适配器用硬质聚氨酯泡沫材料的研究

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1、适配器用硬质聚氨酯泡沫材料的研究马天信(西安长峰机电研究所，西安710065)摘要：简要介绍了适配器的性能要求，分析了硬质聚氨酯泡沫的性能指标。通过对聚氨酯发泡原料进行了分类和分析，设计出合理的配方和成型工艺，研究出一种适合适配器的硬质聚氨酯泡沫材料。经试验结果分析，制备的适配器性能稳定可靠。关键词：适配器；聚氨酯泡沫；配方设计；成型工艺StudyonRigidPolyurethaneFoamsofAdaptersMaTianxin(Xi’allChangfengResearchInstituteofMechanismandElectricity,Xi’all710065)Abstract

2、：Thisarticlemtroducestheperformancesofadaptersandanalyzestheindicesofrigidpolyurethanefoams．Accordingtotheclassificationofmwmaterialsoffoams，rationalcompositionsandprocessingtechnologiesarestudied．Akindofrigidpolyurethanefoamsisdesignedforadapters，whichperformancesareprovedstableandreliablebyexper

3、imentalresultsKeywords：adapters；polyurethanefoams：compositions：processingtechnologies1引言适配器是导弹与导弹发射筒(箱)之间的连接和支撑装置。当导弹装入发射简以后，适配器在发射筒贮存、运输过程中，适配器的作用是固定、支承、平衡导弹；当导弹处于发射状态时，适配器对导弹主要起导向作用；当导弹出筒后，适配器能够迅速脱离弹体而不影响导弹的气动性能和正常飞行。因此，不同的弹体、发射装备、部位对适配器的要求各有不同，主要表现在：适配器的形状和尺寸多样化；适配器必须有一定的力学强度：适配器的质量不能过大；适配器的成型工

4、艺性要良好：适配器在成型时容易预先埋置预埋件(调整质一tL,、紧固件、增强件等)。2硬质聚氨酯泡沫材料的性能综合以上性能要求，选用硬质聚氨酯泡沫材料作为适配器的原始材料之一，这主要基于硬质聚氨酯泡沫材料的性能及成型工艺特点：a．硬质聚氨酯泡沫材料成型工艺性良好。它在成型前是以粘性液体的形态存在，当液体按照比例混合均匀以后，在l～2min内从液体流变状态膨胀成固态多孔物体。因此在成型以前，可以很容易地预先在模具内放入预埋件。硬质聚氨酯泡沫材料成型过程见图1。b．硬质聚氨酯泡沫材料的密度可以根据不同用途进行调整，由于配方与工艺各不相同，密度可以从几十到几百不等(kg／m3)，力学强度会随着密度

5、的变化而变化。总之，这种材料重量轻、比强度大。c．隔热性能良好，导热系数小于一般非金属材料，其值为O．018～0．060W(m·K)～。d耐化学性能良好。聚氮酯泡沫材料能耐大多数有机溶剂。e．耐温性能良好。从广义上讲，硬质聚氯酯泡沫材料耐温性的范围较大，它可以用于一100℃的低温场合，也可以用于+120"C以内的高温领域⋯。￡硬质聚氨酯泡沫材料不容易吸水，它几乎是一种闭孔材料，吸水率较低。硬质聚氨酯泡沫材料的这些特点，决定其是制造适配器的最佳材料。作者倚介：马天信(1963一)．研究员，高分子材料工程专业：研究方向：轱接材科、防热隔热烧蚀材料、发泡材辩、防庸材料等的研究与应用．收稿日期}2

6、011-07—1120制造技术研究航天制造技术图1硬质聚氨酯泡沫材料成型过程示意图3适配器用硬质聚氨酯泡沫材料的基本性能要求d．泡沫内部无裂纹和烧芯。适配器用硬质聚氨酯泡沫材料，因为有较高的力学性能要求，泡沫一般属于较高密度范围，基本性能要求如下：a．聚氨酯泡沫密度≤0．159／cm3。b．力学性能：拉伸强度≤1．65MPa：压缩强度≤1．35MPa；冲击强度≤1．25kJ／mz。c．具有良好的尺寸稳定性。4配方的设计4．1硬质聚氨酯泡沫基本原材料硬质聚氨酯泡沫的原料主要由聚醚或聚酯等多元醇、多异氰酸酯、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、阻燃剂、防老剂组成，各组分的作用见表l。表1硬质聚氨酯泡沫

7、基本原材料的成分及作用名称主要作用聚醚或聚酯等多元醇主要反应原料多异氰酸酯主要反应原料水链增长剂，同时是二氧化碳气泡的原料来源交链剂提高泡沫的机械性能催化剂催化反应及凝胶反应泡沫稳定剂使泡沫稳定，控制泡孔的大小及结构外发泡剂汽化后作为气泡来源并可移去反应热防老剂提高热、氧老化等性能阻燃剂使泡沫具有阻燃性4．2材料性能与分析4．R．1聚醚或聚酯多元醇聚醚或聚酯多元醇是聚氨酯泡沫的主要原材料，聚醚和聚酯(多羟基)的性能基本类