-
Эл. почта
Hifull@hifull.com
АО хубэй хуэйфу наноматериалы nanovapor nanomaterials Применение в пенополиуретановых материалах
2025-08-15
Полиуретан является новым органическим полимерным материалом, и его превосходные свойства широко используются в различных областях экономики, включая интеллектуальное производство, аэрокосмическую промышленность, автомобильную электронику, строительные материалы, логистику и транспорт и т. Д.
Материал пенополиуретана (PU) состоит из двух компонентов, группа А - полиол, а компонент В - изоцианат. При добавлении соответствующих добавок в продукте реакции образуется большое количество пены, что позволяет получить изделия из пенополиуретана. Материал пенополиуретана является одним из продуктов с самой большой долей пеноматериалов в Китае.
В процессе производства пенополиуретановые материалы делятся на пенопластовые системы и системы CASE, а пенопластовая система делится на два типа: мягкая пена и жесткая пена. Мягкая пена представляет собой структуру с открытыми порами, основной функцией которой является амортизация, и часто используется в диванной мебели, подушках, подушках, игрушках, одежде и звукоизоляционной подкладке. Полиуретановая жесткая пена - это новый синтетический материал с теплоизоляционными и водонепроницаемыми функциями, его теплопроводность низкая, всего 0,022 ~ 0,033 Вт/(м·κ), в основном используется в изоляции наружных стен зданий, интеграции водонепроницаемости и теплоизоляции крыши, изоляции холодильных складов, изоляционных материалах трубопроводов, строительных плитах, грузовиках-рефрижераторах и изоляционных материалах холодильных камер и т. Д. Система CASE в основном используется в покрытиях, эластомерах, клеях, герметиках и т. Д.
По сравнению с традиционными материалами, такими как металлические материалы, пластмассы и резина, полиуретановые материалы имеют такие преимущества, как легкий вес, коррозионная стойкость, низкая стоимость обработки, устойчивость к потерям, низкий уровень шума, износостойкость, отсутствие хрупкости, эластичная память, легкость резки, разрыв, высокая несущая способность, озоностойкость, прозрачность или полупрозрачность, износостойкость, заливка или заливка и т. Д.
Пирогенный диоксид кремния имеет множество применений в полиуретановых пенопластах, в основном для улучшения физических свойств, оптимизации структуры пены, повышения термостойкости, усиления огнестойкости, улучшения технологичности и экологичности. Может использоваться в качестве загустителя, нуклеатора, упрочняющего агента, антипирена и теплоизоляционного материала.
В плане улучшения обработки, поверхность пирогенного диоксида кремния содержит большое количество гидроксильных групп кремния, которые могут образовывать водородные связи и соединяться между собой, образуя уникальную трехмерную сетчатую структуру. Гидроксильные группы кремния также могут образовывать водородные связи с матрицей (например, полярными жидкостями или полимерными материалами). Таким образом, в системе образуется «взаимопроникающая сеть» между диоксидом кремния и матрицей, что обеспечивает хорошую загущающую и кинетическую стабильность, улучшая технологические свойства пенополиуретана и облегчая его переработку и формовку. Это способствует повышению производительности и снижению себестоимости производства.
В отношении структуры пены, после добавления пирогенного диоксида кремния, морфология пузырьков в полиуретановой пене значительно изменилась, диаметр пузырьков уменьшился, количество пузырьков увеличилось, что способствовало протеканию гетерогенного зарождения, улучшилось качество структуры пузырьков, увеличилась открытость и средний диаметр.
В качестве упрочняющего компонента при получении полимера добавляют пирогенный диоксид кремния, который благодаря полимеризации на поверхности частиц способствует диспергированию наночастиц, индуцированной кристаллизации диспергированных частиц и образованию химических связей с макромолекулами полиуретана, что значительно повышает механические свойства композита.
В отношении огнестойкости пирогенный диоксид кремния имеет температуру плавления 1650 (±75) °C и является отличным огнестойким материалом. Благодаря силиконовым гидроксильным группам на поверхности пирогенного диоксида кремния, он может вступать в реакцию с органическими веществами, содержащими фосфор, азот и другие элементы и группы, обладающие огнестойкими свойствами, с образованием новых безгалогенных, нетоксичных и малодымных огнестойких веществ. Фосфорные соединения могут поглощать горючие газы, выделяющиеся при горении пенопласта, и превращать их в трудновоспламеняющиеся углеродистые соединения.
В области теплоизоляции принцип теплоизоляции пирогенного диоксида кремния включает в себя два основных аспекта: пористую структуру и наноразмерный эффект. Во-первых, пористая структура газообразного диоксида кремния создает дополнительные «теплоизоляционные барьеры», сокращая пути теплопередачи и тем самым снижая скорость теплопередачи. Во-вторых, наноразмерный эффект увеличивает площадь поверхности контакта частиц пирогенного диоксида кремния с теплоносителем (например, воздухом), что увеличивает тепловое сопротивление на границе раздела фаз и уменьшает теплопередачу.
Пирогенный диоксид кремния в полиуретановых пенопластах имеет многосторонние преимущества и потенциал. Благодаря разумному контролю добавления пирогенного диоксида кремния и технологических условий можно получить полиуретановые пенопласты с превосходными характеристиками, отвечающие требованиям различных областей применения. С развитием науки и техники и повышением требований к свойствам материалов перспективы применения пирогенного диоксида кремния в пенополиуретановых материалах будут еще более широкими.
