硬质聚氨酯泡沫塑料在军事领域的应用研究进展
聚氨酯泡沫塑料剪切力学性能的研究
关键词 泡沫塑料 ; 扭转实验 ; 力学性能实验 ; 扫描电镜 分类号 O 341 ; TB 33 ; TQ 328
泡沫塑料是人造多胞材料 ,相对密度低 ,比模 量 、比强度高是这种材料的一种重要力学属性. 它 除了具有广泛的民用价值外 ,在国防工业各部门 也有许多重要的应用[1] .
国外自 50 年代末就开始了这一领域的研究 , 至今已有较大发展. 国内对泡沫塑料力学性能的 研究起步较晚 , 但这方面的工作近年来得到了广 泛的重视 , 目前已发表了不少泡沫塑料力学性能 的研究论文[2] . 然而 , 现有结果主要是关于泡沫 塑料拉 、压力学性能的 , 较少涉及这种材料的剪 切力学性能[3~6] .
处 (穿孔处) 起始的 ,压缩应力产生的胞体壁的破 坏为加速材料的整体破坏准备了条件. 因而 ,泡沫
第 5 期 卢子兴等 :聚氨酯泡沫塑料剪切力学性能的研究
563
a 扭转破坏断口形貌 (ρf = 0. 3 gΠcm3)
b a 的局部放大
c a 的局部放大
d 胞体壁的裂开形貌
角 , 由扭转变形分析经一定换算得到. 图 1 给出 的剪切应力2剪应变曲线代表了圆柱试件表层材 料的应力2应变行为. 可见 , 聚氨酯泡沫塑料在剪 切变形下的应力2应变关系具有明显的非线性特 征 , 曲线的形状类似于相同材料的拉伸应力2应 变曲线 , 基本上分为 2 个变形区域 : 线性区和非 线性区. 根据线性区的剪应力和剪应变可确定材 料的剪切模量值 , 而根据非线性区的最大应力值 可定义材料的极限剪切强度. 由 (4 至 5 个实心及 空心泡沫塑料试件的) 实验曲线得到的泡沫塑料 剪切弹性模量 、剪切破坏强度和剪切断裂应变值
1第99295
年 卷
10 第5
硬质聚氨酯泡沫塑料在野战移动工事中应用探讨
硬质聚氨酯泡沫塑料在野战移动工事中应用探讨作者:薛冠东黄法红来源:《世界家苑》2018年第06期摘要:现代战争呈现出多角度、大纵深及难以预见性的特点,为此作战额安排与战御的执行必须迅速的展开。
要实现战争的突击性与机动性,必须让作战部队可以高速机动,并对常规武器加以精确地制导。
在今后的战斗中,我军应向着武器制导化、高度机械化及装备的精良的方向努力,对野战工事进行迅速设置,并完成战斗保障。
关键词:硬质聚氨酯泡沫塑料;野战移动工事;应用硬质聚氨酯泡沫塑料的炮孔主要是闭孔,其特点为:密度比较低、导热系数极低、一定的硬度、一定的强度。
通过加入添加剂,可让硬质聚氨酯泡沫塑料具备较低的相对密度、较强的粘附性、较高的比强度和比模量、较好的隔音特性、较好的绝热特性、较好的耐化学药品特性等,为此这一材料得到工程领域的广泛关注。
一、简述硬质聚氨酯泡沫塑料(1)硬质聚氨酯泡沫材料的导热系数比较低,通常为0.02 W/(m·K),正因其具有这一特点,使之的保温隔热效果十分良好;现阶段在市面上的保温材料中保温隔热效果最佳的当属硬质聚氨酯泡沫材料。
(2)硬质聚氨酯泡沫的粘结性能极强,可在墙体上对这一材料加以直接喷涂,其在喷射时会产生喷枪作用,从而先产生成型的发泡混合物,然后产生液体物料,且该物料的渗透性极强、流动性能比较良好,在墙体的基层空隙中放入这一液体物料后,可立即同基层稳固进行粘结,且不可分隔,在墙体中具有极好的空隙密封性;(3)硬质聚氨酯泡沫对水的吸收率比较低,所以这一材料具备诸多优势,包括:防水性能十分的强、渗透性能比较显著,其结构紧密且坚实,其形状呈微孔状,并不会发生透水现象,同时在不间断的施工中,这一材料会显现出十分强的整体性能,无吸潮情况发生,所以硬质聚氨酯泡沫材料防水性能、防水效果均极优;(4)因内部具有数目众多的气泡,当材料遭到冲击时,内部的气泡将发生一个缓冲作用,当受到载荷作用后,将会压缩炮孔中的气体,在因发生冲击而出现外力消失以后,会恢复到原有的状态,且对物体造成的损害极小,从而表明硬质聚氨酯泡沫材料的减震性能十分显著;(5)硬质聚氨酯泡沫的施工手段为浇筑与喷射,在施工中这一材料具备不间断性的特点;(6)硬质聚氨酯泡沫材料具备十分强的声学性能,可对声波能量进行吸收,并阻止与中断声波反射的传播,从而表明其隔音效果十分显著[1]。
阻燃聚氨酯硬泡的研究现状及发展趋势
常 常 给 人们 的 生命 和 财 产 带 来严 重 的危 害 。 上 海
“ 1 ”特 大火 灾 事 故 由于 电工 的违 章 施 工 引 1 1・ 5
燃 了现 场 存放 的大 量 的聚 氨 酯 泡沫 材 料 ,燃 烧 产 生 了大 量 的 一氧 化 碳 、 氰 化氢 等 剧 毒 气体 和 有毒
中图分 类号 :T 2 . 献标识码 :B文章编号 :1 0 — 9 5( 0 20 - 0 8 0 Q3 8 3文 0 3 86 2 1)1 0 6 — 4
聚 氨 酯 硬 泡 ( P ) 有 优 良 的物 理 力 学 性 R UF 具 能 、 电学 性 能 、声 学 性 能 及 耐 化 学腐 蚀 性 能 ,并
fr r e e e p n e do e a — e ra t i oy rta e o ms o wa t t v l me trn fh me rt d n nd lu e n a . doh d o t t f l a r p h f
