Основной причиной здесь является то, что эти материалы предоставляют в распоряжение потребителей небольшую массу и амортизирующие свойства традиционных вспененных пластмасс в сочетании с различными комбинациями специальных свойств, таких как: исключительная прочность, теплостойкость и огнеупорность, затухание звука, химическая инертность и биологическая совместимость. К числу полимеров, которые используются для производства высокоэффективных пеноматериалов, относятся: полиуретаны, полиолефины, силиконы, фторполимеры, стиролы и конструкционные смолы. Некоторые из этих материалов от природы обладают превосходными механическими, термическими и химическими свойствами; другие приобретают эти свойства благодаря химическим преобразованиям их полимерных цепей, вулканизирующей обработке или использованию специальных добавок. Вспенивание высокоэффективных материалов осуществляется с использованием таких стандартных методов, как введение химических пенообразующих веществ и физических пенообразующих веществ (типичными являются углеводороды или фторированные углеводороды). Высокоэффективные пенопласты составляют конкуренцию не вспененным термопластам, металлам, натуральным, а также синтетическим каучукам. Пеноматериалы используются при производстве таких деталей, как уплотнители, средства герметизации, теплозащитные фильтры, противоударные и противовибрационные брекеры, устройства протезирования, а также экраны для EMI/RFI (электромагнитных помех и радиочастотных помех) для электронного оборудования. Поскольку не существует точного определения высокоэффективных пеноматериалов, трудно дать оценку объему рынка для этого продукта. Но в одном исследовании «специальных пенопластов», проведенном в 2003 г. одной из исследовательских групп (Freedonia), потребность США в этих материалах оценивается в 990 миллионов долларов в год, причем пластмассы составляют 85% от общего объема продаж (остальное приходится на долю керамики и металла). Полиуретаны Полиуретаны образуют самую большую группу высокоэффективных пеноматериалов. При составлении надлежащей рецептуры и адекватной обработке эти материалы дают следующие преимущества: • Высокое сопротивление усадке при сжатии, которое позволяет использовать их для изготовления прокладок, средств герметизации и набивка. • Эффективное энергопоглощение, обеспечивающее высокую способность к восстановлению, хорошую амортизацию от вибрации и амортизацию соударения. • Низкое газовыделение, которое исключает затуманивание внутри автомобиля. • Широкий диапазон рабочих температур. Один из поставщиков (Rogers) представляет на рынок продукты, которые можно использовать при температурах между -40°C и 90°C. • Природную огнестойкость в целом ряде случаев. • Высокую устойчивость к воздействию химических веществ и окружающей среды, которая позволяет свести к минимуму ущерб от озона и ультрафиолетовых лучей. В секторе производства автомобилей высокоэффективные полиуретановые пеноматериалы используются при производстве прокладок задвижек кондиционеров, запасных покрышек, прокладок задних огней, чашкодержателей, виброизоляторов двигателей, противоударной набивки приборной доски, амортизирующих прокладок бензобака и прокладок приборной панели. Плотность, фунт/фут3 (кг/м3) | 14(240) | 20(320) | 25(400) | Усадка при сжатии, % макс.
ASTM D 1667-76 тест D при73°F (23°C) |
| 5 |
| Прочность на разрыв, мин., ф. на кв.дюйм (кПа)
ASTM D3574-75 тест E | 40(276) | 75(518) | 120(829) | Удлинение при разрыве, % мин., Типичное STM D3574-75 Тест E | 100 | 100 | 100 | Прочность на разрыв, мин., ф. на кв.дюйм (кН/м)
ASTM D 264-91 Die C | 3(0.5) | 5(0.9) | 12(2.1) | Удельное объёмное сопротивление, ом-см
ASTM D 257-99 | - | 1 x 1012 | - | Коэффициент теплового расширения в дюймах/°C |
| 2.3-3.1x10-4 |
| Газовыделение, общая потеря массы, %
ASTM 596-93, 24 часа при 257°F (125°C) при <7 x 10-3 Па | 0.7 | 0.8 | 1.0 | Водопоглощение, воздействие высокой влажности
% количества сорбированного вещества, типичное, AMS 3568-95 | 2 | 2 | - | Озоностойкость, GM 4486P-95 | Допуст. | Допуст. | - |
Таблица 1: Свойство типичного высокоэффективного полиуретанового пенопласта (Poron 4701-40). Источник: Rogers Corp |
