Спінення як метод створення високоефективних полімерних матеріалів
Polymer foams represent a class of two-phase materials consisting of a solid and a gas phase. Their architecture enables a unique combination of low density, reduced thermal conductivity, high energy absorption and an optimal strength-to-weight ratio. These properties make them indispensable in a wi...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/874 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1867026082731917312 |
|---|---|
| author | Gusakova, K.G. Trachevskyі , V.V. Fainleib, O.M. |
| author_facet | Gusakova, K.G. Trachevskyі , V.V. Fainleib, O.M. |
| author_sort | Gusakova, K.G. |
| baseUrl_str | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-06-03T13:48:31Z |
| description | Polymer foams represent a class of two-phase materials consisting of a solid and a gas phase. Their architecture enables a unique combination of low density, reduced thermal conductivity, high energy absorption and an optimal strength-to-weight ratio. These properties make them indispensable in a wide range of industries, including construction, healthcare, transportation, automotive and aerospace. Depending on the chemical nature of the polymer matrix and the foaming method used, such materials can exhibit a wide range of characteristics, allowing their adaptation to specific functional requirements.
The present review provides a comprehensive and systematic overview of polymer foams obtained by chemical and physical foaming methods, as well as self-foaming systems. Particular attention is paid to the synthesis strategies, the types of foaming agents used, and the main mechanisms of gas generation. Physical foaming agents (e.g., inert gases and volatile liquids) are introduced as a separate phase that expands upon heating or pressure reduction. Chemical foaming agents (e.g., azodicarbonamide) release gas via thermal decomposition during the formation of the polymer matrix. In self-foaming systems, the gas (e.g., CO?) is generated in situ through chemical reactions between functional groups in the reaction mixture, thus combining matrix formation and pore generation in a single process.
Furthermore, the review discusses the influence of processing parameters, blend compositions, and foaming conditions on the final foam morphology and performance characteristics, including mechanical strength, thermal stability, and insulation efficiency. Particular emphasis is placed on recent advances in the development of heat-resistant high performance polymer foams based on thermosetting resins such as epoxies, polybenzoxazines, and polycyanurates, as well as their hybrid formulations. The potential of these materials as multifunctional, adaptable platforms for advanced engineering applications is also highlighted. |
| doi_str_mv | 10.15407/hftp17.02.249 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:36:26Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-874 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-04T01:00:23Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-8742026-06-03T13:48:31Z Foaming as a method for creating of high-performance polymer materials Спінення як метод створення високоефективних полімерних матеріалів Gusakova, K.G. Trachevskyі , V.V. Fainleib, O.M. polymeric foams foamed polymers blowing agent foam formation azodicarbonamide heat-resistant foams полімерні піни пінопласти спінювач піноутворення азодикарбонамід термостійкі піни Polymer foams represent a class of two-phase materials consisting of a solid and a gas phase. Their architecture enables a unique combination of low density, reduced thermal conductivity, high energy absorption and an optimal strength-to-weight ratio. These properties make them indispensable in a wide range of industries, including construction, healthcare, transportation, automotive and aerospace. Depending on the chemical nature of the polymer matrix and the foaming method used, such materials can exhibit a wide range of characteristics, allowing their adaptation to specific functional requirements. The present review provides a comprehensive and systematic overview of polymer foams obtained by chemical and physical foaming methods, as well as self-foaming systems. Particular attention is paid to the synthesis strategies, the types of foaming agents used, and the main mechanisms of gas generation. Physical foaming agents (e.g., inert gases and volatile liquids) are introduced as a separate phase that expands upon heating or pressure reduction. Chemical foaming agents (e.g., azodicarbonamide) release gas via thermal decomposition during the formation of the polymer matrix. In self-foaming systems, the gas (e.g., CO?) is generated in situ through chemical reactions between functional groups in the reaction mixture, thus combining matrix formation and pore generation in a single process. Furthermore, the review discusses the