Ke wor y ds: p yu e h nefa e~r tr ntrg d f m s ol r t a ; m l e ada ;ii oa
崔 锦 峰 刘 永 亮 郭 军 红 杨 保 平 周 应 萍 马 永强 张 鹏 飞 ( 州理 工 大 学石 油 化 工 学 院 ,甘 肃 兰 州 7 0 5 ) 兰 3 0 0
摘 要 :聚氨 酯硬 泡被 公认为是 目前世界 上最好 的保 温材 料 ,但未 经阻燃处理的聚氨 酯硬 泡常常 引发 火灾。介 绍 了聚
理具 有 重 大 的意义 。
渐 升 温 ,达 到 一定 温 度 时 ,热 分解 、降 解 产 生 可
燃 性 气体 , 其主 要成 分 为:烷 烃 、 烃 、一氧 化碳 、 烯
硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展
硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展
丁雪佳;薛海蛟;李洪波;吴恒澜;唐斌
【期刊名称】《化工进展》
【年(卷),期】2009(0)2
【摘要】介绍了合成硬质聚氨酯泡沫塑料的主要原料,包括主体成分和发泡剂、泡沫稳定剂等;对硬质聚氨酯泡沫塑料的物理性能,如力学性能,阻燃性能、老化性能等及其在工程上的应用情况进行了综述.
【总页数】5页(P278-282)
【作者】丁雪佳;薛海蛟;李洪波;吴恒澜;唐斌
【作者单位】北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京,100029;北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北
京,100029;北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北
京,100029;北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北
京,100029;北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北
京,100029
【正文语种】中文
【中图分类】O633.4
【相关文献】
1.硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展 [J], 马丽红
2.硬质聚氨酯泡沫塑料在军事领域的应用研究进展 [J], 刘方辉
3.环境友好型硬质聚氨酯泡沫塑料的研究进展 [J], 代月;李新月;仇艳玲;黄传峰;马登学
4.无卤阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的研究进展 [J], 王靖宇; 郝建薇
5.硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃技术研究进展 [J], 乐亮;刘运学;范兆荣;谷亚新
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硬质聚氨酯泡沫塑料在军事领域的应用研究进展
更 加 复 杂 的 芯 体 而 具 有 更 广 泛 的 应 用 部 作 为承 载 基 体 , 内外 铝 蒙皮 , 中 间为 硬 质聚
在 军 事 及 民 事 领 域 的最 新 应 用 进 展 。
塑料与铝蒙皮 形成的夹芯板结 构 。 两 种 结
’ 文 章编 号 : 1 6 7 2 - 3 7 9 1 ( 2 0 1 3 ) 0 5 ( a ) 一 0 2 4 8 — 0 1
军 事防寒 隔 热工程及 电子 方舱 等军 事领域 的应 用进展 。 关键词 : 聚氯醋 硬质泡沫 易碎 结构材料 隐身材料 伪装 工程
中 图 分 类号 : T Q 3 2 8
参考文献 3 在军事 防寒 隔热 工程中的应用
硬质 聚氨酯泡 沫塑料 正是 一种防 寒、 隔 热 绝 热 性 能 很 好 的 材料 。 美 国寒 冷 地 区
的集装掩蔽部 , 并 在 阿 拉 斯 加 进 行 了 几 个 冬 天 的 气候 试 验 。 该 掩 蔽 部 为 扩 装 式 集 装 箱 掩蔽 部 。 夹 芯 为 聚 氨 酯 泡 沫 塑料 , 面 板 为
容限高 、 易 成 型 加 工 成 为 各 种 复 杂 型 面 等
特点 , 可 使 武 器 系统 明 显减 重 、 增 强机 动性
能【 3 ] 。 由于 泡 沫 芯 具 有 良好 的 刚 度 , 它 可 以 成 , 从 结 构 形 式 上 可 分 为 框 架 式 和 大 板 式
阔的应用。 由于 具 有优 异 的 各 项 性 能 , 近年
文献 标 识 码 : A
硬 质聚 氯 酯泡 沫塑料 质轻 、 绝热、 吸 音、 耐 化 学 药 品及 高 缓 冲抗 震 ; 同 时其 合 成
增强硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展
