硬質聚氨酯泡沫材料的常溫蠕變特性

魏 軒，趙 華

（西南交通大學力學與工程學院，成都610031）

0 引 言

隨著金屬、橡膠、復合材料的廣泛應用，這些材料粘彈性力學行為的研究受到了廣泛關注［1-4］，而蠕變能最為直觀地表現了材料的粘彈性能。大多數高聚物材料都具有尺寸穩定性差的缺點，在常溫下就會發生較大的蠕變變形，最終導致材料破壞，這大大降低了材料的穩定性和可靠性，影響其在工業領域的應用。許多學者［5-8］研究了粘彈塑性材料的蠕變行為，結果發現，蠕變對應力、溫度和組織結構等具有很強的依賴性。硬質聚氨酯泡沫材料與橡膠一樣，是一種粘彈性材料，由于其剛度高，密度小，隔熱、吸聲、減振性能好，近年來廣泛應用于航空、國防、汽車等領域，例如制造運送液化石油氣的船艙、導彈頂級上的隔艙壁板以及建筑物的吊頂面板等［9］。但相對于國外規模化的應用而言，國內還處于起步階段。為充分利用聚氨酯泡沫材料的性能優點進行產品結構設計，對其蠕變性能進行研究是十分必要的。

描述粘彈性材料蠕變行為的模型有很多，如Kelvin模型、Poynting-Thomson模型、Findley冪律模型等［10-13］，但絕大多數模型只適用于材料的拉伸蠕變；而且，目前所查資料對于硬質聚氨酯泡沫材料的基本力學性能，特別是壓縮蠕變特性鮮有報道。在眾多模型中，Burgers模型的參數較少，并且能夠較好地反映高分子材料在不同應力下的蠕變過程，因此在實際中得到了一定應用。為了獲得硬質聚氨酯泡沫材料在不同載荷水平……