Пенопласты, к классу которых относится и пенополиуретан, образуют пористую структуру с помощью порообразователей, называемых также вспенивающими агентами или вспенивателями. Порообразователь входит в состав рецептуры компонента А (полиол). Порообразователи при достижении температуры кипения выделяют газы (физического действия) или образуют в ходе реакции газы (химического действия). В процессе порообразования (вспенивания пенополиуретана) объем готового изделия ППУ увеличивается, таким образом, что плотность продукта ППУ становится меньше плотности исходного полимера.
Особенностью реакции получения пенополиуретана является участие в ней воды, которая может выступать в качестве порообразователя, образующего углекислый газ. В ряде случаев вспенивание полиуретана может протекать только при участии воды, без добавления других порообразователей. Например, компания «Химтраст» выпускает линейку компонентов ППУ для производства скорлуп ППУ, предизолированных труб ППУ и напыления ППУ. Но для достижения специфических свойств: плотности пены ППУ и определенных параметров вспенивания, могут добавляться некоторые физические порообразователи.
Так основными порообразователями в пенополиуретанах являются хладоны (CCl3F, CHCl2F, CHClF2, CClF3, CH2Cl2), также эти вещества часто называют фреонами или хлорфторуглеродами. Однако использование этих веществ активно запрещается или ограничивается в большинстве стран мира из-за их отрицательного влияния на озоновый слой. В связи с этим ученые ищут альтернативные порообразователи, например:
- для эластичных пенополиуретанов, таких как поролон – углекислый газ, а точнее вода, которая, реагируя с изоцианатными группами, выделяет углекислый газ.
- для эластичного интегрального пенополиуретана - углекислый газ или n-пентан;
- для жесткого интегрального пенополиуретана - t-бутанол;
- для жесткого пенополиуретана (скорлуп ППУ, предизолированных труб ППУ, напыления ППУ) - циклоалканы (чаще всего циклопентан).
Кроме экологического фактора, стоит помнить, что теплопроводность жёстких ППУ (закрытоячеистых пенополиуретанов) во многом зависит от вида применяемых вспенивателей или порообразующих газов.
Дополнительно по данной теме смотрите:
- Способы получения жёстких пенополиуретанов