增强硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展刘新建 李青山* 刘 卓 罗进成(燕山大学亚稳态材料制备技术与科学国家重点实验室 秦皇岛066004)摘 要:论述了硬质聚氨酯泡沫塑料(RP U)的特点,综述了玻璃纤维、无机填料增强RPU的研究进展,指出了玻璃纤维、无机填料增强RP U的优缺点,玻璃纤维、无机填料混杂添加可作为增强RP U 的最佳工艺。
关键词:硬质聚氨酯泡沫塑料;玻璃纤维;无机填料;增强;混杂硬质聚氨酯泡沫塑料(RP U)是聚氨酯材料体系中最重要的品种之一,RPU的用途主要分为两大类,即绝热材料和结构材料,前者的密度一般在0.1 g/c m3以下,主要用于工业或家用的隔热和制冷,后者的密度一般大于0.1g/c m3,主要用于汽车工业和建筑结构件,因为其密度小,比强度高,也为航空和航天应用领域所关注。
聚氨酯硬泡塑料的最大优点是质轻、隔热保温性好、吸音及缓冲抗震性优良;同时合成RPU的主原料聚酯或聚醚多元醇结构多变,使其性能变化范围广泛,而且加工方式灵活,既可以自由发泡,又可以模塑成型,还可以现场喷涂,因此RPU受到了普遍重视而发展迅速。
与其它材料相比,硬质聚氨酯泡沫塑料的弯曲强度和冲击强度等技术指标不能满足使用要求,因而限制了它的广泛应用。
当前,提高聚氨酯硬泡塑料的力学性能大致有2种方法,即提高聚氨酯硬泡塑料的密度和加入增强剂。
近年来,对聚氨酯硬泡塑料增强的研究已成为一大热点[1~5],已报道的增强剂有无机填料和增强纤维等,前者主要是S i O2粒子、碳酸钙和中空玻璃微珠;后者为玻璃纤维、有机纤维及碳纤维等。
填料增强RP U的主要目的是提高材料的弹性模量、尺寸稳定性和耐热性能,降低模塑成型过程中的制品收缩率。
由于聚氨酯的主要原料价格较高,加入填料后可降低其成本。
使用填料虽然有很多优点,但对RPU最大的不利影响就是降低了其冲击性能。
从填料发展历史来看,玻璃纤维和中空玻璃微珠一直是增强聚氨酯体系的主要研究对象,其原因在于玻璃纤维和中空玻璃微珠对模量的提高非常明显。
阻燃聚氨酯硬泡的研究进展
3 个 阶 段 进 行 。 第 一 阶段 ,聚 氨 酯 硬 泡
在外部火源的作用下受热分解 ,产生多 种小分子可燃气体 , 如小分子烷烃 、 烯烃 、 氢气等。第二阶段 ,周围的氧气与这些 可 燃 气 体 发 生 氧 化还 原 反 应 ,生产 二氧
使 用 阻 燃 剂 可 以 提 高 聚氨 酯 泡 沫 塑 捕 捉 或 消 除这 些 活性 自由基 ,那 么 就 能 料 的阻 燃 性 能 和 热 稳 定 性 ,延 缓 材 料 燃 大大 降 低燃 烧反 应 速度 。 如 溴 系阻燃 剂 , 烧速率或者阻止它的燃烧。阻燃剂 的作 其抑 制 自由基连 锁 反应 的机 理 如下 :
பைடு நூலகம்
便 、合 理 。 ( 2 )靠近加工设备电气箱,减少走 线槽 的长 度 。 ( 3 )避免大功率设备运行时所造成 的信 号干扰源 ,确保 控制信号传输 的稳
备, 选择便于工件抓取和装夹的机器人 , 设计 相应 合适 的机 械 手 ; ( 4) 考虑生产线总体布置时的相关 事 项 ,通 过 分 析 明确 各 项 技 术 要 点 ,使 总体 设计 更 加清新 和 完整 ; ( 5) 绘 制 生产 线 总体 布 置方 案 图 , 定可 靠 。 在 图上 标 注 出物 流 的 方 向 ,各 部 分 设 备 ( 4 )避环境阴暗、潮湿 、散热不畅 的 场 所 , 以确 保 电 气 柜 正 常 工 作所 需 要 的相关 功 能等 ; ( 6 )根据 加工 过 程 中零 件流 转 的先 的环 境 。 ( 5) 确保电气柜正常维护 、维修时 后 顺 序 和时 间长 短 ,绘 制 零 件 加 工 自动 有必要的操作空间 ,使维护 、维修更加 生 产线 的循 环 周期 表 ; ( 7 )对 出现 的几 种 总体 布置 方 案进 方便 。 3 . 5 机 器 人 自动 化生 产线 设计 的步 骤 行 工 艺 性 和 经 济 性 分 析 ,选 择 占地 面 积 最 少 、工 艺 性 能 最 好 、制 造 成 本 最 低 的 和思 路
无卤阻燃全水发泡聚氨酯硬质泡沫的研究进展
无卤阻燃全水发泡聚氨酯硬质泡沫的研究进展
冯洪福;苏有学;李娜;孙超超;沈光耀;刘晓强;张振雨;沈勇坚;李荣博
【期刊名称】《化工新型材料》
【年(卷),期】2024(52)5
【摘要】聚氨酯硬质泡沫塑料是一种综合性能优异的功能材料,应用十分广泛。
近年来,随着环保标准与防火要求的提高,与聚氨酯硬质泡沫相关的研究取得了可喜的成果。
为了给后续研究提供参考,对比分析了氯氟烃、戊烷等物理发泡剂和全水化学发泡对阻燃的影响,介绍了阻燃聚氨酯硬质泡沫的发展概况,梳理了无卤阻燃聚氨酯硬质泡沫的阻燃机理,综述了阻燃聚氨酯硬质泡沫在重点领域的应用进展情况。
【总页数】6页(P52-57)
【作者】冯洪福;苏有学;李娜;孙超超;沈光耀;刘晓强;张振雨;沈勇坚;李荣博
【作者单位】陕西特种橡胶制品有限公司;上海核工程研究设计院股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.8
【相关文献】
1.无卤型阻燃全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的制备及性能研究
