硬质聚氨酯泡沫塑料(PU硬泡)的应用
PU硬泡的导热系数低于聚苯乙烯、其他泡沫塑料和天然保温材料,保温效果优异。可现场浇注或喷涂,与保温材料结合,保温效果更加好。因此,在隔热领域,聚氨酯泡沫塑料是[敏感词]材料,具有广泛的应用。
冰箱、冰柜是家庭、饮食业等行业常用的电器。采用聚氨酯硬泡做保温层的冰箱、冰柜,保温层薄。在外部尺寸相等的情况下,有效体积远大于作为绝缘层的其他材料,电器自重减轻。
PU硬泡强度高,浇注在冰箱外壳和内胆之间,形成一个整体,没有“热桥”,保证了冰箱和冷柜整体优异的保温效果。硬质聚氨酯硬质泡沫保温材料通常用于家用热水器、太阳能热水器、啤酒桶的夹层。PU硬质泡沫还用来制造便携式保温箱,用于运输需要低温保存的生物制品、药品、食品等。
随着渔业和肉类加工业的发展,这些食品往往就地加工、速冻、冷藏,以减少腐败变质,提高资源利用率。渔业、肉类等食品加工业等企业的冷藏室、大型冷库常采用聚氨酯硬质泡沫作为保温材料,用硬质泡沫金属夹芯板组装,方便快捷。
许多酿造、化工、储运企业对保温和保冷的要求不同。聚氨酯硬泡是一种很好的保温材料,施工方便,卫生,保温效果好。
储罐和管道是工业生产里常用的设备,大范围的应用于石油、天然气、炼油、化工、轻工等行业。为防止储罐储存或运送过程中热能或冷能的损失,冷/热储罐及管道一定要采取保温措施。
储罐形状为球形和圆柱形,PU硬泡可采用喷涂、浇注、粘贴预制泡沫的方式施工。喷涂法适用于大型储罐。或者,可以先在储罐外面加一个金属片外壳,然后浇注成型。规则的圆柱形储罐能够使用在罐外壁粘贴预制的硬质泡沫块的工艺。
通常,储存低温介质的储罐必须在硬质泡沫塑料上设置防潮层。对于储运液化石油气、液化天然气的低温储罐(温度不高于-30℃),在金属罐内或罐外设置PU硬质泡沫,[敏感词]采用玻璃纤维增强硬质泡沫。
聚氨酯硬泡作为管道保温材料,大范围的应用于原油管道、石化管道等行业的保温,并已成功替代珍珠岩等吸水材料。
城市和工厂集中供热工程的热水管一般都会采用PU硬质泡沫塑料作为保温材料,要求长期耐100℃。其中主管道要求耐130℃甚至更高。为此,已经开发了一些耐高温的聚氨酯硬质泡沫产品。集中热力管网应尽可能埋在地下,并有一定的抗压能力和较长的使用寿命。
建筑是聚氨酯硬泡最重要的应用领域之一。在美国等[敏感词],建筑用聚氨酯硬泡约占硬泡总消费量的一半,是冰箱、冰柜等硬泡消费量的两倍以上。世界上许多[敏感词]对建筑能耗都有明确的规定,促进了硬质泡沫塑料在建筑施工中的应用。美国建筑用聚氨酯硬质泡沫的年消费量约为30万吨,占建筑泡沫市场的65%(其余为聚苯乙烯和酚醛泡沫),占PU硬质泡沫总量的50%左右。
在中国,硬质泡沫塑料已大范围的应用于住宅建筑和办公楼屋顶的保温和防水、墙体的保温以及冷库和粮库的保温材料。屋顶采用喷涂硬泡,有保护层,具有隔热防水的双重效果。
金属硬质聚氨酯夹芯板是以阻燃硬质聚氨酯硬质泡沫(PU和PIR两种不同配方)为芯材,以彩涂钢板为面材,由PU或PIR发泡连续成型。也叫复合板。它集轻质、高强、隔热、防水、装饰于一体,是一种易于生产、施工和安装的新型多功能建筑材料。
