§ 3.3. Пенопласты

Пенопласты — эго газонаполненные пласгмассы, представляю­щие собой систему замкнутых или сообщающихся между собой ячеек, стенки которых состоят из твердой пластмассы, а внутрен­ние полости заполнены газом. Их отличительные особенности — небольшая плотность (от 10 до 200 кг/м³), низкая теплопровод­ность и достаточная для них прочность. Сочетание этих свойств лозволяет эффективно использовать пенопласта плотностью 30— _% 100 кг/м³ в трехслойных панелях в качестве среднего слоя, выпол­няющего одновременно несущие и теплоизоляционные функции.

Для изготовления пенопластов могут использовагься термо­пластичные и термореактивные полимеры. На основе термопластов наибольшее распространение получили пенопласты полистироль-ные (ПС-1, ПС-4, ПСБ) и поливинилхлоридные (ПХВ-1), а на ос­нове термореактивных смол — феноло-формальдегидные (ФЛ-1, ФРП-1) и полиуретановые (ПУ-101).

В зависимости от технологии изготовления различают пено­пласты прессовые и беспрессовые.

При изготовлении прессовых пенопластов требуегся оборудо­вание, обеспечивающее высокое давление (до 15 МПа). Размеры -готового блока пенопласта, как правило, не превышают 200Х 130X43

Рис. 3.4. Изменение плотности пеноплас­та по толщине блока с

Х7 см. По прессовой технологии получают пенопласты на основе термопластичных смол, например ПС-1, ПС-4, ПХВ-1.

Беспрессовая технология имеет много вариантов, объединенных одной общей особенностью —отсутствием высокого давления при формовании изделия из пенопласта. Другими достоинствами бес­прессового метода являются: возможность изготовления изделия сложной конфигурации и больших размеров (например, целого блока для среднего слоя панели); меньшая, чем при прессовой' ' технологии, стоимость; возможность вспенивания термореактив- ^; ных смол, на основе которых получают более теплостойкие пено­пласты. Вместе с тем беспрес-совые пенопласты менее прочны, чем прессовые.

Для строительных конст­рукций представляет интерес беспрессовый полистирольный пенопласт, вспениваемый из за- . ранее изготовленных гранул (шариков) (см. гл. 18).

Не менее эффективной яв­ляется технология заливочных пенопластов, к которым отно­сятся пенопласты ФРП-1 и ПУ-101. Процесс изготовления

состоит в том, что в требуемый объем (например, в полость трех­слойной панели) заливают смесь двух компонентов, которые, всту­пая в реакцию, вспениваются. Химическая реакция идет с выделе­нием тепла, способствующего отверждению вспененной термореак­тивной смолы.

Механические свойства пенопластов зависят от вида полимера, технологии вспенивания (см. приложение III) и плотности. Чем выше плотность пенопласта, тем больше его прочность, модуль упругости и модуль сдвига. По сравнению с другими конструкционными пластмассами ме­ханические характеристики пенопластов невелики — прочность при сжатии 0,2—1,1 МПа (2—11 кгс/см²), при сдвиге 0,15—0,7 МПа (1,5—7 кгс/см²). Однако особенность работы этих материалов в ^: конструкции (см. гл. 10) такова, что этого оказывается достаточно для выполнения пенопластом отведенных ему несущих функций. При этом в зависимости от конструкционных требований использу­ют пенопласт соответствующей плотности и марки. Так как плот- г ность пенопласта по толщине изделия неодинакова — в средней ,-части пенопласт имеет меньшую плотность, а ближе к поверхности плотность материала выше (рис. 3.4), то вслед за плотностью изменяются по толщине и механические свойства пенопла.ста.

Теплостойкость пенопластов зависит от типа полимера. Тепло- ' стойкость пенопластов на основе термопластов составляет 60— 70° С, на основе термореактивных смол — 100—130° С. С повышени­ем температуры снижаются механические показатели пенопластов 44 (особенно у пенопластов из термопластичных полимеров)и не­сколько возрастает теплопроводность.

Возгораемость пенопластов зависит от природы полимера и введенных в материал добавок. Так, пенопласты ПСБ-С и ФРП-1 являются трудносгораемыми, самозатухающими.