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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]。
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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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。
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
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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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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。
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
[1] 魏凤春,张晓,张秀丽,等.易碎复合材料结构研究进展[J].材料导报,2008,5(22)X:397-399.
[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.。
