ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вспенивание твердых композиций из "Пенополиуретаны в машиностроении и строительстве" Заливочные и напылительные марки ППУ отличаются малой жизнеспособностью, т. е. небольшим промежутком времени между смешиванием исходных компонентов и вспениванием полученной композиции. Это ограничивает возможность их испол зования при заполнении труднодоступных для заливки мест мелких изделий, щелей, а также в случаях, когда процесс вспенивания подготовленной композиции нужно задержать. Это необходимо, в частности, при выведении отдельных конструкций в космос, так как исходная композиция должна быть подготовлена на земле, а вспенивание выполнено в космосе или даже на другой планете. [c.93] Перспективны в этом отношении однокомпонентные порошковые или жидкие замороженные композиции. Такие композиции обеспечивают возможность быстрого вспенивания в нужный момент, заполнения изделий сложной конфигурации, задержки процесса вспенивания на необходимое время. Кроме того, при таком вспенивании отпадает необходимость в специальном оборудовании. Задержать на непродолжительное время процесс вспенивания удается за счет снижения активности используемых катализаторов и других рецептурных факторов. [c.93] В США освоен способ дизактивации (стабилизации) изоцианатной композиции и создана однокомпонентная марка ППУ, представляющая собой белый порошок эту композицию можно длительное время хранить в нормальных условиях. При облучении инфракрасными лучами, под действием солнечной радиации или при нагревании с помощью пиротехнических средств в композиции возобновляется протекание химической реакции. [c.94] Реакция является экзотермической и обеспечивает окончательное вспенивание композиции за счет испарения содержащегося в ней компонента без газообразователя. В результате можно получить ППУ плотностью от 30 до 80 кг/м с высокими теплоизоляционными свойствами и значительной прочностью при температурах до 175° С. [c.94] Была исследована возможность вспенивания этой марки ППУ в космосе [1]. Исходные гранулы ее предварительно таблетировали, а затем наклеивали по поверхности шара диаметром 2,5 м с двойными стенками, изготовленными из дакрона. В вакуумной камере с разрежением, соответствующим атмосферному на высоте 50 км от земли, шар прогревали при вращении перед нагреваемым терморадиационным способом рефлектором, имеющим вид полосы шириной 0,35 м. В резуль-тете ППУ вспенивался и отверждался, образуя твердую сферу. Одновременно с этим в открытой форме вспениванием табле-тированной порошкообразной композиции был изготовлен стул космонавта. По такой технологии можно заполнять ППУ различные надувные конструкции после вывода их в космос, такие как искусственные спутники Земли, рефлекторы солнечной энергии, средства спасания, устройства для возврата отделившихся ступеней ракеты, антенные устройства, жилища на Луне и других планетах, а также каркасы мебели (столов, стульев, кроватей), составляющих единое целое с основной конструкцией. [c.94] В общем случае процесс создания надувных конструкций сводится к следующему. На земле однокомпонентную композицию измельчают, таблетируют и наносят на внутреннюю поверхность двухстенной складыващейся пленочной конструкции, изготовленной из пластмассы методом тепловой сварки. В космосе такую конструкцию можно быстро раздуть за счет мгновенно расширяющегося при выталкивании в космос воздуха, оставшегося в оболочке. Одновременно с этим под воздействием тепла (например, солнечной радиации) композиция будет размораживаться и в ней возобновляется химическая реакция. В результате этого произойдет вспенивание, а затем отверждение ППУ. [c.95] Пример такой конструкции — двухстенный тор, жесткость которого обеспечивает только ППУ. При необходимости космонавт может выброситься из ракеты вместе с тором. Тор раздувается до нужных размеров, ППУ вспенивается и отверждается в результате тор получает окончательную форму и соответствующую жесткость. [c.95] В США спроектирован целый ряд космических устройств, в основном надувных. К ним относятся космический рефлектор, который до заполнения упакован в небольшой цилиндр, а на заданной высоте раздувается сжатым воздухом одновременно с этим копозиция