2.无卤阻燃全水发泡聚氨酯硬质泡沫的结构与性能研究
3.全水发泡非卤阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的制备与性能
4.反应型阻燃剂及全水发泡剂对硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的影响研究
5.不同无卤阻燃复合体系对全水发泡聚氨酯泡沫结构与性能的影响
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硬质聚氨酯泡沫塑料抗爆炸冲击作用的研究
图(
聚氨酯的应力应变曲线 图 A 不加聚氨酯泡沫时地下工事结构顶板 下表面中心点的位移时程曲线
炸药采用 0120345-6781943:;<= 模型以及如 下 >?6 状态方程加以描述: (!) 式中: ! 为爆轰压力, " 是相对体积, #! 是炸药单位体 积内能; !, $, %, & !@& " 为材料常数。它们分别取为 #*(, ()!*"2-., (*"(2-., A*!B, #*CB。 空气采用 =;66 材料模型以及 61=4D</-76EF =7,1D6 状态方程加以描述。线性多项式状态方程为:
图 " 蜂窝式短钢管混凝土 遮弹层示意图
图’
铺设层及地下工事示意图
" 模型的建立
在抗爆结构设计中,由于结构本身既要达到一定 的抗力要求, 又要有非常好的吸能效果, 同时还要使结 构整体达到足够的刚度,使得纯刚性的设计和纯柔性 的设计都难以达到设计要求,导致刚柔并重的设计理 念应运而生。蜂窝式短钢管混凝土遮弹层是一种新型 的遮弹层结构, 作者已申请专利且已授权, 证书号为: D7(C’CC*C"1+。 由于蜂窝式短钢管混凝土遮弹层的刚性 很强, 因此, 我们提出了在蜂窝式短钢管混凝土遮弹层 和地下工事结构中间铺设一层硬质聚氨酯泡沫塑料,
下表面中心点的位移时程曲线
另外,硬质聚氨酯泡沫塑料垫层不仅能保护下面 地下工事结构免于破坏, 而且由于其较软, 起到了缓冲 作用,对上部铺设的蜂窝式短钢管混凝土遮弹层的反 作用力较小, 从而也减轻了上部遮弹层的破坏程度。图 +、 ) 分别列出了两种情况下, 垫层上部遮弹层中爆坑处 位移最大的节点的位移时程曲线,可以看出加了聚氨 酯泡沫垫层后,遮弹层爆坑最大位移处的位移比不加 聚氨酯泡沫时的位移约减小了一半, 效果是明显的。
聚氨酯泡沫塑料的研究与应用
聚氨酯泡沫塑料的研究与应用摘要:随着科学技术的不断进步,聚氨酯泡沫塑料得到了越来越高的关注度,因其具有优异的新跟那个,被广泛应用与各行各业中。
本文主要论述了聚氨酯泡沫塑料的发展和应用,并介绍了研究人员通过对聚氨酯泡沫塑料的改性,优化和提高其各方面性能,从而拓宽其应用范围。
关键词:聚氨酯,泡沫塑料,应用,改性1.泡沫塑料的概述泡沫塑料也称多孔塑料,是由传统的热塑性和热固性树脂作为原材料,通过各种发泡技术制备而成,在传统的固体塑料中填充大量的气体微孔,其结构如同海绵,属于高分子类材料。
因为泡沫塑料具有很优良的性质,如密度低质量小、吸收噪音效果好、绝热保温性能优异等,所以近年来得到了越来越多的关注。
泡沫塑料的制备成型过程简单,品种多,性能优异,在现代塑料工业中已经成为不可或缺的产品[1]。
1.聚氨酯泡沫塑料的概述聚氨酯(PU),全称为聚氨基甲酸酯,由多异氰酸酯类与多元醇类反应生成的聚合物,是在20世纪40年代,由德国科学家拜尔所发明[2]。
聚氨酯材料材料有不同的分子结构,如线形结构和体型结构,故其具有不同的性能,其结构和性能可以通过调整原材料中官能团数目来调整。
聚氨酯制品可以分为泡沫类和非泡沫类两种,聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯制品中最重要的品种,同时也是泡沫塑料的一个重要分支,被称为“第五大塑料”[3]。
聚氨酯泡沫塑料是由黑料和白料反应制备而成,其中黑料是多异氰酸酯,白料包含多元醇、表面活性剂、催化剂、发泡剂等。
根据不同的配方,改变其中一种原料的量,调整原料官能团数目就可以制备具有不同结构和性能的聚氨酯泡沫塑料[4],由于聚氨酯这种独特的特性,聚氨酯材料制备的泡沫塑料有很多种品种,具有不同的性能,可以满足不同领域的需求。
1.聚氨酯泡沫塑料的应用聚氨酯泡沫塑料在全球功能性塑料用量中排名第五,是应用较为广泛的高分子材料之一[5]。
聚氨酯泡沫塑料的导热系数很低,保温效果较好,与其他保温材料相比,达到同样的保温效果,聚氨酯泡沫塑料所需要的厚度最小,可以将其作为一种性能优异的保温材料。
美国陆军研发聚氨酯膨胀泡沫装置以止住内出血
2017年6月刊环球聚氨酯 Polyurethane Monthly美国陆军研发聚氨酯膨胀泡沫装置以止住内出血这个在人类历史上发明了治疗类选法、绷带和急救车的产业将在生命救助医疗技术上创造又一个成果:一种能在战场上止住内出血的未来材料。
据美国陆军时报于6月5日发布,陆军正在为这种军方描述为“能止住腹腔大出血的自膨胀泡沫装置”进行临床试验提供帮助。
据该报社消息,这种“泡沫装置”工作方式类似“注胶枪”能在数秒内封住伤口:该装置外观和注胶枪很像,内部装有膨胀泡沫。
