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    [摘要]  介紹了一種新研制的功能性聚氨酯夾層復(fù)合包裝板材。為找出最佳的工藝條件，對(duì)板型結(jié)構(gòu)和原料配方進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，分析了聚氨酯泡沫塑料和聚氨酯復(fù)合包裝板材的抗彎彈性模量、抗壓強(qiáng)度這兩項(xiàng)主要力學(xué)指標(biāo)。由材性分析得出：可通過采用不同力學(xué)強(qiáng)度的面板材料壓制所需力學(xué)強(qiáng)度的聚氨酯復(fù)合板材，若采用的面板材料力學(xué)強(qiáng)度較差，可適當(dāng)提高泡沫塑料的密度或者添加夾層來提高力學(xué)強(qiáng)度。        關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；聚氨酯；抗彎彈性模量；抗壓強(qiáng)度        這里利用三夾板、廢舊瓦楞紙板、普通廣告彩紙作為面板，聚氨酯發(fā)泡塑料作為芯層，并輔以夾層增強(qiáng)材料，旨在開發(fā)新型功能性聚氨酯夾層復(fù)合包裝板材。聚氨酯泡沫材料重量輕，比強(qiáng)度高，隔熱性能極好，是一種優(yōu)良的包裝材料；廢舊紙板價(jià)格低廉，回收利用價(jià)值較高。希望通過對(duì)板型結(jié)構(gòu)、原料配方、制造工藝等的研究為聚氨酯泡沫塑料用作包裝材料開拓一條新途徑。    1  實(shí)驗(yàn)材料與工藝    1)實(shí)驗(yàn)材料。實(shí)驗(yàn)材料由江蘇化工研究所提供。具體有：    A組分(白料)為組合聚醚、B組分(黑料)為異氰酸酯、發(fā)泡劑為HCFC141b。    2)發(fā)泡過程。在生產(chǎn)過程中，除了聚氨酯組合料原料質(zhì)量本身起主要作用外，2組分混合效果也是影響聚氨酯泡沫質(zhì)量的一個(gè)重要因素。批量生產(chǎn)使用機(jī)器發(fā)泡(高壓發(fā)泡機(jī)或低壓發(fā)泡機(jī))。本實(shí)驗(yàn)采用人工攪拌方式，A、B 2組分按重量比1：1混合，立即充分?jǐn)嚢瑁?5~20s后(該時(shí)間與A或B組分的用量多少有關(guān))，液體呈粘稠狀，顏色由乳白至淡黃色直至深褐色，再過6~8s，發(fā)泡開始。如需密度變小，將發(fā)泡劑加入白料的0．5％~25％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，加入后先攪拌均勻后再加入黑料攪拌反應(yīng)。發(fā)泡劑加量越多，得到的泡沫塑料密度越小。從發(fā)泡開始到發(fā)泡完全這一過程中，會(huì)有壓力產(chǎn)生，并且伴隨著反應(yīng)的進(jìn)行，不斷有熱量放出，泡沫內(nèi)部的溫度最高可達(dá)120℃。粘稠的液體在模具內(nèi)，并在一定壓力下，開始流動(dòng)→發(fā)泡→流動(dòng)→發(fā)泡→停止流動(dòng)這一過程。    2  聚氨酯泡沫塑料的壓縮和彎曲性能2．1  壓縮性能        參照GB8813-88《硬質(zhì)泡沫塑料壓縮試驗(yàn)方法》測定。根據(jù)相對(duì)形變10％以前有屈服點(diǎn)和無屈服點(diǎn)，壓縮性能測試出的壓縮負(fù)荷變形曲線如圖1所示，通常分為2大類型，如曲線2、3、4為相對(duì)形變10％前有屈服點(diǎn)的類型，1、5為無屈服點(diǎn)的類型。其中，曲線1為發(fā)泡劑含量0％；曲線2為發(fā)泡劑含量3％；曲線3為發(fā)泡劑含量8％；曲線4為發(fā)泡劑含量12．5％；曲線5為發(fā)泡劑含量25％。        壓縮性能的正確取值方法為：1)找出相對(duì)形變零點(diǎn)：用直尺將負(fù)荷-變形曲線上斜率最大的直線部分延伸至力零位線，其交點(diǎn)即為“相對(duì)形變零點(diǎn)”。2)在圖上標(biāo)出相對(duì)形變10％的點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的壓縮應(yīng)力Fr10。3)若最大壓縮力F’m、發(fā)生在相對(duì)形變10％之前，則壓縮強(qiáng)度取最大壓縮點(diǎn)的數(shù)值，σm =F’ m／S，S為試樣的上表面積；若10％相對(duì)形變前無屈服點(diǎn)，壓縮強(qiáng)度取相對(duì)形變10％的壓縮應(yīng)力，σ10= Fr10／S。聚氨酯泡沫塑料的壓縮強(qiáng)度測量結(jié)果如圖2所示。可以看出，聚氨酯發(fā)泡塑料的壓縮強(qiáng)度較小，其值隨著密度的變小顯著下降，是軟而韌型塑料，雖然它的強(qiáng)度不高，但在不太大的外力作用下可以產(chǎn)生很大的形變而不發(fā)生被壓潰的現(xiàn)象，去除外力后幾乎能完全恢復(fù)，因而是一種優(yōu)良的緩沖材料。2．2  抗彎彈性模量        表1中數(shù)據(jù)顯示，聚氨酯泡沫塑料的抗彎彈性模量值隨著密度的變大呈增大趨勢，但總體而言該材料的抗彎彈性模量較小，在很小力的作用下會(huì)產(chǎn)生較大的撓度，因而需要與其它材料復(fù)合成一種既具有聚氨酯的阻水、隔熱、質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)，又符合強(qiáng)度要求的新型復(fù)合材料。（待續(xù)）