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第 30 卷第 3 期特种橡胶制品 Vol. 30 No. 3
2009 年 6 月 Special Purpose Rubber Products J une 2009
制品
聚氨酯弹性体在固体浮力材料上的应用
卢伟1 ,周媛2 ,陈先2 ,李晶莹1 ,吴则华2 ,梁忠旭2
(1 青岛科技大学,青岛 266041 ;2 海洋化工研究院,青岛 266071)
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摘要:固体浮力材料是一种低密度、高强度多孔结构材料。将聚氨酯弹性体喷涂在材料表面作为阻水层使
用,能有效降低材料吸水率和体积变形率,对提高固体浮力材料水下使用安全性和可靠性具有重要意义。
关键词:聚氨酯;固体浮力材料;吸水率
中图分类号: TQ334 1 文献标识码:A 文章编号:1005 - 4030 (2009) 03 - 0064 - 03
国内早期浅海用固体浮力材料多为软木、金
1 聚氨酯弹性体的特性
属浮筒和合成橡胶制品等,其形状固定、提供的净
浮力小。20 世纪 80 年代初期,国内才开始对固资料介绍能用作阻水层的材料主要有:1) 旋
体浮力材料进行研究,但制作工艺复杂,成型加工转模塑聚乙烯( Rotationally Moulded Poluethyl
困难,且吸水率高,无法实现大规模生产和应用; ene) ;2) 模塑聚氨酯弹性体( Moulded Polyure
20 世纪 90 年代中期,海洋化工研究院成功研制 t hane Elastomer ) ; 3) 喷涂玻璃纤维增强树脂
了化学发泡固体浮力材料,改善了以前浮力材料(Spray - applied GRP) ;4) 厚浆型涂料;5) 聚乙烯
存在的缺点;目前已成功研制了可加工固体浮力记忆泡沫( Polyet hylene Memory Foam) ;6) 喷涂
材料,可在全深海领域使用。该浮力材料具有质聚氨酯弹性体( Spray - applied Polyuret hane E
量轻、耐静水压高、耐水、耐腐蚀、抗冲击等优良性 lastomer) 等。几种阻水层材料成型工艺及特点
能,广泛应用于水面至水下各种海洋水下设施,如见表 1 。
各种下潜器、无(载) 人下潜器、信号浮标、救生系环氧树脂玻璃钢也能用在固体浮力材料表面
统、潜标等领域。作为阻水层,但长期使用脆性变大、韧性变差、易
由于固体浮力材料是一种低密度、高强度多开裂、易老化等。
孔结构材料,使用环境是长期浸泡在水中,因此要目前,国内固体浮力材料阻水层大都采用聚
求吸水率低,以保证其在水中的密度不变,否则将氨酯弹性体,这是因为:1) 聚氨酯弹性体是由许多
失去浮力,大大降低使用可靠性和使用寿命,因此柔性链段和刚性链段组成的极性高分子材料,随
比较简便可行的方法是在其表面喷涂一层阻水保着刚性链段比例的提高和极性基团密度的增加,
护层,可以起到在高耐压下的阻水作用,降低材料弹性体原强度和硬度会相应提高,性能可调节范
吸水率;同时对在恶劣海水条件下使用的材料起围大。2) 耐磨性能优越,特别是在水、油等润湿介
到保护作用。聚氨酯弹性体因具有承载能力大, 质工作条件下,其耐磨性往往是普通橡胶材料的
机械性能优异、抗撕裂强度高、耐