目前,国内金属表面硬质聚氨酯夹芯板大范围的应用于工业生产厂房、仓库、体育场馆、住宅、别墅、活动板房、组合式冷库建筑等。,作为屋顶板和墙板。因其具有轻质、隔热、防水、装饰等特点,运输(安装)方便,施工进度快,深受设计者、建设者和开发商的喜爱。
空心砖中填充聚氨酯硬泡可制成硬泡填充空心砖,拥有非常良好的保温隔热效果。也可制成PU硬质泡沫混凝土,密度约200kg/m3,抗住压力的强度0.59~0.78MPa,导热系数约64mw/(m·k),可制成大尺寸建筑构件。
PU硬质泡沫板可制作成各种折叠式活动房屋,可作为野外临时房子使用。比如10mm厚的PU硬泡表面覆盖聚乙烯,能做成折叠式房屋,也可以喷涂PU硬泡做成全PU硬泡球形临时房屋。
混凝土大坝等水利设施冬季施工需要保温措施,可在新混凝土表面喷涂PU硬泡作为保温层。聚氨酯保温板可当作严寒地区渠道衬砌的防冻材料,减少冻胀对渠道刚性衬砌材料的破坏,保证衬砌的稳定性和渠道的安全使用。
除了上述用于冷藏车的隔热材料之外,硬质聚氨酯硬质泡沫还应用于车辆的其它部分,例如汽车、火车和轮船。
目前,聚氨酯硬泡大范围的应用于汽车顶篷和内饰件。以前是用织物或PVC膜和聚氨酯软泡做成的。目前基本采用PU硬质泡沫材料,如浇注硬质泡沫、喷涂硬质泡沫、玻璃纤维增强硬质泡沫以及热成型硬质泡沫片材与装饰织物的热压复合。特别是开孔泡沫制成的热塑性复合硬质泡沫,提高了车辆的装配效率,其强度、尺寸稳定性、隔热性、吸声性均可满足使用要求。
聚氨酯硬质泡沫用于多种汽车部件,如门板、行李箱板、发动机板等。具有弹性的半硬质聚氨酯泡沫用作汽车减震器。列车车厢采用PU硬质泡沫保温,效果显著。
聚氨酯硬泡也用作冷藏车、冷藏集装箱等的保温材料。,能够保证冷冻食品在长途运送过程中温度在要求的范围内。也可作为空调车厢的保温材料。
硬质泡沫塑料也用作液化气船和液化气储罐的低温绝热材料,气化率低,比矿棉好很多。
在多年冻土和季节性冻土地区修建铁路和公路时,一定要采取相应的防冻措施,避免因道路基因冻胀或融沉破坏而造成巨大损失。在我国青康公路和青藏铁路冻土地区,硬质聚氨酯泡沫塑料已被用作路基保温材料。硬质聚氨酯泡沫塑料应用于路基有两种施工方法:铺设粘结片和现场喷涂。
闭孔聚氨酯硬泡可用作救生圈的填充物,具有重量轻、强度高、耐水等优点。填充聚氨酯护舷(球靠泊)是一种轻型浮动护舷系统,使用轻质、坚韧和高弹性泡沫作为缓冲介质。与充气护舷相比,具有更加好的吸能性、轻便性和灵活性,大范围的应用于游艇、小型船舶、海军舰艇等船舶的靠泊作业。
高密度(密度300~700kg/m3)PU硬质泡沫或玻璃纤维增强硬质泡沫是结构泡沫,也称仿木材料。模塑聚氨酯结构硬泡通常为全表皮硬泡,具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点。其强度高于天然木材,密度低于木材。可作为各种[敏感词]型材、板材、体育用品、装饰材料、家具、画框、照明配件的管支架、仿木工艺品等的木材替代品。且产品外观颜色可根据自身的需求进行调整,具有广阔的市场前景。
