玻纤增强硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展

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1、622003年．第31巷．第7期玻纤增强硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展朱海静杨伟李忠明杨鸣波王建华罗陈雷芦艾田春蓉(四川大学高分子材料科学与工程学院，成都610065)(中国工程物理研究院化工材料研究所，绵阳610003)摘要主要介绍近年来玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料的成型方法、力学性能及形态结构等方面的研究进展，探讨了玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料的增强机理，详细讨论了玻璃纤维的长度、含量对增强硬质聚氨酯泡沫塑料力学性能的影响。关键词聚氨酯泡沫塑料玻璃纤维增强聚氨酯泡沫塑料是一种应用广泛的工程材料，是使用特和管路堵塞现象。目前流行的方法是将GF直接加入混合殊的

2、发泡工艺制作而成的，具有相对密度低，比模量、比强度头而不经过管路，如意大利CANNON公司最新的Intwet型高，以及较好的绝热、隔音、耐化学腐蚀性，受到工程界的普BRIM设备，德国的Krauss．Mafei和I-[evaleke公司也有对应遍重视。作为一种理想的轻质结构材料，它广泛用于航空结的型号，但在如此短的混合时间内能否达到良好的分散效果构件、航海结构件及体育运动器材等方面；作为一种很好的令人怀疑。能量吸收材料，它经常用作各种防撞缓冲包装或衬垫材料；结构性反应注射成型(SalM)是2o世纪80年代中期在此外，较高密度的聚氨酯泡沫塑料还可以作为工程结构材料

3、RIM技术基础上完善和发展起来的，它是将长GF制成毡、使用。网或其它形状，在反应注射前预先放置在金属模具中，然后不过聚氨酯泡沫塑料强度较低，在许多特殊的工作条件再进行反应注射成型的一门新兴的聚合物加工技术。与下达不到使用要求，所以很多研究工作者都开展了对聚氨酯BRIM相比，SRIM的GF含量可高达60％J，大大高于一般泡沫塑料增强的研究。增强聚氨酯泡沫塑料是一种新型的的BRIM所能达到的最大含量(25％)。在RIM体系中，由复合材料，自2O世纪7O年代末注模成型技术出现后，这种于受到流动方向的影响，很难控制GF的定向。但在SRIM材料得到了迅速发展。体系中，G

4、F的方向不受树脂在充模时流动的影响。1玻纤增强聚氨醋泡沫塑料的成型方法2GF增强对聚氨醋泡沫塑料力学性能的影响随着机械设备的发展和改进，玻纤(GF)增强聚氨酯泡2．1纤维增强机理沫塑料成型方法呈现多样化的趋势，典型的有浇注成型、注Methven等H对GF增强泡沫塑料拉伸性能的研究表射成型等。明，当GF长度小于临界纤维长度时，在拉伸载荷作用下。泡浇注成型是用搅拌器将GF分散到组合聚醚中，分散均沫内的裂纹扩展，裂纹遇到GF时终止、转向，最终GF被拔匀后加入一定配比的异氰酸酯，快速搅拌，迅速进行浇注，固出、树脂被拉断破坏。对这种失效方式的解释为：由于GF化。这种成型

5、方式成本较低，模具装置简单，但循环周期较和树脂的模量不同，因此GF和树脂之间存在剪切应力，当长，不方便连续化作业，而且制品的性能不易得到保证，主要剪切力超过泡沫基体的极限剪切强度时，GF周围的树脂首是由于空气排除性差和模具的不密封性，造成制品中存在空先被破坏，GF被拔出。当GF长度大于临界纤维长度时，GF气气泡，在制品的后处理过程中可能发生泡沫不稳定现象。被拉断破裂，裂纹没有任何的转向，GF也没有被拔出。对这聚醚和异氰酸酯在搅拌时，要进行真空脱气，以减少制品中种失效方式的解释为：在拉伸应力作用下，从树脂传递到GF空气空隙。但抽真空降低了生产效率，限制了其工业化

6、生的应力如果超过GF的极限拉伸强度，GF发生断裂。产。李国忠就GF对硬质聚氨醋泡沫塑料增强机理进行增强反应注射成型(BRIM)是将纤维和聚醚搅拌混合，了探讨，分析了泡沫塑料的压缩破坏机理。结果表明，经GF分别通过不同的管道将异氰酸酯和聚醚的混合物按一定比增强的泡沫塑料的模量与屈服应力均高于未增强的。其原例输送到模具中成型。在1976年，lshamL2提出了使用传统因在于纤维增强泡沫塑料体系中，纤维贯穿若干个泡孔，使的反应注射成型(rUM)设备，进行粉末GF增强RIM加工的得纤维周向一定范围内的泡孔以纤维为核心，联成了一个较可能性。这种方法反应速度快(一般凝胶时

7、间2．5—4s)，生大的柱体，承受载荷时纤维的存在减少了树脂细杆及薄膜的产周期短(3mill左右)，生产效率高，且制品致密，性能优弯曲扭转变形，相应提高了其破坏应力及模量。对GF增强越，质量易得到保证，故这种成型方式发展很快，并在工业上硬质聚氨酯泡沫塑料的微观结构形态研究指出，硬质聚氨酯得到广泛应用。但它也存在空气气泡的问题，而且GF的含量越高，泡沫不稳定的情况越严重。另外由于GF的引入，·国家自然科学基金资助项目(10276024)对机械设备磨损严重，而且在物料输送过程中容易发生沉淀收稿日期：2003．03-20朱海静，等：玻纤增强硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展

8、63泡沫塑料泡体是框架结构形式，每一个