Очень перспективными материалами для теплоизоляции являются пенопласты, получаемые путем вспенивания синтетических смол. Пенопласты имеют мелкие замкнутые поры и этим отличаются от поропластов — тоже вспененных пластмасс, но имеющих соединяющиеся (незамкнутые) поры и поэтому не используемых в качестве теплоизоляционных материалов для бытовых холодильников. В зависимости от рецептуры и характера технологического процесса изготовления пенопласты могут быть жесткими, полужесткими и эластичными с порами необходимого размера; изделиям могут быть приданы желаемые свойства (например, уменьшена горючесть).

Пенопласты делятся на термопластичные, или термообратимые, размягчающиеся при повторных нагреваниях, и термонепластичные, или термонеобратимые, отвердевающие при первом цикле нагревания и не размягчающиеся при повторных нагреваниях. К первым относятся пенополистиролы (ПС), пенополивинилхлориды (ПХВ), ко вторым — пенополиуретаны (ПУ), а также материалы на основе фенольно-формальдегидных (ФФ), эпоксидных (Э) и кремнийорганических (К) смол.

По виду технологического процесса производства термоизоляции холодильников пенопласты подразделяют на формуемые (получаемые прессовым методом) и вспенивающиеся в конструкции (получаемые беспрессовым методом). При прессовом методе порошкообразный полимер с добавленным к нему твердым газообразователем прессуется в виде заготовок в прессформах на гидравлическом прессе под давлением 10—20 МПа и при нагревании до 150—175 °С; при этом пластмасса плавится, а газообразователь разлагается. В качестве газообразователя применяют бикарбонат натрия, карбонат аммония, выделяющие диоксид углерода, а также некоторые вещества, выделяющие азот. В полученной после прессования заготовке газ находится под большим давлением и может диффундировать во внешнюю среду; по этой причине заготовки хранят не больше 1—2 суток. Из заготовок получают плиты и другие изделия путем нагревания заготовок в формах до высокоэластичного состояния (100—120 °С); в этих условиях газ выделяется и вспенивает пластмассу, образуя поры. По этому способу производят изделия из термопластичных пластмасс, имеющих ? = 0,03 — 0,045 Вт/(м*К) при объемной массе 40—60 кг/м3.

Беспрессовый способ имеет две основные разновидности. По одной из них получают наиболее легкие пенополистиролы. В качестве газообразователей здесь применяют легкокипящие жидкости (изопентан, хлористый метилен и хладоны), которыми насыщают в автоклавах гранулы полимера (зерна диаметром 0,2—0,5 мм) под давлением. Гранулы можно засыпать в формы (для получения плит и других изделий) или в пространство между двумя стенками изолируемого объема холодильника. При последующем нагревании (водяным паром, в поле тока высокой частоты) до высокоэластичного состояния гранулы вспениваются, расширяясь примерно в десять раз благодаря выделению газа, и склеиваются между собой. Так производят, например, плиты и скорлупы из одного из распространенных пенопластов ПСБ — пенополистирола беспрессового, имеющего ? = 0,047 ? 0,052 Вт/(м*К) при объемной массе ? = 20 ? 40 кг/м3. Этот материал горит коптящим пламенем. Его можно применять при температурах от минус 80 до 70 °С. Отечественная промышленность выпускает и самозатухающий пенопласт ПСБС.

Пенопласты имеют малую гигроскопичность (1—3 %) и малое водопоглощение (до 20 %), хотя при проверке ПСБС после нескольких лет работы в ограждении холодильника были получены более высокие значения. Предел прочности ПСБС па сжатие 150—500 к11а.

По другой разновидности беспрессового способа получают пенополиуретан. Этот материал все чаще применяется для теплоизоляции бытовых холодильников. Газообразование в этом методе происходит при смешении в жидком состоянии двух частей композиции во время заливания их в изолируемый объем (например, между двумя стенками конструкции ограждения) или во время нанесения (набрызгиванием, напылением) теплоизоляционного слоя на изолируемую поверхность. Объем исходной смеси при этом увеличивается в 30—40 раз. Смесь напыляют пульверизатором (пистолетом-распылителем), что делает этот способ высокопроизводительным и наиболее технологичным, особенно при изоляции корпуса бытового холодильника. За один проход образуется слой толщиной 15—30 мм. Пенополиуретан наносится на поверхность любого материала и хорошо приклеивается к ней. В месте прилегания к изолируемой поверхности образуется плотная пленка, обладающая пароизоляционными свойствами. Наибольшую прочность образовавшийся теплоизоляционный слой приобретает через 24 ч после напыления. Теплопроводность пенополиуретана ? = 0,041 ? 0,058 Вт/(м*К) при объемной массе 40—200 кг/м3. Пенополиуретаны относятся к сгораемым, но трудно воспламеняемым материалам, область их применения от -180 до 120 °С. При заливании частей композиции в изолируемый объем в качестве пенообразователя нередко применяли хладоны R11 и R12. В этом случае теплопроводность ? = 0,019 ? 0,021 Вт/(м*К). В связи с озоноразрушающим действием R11 и R12 ведутся поиски заменителей ДЛЯ ТЕРМОИЗОЛЯЦИИ БЫТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ STINOL, VESTFROST, INDEZIT, ATLANT, ELECTROLUX , в частности применяют R141b, циклопентан, n-пентан.

По отечественному рецепту изготавливают похожий пенопласт Рипор, имеющий ? = 0,026 Вт/(м*К), ?= 25 ? 30 кг/м3 и прочность на сжатие 200—250 кПа. Рипор также является композицией двух жидкостей. Изоляционный слой образуется заливкой или напылением. Изготавливают и жесткие штучные изделия.

Литература:
1. Холодильные установки: Учебник для студентов вузов специальности "Техника и физика низких температур", "Холодильная криогенная техникаи и кондиционирование" /Курылев Е.С., Оносовский В.В., Румянцев Ю.Д. — 2-е изд., стереоптип. — СПб.: Политехника. 2002. — 576 с.: ил.
2. Интернет газета холодильщик.ру
Отдельная благодарность Борису Сергеевичу Бабакину. — д.т.н. профессору, акад. МАХ