ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплофизические свойства из "Пенополимеры на основе реакционноспособных олигомеров" Теплопроводность. Зависимость коэффициента теплопроводности пенопластов от кажущейся плотности имеет ярко выраженный экстремальный характер и значение X минимально при р = 30— 50 кг/м . Именно в этих пределах находятся значения р ПФП, предназначенных для использования в качестве теплоизоляционных материалов. Показатели теплофизических свойств некоторых фенольных пенопластов приведены в табл. 4.10. [c.197] Экстремальная зависимость от кажущейся плотности коэффициентов тепло- и температуропроводности объясняется тем, что при увеличении размера ячеек (рис. 4.29) возрастает конвективная доля теплообмена, обусловленная движением газа в крупных ячейках, а при уменьщении размера ячеек — увеличением доли теплопереноса под влиянием градиента температур. По этим же причинам эти коэффициенты зависят от степени анизотропии материала — в направлении вспенивания размеры ячеек и значения коэффициентов больше, чем в направлении, перпендикулярном вспениванию. Увеличением конвекции газа объясняется возрастание X при увеличении доли сообщающихся ячеек [196, 233]. [c.197] Теплоемкость пенопластов не зависит от кажущейся плотности и определяется природой исходного олигомера, типом и количеством добавок. [c.197] Добавки, особенно минеральные вещества и металлы, значительно изменяют и коэффициент X. Так, введение в пенопласт ФК-20 алюминиевой пудры (20%) увеличивает коэффициент X от 0,041 до 0,073 Вт/(м-К). [c.197] Влага резко у.худшает теплофнзические свойства фенольных пенопластов из-за наличия в их структуре большого числа открытых ячеек. Так, при влажности материала 40, 80, 100 и 160% (масс.) Я пенопласта ФРП составляет соответственно 0,056 0,064 0,067 и 0,074 Вт/(м-К) [235] для пенопласта ФЛ-1 —0,037 0,044 и 0,0615 Вт/м-К при влажности 0,97, 2,13 и 5,34% (об.) [161]. [c.198] Теплостойкость и огнестойкость. Мы уже упоминали, что фенольные пенопласты характеризуются самыми высокими тепло-, термо- и огнестойкостью по сравнению с другими пенопластами. [c.198] За характеристику теплостойкости пенопластов в работе [190] предложено принимать температуру, при которой линейная усадка материала не превышает 1%. Согласно такой оценке, рабочая температура пенопластов на основе ФФО составляет для ФФ — 150—200 °С, для ФРП-1, ФЛ-1 и ФПБ — 130—140 °С, для ФК-20 — 120—130 °С, для ФК —40—80°С, для ФК-20-А-20 —200 °С. [c.198] Этот критерий (так же, как и все другие) очень условен. В самом деле, температурная усадка и температурное расширение пенопластов зависят не только от состава композиции и типа олигомера, но и от анизотропии макроструктуры (табл. 4.11). [c.198] Как было показано выше, теплостойкость пенопластов определяется не только свойствами олигомерной основы, но и особенностями макроструктуры, в частности, степенью дисперсности, обусловленной кажущейся плотностью анизотропией материала. [c.198] На теплофизические свойства фенолоформальдегидных смол. [c.198] Введение в структуру гибких цепей может приводить к повышению термостойкости материала. [c.199] Промышленность и строительство на современном этапе испытывают гораздо большую нужду в пенопластах повышенной термостойкости, чем в пенопластах с хорошими механическими характеристиками, поскольку последние имеются в достаточно большом ассортименте (на основе полиуретанов, полистирола и поли-олефинов). Именно поэтому проблеме повышения температур эксплуатации и увеличения сроков службы фенольных пенопластов в условиях высоких температур и окислительных сред уделяется так много внимания. [c.199] В настоящее время можно указать на три основных способа улучшения тепловых характеристик фенольных пенопластов. Первый— модификация исходной смолы в процессе ее синтеза, основанная на изменении химической структуры самой смолы. Это достигается либо введением в структуру жестких ароматических сегментов [236—238], либо за счет увеличения числа сшивок путем введения дополнительных сшивающих агентов [239—24Г]. Таким методом получены пенопласты с рабочей температурой до 250 °С. Другой путь модификации состоит в совместной полимеризации фенольных, кремнийорганических и эпоксидных смол [242, 243] это позволяет заметно повысить рабочие температуры (до 250—300 °С). Еще один способ модификации заключается во введении в состав вспенивающихся композиций галогенпроизводных металлов с переменной валентностью [244, 245]. [c.199] Второй способ основан на введении в состав вспенивающихся композиций минеральных наполнителей — асбеста [250], кварцевого песка [251], извести [252], стеклянного волокна [253] и т. д. Наполнители вводят в больших количествах—10—50% (масс.). Для повышения огнестойкости вводят также азотсодержащие минеральные вещества [246]. Эти методы привлекают внимание тем, что применяемые наполнители имеют низкую стоимость и не являются дефицитными продуктами. [c.200] Существует, однако, ряд серьезных возражений против широкого использования такого способа модификации недостаточная эффективность, усложнение технологии, поскольку появляется необходимость в дополнительной стадии — перемешивании наполнителя с исходной композицией непосредственно перед вспениванием кроме того, полученные материалы содержат большое число открытых пор и их масса резко увеличивается. [c.200] Наконец, третий способ заключается в покрытии внешних поверхностей пенопласта изолирующими материалами — металлическими листами и кремнийорганическими смолами [254], битумом [255] и т, п. Этот способ достаточно эффективен, однако, возможности использования таких материалов ограничены, а, кроме того, повышается их стоимость. [c.200] Фенольные пенопласты ФРП-1 и ФЛ-1 являются трудносгораемыми материалами — они не горят, а только обугливаются пенопласты ФФ и ФК сгорают, но после вынесения из пламени горение прекращается. Способы, повышающие теплостойкость фенольных пенопластов, как правило, увеличивают и их огнестойкость. Введение антипиреновых добавок на основе органических галоген-и фосфорсодержащих соединений и неорганических веществ (аммониевые соли серной, соляной, фосфорной кислот и др.) повышают огнестойкость пенопластов (223). [c.200] Недавно было предложено использовать для повышения теплостойкости и термостабильности фенольных пенопластов активные добавки на основе олигомеров и полимеров с системой я-сопря-женных связей [223—227]. Введение таких добавок в небольших количествах [3—5% (масс.)] во вспениваемую композицию позволяет повысить температуру начала разложения пенопласта ФЛ-1 с 290 до 325 °С, температуру потери 50% Осж со 160 до 195 °С, увеличить Осж при 150°С с 2,8 до 4,3 кПа. Существенно, что предложенный способ не нарушает существующей технологической схемы производства. [c.201] Вернуться к основной статье