Plastics_6_2011

СПЕЦТЕМА/ ВСПЕНИВАНИЕ П Л А С Т И К С № 6 ( 1 0 0 ) 2 0 1 1 w w w . p l a s t i c s . r u 55 Получение любого газонаполненного по- лимера включает в себя следующие стадии: — получение пены (наполнение жидкого полимера пузырьками газа); — фиксация полученной пены. Все способы получения пены можно разделить на две группы, принципиально различающиеся по механизму образования газовых пузырьков в полимере: механиче- ское диспергирование газа в полимере и вспенивание полимера пузырьками газа, образующимися непосредственно в объеме композиции. Метод механического вспенивания при- меняется для получения пенопластов из карбамид-формальдегидных, фенолфор- мальдегидных смол, пластизолей поливи- нилхлорида (дисперсий эмульсионногоПВХ в пластификаторе). Вспенивание полимеров газом, образую- щимся непосредственно в объеме компози- ции, происходит за счет: — газа, растворенного в полимере под давлением; —растворенной в полимере легколетучей жидкости; — термического разложения специально вводимых в полимер твердых газообразова- телей; — газов, выделяющихся при взаимодей- ствии компонентов полимерной компози- ции. После газообразования и формирования ячеистой структуры в полимере необходима ее фиксация физическим или химическим методами. Физический метод предполага- ет охлаждение расплава термопласта ниже температуры плавления или стеклования. К химическим методам относятся синтез по- лимерной матрицы из олигомеров или фор- полимеров* в процессе вспенивания, а также «сшивание» макромолекул реактопластич- ных полимеров поперечными химическими связями за счет: — радиационного облучения; — введения инициаторов радикальных процессов; — в з аимодейс твия ре акционно- способных олигомеров; — взаимодействия добавляемых моно- меров. Способы переработки Наиболее распространенные методы по- лучения изделий из вспененных полиме- ров — экструзия, литье при низком давле- нии, вспенивание в форме. При экструзионном методе вспенивание происходит за счет снижения давления при выходе полимера из головки экструдера. В качестве источников вспенивающего газа могут использоваться сжатый газ, легкоки- пящая жидкость и химические газообразова- тели (ХГО). Метод подачи газообразователя (ГО) зависит от его типа. ХГО в виде высокодисперсного порош- ка дозируют в бункер экструдера вместе с гранулами полимера, где он нагревается, диспергируется в расплаве полимера и ча- стично разлагается. Под давлением, созда- ваемым экструдером, выделяющийся газ растворяется в полимере; может произойти незначительное вспенивание полимера. При выходе из головки экструдера в атмосферу давление расплава резко снижается, из-за чего растворимость газа падает, и он вспе- нивает полимер. Скорость разложения ХГО с уменьшением давления увеличивается, поэтому при вспенивании идет образование новых количеств газа за счет продолжающе- гося разложения оставшегося ХГО. На выходе из экструдера, как правило, устанавливается холодная калибрующая головка, ограничивающая степень вспени- вания и придающая форму вспененному профилю. Поверхность расплава, сопри- касающаяся с холодными стенками кали- брующей головки, затвердевает, сохраняя тем самым форму профиля. Дальнейшее охлаждение профиля и фиксацию ячеистой структуры производят холодной водой или воздухом. Получаемый профиль отводится от экструдера при помощи тянущего устрой- ства. Такимметодом получают листы, жгуты, трубы и другие профильные вспененные из- делия. По аналогичному механизму происходит вспенивание полимера и в случае использо- вания в качестве газообразователей раство- ренного под давлением газа или легкоки- пящей жидкости. Легкокипящую жидкость (как правило, хлорорганическое соедине- ние, хладоны) или газ (азот) подают в экс- трудер под давлением в ту зону экструдера, где полимер уже находится в вязкотекучем состоянии. Газ или испарившаяся жидкость растворяются в расплаве полимера под дав- лением, создаваемым экструдером. При вы- ходе из экструдера давление снижается, про- исходит зарождение и рост газовой фазы и *Форполимеры (предполимеры, преполимеры) — олигомеры или полимеры, содержащие функциональные группы и способные участвовать в реакциях роста или/и сшивания цепи с образованием высокомолекулярных линейных и сетчатых полимеров. Фото Cannon