聚氨酯硬泡在專用汽車行業的應用探析

摘 要：專用汽車指的是裝有專業的設備，具備專用的功能，用于承擔專項運輸或者專項作業的汽車。根據專項運輸或者專項作業的內容不同可以將專用汽車分成廂式汽車、罐式汽車、自卸汽車、起重舉升汽車、倉柵式汽車和特種結構汽車。因為為了提高專用汽車的實用性，一直在促進專用汽車行業的發展。聚氨酯硬泡材料因為重量輕、強度高和保溫性好的特點作為新的材料被廣泛的應用在汽車行業中。本文對聚氨酯硬泡相關內容的詳細解讀，并且對聚氨酯硬泡在專用汽車行業的應用進行了討論。

關鍵詞：聚氨酯硬泡、汽車行業、應用

聚氨酯材料因為成本低、性能好、質量輕、加工工藝簡單等特點，在汽車行業發展中逐漸代替金屬材料，使得汽車逐漸向輕量化、舒適化、環保化方向發展。聚氨酯硬泡是聚氨酯材料的一種，聚氨酯硬泡因為其在物理力學性能、電學性能、聲學性能及耐化學腐蝕性能等方面的優勢，同時聚氨酯硬泡與其他材料還有很好的粘連性，使得聚氨酯硬泡在多個行業被廣泛的應用。聚氨酯硬泡在專用汽車行業應用的地方主要是汽車頂棚復合成型時使用，這樣可以將聚氨酯硬泡重量輕、強度高和保溫性好的特性充分發揮。

一、聚氨酯硬泡簡介

1.1聚氨酯硬泡的成分

聚氨酯的全稱是聚氨基甲酸酯，是由多元醇和多異氰酸酯通過化學反應制得的在化合物主鏈上帶有重復—NHCOO—基團的聚合物。聚氨酯泡沫材料主要是由聚醚多元醇、聚酯多元醇和多異氰酸酯或改性異氰酸酯預聚物為原料，融入一定比例的發泡劑、復合催化劑、泡沫穩定劑，最后在特定的環境下發泡產生的泡沫材料。

1.2聚氨酯硬泡的發展

聚氨酯硬泡作為新興材料在汽車行業應用最開始是從專用汽車中的冷藏保溫汽車開始，聚氨酯硬泡的耐溫范圍較廣，是絕熱材料的最優選擇，同時聚氨酯硬泡的施工工藝是最簡單和最方便，聚氨酯硬泡在冷藏保溫汽車的應用得到了廣泛的推廣。在聚氨酯硬泡材料的不斷發展中也在其他類型的專用汽車中應用。

1.3聚氨酯硬泡的特點

①聚氨酯硬泡耐溫范圍廣。因為聚氨酯硬泡具備耐溫范圍廣的特點，聚氨酯硬泡可以在-100℃的場景下有效保持超低溫;在-100℃～0℃的場景下有效保持低溫;在0℃～130℃場景下有效保溫。現在工藝對于溫度的要求一般是在-45℃～100℃之間，所以聚氨酯硬泡非常適合做專業汽車的絕熱材料。聚氨酯硬泡施工也是所有絕熱材料中最簡單和方便的。

②聚氨酯硬泡儲存方便

聚氨酯硬泡在成型之前是以液體的形式存在，這樣的儲存條件不僅便于運輸，聚氨酯硬泡的儲存也不需要太大的空間位置。當需要使用聚氨酯硬泡的時候，將組成聚氨酯硬泡的雙組分液體按照一定的比例混合后，會在但時間內成型。在聚氨酯硬泡的原液中還可以加入阻燃劑，這樣會讓成型后的聚氨酯硬泡具備一定的阻燃性。

