Специалисты Казанского национального исследовательского технического университета имени А. Н. Туполева разработали новый пористый геополимерный материал с более стабильной структурой, чем у существующих аналогов. Разработка защищена двумя российскими патентами и предназначена для применения в строительстве и инженерных конструкциях.
Геополимерные пеноматериалы на основе алюмосиликатов ценят за малый вес, огнестойкость, водонепроницаемость, а также хорошие тепло- и звукоизоляционные свойства. Их используют в энергоэффективном и «зелёном» строительстве, авиации, судостроении и сэндвич-панелях как альтернативу пенополиуретану и минеральной вате. Дополнительное преимущество — устойчивость к солям и кислотам и возможность производства из промышленных отходов. Однако главным недостатком таких пен долгое время оставалась нестабильность структуры.
Казанские исследователи разработали устойчивые составы и простую технологию получения пеноматериалов с плотностью 197–234 кг/м³. Полученные образцы имеют равномерную мелкоячеистую структуру и высокие механические характеристики, что расширяет области их применения.
В качестве основы учёные использовали метакаолин с высоким содержанием кремнезёма и оксида алюминия. Для активации применяли раствор силиката натрия, газообразование обеспечивал азодикарбонамид, а в роли стабилизатора использовали гуммиарабик — природную термостойкую смолу. Как пояснила профессор КНИТУ-КАИ Лилия Амирова, обычное вспенивание за счёт испарения воды оказалось недостаточным, поэтому был выбран газообразователь, активно работающий при более высоких температурах.
На основе экспериментов разработали двухступенчатый процесс: предварительное вспенивание при 30 °C и последующее высокотемпературное вспенивание при 220 °C. Также были изготовлены сэндвич-панели с сердечником из нового материала и облицовкой из композитов. Испытания показали, что такие конструкции относятся к классу слабогорючих материалов.
