德國弗勞恩霍夫應(yīng)用聚合物研究所(IAP)的研究人員開發(fā)出一種薄片,加熱后會變成聚氨酯泡沫,完全沒有健康風(fēng)險。這種薄片可以實(shí)現(xiàn)無異氰酸酯發(fā)泡,從而提高工作場所的安全性。此外,它還為儲存和運(yùn)輸提供了物流優(yōu)勢。該材料可以定制用于從汽車、建筑行業(yè)、包裝等各種應(yīng)用。
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德國弗勞恩霍夫應(yīng)用聚合物研究所(IAP)合成和聚合物技術(shù)研究部門負(fù)責(zé)人Thorsten Pretsch博士解釋道:“聚氨酯泡沫生產(chǎn)中經(jīng)常討論的一個方面是異氰酸酯的健康風(fēng)險,異氰酸酯是形成聚氨酯的化學(xué)反應(yīng)中的主要成分之一。”
Thorsten Pretsch博士強(qiáng)調(diào):“我們的薄片能夠?qū)崿F(xiàn)無異氰酸酯發(fā)泡。它最大限度地降低了工作場所的健康風(fēng)險,提高了職業(yè)安全,特別是對于建筑行業(yè)等現(xiàn)場應(yīng)用而言?!?/p>
處理異氰酸酯時,需要遵守嚴(yán)格的規(guī)定和采取保護(hù)措施。它們有毒,對呼吸道和皮膚有致敏作用;一些異氰酸酯被懷疑有致癌風(fēng)險。新開發(fā)的薄片只需加熱即可轉(zhuǎn)變?yōu)榫郯滨ヅ菽?,而無需發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。研究團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新方法還代表了泡沫生產(chǎn)本身的新技術(shù):熱發(fā)泡。該產(chǎn)品名為FOIM——“薄片”(Foil)和“泡沫”(Foam)兩個詞的組合。
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靈活性:具有形狀記憶的聚氨酯泡沫
這種新材料是一種形狀記憶聚合物。它在變形后能夠恢復(fù)到原來的形狀。熱量等外部刺激會觸發(fā)形狀記憶效應(yīng)。對于這種薄片,研究人員合成了聚氨酯泡沫,然后對其進(jìn)行壓縮。
在60℃的溫度下,薄片從2.5毫米厚膨脹到40毫米厚的泡沫,膨脹了16倍。其結(jié)果是軟彈性聚氨酯泡沫,密度為80kg/cm3。根據(jù)DIN EN ISO 33861標(biāo)準(zhǔn),這是一種低密度泡沫,適合用作包裝材料等。
節(jié)省空間:由形狀記憶泡沫制成的半成品
工業(yè)生產(chǎn)通常使用聚氨酯泡沫作為切割形式的標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制中間產(chǎn)品。這些所謂的半成品在制造過程中被進(jìn)一步加工或直接集成到最終產(chǎn)品中。它們可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),同時保持穩(wěn)定的質(zhì)量。它們的缺點(diǎn)是:聚氨酯泡沫占用了大量的體積。
Thorsten Pretsch博士稱:“我們的薄片在運(yùn)輸和儲存過程中節(jié)省了空間,只有加熱到60℃時,薄片才會發(fā)泡。這有利于希望降低物流成本的行業(yè)以及那些需要降低運(yùn)輸量的行業(yè),例如航空航天業(yè)。”
多功能性:薄片可以用于各種應(yīng)用
低密度聚氨酯泡沫適用于許多應(yīng)用領(lǐng)域和行業(yè):家具制造商將其用于室內(nèi)裝飾,在包裝行業(yè),它們在運(yùn)輸過程中保護(hù)易碎物品,在建筑行業(yè),聚氨酯泡沫用于回填接縫…
使用新薄片填充空腔結(jié)構(gòu)的應(yīng)用測試取得了成功。即使在復(fù)雜的幾何形狀中,材料在加熱時也幾乎完全發(fā)泡。薄片也適用于粘合和連接技術(shù)。
研究人員證明,通過在兩個物體之間制造一個空腔,可以將它們固定到位。這種創(chuàng)新材料的性能是可調(diào)整的:研究科學(xué)家可以在發(fā)泡前單獨(dú)調(diào)整薄片的柔韌性和透明度。這同樣適用于泡沫的密度、導(dǎo)熱性、彈性和壓縮性能。
Thorsten Pretsch博士總結(jié)道:“我們根據(jù)不同應(yīng)用的技術(shù)要求調(diào)整材料的性能。從汽車內(nèi)飾到醫(yī)療和易碎物品的保護(hù)?!?/p>