聚氨酯拉擠在復(fù)合材料領(lǐng)域中的應(yīng)用
2024/07/08
01 在電力工程領(lǐng)域的應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟和電網(wǎng)的快速發(fā)展，新型復(fù)合材料的應(yīng)用趨勢逐年凸顯。傳統(tǒng)電桿在惡劣氣候下易受到嚴重的破壞，從而使電網(wǎng)遭受毀滅性打擊?！?/span>
連續(xù)纖維增強聚氨酯復(fù)合材料電桿輕質(zhì)高強，電絕緣性能好，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)電桿在沿海、山地、高污穢等特殊地區(qū)的使用。因此，中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)《配網(wǎng)復(fù)合材料電桿》中規(guī)定必須采用聚氨酯樹脂，電桿宜以拉擠工藝成型。
聚氨酯樹脂絕緣電力桿塔，其質(zhì)量僅為混凝土桿的1/10，并可直接成型到支撐件中，節(jié)省了運輸、安裝和勞動力成本。由于聚氨酯本身的優(yōu)良特性，在成型中不需要添加固化劑、防老化劑等，降低了電力桿塔的制作成本。
02 在建筑門窗領(lǐng)域的應(yīng)用
連續(xù)纖維增強聚氨酯拉擠材料在建筑中的應(yīng)用主要為門窗型材。鋁合金窗、PVC塑鋼窗、鋁包木窗等門窗雖然保溫性能良好，廣受市場歡迎，但此類材料在生產(chǎn)過程中會造成大量能源損耗，易產(chǎn)生固體廢棄物及有害揮發(fā)物，并且耐火性能欠佳。
聚氨酯拉擠門窗型材成型中，無苯乙烯揮發(fā)，避免了環(huán)境污染，符合“綠色環(huán)保”理念。由于玻璃纖維具有良好的阻燃性和耐熱性，使聚氨酯拉擠材料本身具有防火性能；而且聚氨酯拉擠門窗型材傳熱系數(shù)僅有0.22W/(m2·K)，熱阻為9.96mK/W，保溫性能較好。幾種節(jié)能窗戶的傳熱系數(shù)和氣密性見下表。
相比于其它材料門窗，聚氨酯拉擠門窗型材尺寸穩(wěn)定、氣密性和隔音性好。按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法》檢測，聚氨酯復(fù)合材料門窗的氣密性可達8級，水密性達6級，隔音性能達5級，目前已取得廣泛應(yīng)用。
03 在鐵道枕木領(lǐng)域的應(yīng)用
木質(zhì)軌枕和鋼筋混凝土軌枕是目前兩種主要軌枕材料，前者不耐腐蝕，使用壽命短，且有違環(huán)保；后者原料廉價易得，性能穩(wěn)定，使用壽命長，但其彈性差而硬度高，易發(fā)生破裂。相比之下，纖維增強聚氨酯合成枕木，不論其原材料本身性能還是拉擠工藝特點，都給枕木的施工和應(yīng)用帶來了巨大優(yōu)勢。
采用拉擠成型工藝制備的一種新型合成枕木。性能測試結(jié)果表明，新型聚氨酯復(fù)合材料枕木抗彎曲荷載可達181kN，螺絲釘抗拔強度可達76kN。該種枕木不僅在剪切強度、沖擊強度等力學(xué)性能方面具有優(yōu)良表現(xiàn)，在耐腐蝕、耐老化方面同樣性能優(yōu)異。
04 在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
汽車地板：這種汽車地板強度高，自重輕，提高了燃油經(jīng)濟性；使用過程中不會有小分子揮發(fā)，防潮耐腐蝕，并具有一定的阻燃性，安全可靠；纖維增強聚氨酯材料的熱膨脹系數(shù)小，不存在熱變形問題，具有較長的使用壽命。
車身：由于較高的纖維體積分數(shù)，復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，較低的質(zhì)量，減少了油耗和環(huán)境損害。
光伏邊框及支架：連續(xù)玻纖增強聚氨酯拉擠成型復(fù)合材料可用于制作光伏組件邊框和支架，這是一個快速發(fā)展的新市場，用復(fù)合材料替代鋁合金邊框，可以起到降本、輕量化等作用，而且復(fù)合材料良好的絕緣性、耐化學(xué)品性等性能使其在海面、鹽堿地等領(lǐng)域應(yīng)用更具性能優(yōu)勢。
目前，多家組件企業(yè)已經(jīng)完成了相關(guān)產(chǎn)品的認證，處于部分量產(chǎn)階段，復(fù)材邊框甚至已經(jīng)成為光伏組件的特殊賣點。
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