Так называемый гибкий пенополиуретан (FPF) производится в результате реакции полиолов и изоцианатов , процесс, впервые разработанный в 1937 году. [1] FPF обеспечивает некоторую компрессию и упругость, что обеспечивает амортизирующий эффект. Благодаря этому свойству его часто используют в мебели, постельных принадлежностях , автомобильных сиденьях, спортивном оборудовании, упаковке, обуви и коврах. [1]
Жесткие полиуретановые пены
Жесткий пенополиуретан обладает многими желательными свойствами, что позволило расширить его использование в различных областях применения, некоторые из которых весьма требовательны. [2] [3] Эти свойства включают низкую теплопроводность, что делает его полезным в качестве изолятора. Он также имеет низкую плотность по сравнению с металлами и другими материалами, а также хорошую размерную стабильность. [4] Металл будет расширяться при нагревании, тогда как жесткий пенополиуретан не будет. Они имеют превосходное соотношение прочности и веса. [5] Как и во многих областях применения, существует тенденция производить жесткий пенополиуретан из возобновляемого сырья вместо обычных полиолов. [6] [7] [8]
Они используются в транспортных средствах, самолетах и зданиях в качестве структурных материалов. [9] Они также используются в качестве огнезащитных материалов. [10]
Космические челноки
Полиуретановая пена широко использовалась для изоляции топливных баков на космических челноках . Однако она требует идеального нанесения, так как любой воздушный карман, грязь или небольшое незакрытое пятно могут сбить ее из-за экстремальных условий взлета . [11] К этим условиям относятся сильные вибрации, трение воздуха и резкие перепады температуры и давления. Для идеального нанесения пены было два препятствия: ограничения, связанные с ношением защитных костюмов и масок рабочими, и невозможность проверки на наличие трещин перед запуском, такая проверка проводится только невооруженным глазом. [11] Потеря пены стала причиной катастрофы космического челнока Columbia . Согласно отчету об аварии Columbia , сотрудники NASA обнаружили потерю пены в более чем 80% из 79 миссий , для которых у них есть фотографии. [11]
К 2009 году исследователи создали превосходную полиимидную пену для изоляции многоразовых криогенных топливных баков космических челноков. [12]
Ссылки
^ ab "Что такое гибкий пенополиуретан?". Ассоциация пенополиуретанов . Получено 1 февраля 2023 г.
^ Макинтайр, А.; Андертон, GE (1979-02-01). «Свойства разрушения жесткого пенополиуретана в диапазоне плотностей». Полимер . 20 (2): 247–253. doi :10.1016/0032-3861(79)90229-5. ISSN 0032-3861.
^ Чен, В.; Лу, Ф.; Уинфри, Н. (2002-03-01). "Поведение жесткого пенополиуретана при высокой скорости сжатия с различной плотностью". Experimental Mechanics . 42 (1): 65–73. doi :10.1007/BF02411053. ISSN 1741-2765.
^ Tu, Z. H; Shim, VP W; Lim, C. T (2001-12-01). «Пластические режимы деформации в жестком пенополиуретане при статической нагрузке». International Journal of Solids and Structures . 38 (50): 9267–9279. doi :10.1016/S0020-7683(01)00213-X. ISSN 0020-7683.
^ Тирумал, М.; Хастгир, Дипак; Сингха, Нихил К.; Манджунат, Б.С.; Наик, Я.П. (2008-05-05). «Влияние плотности пены на свойства жесткого полиуретанового пеноматериала, вспененного водой». Журнал прикладной полимерной науки . 108 (3): 1810–1817. doi :10.1002/app.27712.
^ Чиан, К. С.; Ган, Л. Х. (1998-04-18). «Разработка жесткой полиуретановой пены из пальмового масла». Журнал прикладной полимерной науки . 68 (3): 509–515. doi :10.1002/(SICI)1097-4628(19980418)68:3<509::AID-APP17>3.0.CO;2-P. ISSN 0021-8995.
^ Ху, Янь Хун; Гао, Юнь; Ван, Де Нин; Ху, Чунь Пу; Цзу, Стелла; Вановерлуп, Ливе; Рэндалл, Дэвид (2002-04-18). «Жесткая полиуретановая пена, полученная из полиола на основе рапсового масла». Журнал прикладной полимерной науки . 84 (3): 591–597. doi :10.1002/app.10311. ISSN 0021-8995.
^ Го, Эндрю; Джавни, Иван; Петрович, Зоран (2000-07-11). «Жесткие полиуретановые пены на основе соевого масла». Журнал прикладной полимерной науки . 77 (2): 467–473. doi :10.1002/(SICI)1097-4628(20000711)77:2<467::AID-APP25>3.0.CO;2-F. ISSN 0021-8995.
^ Менгес, Г.; Книпшильд, Ф. (август 1975 г.). «Оценка механических свойств жестких полиуретановых пен». Polymer Engineering and Science . 15 (8): 623–627. doi :10.1002/pen.760150810. ISSN 0032-3888.
^ Чжу, Мэнхэ; Ма, Жевен; Лю, Лей; Чжан, Цзяньчжун; Хо, Сики; Сонг, Пинган (10 июня 2022 г.). «Последние достижения в области огнезащитного жесткого пенополиуретана». Журнал материаловедения и технологий . 112 : 315–328. дои : 10.1016/j.jmst.2021.09.062. ISSN 1005-0302.
^ abc Мишель Цай (13 августа 2007 г.). «Get Your Foam On». Slate . Получено 1 февраля 2023 г. .
^ «Изоляционные пены экономят деньги, повышают безопасность». NASA . 2009. Получено 1 февраля 2023 г.
