Пенополиуретаные поролоны – (polyurethane foams, Polyurethanschaumstoffe, mousses de polyurethane porolones). Состав. Композиции для производства пенополиуретана содержат изоцианаты, гидроксилсодержащие олигомеры, воду, катализаторы, эмульгаторы, а некоторых случаях наполнители и антипирины. Для получения пенополиуретана применяют 2,4 - толуиленддиизоционат, его смесь с 2,6 - толуиленддиизоционатом в соотношении 80:20, 4,4/-диизоцианатдифенилметан, 4,4/, 4// - триизоционаттрифенилметан и др. В состав композиций для производства эластичных пенополиуретанов входят простые олигоэфиры с мол. м. 750 – 6000, синтезируемые из окисей алкиленов (этилена, пропилена), тетрагидрофурона и гликолей. Реже используют сложные олигоэфиры дикарбонатовых к-т (адипоновой, себациновой, янтарной) и гликолей (напр., диэтиленгликолия). Жесткие пенополиуретаны получают из простых олигоэфиров разветвленной структуры на основе окисей алкиленов и триолов (глицерина, триметилолпропана и др.) или сложных олигоэфиров на основе дикарбоновых к-т (адипиновой, фталевой и др.) и триолов или смесей с диэтиленгликолием. Плотность образующихся пенополиуретанов зависит от соотношения изоционатов и гидроксилсодержащих олигомеров в исходной смеси. При избытке изоционатов пенополиуретан содержит больше мочевинных групп, чем при недостатке изоционатов, когда образуется больше уретановых групп. Поскольку полимочевины обладают более низкой плотностью (1,05 – 1,23 г/см³),чем полиуретаны (1,28 г/см³), в первом случае получается пенополиуретан с меньшей плотностью. При взаимодействии изоционатов с гидроксилсодержащими олигомерами образуются уретановые звенья:

2 OCN – R – NCO + HO – R/ – OH => =>OCN – R – NHCOO – R/ – OOCHN – RNCO

При избытке изоционата в реакционной среде на концах растущих макромолекул изоционатные группы, которые могут вступать в реакцию с водой:

n OCN – R – NHCOO – R/ – OOCHN – R – NCO + n H2O => =>[- NHCONH – R – NHCOO – R/ – OOCHN – R –] Jn + Nco2 ^

При этом выделяется углекислый газ, вспенивающий композицию, а макромолекулы присоединяются друг к другу через мочевинные группы. Взаимодействие изоционатных групп с гидроксилсодержащими олигомерами и водой – конкурирующие реакции. Роль катализатора сводится регулированию скорости указанных выше реакций. При этом выделение газа и рост полимерных молекул должны происходить с такими скоростями, чтобы газ оставался в полимере и образовавшаяся пена была бы достаточно прочной и не опадала. Наиболее часто в качестве катализаторов применяют соединения олова (олеат и октоат, соли дибутилолова и др.), регулирующие реакцию образования уретановых звеньев, и третичные амины (триэтиламин, триэтаноламин, диметилбензиламин и др.), катализирующие реакции образования трехмерной структуры и выделения углекислого газа. На практике используют каталитич. смесь, состоящую из соединения олова и одного или нескольких аминов. Вспенивать полиуретановую композицию можно также легкокипящими жидкостями, обычно фреонами. Химизм образования эластичных и жестких пенополиуретанов одинаков. Жесткие пены отличаются от эластичных тем, что состоят из полимеров с большим числом поперечных связей. В жестких пенополиуретанах средняя «молекулярная масса» структурной единицы, приходящаяся на один узел разветвления сетки, составляет 400 – 700, в эластичных пенополиуретанах – 2500 – 20000. поэтому композиции для производства эластичных пенополиуретанах не содержат трифункциональных гидроксилсодержащих олигомеров (или содержат их в небольшом количестве), а также содержат меньше третичных аминов. Обязательным компонентом композиции является эмульгатор, который способствует высокой степени диспергирования компонентов в массе и выполняет роль стабилизатора пены в момент вспенивания. Для этого используют сульфоспирты, сульфокислотны, кремнийорганич. жидкости и др. некоторые стабилизаторы (напр., парафиновые углеводороды, кремнийорганические жидкости) определяют характер (открытые или закрытые) и размер образующихся пор. В качестве антипиренов применяют трехокись сурьмы, трихлорэтилфосфат, порошкообразный поливинилхлорид и др. для окрашивания пенополиуретана пригодно большинство органических красителей, наполняют пенополиуретан тальком, керамзитом, суспензионным полистиролом, волокнами различной природы. Свойства. Пенополиуретаны обладают хорошей атмосферной стойкостью, устойчивостью к действию света и окислителей. На свету они темнеют, но другие свойства заметно не ухудшаются. Пенополиуретаны физиологически инертны и хорошо совмещаются с бактерицидными добавками.