使用时通过创口手术将泡沫注入病人体内。
这种注泡枪让两种化学品混合使反应产物材料能迅速在体内膨胀至原先体积的35倍,泡沫膨胀后包裹住病人的器官以达到止血的效果,在体内放置3小时也没关系。
虽然听起来让人不适,但比起失血致死该产品能止住流血,而据国防部2012年的一项由陆军手术研究人员进行的通过同行评议并包括5000个战场死亡案例的研究显示失血致死是“可避免性死亡的最大成因”,约90%的可避免性死亡是由失血造成的。
这种泡沫解决方案并不是凭空幻想:该想法最先于2010年由美国国防高级研究计划局赞助的哈佛大学、麻省总医院以及阿森纳医疗公司联合进行的旨在制造“一种创新、自膨胀聚氨酯泡沫”以止血的项目开始验证。
通过动物实验后陆军在2015年接手了该项目。
研究人员并不是在试图制造一种玄学科幻设备,能应付所有致死创伤的神器。
“我们正在研究把该装置作为等待手术的急诊室病人的权宜之计,”陆军医学材料局产品经理Leigh Anne Alexander 在发布消息中称。
“该装置不能修复伤口,但可以作为‘手术前准备措施’给病人能存活到接受手术的时间。
”。
喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料概述
喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料概述喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料是一种在建筑、汽车、船舶等领域广泛应用的材料,具有轻质、隔音、保温、抗腐蚀、防火等优良性能。
本文将对喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料的制备过程、优点、应用领域及未来发展进行概述。
1.制备过程喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料的制备过程分为两步:首先将聚异氰酸酯与多元醇混合,在添加氢氧化铝等发泡促进剂及其他助剂后形成泡沫体;其次,将泡沫体喷涂于建筑或汽车表面,使其形成硬质外壳。
制备过程不仅简单快捷,而且可以根据需要进行调整,以达到特定的性能要求。
2.优点硬质聚氨酯泡沫塑料具有多项优点,其首要优点是具有良好的隔音、保温能力,可以有效地降低建筑物、汽车等领域的能耗。
其次,硬质聚氨酯泡沫塑料具有优异的抗腐蚀性能,可以有效对抗雨水、潮湿等外部因素。
此外,由于其材料结构均匀,可以保证其在安装过程中不发生开裂、变形等情况,从而增强其应用寿命。
3.应用领域硬质聚氨酯泡沫塑料的应用涵盖了建筑、汽车、船舶等行业。
在建筑领域中,硬质聚氨酯泡沫塑料广泛应用于绿色建筑、地下室、保温层、屋顶、隔墙等领域,以提高建筑物的隔音、保温性能。
汽车升级改装领域中,喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料可以有效提高汽车的安全性能,减少碰撞时对车内人员的伤害。
在船舶领域中,硬质聚氨酯泡沫塑料被广泛应用于海洋工程、海上风电及军事舰艇等领域,可以提高船舶的安全性能、抗风浪能力和节能性能。
4.未来发展目前,随着全球环保意识的增强和节能减排政策的推广,喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料的市场需求将继续增长。
未来硬质聚氨酯泡沫塑料的发展重心主要在于材料特性的提高和应用领域的拓展。
例如,喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料可以应用于矿山领域、航空航天领域等高温、高压环境,对于新能源领域、特种设备制造等行业也具有广阔的应用前景。
总之,喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料是一种具有广泛应用价值和市场前景的材料,其制备过程简单,性能出色,在建筑、汽车、船舶等各个领域具有广泛应用。
未来随着环保和能源安全的重要性日益凸显,这种材料的应用领域不断拓宽,必将迎来更加灿烂的发展。
聚氨酯泡沫材料研究进展
聚氨酯泡沫材料研究进展作者:刘斌来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第10期摘要:聚氨酯泡沫材料是聚氨酯发展的主要品种,分为软质和硬质两种类型。
因其性能优异,用途广泛,又是一种可再生的化工用剂,国内外很多科学家对其研究也越来越深入,其应用也越来越广泛。
本文主要是针对其概述、应用、研究进展、发展前景的展望等方面进行探讨总结。
关键词:聚氨酯泡沫;研究进展1 聚氨酯泡沫材料的概述及应用1.1 聚氨酯泡沫材料的概述二十世纪中期,聚氨酯泡沫材料由德国科学家发明研制出来,主要以多元醇的方法来研究使用。
后来又经多国创新研究,并由美国科学家提出了较为实用的创新方法以环氧丙烷代替了以前的传统方法,不仅使得聚氨酯泡沫材料的生产成本显著降低,使得聚氨酯泡沫材料得到迅速发展,引起更多厂家加大对聚氨酯泡沫材料的投入生产,获得更多方面的应用。
1.2 聚氨酯泡沫材料的应用聚氨酯泡沫材料由材质可以分为硬质泡沫材料与软质泡沫材料,软质泡沫材料相较于硬质材料应用更为广泛。