размягчается, заполняет пространство между стенками и вспенивается. [c.95] Космические аппараты надувной конструкции по сравнению с жесткими металлическими имеют следующие преимущества незначительный объем в сложенном состоянии, малая масса, меньшая стоимость, возможность придания им любой формы. [c.95] Вспенивание нанесенных на них композиций в космосе можно обеспечить за счет солнечной радиации. Об интенсивности ее говорит тот факт, что температура нагретых частей американского спутника Земли ЭХО-1 , изготовленного из полиэтилентерофтолатной пленки и покрытого алюминиевым порошком, равнялась 150—170° С. Поверхности, находящиеся в космосе, можно нагреть до еще более высокой температуры нанесением специальных покрытий, пигментированных сажей, окисью железа и т. д. [c.95] В двухслойной пленочной конструкции нужно оставлять достаточное количество воздуха, защищенного от преждевременного нагрева, чтобы при быстром его расширении была обеспечена возможность раздувания конструкции после доставки ее в космос. [c.95] В США разработано специальное устройство для защиты космонавтов от воздействия низких температур, радиации и больших перегрузок в аварийной ситуации. В этом случае космонавт в скафандре с надетым поверх него пластмассовым двухстенным мешком выбрасывается из космического корабля. Развертывание теплоисточника и заполнение вспенивающейся массой полости между двумя стенками мешка начинается сразу же после включения тормозного устройства. В результате космонавт обволакивается коконом из ППУ, который защищает его от ударов и воздействия низких температур, чему способствует тепло, выделяющееся вследствие экзотер-мичности реакции. На требуемой высоте космонавт может открывать парашют. Для освобождения от кокона служит особое приспособление, приводимое в действие взрывом специального патрона. [c.96] Это устройство испытано с чучелами, животными, а затем и с человеком, который был заключен в пену, так что имел возможность свободно двигать только пальцами рук. Особый прибор при этом фиксировал перегрузки, которые достигали больших величин. [c.96] Однокомпонентные рецептуры имеют широкие возможности использования в различных областях техники. [c.96] Способ предварительного замораживания впервые приме-ней по отношению к двухкомпонентной композиции, состоящей из алкидной смолы и толуилендиизоцианата. Эти компоненты, вступившие в реакцию, перед началом вспенивания замораживали сильно охлажденным ацетоном, который, охлаждаясь сухим льдом, быстро циркулировал в рубашке смесителя. При последующем нагреве замороженной массы через внешние стенки смесителя смесь расплавляется, реакция возобновляется и происходит вспенивание. [c.96] Процесс замораживания проводят и другими способами. Например, в Англии предложен следующий метод. Исходную предварительно перемешанную композицию выливают на сильно охлажденный до заданной температуры поднос до начала вспенивания. После замораживания смесь превращают в хрупкие кусочки, легко измельчаемые в порошок. Порошок можно хранить в сосудах Дьюара, охлаждаемых сухим льдом. При заполнении требуемого объема отмеряют необходимое количество порошка и засыпают в полость или форму. Уже при комнатной температуре за несколько минут порошок расплавляется, а затем вспенивается. [c.96] Широкого распространения способ замораживания пока не получил из-за ряда технологических трудностей в его осуществлении. Одной из них является свойство исходной композиции ППУ находиться в вязкотекучем состоянии при температурах до —20° С и прилипать к большей части предметов, с которыми она соприкасается. Лишь при более низких температурах композиция приобретает хрупкость. Следовательно, оборудование и оснастка, необходимые для переработки этой композиции, должны быть охлаждены до указанных температур. [c.97] На основании изложенного можно судить о многообразии способов получения ППУ. [c.97] Стоимость оборудования играет немаловажную роль при выборе способа получения ППУ. В связи с этим интересно привести примерную стоимость оборудования, выпускаемого вСША[1, 19, 23]. [c.97] Итальянская автоматическая заливочная установка стоит 96 340 франков. Стоимость напылительно-заливочного оборудования ГДР от 10 до 25 тыс. руб. [c.97] Вернуться к основной статье