Первый пенопласт в СССР был получен в 1946 г. на основе карбамидных смол и назван мипорой. В настоящее время основным видом пенопласта для индустриального строительства является пенополистирол. В больших объемах изготавливаются также феноло-формальдегидные пенопласты заливочного типа. Увеличивается выпуск высокоэффективных полиуретановых пенопластов.
Полимерные теплоизоляционные материалы являются газонаполненными пластмассами, представляющими собой двухфазную систему, состоящую из полимерного каркаса и равномерно распределенной газовой фазы. Их можно классифицировать по следующим основным признакам: макроструктуре; химическому составу и природе полимеров; способу получения (технологии); целевому назначению.
По макроструктуре газонаполненные пластмассы, представляющие собой теплоизоляционные материалы, подразделяют на три подгруппы: ячеистые, или пенистые (пенопласты); пористые (поропласты); сотовые (сотопласты).
Пенопласты — материалы с преимущественным содержанием изолированных и равномерно распределенных несообщающихся между собой газосодержащих ячеек, разделенных тонкими стенками из полимера.
К поропластам относят материалы с сообщающимися порами, вследствие чего они являются водо- и газопроницаемыми.
Сотопластам присущи регулярно повторяющиеся поры в виде шестигранных сотообразных ячеек. Матрицей сотопластам служит бумага, стеклоткань или алюминиевая фольга, пропитанная и склеенная между собой особым образом полимерной смолой.
Основные свойства газонаполненных пластмасс — прочность, средняя плотность, теплопроводность, водопоглощение, долговечность и другие — зависят от типа их макроструктуры. В свою очередь, макроструктура зависит от природы полимера, технологии получения, вида и расхода порообразователя. Общая характеристика и номенклатура полимеров даны в 2.8.1.
В зависимости от способа переработки полимеров в пенопласта последние делят на:
- прессовые, получаемые в результате обжатия сырьевой смеси в объеме формы с последующим вспениванием заготовки;
- беспрессовые, получаемые без внешнего давления. В свою очередь, беспрессовые пенопласта подразделяют на:
- заливочные (пенополиуретан, фенольные пенопласте), получаемые при вспенивании исходных жидких композиций выделяющимися из них газами;
- пенопласте, получаемые при вспучивании твердых смоляных композиций газообразователями (пенопласта на основе твердых фенолформальдегидных смол);
- пенопласта, ячеистая структура которых получается в результате вспенивания за счет механического воздухововлечения в водные растворы, суспензии и эмульсии полимера с последующим отверждением полученной ячеистой композиции (мочевиноформальдегидные пенопласте);
- пенопласте, получаемые омоноличиванием предварительно вспученного гранулированного полимера (пенополистирол).
По целевому назначению газонаполненные пластмассы делят на теплоизоляционные, звукоизоляционные, конструктивно-теплоизоляционные.
Теплоизоляционные пенопласта применяют для изоляции промышленных трубопроводов и оборудования, холодильных установок, рефрижераторов, в железнодорожном, водном и авиатранспорте.
Пенопласта обладают хорошими акустическими качествами, поэтому с успехом могут применяться при устройстве звуконепроницаемых перегородок и перекрытий. Наибольшей звукопоглощающей способностью обладают пористые материалы, в которых открытая пористость образует «звуковой лабиринт».
Конструкционно-теплоизоляционные пенопласта используют в основном в виде высокоэффективных слоистых конструкций, обладающих легкостью, жесткостью, прочностью, и применяют в качестве ограждающих конструкций.
В последнее время в строительстве начинают широко применять так называемые наполненные пенопласта, представляющие собой композиционный материал, состоящий из пенопласта и пористого минерального наполнителя.