软质泡沫材料又可以分为块状软质与模塑软质材料。
块状软质泡沫材料主要应用于垫材,复合型的面料,家具,箱包与服饰及鞋帽的衬里材料等;模塑软质泡沫材料主要应用在运动器材,汽车坐垫,靠背头枕等。
硬质聚氨酯泡沫材料虽然在应用方面没有软质广泛,但在建筑行业,冰箱,冷藏运输车道等应用较为广泛。
2 聚氨酯泡沫材料的研究进展2.1 对聚氨酯泡沫材料研制原料的研究进展聚氨酯泡沫材料的研究进展主要是对这种材料的制备的主要使用原料的发展,下面用结构流程图来展示这一方面的发展,再对具体的研究进行说明。
对于原料发泡剂最先应用的水系发泡剂,这种发泡剂的主要原料是水。
制备工艺简单,可操作性强,对设备的要求较低,从以上方面看来,水系发泡剂具有较好的应用性能,但在实际应用中制作出来的泡沫材料稳定性低,导热快,使得整体制备出来的聚氨酯泡沫材料性能较差。
经过研究,后续又发现了低沸点化合物发泡剂,液态二氧化碳发泡剂等及其他发泡剂。
阻燃聚氨酯硬泡的研究进展
( 1 . H o n g d u A v i a t i o n I n d u s t r i e s G r o u p , N a n e h a n g , 3 3 0 0 2 4 ; 2 .J i a n g X i U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , N a n c h a n g , 3 3 0 0 9 8 )
并分 解 , 产生大量有毒烟雾和气体 , 造 成 人 员 伤 亡 。正是 因为 这 些 因素 , 聚 氨酯 泡 沫 阻 燃技 术 已
经成 为 聚 氨酯 工 业 乃至 消 防 、 铁路 、 航 空、 公路 运
o f a m. 简称 R P U F ) , 又称 聚 氨酯 硬 泡 , 其 最 大优 点 是 质轻 、 隔热 保 温性 好 、 吸音 及缓 冲抗 震 性优 良 ,
1 添加 型 阻燃 剂
添加型 阻燃 剂是 以物理 方式 分散 于 聚氨酯 基
沫 塑料 是一 种有 机高 分子 材料 , 是易 燃材 料 , 其 极 限氧 指 数 ( L O I ) 一般在 1 7 %左右 , 遇 火 容 易 燃 烧
剂对 发 泡工 艺 的影 响 . 以及 对制 品各性 能 的影 响 。 用 于聚 氨酯 硬泡 的阻燃 剂有 添加 型阻燃 剂 及 反 应 型阻燃 剂两类 。
地 应用 于建 筑 、 交 通运 输 、 石油 化工管 道 和设 备制 造 等行 业 。聚氨 酯泡 沫塑 料 由于含可 燃 的碳氢链
段、 密度小 、 比表 面积 大 , 未 经 阻燃 处 理 的 聚氨 酯
是可燃物 , 遇火会 燃烧并分解 , 产生大量有毒烟 雾, 给 灭火 带 来 困难 ¨ 】 。阻 燃 型 硬 质 聚 氨 酯 泡
阻燃型硬质聚氨酯泡沫的研究进展
第50卷第5 期 2021 车 5 ______________________
辽 宁化工 Liaoning Chemical Industry
Vol.50, No. 5 May,2021
阻燃型硬质聚氨酯泡沬的铭 玉
( 沈阳理T.大学, 辽 宁 沈 阳 110159)
等通过研究一种含氮磷的无卤型的阻燃剂 (R P U F -P D O P )。通过可燃性的研究发现,在 R P U F (R P U F - P D O P 10 % ) 中 加 人 质 量 分 数 为 丨 0 % 的 P D O P 作 为 阻 燃 剂 ,极 限 氧 指 标 值 由 1 8 % 提高到 2 7 % , 可以达到U L -94V -0等级。
收稿曰期
作者简介 通讯作者
2021-01-25 邢 凤 钦 (1 998-),女,在读研究生,研究方向:防灭火材料 张 伟 (1 9 8 5 - ) , 女,副教授,溥士,研究方向:矿山安全技术及防灭火材料
第50卷第5 期
邢凤钦,等:阻燃型硬质聚氨酯泡沫研究进展
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的峰值热释放速率(P H P R > T G -F T I R 测 试 表 明 , A D P 的加入促进了 R P U F 基体第一步降解过程中 c o 2、烃类和异氰酸酯化合物的释放,而抑制了第 二步降解过程中C O 的释放。
聚氨酯发泡材料研究及应用
聚氨酯发泡材料研究及应用聚氨酯发泡材料,是以聚异氰酸酯(Polyisocyanate)、聚醚(Polyether)或聚酯(Polyester)以及其他辅助物质为原材料,在加入催化剂和发泡剂的情况下制成的一种材料。
聚氨酯发泡材料具有密度低、保温隔热性好、吸声降噪效果好、抗压强度高等优点,被广泛应用于建筑、电子、交通、家电等领域。
本文将探讨聚氨酯发泡材料的研究及其应用。
一、研究进展1. 材料成分优化传统的聚氨酯发泡材料主要采用聚醚或聚酯作为聚氨酯链延长体,但这种材料在耐热性、耐老化性方面不够优秀。
近年来,有学者研究发现,采用芳香族聚醚或聚酯作为链延长体,可以显著提高材料的耐热性和耐老化性。
2. 发泡技术改进传统的聚氨酯发泡材料采用混合式发泡技术,即将各种原料混合后在模具中发泡。
