Отечественная промышленность вырабатывает полистирольный пенопласт (пенополистирол) преимущественно двумя методами — прессовым и беспрессовым — в зависимости от состава, свойств исходного сырья и требуемых свойств изготовляемых пенопластов.
Сырьем для производства служат эмульсионный полистирол, газообразователи (обычно порофор ЧХЗ-57, углекислый аммоний, бикарбонат натрия) и этиловый спирт.
Порофор ЧХЗ-57 представляет собой белый, с голубым оттенком порошок, способный при температуре 80— 100°С разлагаться с выделением азота. Этиловый спирт применяется для увеличения текучести полимера.
Беспрессовым методом пенополистирол изготовляют из суспензионного полистирола — гранулированного продукта полимеризации стирола (в присутствии инициатора) и порообразователя (изопентана). Этот полистирол содержит, как правило, антипирен — серно- или фосфорнокислый аммоний.
Технология. По прессовой технологии вырабатывают пенополистирол двух типов: ПС-1—с применением только органического газообразователя (порофора); ПС-4 — с использованием смеси органического и минеральных газообразователей (порофора, углекислого аммония, бикарбоната натрия).
Процесс производства пенополистирола прессовым методом включает три основные стадии:
- смешение полистирола с газообразователями и другими добавками;
- прессование композиции и получение заготовок;
- вспенивание заготовок.
Взятые в заданном соотношении компоненты перемешивают в специальном аппарате мелкодисперсной композиции (в течение 18—24 ч). После просеивания композицию уплотняют на гидравлическом прессе в пресс-форме при высокой температуре и давлении около 12—20 МПа. В зависимости от предпочтительного состава композиции и массы формуемой заготовки прессование (включая стадии нагрева, выдержки при оптимальных температуре и давлении, а также охлаждения) длится 40—120 мин. В процессе горячего прессования происходит сплавление частиц полимера в монолит и разложение газообразователя. Часть выделившихся при этом газов растворяется в полимере, а остальное количество стабильно сортируют с образованием мельчайших ячеек. После охлаждения форм до 15—35°С производят распрессование и заготовки вынимают.
В том случае, когда необходимо получить пенопласт пониженной объемной массы без увеличения расхода газообразователя, в конце выдержки прибегают к подвспениванию заготовки в пресс-форме. Для этого плавно уменьшают давление, в результате чего находящиеся в пресс-форме газы поднимают пуансон, увеличивая высоту заготовки. Величина подвспенивания Ди определяется требуемой объемной массой пенопласта.
Предварительное вспенивание гранул полистирола осуществляют кипящей водой, водяным паром или смесью пара и воздуха с помощью механических вспенивателей — шнековых, типа УПВ-1 или УПВ-2 (установки предварительного вспенивания). Эта операция заключается в неполном увеличении объема гранул, позволяет использовать для производства пенопласта полистирол с минимальным содержанием газообразователя. Хорошие результаты дает выдерживание предварительно вспененного полистирола в помещении при температуре 20—25°С в течение 5—10 ч: он подсушивается, поглощает воздух и становится более пригодным для получения доброкачественного пенопласта.