Газонаполненные материалы

Газонаполненные пластмассы также можно отнести к классу композитов, т. к. структура их представляет собой систему, состоя­щую из твердой и газообразной фаз. Их подразделяют на две группы: пенопласты и поропласты. Пенопласты имеют ячеистую структуру, поры в которой изолированы друг от друга полимерной прослойкой. Поропласты имеют открытопористую систему и присутствующие в них газообразные или жидкие продукты сообщаются между собой и окружающей средой.

Пенопласты получают на основе термопластичных полимеров (полистирола, поливинилхлорида, полиуретана) и термореактивных смол (фенолоформальдегидных, фенолокаучуковых, кремнийорганиче-ских, эпоксидных, карбамидных). Для получения пористой структуры в большинстве случаев в полимерное связующее вводят газообразующие компоненты, называемые порофорами. Однако имеются и самовспени­вающиеся материалы, например, пенополиэфироуретановые, пенополи-эпоксидные. Пенопласты на основе термопластичных смол более тех­нологичны и эластичны, однако температурный диапазон их эксплуатации от -60 до +60 °С.

Пенопласты на основе термореактивных смол допускают более высокие температуры эксплуатации, но они более хрупки. Поэтому в термореактивные смолы необходимо вводить пластификаторы или совмещать их с каучуками либо термопластичными смолами. Пено-пласты на основе фенолоформальдегидных и фенолокаучуковых смол

допускают работу при температурах до 120...150 °С, а на основе по-лисилоксановых смол до 300 °С. Самовспенивающиеся пенопласты применяются для заполнения труднодоступных мест и полостей сложной конфигурации.

Пенопласты используют для тепло- и звукоизоляции кабин, теп­лоизоляции рефрижераторов, труб, приборов и так далее, для повы­шения плавучести, удельной прочности, жесткости и вибростойкости силовых элементов конструкций. Объемная плотность пенопластов находится в пределах от 10 до 300 кг/м , теплопроводность - от 0,002 до 0,06 Вт/(м • К).

Свойства некоторых газонаполненных материалов на основе пластмасс приведены в табл. 10.8.

Поропласты получают в основном путем механического вспени­вания композиций, например, сжатым воздухом или с использовани­ем специальных пенообразователей. При затвердевании вспененной массы растворитель, удаляясь в процессе сушки и отверждения из стенок ячеек, разрушает их. Сквозные поры можно получить, напол­нив композиции водорастворимыми веществами. После прессования и отверждения изделия его погружают в нагретую воду, в которой вымываются растворимые вещества.

Поропласты применяют для изготовления амортизаторов, мяг­ких сидений, губок, фильтров, в качестве вибродемпфирующих и зву-

8

коизоляционных прокладок в вентиляционных установках, глушите­лях, прокладок в касках и шлемах и т. д. Плотность их составляет 25...500 кг/м³.

10.6. Неорганические композиционные материалы

Неорганическим материалам присущи: негорючесть, высокая стойкость к нагреву, химическая стойкость, неподверженность старе­нию, большая твердость, хорошая сопротивляемость сжимающим на­грузкам. Однако они обладают повышенной хрупкостью, плохо перено­сят резкую смену температур, слабо сопротивляются растягивающим и изгибающим нагрузкам и имеют большую плотность по сравнению с органическими полимерами.