42–0,45. Фтористые соединения практически невлияют на термостойкость ПФП: Тнр и Тмах при нагревании со скоростью 10 град/мин уменьшаются соответственно с 247 и 502 до 243– 241 и 495–498 .

Самым эффективным соединением фтора является фтористый алюминий. При повышении концентрации AlF3 в форполимере ФРВ-1А до 0,85 % мас. начало и продолжительность вспенивания фенольных пенопластов снижается на 15–20 с, и более чем на 30 % возрастает кратность вспенивания. Следует отметить, что при его концентрации до 0,08 % мас. не только снижается плотность пенопластов (с 51 до 46,3 кг/м3), но и незначительно повышается их прочность при изгибе (с 210 до 230–235 кПа). Это обусловлено образованием более бездефектной макроструктуры фенольных пенопластов. При оптимальной концентрации AlF3 (0,25–0,4 % мас.) термостойкость пенопласта марки ФРП- 1 снижается на 10 (Тнр и Тmах уменьшаются соответственно с 249–250 и 508– 510 до 240–241 и 490–495 ).

Снижение концентрации свободных фенола и формальдегида достигается применением для производства ПФП связующих, содержащих минимальную концентрацию указанных мономеров, либо введением в фенолформальдегидные смолы модифицирующих добавок (меламин и его производные), связывающих формальдегид необратимо. Особенностью этого способа является недостаточная растворимость меламина в воде и фенолформальдегидных смолах (ФФС). Повышение растворимости меламина и продуктов его взаимодействия с формальдегидом достигается применением полиэтиленгликоля, при этом уменьшается водостойкость полимера. С другой стороны, плохое растворение меламина и его производных можно использовать именно для удаления свободного формальдегида. В соответствии с мягкими условиями реакции (температура 60–80 , pH = 8) меламин, введенный в ФФС, реагирует со свободным формальдегидом исключительно до метилолмеламина, который при охлаждении выпадает в осадок из раствора смолы. Для уменьшения концентрации свободного формальдегида ФФС обрабатывают другими кетонами и альдегидами.

AlF3 и SnCl 2 · 2H2О одновременно уменьшают и концентрацию свободного фенола в ФРВ-1А и резольных пенофенопластах (рис. 5.13, 5.14) за счет образования с ним комплексных соединений.

57

Рис. 5.13. Зависимость концентрации свободного фенола в модельной системе (1, 2) и форполимере ФРВ-1А (1ʹ, 2ʹ)

от концентрации AlF3 (1, 1ʹ) и SnCl2 · 2H2O (2, 2ʹ)

Рис. 5.14. Зависимость технологических свойств и прочности пенофенопласта марки ФРП-1 от концентрации SnCl2 · 2H2O:

1 — коррозионная активность; 2 — плотность; 3 — прочность при сжатии; 4 — время старта; 5 — продолжительность вспенивания

Комплексообразующая способность галогенидов металлов уменьшается в следующей последовательности:

ZnCl2 · H2O >AlF3 > NiF2 > CoCl2 > CuF2.

При содержании ~1 % мас. AlF3 концентрация свободного фенола в резольных ПФП снижается с 6,68 до 4,02 %, а при его содержании 3 % мас. концентрация свободного фенола в ПФП равна 0,25 %. Уменьшение выделения свободного фенола при производстве теплоизоляционных изделий из резольных ПФП происходит и при применении природного цеолита, обработанногоAlF3илиSnCl2 · 2Н2Оприконцентрациипоследних0,01–20%мас.Физико-ме- ханическиесвойства,термостойкостьигорючестьрезольныхпенофенопластов,модифицированных неорганическими соединениями фтора, представлены в табл. 5.19.

58

Таблица 5.19

Горючесть, термические и физико-механические свойства пенопласта марки ФРП-1, содержащего 0,5 % мас. соединений фтора

Таким образом, уменьшение концентрации свободного фенола и формальдегида при производстве теплоизоляционных изделий достигают комбинацией следующих методов:

––применение модифицирующих добавок, вступающих в химическое взаимодействие с фенолом и формальдегидом;

––подбор более мягких режимов отверждения фенольных олигомеров; ––разработка новых методов синтеза ФФС, обеспечивающих получение олигомеров с вы-

сокой стабильностью при хранении и пониженной концентрацией свободных фенола и формальдегида.

Для снижения коррозионной активности резольных ПФП их обрабатывают аммиаком. Более простым способом уменьшения кислотного числа пенопласта марки ФРП-1 является введение в исходную композицию нейтрализующих добавок ввиде соединений основного характера (оксиды и гидроксиды щелочноземельных металлов, фосфорные шлаки итому подобные соединения). Аналогичный эффект достигается и при введении во вспенивающе-отверждающую смесь для получения пенофенопластов 0,1–5 % персульфита или бисульфита натрия и0,5–35 % метиленхлорида. При этом кислотное число пенопластов снижается с 35 до 5,8–8,0 мг КОН/г материала. Повышение физико-механических характеристик и снижение коррозионной активности фенольных пенопластов может быть достигнуто также оптимальным подбором кислотных от- вердителей.Так,например,вкачествевспенивающе-отверждающегоагентапредложеноисполь- зовать сульфированные кубовые остатки производства синтетических жирных кислот с кислотным числом 100–120 мг КОН/г продукта.

