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船舶绝热保温新材料的研究与开发 上海船舶工艺研究所虞子森 摘要 本文就韧性酚醛泡沫材料、轻质无机微孔泡沫材料和热塑性聚酰亚胺泡沫材料 三种新型船舶绝热保温材料的国内外研究与开发现状作了描述，并简单阐述了这些新材料的 研究背景和在船舶领域的应用前景。 船舶绝热保温材料一直是船舶建造业中备受 以及聚喹嚼啉等聚合物。这类聚合物在结构上的 重视和关注的重要课题。迄今为止，船舶常用的绝 特点是链节的键合处并不都是单键，而是舍有氯、 热保温材料仍为矿棉、玻璃棉、岩棉等“三棉”、“三 氧、硫原子的杂环。聚合物主链上的这些芳杂环使 板”无机材料和以软木、聚氪酯泡沫为主的天然或 这类杂环聚合物具有很高的刚性和耐热性，通常也 合成的有机材料。作为船舶绝热保温材料，这些材 称作耐高温工程塑料。除耐200—300。C的高温外， 料各具特色．但也存在各自的缺陷和应用上的种种 芳杂环聚合物还具有良好的耐热氧化性、耐磨性、 不合理性。在绝热保温的过程中．这些绝热保温材 耐水性、优异的耐辐照性和低温性能。例如，就均 料也给船舶带来潜在的危险和彤形色色的麻烦。 苯四甲酸酐与4—4 二氮基二苯醚单体合成的聚 例如．无机绝热保温材料容重大、吸水严重、防腐性 均苯四酰亚胺而言，它的热变形温度300℃、热失 差等弱点；有机绝热保温材料的易燃性、毒性等特 重温度)500℃，空气中长期使用温度为一240％一 性或多或少地影响造船业的进步与发展。但是，与 260口c．在液氮．甚至液氮中都不会脆裂。用r射线 此同时．现有船舶绝热保温材料的种种缺陷给大家 在109rad高剂量辐照下。其机电性能不变。另外， 研究开发新型高质量船舶绝热保温材料带来了机 优异的介电性能使它长期以来一直被用作电器绝 遇与发展空间。 缘材料。1961年，美国杜邦公司开始实施工业投 事实也正像人们预料的那样，近年来国内外就 产，生产电气绝缘薄膜和绝缘漆，至今已开发了数 研制开发新型船舶绝热保温材料做了大量工作，其 十种产品。 中有通过材料化学结构改性的二次开发的聚酰亚 很显然，今天人们将聚酰贬胺从电气绝缘材料 胺泡沫材料、有用气凝胶物理改性的纳米孔无机绝 经发泡工艺二次开发研制的船舶绝热保温材料是 热保温材料以及采用高分子互穿网络即Ⅱ州方法 基于聚酰亚胺上述的许多特点。发泡后的聚酰亚 通过化学、物理改性的韧性酚醛泡沫船舶绝热保温 胺不仅保持了原聚合物的耐温、阻燃、耐水以及抗 材料。 辐照等性能，而且还具有质量轻、导热系数低、绝热 为此．本文就上述三种船舶绝热保温材料的研 性能好和柔弹性高等特点。但是，最初的聚酰亚胺 究、开发与应用概况在此作简单介绍，供与会的领 如聚均苯四酰亚胺由于结构的关系，刚性很大，分 导与专家参考。 解温度大于熔融温度是不熔性材料。自从上世纪 1．聚酰亚胺泡沫材料 60年代，人们对聚酰亚胺的合成单体及其聚合物结 聚酰亚胺泡沫材料是聚酰亚胺树脂经发泡研 构作了一系列改进，在分子链上引入柔性基团或链 制而成的泡沫材料。聚酰亚胺属于合成高分子材 段。减少了聚酰亚胺主链结构上的苯环与芳杂环的 料中的芳杂环聚合物。除聚酰亚胺外，这类聚合物 比重，从而达到降低材料的刚性和熔融温度．先后 还包括聚苯并醚唑、聚苯并噻唑、聚醚唑吡咯烷酮 研制开发出可熔性的聚联苯醚四酰亚胺、聚双酚A