添加阻燃剂制成的结构硬质泡沫比木材阻燃性高得多。仿木装饰线装饰材料、花盆、工艺品等。用低成本的模具制成的硬质泡沫具有制造简单、成本低、艺术风格独特的优点。窗户、窗扇、窗框、门框和其他部件可以由聚氨酯结构泡沫制成。
运动器材应该是耐用的,可承受极高的机械负荷而不损坏,不受天气影响,并且在严寒和酷暑中不会变脆。全皮硬质聚氨酯硬质泡沫制成的运动器材可完全满足上述要求,如雪橇(芯材)、高尔夫球、球拍、滑雪板、运动鞋底、帆板、冲浪板、保龄球(芯材)、垒球芯材、高尔夫球杆、游泳池器材等。
一些玩具和雕塑也可以用聚氨酯整皮半硬质泡沫和硬质泡沫制作。聚氨酯制作的假山等人造景观,重量轻,强度高,便于携带。各种电影道具也可以用聚氨酯硬质泡沫制作,在电影道具模型外喷涂聚氨酯脲保护层。
PU硬质泡沫材料可以方便地浇注和密封电线等,如用于煤矿井下电缆接线盒的发泡填充料。它具有机械强度高、阻燃、自熄、耐腐蚀、不污染自然环境、固化体无毒的特点。其电气性能指标符合标准要求,适用于地下现场浇注。
液态聚氨酯硬质泡沫作为一种锚固材料,使用时可与两种组分混合发泡膨胀,并能渗透到裂缝中。固化后会将煤岩体粘结成一个整体,进而达到加固的目的。此外,PU硬泡还可作为铀矿山控制氡的密闭材料和矿洞的隔爆材料。
聚氨酯硬质泡沫也可作为无回声暗室吸波材料的基体,常用于国防及相关研究领域。聚氨酯硬质泡沫吸波材料是在聚氨酯硬质泡沫复合材料中添加吸收剂而成型的。基于柔性聚氨酯硬质泡沫的吸波材料通过将块状泡沫切割成预定形状、将其浸泡在吸波剂中并干燥而制成。
早在20世纪60年代,美国Rantic公司就开发了适用于60MHz~40GHz超宽带的EMC系列吸波材料。这种吸波体采用软质聚氨酯硬质泡沫渗碳结构,形状多为楔形,高度在0.6-2.5m之间,适用于建造不同用途的消声暗室。
聚氨酯泡沫吸波材料也可以用在隐身飞机的机身和机翼上;可用于搭建无回波箱,覆盖测试环境中的反射物体,如雷达天线仓、天线支架、转台、测试台等。聚氨酯泡沫基吸波材料也可用于建造微波吸收墙,消除微波污染。
聚氨酯泡沫也用于伪装材料,一种军事设施。它是以喷涂PU硬质泡沫材料为基体,添加不同的添加剂和填料制成的一种反光学侦察、抗热红外侦察和反雷达侦察材料。可以模拟自然表面状态,达到“藏真露假”的伪装目的。
聚氨酯硬泡也被用作航空航天飞机的隔热材料。聚氨酯硬泡在-45~100℃的温度范围内具备优秀能力的耐温、耐寒和隔热能力,很适合用作航空航天工业的隔热材料。
抛光垫是化学机械抛光(CMP)系统的重要组成部分,也是主要耗材。用于抛光各种光学玻璃元件、不锈钢、宝石、半导体单晶片等。聚氨酯抛光垫是一种化学和摩擦学稳定性很高的硬质多孔聚氨酯材料,是一种高性能的抛光材料。在抛光过程中,聚氨酯抛光垫表面的微孔可以软化和粗糙化抛光垫表面,并可以将磨粒保留在抛光液中。
众所周知的聚氨酯抛光垫是美国Rodel公司生产的IC1000圆形抛光垫。其标准厚度为1。27mm(50mils)和2.0m,硬度低至D57,压缩率为2.25%,密度在0.63-0.80g/cm3之间。国内有厂家生产各种规格的圆形和方形聚氨酯抛光片,厚度0.5~5.0mm,邵氏A硬度55~96,都含有磨料,有的产品不含填料。