高强度聚氨酯硬质泡沫制备技术的发展现状与展望.pdfVIP

学兔兔 第43卷 第6期 化 工 技 术 与 开 发 Vo1．43 No．6 2014年6月 TechnologyDevelopment of Chemical Industry Jun．2014 高强度聚氨酯硬质泡沫制备技术的发展现状与展望 周成飞 (北京市射线应用研究中心，北京市科学技术研究院辐射新材料重点实验室，北京 100015) 摘 要：讨论了影响聚氨酯硬质泡沫塑料强度的重要因素，并介绍了聚氨酯硬质泡沫塑料的增强技术，重点综 述了混杂增强和纳米增强的研究进展。 关键词：聚氨酯；硬泡；高强度；混杂增强；纳米增强 中图分类号：TQ328．3 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2014)06-0045-06 以承载结构聚氨酯硬泡为代表的高强度聚氨酯 式(1)来表示： 硬泡塑料是当今聚氨酯泡沫研究的重要方向之一。 E=A·P (2) 这种聚氨酯硬泡由于具有优异的力学性能(尤其是 式中：A是一个常数，和温度、聚氨酯基体的力学 压缩强度、拉伸强度和冲击强度以及弹性模量和尺 性能有关， 与胞体材料的力学性能有关， 寸稳定性)，常被用于管材、桥梁型材以及军工宇航 其值介于1和2之间。 器件等需要承受高负荷的部件方面n。】，本文主要就 并且，有关聚氨酯硬泡塑料的密度与弹性模量 高强度聚氨酯硬质泡沫的发展现状作一介绍。 E、强度 (或极限应力)关系还可以用式(3)来描述： X泡=AEs(P泡／p (3) l 影响聚氨酯硬泡塑料强度的重要因素 式中：X泡为泡沫塑料的弹性模量或强度，A为系 事实上，聚氨酯硬泡的性能与很多因素有关，并 数，E为密实态聚氨酯塑料的弹性模量，P泡 可将其性能与各种因素的关系表示为： 为泡沫塑料的密度，p 为密实态聚氨酯塑料 y=y ，CC,CS，PM,GE,etc．) (1) 的密度。 式中：y为聚氨酯硬泡性能，P为密度，CC为化学 最近，Fabrice Saint—Michel等[41还用2种理论 组成，CS为胞体结构，尸 为聚合物形态结 模型研讨了密度对聚氨酯硬泡力学性能的影响，他 构，GE为闭合气体种类。 们的结论是：与一般的泡沫模型相比，采用复合材料 在上述诸多因素中，密度作为聚氨酯硬泡的重 的模型更合适。 要性能指标，对其力学性能的影响最大。 还有研究发现，聚氨酯硬泡的抗水性与密度成 1．1泡沫密度 正比，由于密度大的硬泡胞体窗口较小，这就决定 表1列出了不同密度聚氨酯硬泡的力学性能。 了高密度硬泡有极高的抗水性，因此高密度聚氨酯 由表1可见，随着密度提高，弹性模量、拉伸强度、冲 硬泡现在已经开始应用于水底管材[5]。美国Simula 击值、压缩强度都提高。 公司研制了一种用于防弹安全玻璃的透明聚氨酯硬 表1 密度对聚氨酯硬泡力学性能的影响 泡，它由氢化MDI的预聚体与无色芳香族胺扩链剂