这种方法工艺简单,但材料产量和发泡效果一般。
近年来,随着制造技术的发展,一些新的发泡技术如在挤出法中进行发泡(extrusion foam)等技术的出现,使得聚氨酯发泡材料的性能得到了显著提高。
二、应用案例1. 建筑领域中的应用聚氨酯发泡材料在建筑领域中被大量应用,主要是因为其密度低、保温隔热性好的特点。
例如,青岛奥帆中心在竣工时使用了聚氨酯发泡材料作为保温隔热层,使得该建筑在极端天气条件下仍能保持温暖。
2. 家电领域中的应用在家电领域中,聚氨酯发泡材料被广泛应用于制冷器中。
以冰箱为例,聚氨酯发泡材料不仅可以提供保温隔热性能,还可以减少噪音,延长冰箱的使用寿命。
同时,聚氨酯发泡材料也被应用于洗衣机、空调等家电中。
3. 交通领域中的应用聚氨酯发泡材料具有抗压强度高的特点,因此在交通领域中被广泛应用。
例如,地下管道中应用的保温隔热材料、地基基础中应用的加强材料等。
三、未来展望虽然聚氨酯发泡材料在各个领域中都有广泛应用,但是在材料的阻燃性方面还有一定的不足。
未来的研究应该聚焦于材料的阻燃性能改进,并在开发新的应用领域上下功夫。
总之,聚氨酯发泡材料在各行各业中都有着广泛的应用。
浅谈硬质聚氨酯泡沫塑料在军事伪装中的应用
浅谈硬质聚氨酯泡沫塑料在军事伪装中的应用贺 伟 张冬梅 于烨平(空军后勤学院油料系 徐州221000)摘 要:论述了硬质聚氨酯泡沫塑料在军事伪装中的使用性能,指出该材料在防光学侦察、防热红外侦察和防雷达侦察方面具有良好的伪装效果。
关键词:伪装技术;聚氨酯;迷彩伪装 军事目标如地面油罐、飞机洞库及各种仓库等表现出与周围环境明显不一致的目标外形特征,这些特征是光学仪器、热红外侦察设备和雷达侦察设备用以识别的依据。
随着现代科学技术特别是高新技术的发展,军事侦察与监视的能力和水平有了突飞猛进的进步,侦察监视技术和精确制导武器的广泛应用,使得这些军事目标遭攻击的概率成倍增加。
为了适应战争中实施伪装的需要,许多国家在军队中编有专门的伪装部队或分队,大力开展反侦察监视系统的伪装技术研究和伪装器材试验工作。
十多年来,在迷彩等伪装技术方面不断取得新的进展,逐步建立起能够对付现代侦察监视与目标捕获系统的伪装材料与伪装器材装备系列,比如迷彩作业车,能较好地实施伪装工程。
目前已研制出的伪装材料,主要是伪装涂料、防护网等,虽然能起到一定的伪装效果,但是在对防护工程、阵地工程等固定大型目标进行伪装时,成本较高,并且对涂敷工艺的要求较高。
由于聚氨酯泡沫塑料具有优良的物理机械性能、电学性能和耐化学品性能,使得以聚氨酯为基体、添加不同助剂和填料而得到的防光学侦察、防热红外侦察和防雷达侦察的材料,受到了极大的关注。
本文对聚氨酯泡沫塑料在防光学侦察、防热红外侦察和防雷达侦察方面的应用进行了探讨。
1 聚氨酯泡沫塑料的性能特点硬质聚氨酯泡沫塑料是将有机异氰酸酯、多元醇化合物和各种助剂按一定比例混合反应而制得的高分子材料。
其特征是相对密度小,密度大小及软硬程度均可随原料及配方的不同而改变;耐温,耐老化,具有较高的比强度;材料施工方便,发泡速度快,可在常温常压下现场发泡成型;发泡器材操作简单,可进行浇注或喷涂施工;对金属、木材、玻璃、砖石等具有很强的粘附性,可在任意物体上进行发泡[1]。
硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃_应用与研究进展_刘国胜
表 2 部分建筑用隔热保温材料的产烟性能 r o d u c i n e r f o r m a n c e T a b . 2 S m o k e o f t h e r m a l i n s u l a t i n p g p g m a t e r i a l s u s e d i n b u i l d i n s g
第2 5卷 第1 1期 2 0 1 1年1 1月
中 国 塑 料
C H I N A P L A S T I C S
V o l . 2 5, N o . 1 1 N o v . 2 0 1 1
硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃 、 应用与研究进展
2 ,冯 捷1,郝建薇1* ,杜建新1 刘国胜1,
( 1.北京理工大学阻燃材料研究国家专业实验室 ,北京 1 0 0 0 8 1; ) 2.北京市公安消防总队丰台区公安消防支队 ,北京 1 0 0 0 3 9
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硬质聚氨酯泡沫塑料在军事领域的应用研究进展摘要:概述了硬质聚氨酯泡沫塑料在军事领域的最新应用研究动向。
主要介绍了硬质聚氨酯泡沫塑料在易碎式结构材料、吸波材料、军事防寒隔热工程及电子方舱等军事领域的应用进展。
关键词:聚氨酯硬质泡沫易碎结构材料隐身材料伪装工程
硬质聚氨酯泡沫塑料质轻、绝热、吸音、耐化学药品及高缓冲抗震;同时其合成主原料聚酯或聚醚多元醇结构多变,使其性能变化范围广泛,而且加工方式灵活,受到了普遍重视而发展迅速,在民事领域得到广阔的应用。
由于具有优异的各项性能,近年来硬质聚氨酯泡沫在军事领域也受到青睐。
本文主要介绍近年来硬质聚氨酯泡沫塑料在军事及民事领域的最新应用进展。
