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.2 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.). Скорость газовыделения определяет скорость вспенивания и регулируется скоростью нагрева композиции при вспенивании (рис.).
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.