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聚氨酯行业的航天地面设备内部结构探究
2008/2/18/09:52  来源:PUWORLD

  2.2 聚氨酯弹性地板的性能
  
  用于方舱的浇注成型聚氨酯弹性地面的耐磨性较好,经过测定,它的磨耗量≤1.0cm3/1.61km。另外,这种聚氨酯弹性体材料的弹性、韧性均很好,邵A硬度可以在50~100范围内调整,其拉伸强度≥1.2MPa,伸长率≥100%;压缩复原率≥95%。在-55~100℃温度范围内,聚氨酯弹性材料的各项性能比较稳定,因此可以长期在此温度范围使用。它耐一般的化学溶剂,耐油性较好。
  
  方舱中一般配有高性能的电子设备,因此对材料的防静电和阻燃要求比较高。聚氨酯材料是高分子材料,其阻燃性和防静电性很差,因此在成型前,必须在聚氨酯原液中添加阻燃剂和防静电剂。经过配方调试,从实验的结果看,这些添加剂和基料的互溶性好,而且成型后几乎不迁移、不渗出,这为材料的长期阻燃和防静电奠定了基础。阻燃性:表观上材料离火自熄,经测试氧指数(OI)≥26。防静电性能:表面电阻102~108Ω,耐电压500V。

  3 聚氨酯粘接和密封材料
  
  对于地面设备而言,其在制造过程中,很多部件的连接不是依靠铆接和焊接,而是用胶粘剂粘接而成,这有几个优点:(1)局部应力不集中,材料不变形、不锈蚀;(2)工艺易实现,技术上容易突破;(3)成本低,重量轻。地面设备的密封部位很多,需要水密封、气密封、光密封、尘密封等,特殊的地面设备还需“三防”(核、生、化)密封

  缺点不足

  为防止将来不幸事故再次发生,美国宇航局(NASA)计划利用铜板来取代泡沫聚氨酯绝缘板来保护航天飞机燃料箱。 
NASA曾为聚氨酯泡沫块损坏“哥伦比亚”号航天飞机左机翼而担心,“哥伦比亚”号在2003年2月1日返回时解体使7名宇航员全部遇难。在起飞时脱落的一块聚氨酯泡沫在“哥伦比亚”号机翼上打出一个孔洞,从而使航天飞机在返回时无法承受高压而解体。 

  泡沫聚氨酯绝缘板从航天飞机计划一开始就被用作燃料箱的绝缘材料,是基于在发射升空时其外表不会出现结冰,原因是燃料箱充满非常冷的液态氢燃料。现在泡沫聚氨酯绝缘板应该用安放在铜板上的4个加温元件来代替,但是NASA飞行控制中心专家证实,引起灾难的不是聚氨酯本身,而是它的涂敷过程使泡沫聚氨酯板出现了缺陷。 

  装备有新型电子加温元件的第一个燃料箱将被运送到佛罗里达卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心,预计在今年10月前,NASA负责人会拟定2005年3月恢复航天飞机飞行。

  酯氨酯弹性体的不足之处  

  但聚氨酯弹性体并非十全十美,它的主要缺点是:  

  1.内生热大,耐高温性能一般。正常使用温度范围是-40~120℃使用。若需在高频振荡条件或高温条件下长期作用,则必须在结构设计或配方上采取相应改性措施。  

  2.不耐强极性溶剂和强酸碱介质。在一定温度下,醇、酸、酮会使聚氨酯弹性体溶胀和降解,氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶剂在常温下就会使聚氨酯弹性体溶胀。

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