③聚氨酯硬泡保溫效果佳

設計冷藏車或者保溫車隔熱層的厚度是要結合專用汽車的使用要求和隔熱材料。因為聚氨酯硬泡保溫效果俱佳，冷藏車隔熱層的厚度設計在50-120mm之間可以滿足使用要求;保溫車隔熱層的厚度設計在30-100mm之間可以滿足使用要求。如果選擇傳統的隔熱材料，那么在冷藏車或者保溫車隔熱層在設計的時候跟聚氨酯硬泡相比厚度要增加20%。聚氨酯硬泡在冷藏車或者保溫車隔熱層應用上可以減少成本的投入，也可以增加保溫效果。

二、聚氨酯硬泡在專用汽車的應用

2.1聚氨酯硬泡應用在專用汽車的工藝

①現場噴涂發泡。噴涂發泡就是車廂隔熱層采用現場噴涂發泡形成聚氨酯硬泡隔熱層的工藝。工藝特點：因為是針對整個車廂進行現場噴涂發泡，所以隔熱材料可以充滿整個車廂空間，空間的隔熱效果俱佳;聚氨酯硬泡保溫效果佳，導熱系數比傳統材料低，這樣在噴涂發泡的時候可以減少車廂的內壁厚度。工藝不足：現場噴涂發泡的隔熱層厚度不容易控制，噴涂發泡后需要對隔熱層進行加工來保持隔熱層的平整;對空氣環境污染大;人力物力投入大。

②現場發泡。現場發泡指的是將在現場調制發泡混合溶液，然后灌注到內外蒙皮之間進行發泡。工藝特點：實現聚氨酯硬泡的無縫粘結，并且適用于低溫環境下操作。工藝不足：發泡過程時間短，混合溶液還來不及充滿內外蒙皮之間的各角落就已經固化;發泡混合溶液容易攪拌不充分，化學反應不充分;發泡時間快，會造成整體面板密度的不均衡，會形成一層硬皮。

③粘接成型。在固定的模具中進行板材的制造，在經過加工切除硬皮部分，然后在進行涂膠粘接。工藝特點：可以去除發泡成型造成的硬皮;不會產生二次發泡，泡沫的強度高，最終的成品質量高。工藝不足：加工工序繁瑣，對于原始料需要精加工;對機械設備的機械化要求高;膠粘劑需要具備較好額耐溫性和韌性。

④廂式整體制造。廂式整體制造是將組合聚醚與異氰酸酯進行充分的混合，然后將混合溶液導入廂式模具中，在模具上放置頂板。混合溶液在模具中充分發泡20min，然后將聚氨酯硬泡從模具中取出，聚氨酯硬泡熟化后再進行切割。

2.2聚氨酯硬泡應用在專用汽車的特點

①實現專用汽車的輕量化。聚氨酯硬泡隔熱層是輕質材料，車廂運用的內外蒙皮鋼也是輕質材料。減輕專用汽車的自重、節省投入成本、降低能耗方面有著重要的作用。

②車廂強度高。車廂板材是在專業熱壓設備中制造，用廂板間用專業膠和螺栓連接，車廂整體強度比較高。

③車廂保溫性好。采用聚氨酯硬泡制作的車廂，這樣聚氨酯硬泡保溫特性可以很好的發揮，在廂板內也不會發生熟化造成車廂的變形。

三、總結

聚氨酯硬泡在專用汽車行業的應用，是基于本身具有良好的隔熱性能。聚氨酯硬泡的保溫效果與其厚度是直接相關的，所以在發泡的時候要盡量保障聚氨酯硬泡的厚度一致。上文提到的聚氨酯硬泡發泡的時間短，這樣會存在聚氨酯硬泡的脫殼現象，需要在工藝上急需處理。聚氨酯硬泡具備耐溫范圍廣和保溫效果佳的效果，在專用汽車行業的應用可以實現車廂的輕量化發展、提高車廂的強度和增加車廂保溫效果。

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作者簡介：姓名：余飛飛（出生年：19871208），性別：男，民族：漢族，籍貫：阜陽市，學歷：專科，職稱：助理工程師，研究方向：專用車輛的研發及制造。