Пенопласт (foam plastic - англ.) - газонаполненная пластмасса, представляющая ячеистую структуру [78]. Пенопласт идентичен по строению с отвердевшими пенами. К пенопластам относится любой га­зонаполненный полимер, образованный вспениванием и последующим твердением жидкой или пластично-вязкой массы. Материал состоит из замкнутых, не сообщающихся между собой полостей, которые разделе­ны прослойками полимера. Пенопласты выделены в отдельную группу среди пеноматериалов по степени изолированности ячеек, так как во многих газонаполненных пенах большая их часть соединена.

В общем случае газонаполненный полимер представляет собой двухфазную систему, состоящую из полимерной матрицы и относи­тельно равномерно диспергированной газовой фазы. Объёмное соот­ношение газовой и полимерной фаз составляет 30:1^1:10. Такие пла­стмассы имеют чрезвычайно малую массу и высокие теплозвукоизо­ляционные характеристики [50, 79]. В зависимости от физической структуры газонаполненные пластмассы делят на 3 группы:

Пенопласты - представляют собой материалы с ячеистой струк­турой, в которой газообразные наполнители изолированы друг от друга и окружающей среды тонкими слоями полимерного связующего. Замкнутоячеи­стая структура обеспечивает хорошую плавучесть и высокие теплоизоляцион­ные свойства. Прочность таких материа­лов зависит от их плотности. Примером такого материала являются пенополисти - рол (рис. 1), пенополивинилхлорид, пе­нополиуретан, и т. д. Кажущаяся плот­ность таких пенополимеров колеблется от 15 до 500 кг/м3 [36, 50, 79].

Поропласты - газонаполненные пластмассы с открытой пористой струк­турой, вследствие чего присутствующие в них газообразные включения свободно сообщаются друг с другом и окружаю­щей атмосферой. Их кажущаяся плот­ность изменяется от 5 до 800 кг/м3.

Примером поропласта является пе - нополиэтилен (рис. 2) [79, 87, 90].

Сотопласты - состоят из тонких листовых материалов, которым придают вначале вид гофра или волокна, а затем соединяют в виде сот (рис. 3). Материалом служат различные ткани, которые пропитывают­ся различными связующими. Для сотопластов характерны достаточно высокие теплоизоляционные, электроизоляционные свойства и радио­прозрачность. Сотопласты имеют плотность 30 ... 150 кг/м3 и обла­дают примерно такими же физико-химическими свойствами, как и пенопласты, но отличаются от них более высокой теплостойкостью и прочностью. Сотопласты применяются в основном для теплоизоля­ции конструкций промышленных и гражданских зданий. Примером может служить материал компании DuPont с торговой маркой Tyvek Housewrap [42, 79, 90].

Пенопласты подразделяются на следующие классы:

- по химической основе полимера: пенополиуретаны, пенополисти - ролы, пенополикарбомиды, пенополиизоцианураты и т. д. [36, 50, 79];

- по виду полимера: термопластичные, изготовленные из поли­меров с линейной структурой (полистирол, поливинилхлорид, поли­этилен, полипропилен и др.) и термореактивные, изготовленные из полимеров с пространственной структурой (полиуретан, полимерные композиции из фенолоформальдегидных, эпоксидных и других смол) [42, 50];

- по твёрдости: эластичные, полужёсткие, жёсткие, (в зависи­мости от прочности и модуля упругости). К жёстким материалам, наи­более широко используемым в строительной теплоизоляции, относятся изделия, имеющие предел прочности при сжатии при 50%-ной дефор­мации более 0,15 МПа, эластичные - менее 0,01 МПа (полужёсткие занимают промежуточное положение) [36, 50];

- по степени замкнутости ячеек: закрытоячеистые (ячейки в макроструктуре являются изолированными) и открытоячеистые (газо­вая фаза соседних ячеек сообщается между собой). Однако подобное разграничение оказывается весьма условным, что связано с особенно­стями технологического процесса получения пенопластов [47, 53];

- по размерам ячеек: мелко - и крупноячеистые;

- по соотношению газовой и твёрдой фаз: исходя из номиналь­ных значений показателя кажущейся плотности р пенопласты подраз­деляют на сверхлёгкие (р < 10 кг/м3), лёгкие (р = 10 ... 500 кг/м3), облегчённые (кажущаяся плотность превышает 0,5 значения плотности исходного полимера) и интегральные (структурные), у которых чётко выраженный градиент плотности, возрастающий от середины к по­верхности образца, синтактные (наполненные) пеноматериалы, пред­ставляющие собой газонаполненные облегчённые компаунды, средняя плотность которых складывается из плотностей полимерного связую­щего и материала оболочки полого микро - или макросферического наполнителя, а также из плотности газа, заключённого внутри этой оболочки [44, 62]. В качестве наполнителей чаще всего используют стекловолокно, тальк, оксиды и соли металлов и т. д. [14]

- по способу получения: блочные и формованные, заливочные и получаемые методом напыления. В зависимости от метода изготовле­ния пенопласты производят по прессовой и беспрессовой технологии. Кроме того, пенопласты можно получать вспениванием непосредст­венно в самих конструкциях (композиции заливочного типа). По прес­совой технологии изделия получают различными методами - метод масштабного прессования, самоформования и др.; по беспрессовой технологии - с использованием токов высокой частоты, методом теп­лового удара, литьём под давлением, экструзией. Более подробно дан­ные методы рассмотрены в [20, 25, 29, 34, 36, 37, 44, 50, 55, 60, 61].

- в зависимости от области применения: по величине кажущейся плотности на: конструкционные р > 400 кг/м3; полуконструкционные 100 кг/м3 < р < 400 кг/м3; неконструкционные р < 100 кг/м3 [12, 81].