1 在易碎式结构材料中的应用
有一批特殊的结构材料开始在兵器工业产品结构出现:这种材料不仅要求强度和刚度要足够,能够承担一定的外载荷,在达到一定的触发条件后还要求可以自行破裂。
这种功能一般在大型炮发射筒的口盖、生化武器破击跑的弹壳、深海导弹发射系统的隔水罩等地方使用比较多。
有很多类似的结构被使用在兵器工业产品结构中,统称他们为“易碎式结构材料”[1]。
硬质聚氨酯泡沫质轻、密封性能好,强度可调,近年来被用于易碎式结构材料。
例如,用聚氨酯泡沫塑料制成的火箭助推鱼雷头部的声纳保护罩[2],当鱼雷从水中发射推进到空中高速飞行时,它必需具备足够的强度和刚度以保护罩内的仪器装置;当鱼雷接近敌舰再入水时,它必须能够在入水时水面反击力作用下自行碎裂,露出声纳导航装置使能对入水后的鱼雷实施声纳导航。
硬质聚氨酯泡沫塑料用于易碎式结构材料比通常的机械和高分子材料产品复杂得多,它的应用需要综合高分子化学、结构力学、断裂力学等学科的相关理论和试验结果,是高分子材料在兵器工业中应用的新发展。
2 在吸波材料中的应用
根据成型工艺和承载力将吸波材料分为两大类:结构型和涂层型。
而结构隐身材料拥有叠层结构、层片复合结构和夹层结构等各种不同结构形式。
其中最重要的一种结构就是泡沫夹心。
将预聚体和吸波剂混合制成树脂基体然后聚合发泡,这样制的吸波隐身夹层结构复合材料的制备方法是较为常用的一种。
泡沫塑料夹层结构隐身复合材料不仅对雷达波、红外线有很高的吸收率,而且具有强度高、韧性好、质量轻、各向同性、损伤容限高、易成型加工成为各种复杂型面等特点,可使武器系统明显减重、增强机动性能[3]。
由于泡沫芯具有良好的刚度,它可以有效避免材料变形
问题,可以加工成曲率更加复杂的芯体而具有更广泛的应用部位。
因此,泡沫夹芯型吸波材料具有特殊而重要的地位。
中国兵器工业集团第五三研究所中的丁文皓[4]等员工,研究了一种含导电短纤维的聚氨酯泡沫塑料的吸波性能,纤维吸波剂的电导率和含量得到了探讨,还研究了泡沫塑料式样的厚度是否影响聚氨酯泡沫塑料吸波性能。
研究结果显示,纤维电导率在一定范围内的增大,会增加聚氨酯泡沫塑料对电磁波的损耗。
安徽大学的贾莉莉[5]等人,把纳米管和聚氨酯泡沫掺杂,将纳米管分散其中,再将纳米管填充在聚氨酯泡沫的孔洞中,使纳米管北汽浸渍,通过这两种工艺别制备了吸波性聚氨酯泡沫塑料,达到了-20 dB左右的反射率。
3 在军事防寒隔热工程中的应用
硬质聚氨酯泡沫塑料正是一种防寒、隔热绝热性能很好的材料。
美国寒冷地区研究工程实验室设计制造了一种寒区使用的集装掩蔽部,并在阿拉斯加进行了几个冬天的气候试验。
该掩蔽部为扩装式集装箱掩蔽部。
夹芯为聚氨酯泡沫塑料,面板为胶合板,局部采用铝合金加强。
经过3个冬天的试验表明,该掩蔽体的耐寒特性远优于其它掩蔽体,它的隔热性能比其它掩蔽部高2~4倍[6]。
利用硬质聚氨酯泡沫良好的防潮,隔热和防震性能,美国针对德克萨斯州海岸恶劣环境,设计海军雷达天线罩的保温隔热材料为聚氨酯喷涂泡沫,使雷达天线罩
能抵抗航海中出现的剧烈震动以及其他各种恶劣环境。
4 在电子方舱中的应用
方舱是一种独立厢体,能在恶劣的外在环境条件下提供良好的内部工作环境,具有多种防护能力,在地面战术电子设备中得到广泛应用。
它能适应多种运输形式,机动性能好,可用于放置电子设备、医疗设备,可作为流动的工作站或战地指挥系统。
在方舱的生产中,聚氨酯材料的应用比较广泛。
方舱一般是由一定密度的硬质聚氨酯泡沫塑料与铝蒙皮构成的夹芯板组成,从结构形式上可分为框架式和大板式两大类。
框架式为用金属材料焊制的框架作为承载基体,内外铝蒙皮,中间为硬质聚氨酯泡沫塑料。
大板式为硬质聚氨酯泡沫塑料与铝蒙皮形成的夹芯板结构。
两种结构的差别在于前者的强度高于后者。
在方舱的生产中,有60%~80%的非金属材料与聚氨酯材料有关[7]。
5 结语
近年来,全球聚氨酯行业发展速度非常迅猛。
特别是在新材料,新工艺,新设备,以及新应用等方面有了长足的进步。
硬质聚氨酯泡沫塑料具有优良的物理力学性能、声学性能、电学性能和耐化学性能,逐
步作为结构材料用于支撑、填充等方面,在军事领域的应用前景将日趋广阔。
参考文献
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[2] 世界最新潜艇大扫描[EB/OL].http///zh-a11/critical3/2720050220/12118586 -2.html,2005-02-20.
[3] 胡爱军.泡沫夹芯型吸波隐身结构复合材料的发展趋势[J].宇航材料工艺, 2009(1):1-4.
[4] 丁文皓,朱洪立.含有短切导电纤维聚氨酯泡沫塑料的吸波性能研究[J].工程塑料应用,2007,35(11):20-22.
[5] 贾莉莉,毕红.聚氨酯泡沫复合材料的制备及其吸波性能研究[J].安徽大学学报,2007,31(5):66-68.
[6] 杨大峰,刘国权,梅树清.硬质聚氨酯泡沫塑料在野战移动工事中应用[J].化学推进剂与高分子材料,2003,1(3):33-36.
[7] 马天信,姜波.聚氨酯材料在航天工业方舱中的应用[J].聚氨酯工业,2003,18(1):32-34.。