Широкое развитие в России и за рубежом получили работы по повышению прочности пенофенопластов за счет введения в их состав легких, прочных и водостойких минеральных наполнителей. Главным достоинством композиционных пенопластов является возможность проектировать и производить теплоизоляционные материалы с заданным комплексом физи- ко-механических свойств. При этом прочность композиционных пенофенопластов в 3–5 раз выше прочности исходных пенопластов. Прочность наполненных ПФП определяется следующими факторами:

––объемным содержанием наполнителей; ––прочностными характеристиками исходных компонентов;

––соотношением деформационных (упругих) свойств исходных компонентов; ––адгезией полимерной матрицы с поверхностью наполнителя.

59

Этот метод нашел ограниченное применение из-за отсутствия широкого ассортимента легких гранулированных наполнителей плотностью до 100 кг/м3. Поэтому большое внимание уделяют разработке технологии производства особо легких минеральных гранулированных наполнителей для производства композиционных пенопластов. Вкачестве пористых гранулированных наполнителей для получения композиционных пенофенопластов используют особо легкие разновидности керамзитового гравия, вспученный перлит, вермикулит, гранулированное пеностекло плотностью 80–120кг/м3 и размером гранул 10–40 мм, получаемое из гидратированной пенообразующей смеси на основе отходов стекольного производства, карбамидные гранулы размером 3–20 мм с насыпной плотностью 25–150 кг/м3 и стеклопор, имеющий низкую насыпную массу (30–100 кг/м3) и удовлетворительные прочностные показатели.

Ниже представлены свойства композиционных пенопластов, наполненных керамзитовым гравием марки 200 и гранулированным пеностеклом:

––плотность гранулированного пористого заполнителя, кг/м3 — 160–200; ––расход фенолформальдегидного олигомера, кг/м3 — 70–80; ––плотность пенопласта, кг/м3 — 230–280; ––разрушаемость напряжения, кПа, при:

сжатии — 600–1000; изгибе — 300–500;

––водопоглощение за 24 часа, % об. — 16–21; ––гигроскопичность за 24 часа, % об. — 0,2–0,25; ––теплопроводность при 20 , Вт/(м· ) — 0,052–0,055; ––рабочая температура, — 180 – +150.

В качестве наполнителей для получения композиционных пенофенопластов наибольший интерес представляют вспененные гранулы ППС плотностью 7–24 кг/м3. В институте «СибНИИгазстрой» разработан композиционный пенопласт на основе ФФС марки СФЖ-3016

ивспененных гранул ППС марки ПСБ-I фракции 0,15–1,2 мм плотностью 15–20 кг/м3, имею-

щий следующие показатели: ––плотность, кг/м3 — 70–120;

––разрушающая нагрузка при сжатии, МПа — 0,25–0,50; ––сорбционная влажность за 72 часа, % об. — 0,8–1,2; ––водопоглощение за 24 часа, % об. — 3,5–4,2; ––теплопроводность при 20 , Вт/(м· ) — 0,034–0,042.

Гранулы ППС значительно повышают горючесть композиционных ПФП: по сравнению с пенопластом марки ФРП-1 композиционный пенопласт марки ПСФ-ВНИИСТ, содержащий в качестве наполнителя гранулы ППС, относится к группе горючих материалов при испытании по стандарту СЭВ 2437-30 (время самостоятельного горения более 60 с).

5.5.Эпоксидныепенопласты

Квспененным реактопластам относятся и пенополиэпоксиды (пеноэпоксипласт, эпоксидные пенопласты и поропласты), получаемые на основе эпоксидных и эпоксидно-новолачных смол с добавлением легколетучих углеводородов в качестве вспенивающих агентов и ди-

иполиаминов в качестве отвердителей. Для повышения теплостойкости пенополиэпоксидов в качестве отвердителей используют ароматические полиамины (фенилендиамин, диаминодифенилметан),а в качествегазообразователей — карбаматыполиаминов,азосоединения,гидразиды и боргидриды. Для снижения плотности пенополиэпоксидов в качестве отвердителей используют комплексы фторида бора со спиртами, эфирами или аминами, а в качестве вспенивающего агента — фреоны. При введении ПАВ вспенивание пенополиэпоксидов происходит при комнатной температуре, аотверждение занимает несколько минут. Большинство пенополиэпоксидов являются жесткими пенопластами с закрытоячеистой структурой.

Преимущества пенополиэпоксидов — высокие механическая прочность, тепло- и звуко­ изоляционныесвойства,диэлектрическиехарактеристики,термостойкостьиширокийинтер-

60