influence of processing parameters, blend compositions, and foaming conditions on the final foam morphology and performance characteristics, including mechanical strength, thermal stability, and insulation efficiency. Particular emphasis is placed on recent advances in the development of heat-resistant high performance polymer foams based on thermosetting resins such as epoxies, polybenzoxazines, and polycyanurates, as well as their hybrid formulations. The potential of these materials as multifunctional, adaptable platforms for advanced engineering applications is also highlighted. Полімерні піни являють собою двофазні матеріали, що складаються з твердої та газоподібної фаз, структура яких забезпечує унікальне поєднання низької густини, зниженої теплопровідності, високого поглинання енергії та оптимального співвідношення механічної міцності до ваги. Завдяки цьому вони знаходять широке застосування в різноманітних галузях промисловості, включаючи будівництво, медицину, транспорт, автомобілебудування, авіа- та космічну техніку. Залежно від хімічної природи полімерної матриці та способу спінення, такі матеріали можуть демонструвати широкий спектр властивостей, що дозволяє адаптувати їх до конкретних функціональних задач. У цій роботі представлено систематизований огляд полімерних пін, одержаних методами хімічного та фізичного спінення, а також самоспінення, зокрема розглянуто основні підходи до їхнього синтезу, охарактеризовано типи спінювачів, що використовуються, а також механізми їхньої дії. Фізичні спінювачі (інертні гази, леткі рідини тощо) вводяться у систему у вигляді окремої фази, що розширюється при нагріванні або зниженні тиску. Хімічні спінювачі (наприклад азодикарбонамід) генерують газ безпосередньо в результаті термічного розкладання в процесі синтезу полімерної матриці. Водночас у випадку самоспінення газ (наприклад, CO?) утворюється в ході хімічної реакції між функціональними групами компонентів реакційної суміші, поєднуючи процеси формування полімерної матриці та створення пористої структури.  Проаналізовано також вплив технологічних параметрів, складу компонентів та умов спінення на морфологію піноматеріалів, їхні механічні, термостійкі, теплоізоляційні та інші експлуатаційні характеристики. Окрему увагу приділено сучасним досягненням у сфері створення термостійких полімерних пін на основі термореактивних смол, зокрема епоксидів, полібензоксазинів, поліціануратів, та їхніх гібридних композицій. Показано перспективність використання таких полімерних пін як адаптивних матеріалів багатофункціонального призначення для високотехнологічних сфер застосування. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2026-05-29 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/874 10.15407/hftp17.02.249 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 17 No. 2 (2026): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 249-264 Химия, физика и технология поверхности; Том 17 № 2 (2026): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 249-264 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 17 № 2 (2026): Хімія, фізика та технологія поверхні; 249-264 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp17.02 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/874/849 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | полімерні піни пінопласти спінювач піноутворення азодикарбонамід термостійкі піни Gusakova, K.G. Trachevskyі , V.V. Fainleib, O.M. Спінення як метод створення високоефективних полімерних матеріалів |
| title | Спінення як метод створення високоефективних полімерних матеріалів |
| title_alt | Foaming as a method for creating of high-performance polymer materials |
| title_full | Спінення як метод створення високоефективних полімерних матеріалів |
| title_fullStr | Спінення як метод створення високоефективних полімерних матеріалів |
| title_full_unstemmed | Спінення як метод створення високоефективних полімерних матеріалів |
| title_short | Спінення як метод створення високоефективних полімерних матеріалів |
| title_sort | спінення як метод створення високоефективних полімерних матеріалів |
| topic | полімерні піни пінопласти спінювач піноутворення азодикарбонамід термостійкі піни |
| topic_facet | polymeric foams foamed polymers blowing agent foam formation azodicarbonamide heat-resistant foams полімерні піни пінопласти спінювач піноутворення азодикарбонамід термостійкі піни |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/874 |
| work_keys_str_mv | AT gusakovakg foamingasamethodforcreatingofhighperformancepolymermaterials AT trachevskyívv foamingasamethodforcreatingofhighperformancepolymermaterials AT fainleibom foamingasamethodforcreatingofhighperformancepolymermaterials AT gusakovakg spínennââkmetodstvorennâvisokoefektivnihpolímernihmateríalív AT trachevskyívv spínennââkmetodstvorennâvisokoefektivnihpolímernihmateríalív AT fainleibom spínennââkmetodstvorennâvisokoefektivnihpolímernihmateríalív |