Как уже отмечалось, наиболее широкое применение нашел метод вспенивания за счет введенных в полимер твердых веществ – химических газообразователей (ХГО). Для получения пенопласта газообразователь должен отвечать ряду требований. Идеальным можно считать газообразователь, отвечающий следующим требованиям:
1) газ должен выделяться в определенном узком интервале температур, близком к температуре плавления или отверждения полимера;
2) выделение газа должно идти с определенной скоростью и достаточно легко поддаваться регулированию (температурой, давлением);
3) выделяющийся газ должен быть неактивным, инертным;
4) выделяющийся газ должен иметь низкую растворимость в полимере;
5) газообразователь должен хорошо диспергироваться в полимере;
6) газообразователь должен быть дешевым и устойчивым при хранении и транспортировке.
Однако такой идеальный ХГО пока не создан, все имеющиеся газообразователи имеют те или иные недостатки.
Рис. 11.5 - Кинетика газовыделения диамида азодикарбоновой кислоты при различных температурах
Важнейшими характеристиками ХГО являются:
1) газовое число, или количество миллилитров газа, выделяющихся из 1 г ХГО;
2) начальная температура разложения;
3) скорость или кинетика газовыделения;
4) максимальное давление газа.
Указанные характеристики определяют экспериментально при термическом разложении ХГО в жидкой среде (масле, глицерине, дибутилфталате и др.).
Газовое число наиболее распространенных ХГО лежит в пределах 100÷200 см3/г. Начальная температура разложения должна быть в переделах 100÷200 °С. В зависимости от температурных характеристик полимера используют тот или иной ХГО.
Требования к давлению, развиваемому ХГО, определяются вязкостью вспениваемого полимера (рис. 11.4). Скорость газовыделения определяет скорость вспенивания и регулируется скоростью нагрева композиции при вспенивании (рис. 11.5).
Наиболее распространенными газообразователями являются:
1) Азосоединения R – N = N – R`; 2) Сульфонилгидразиды R – SO2NHNH2.
3. Нитрозосоединения
4) Азиды кислот R – CON3. 5) Производные гуанидина
Из неорганических соединений применяют карбонат аммония (NH4)2CO3 и иногда бикарбонат натрия NaHCO3.