[发明专利]军事弹药箱用玻纤增强聚氨酯泡沫材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于特种化工材料技术领域，具体涉及一种军事弹药箱用玻纤增强聚氨酯泡沫材料及其制备方法。

背景技术

在军事演习、行军训练等过程中，往往需要运送各种不同重量，不同大小的弹药装备，尤其是大型炮弹等，为了保证运输、储存过程的绝对安全，对其储运弹药箱的要求往往很高。军事弹药箱往往需要具备极高的承载能力以承载较重的弹药；需要一定的韧性以防止在储运过程中的颠簸造成弹药箱碎裂、炮弹的摩擦等危险情况；需要一定的耐水、耐高温等性能以防止在多雨、酷暑等天气储运时出现腐坏、变形等问题；需要一定的阻燃性能以防止因燃烧引发安全事故；需要在达到较高的强度的同时有较低的质量，便于运输。

目前常用的弹药箱往往采用木质结构或者钢制结构。木质弹药箱拥有足够的韧性，但是其缺点在于制备过程复杂、受到冲击易碎、不具备阻燃性能、长期储运易腐烂。钢制弹药箱则存在过于笨重、灵活性差、易摩擦出火花、不易制作异形产品、回收再利用困难等问题。聚氨酯泡沫塑料作为一种相对密度低、比模量/比强度高、保温隔热性能佳的材料已经应用于多个领域，但是其强度和韧性往往达不到大型炮弹弹药箱的要求，通过玻璃纤维对其进行增强增韧是一个比较理想的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种军事弹药箱用玻纤增强聚氨酯泡沫材料，强度高、质量轻便、具有一定韧性、不易腐坏、耐温性强、保温隔热性强、具有一定的阻燃性能、制作简便、适合大规模生产、使用寿命长；本发明同时提供了军事弹药箱用玻纤增强聚氨酯泡沫材料的制备方法，科学合理、简单易行。

本发明所述的军事弹药箱用玻纤增强聚氨酯泡沫材料，由A组分、B组分和C组分组成，A组分、B组分和C组分的重量比为100:70-80:10-30；其中，

A组分由如下重量百分比的原料制成：

B组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯；

C组分为磨碎玻璃纤维。

所述的聚醚多元醇A为以山梨醇为起始剂，粘度2000-3000mpas，羟值355-395mgKOH/g的聚醚；优选聚醚YNW-6205(山东一诺威新材料，市售产品)。

所述的聚醚多元醇B为以甘油为起始剂，粘度200-350mpas，羟值163-173mgKOH/g的聚醚；优选聚醚YNW-310(山东一诺威新材料，市售产品)。

所述的聚酯多元醇C由邻苯二甲酸酐与丁二醇制备，粘度2000-3000mpas，羟值280-320mgKOH/g；优选聚酯B503(山东一诺威聚氨酯，市售产品)。

所述的泡沫稳定剂为非水解硅碳类泡沫稳定剂，优选H-3303(中山东峻，市售产品)。

所述的催化剂为叔胺类耐水解催化剂；优选A-33(三乙烯二胺33％的丙二醇溶液)和1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪(PC41)的混合物，A-33和PC41的质量比为1：5-5：1。

所述的发泡剂为一氟二氯乙烷(HCFC-141b)。

所述的阻燃剂为磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)。

所述的多亚甲基多苯基多异氰酸酯优选PM-200(烟台万华化学公司，市售产品)。

所述的磨碎玻璃纤维优选EMG13-250(巨石集团，市售产品)。

所述的磨碎玻璃纤维的长度为50-210um。

本发明所述的军事弹药箱用玻纤增强聚氨酯泡沫材料的制备方法，步骤如下：

(1)A组分的制备：将聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚酯多元醇C装入反应釜中搅拌，然后加入泡沫稳定剂、水、催化剂、发泡剂、阻燃剂，在常温下反应，搅拌2-3小时，即可装桶；

(2)B组分的制备：将多亚甲基多苯基多异氰酸酯称量备用；

(3)C组分的制备：将磨碎玻璃纤维称量备用；

使用时，将A组分、B组分和C组分经过高速搅拌均匀混合，注入模具，经过成型熟化，制得产品。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明是在常温、常压下进行，工艺简单，易操作，挥发低，无三废，产品质量稳定。

2、本发明通过合适的A组分各类多元醇、催化剂、发泡剂的选择，合适的料比，合适的C组分磨碎玻璃纤维制备出的军事弹药箱用玻纤增强聚氨酯泡沫材料的优势在于：强度高、质量轻便、具有一定韧性、不易腐坏、耐温性强、保温隔热性强、具有一定的阻燃性能、制作简便、适合大规模生产、使用寿命长。

3、制得的玻纤增强聚氨酯泡沫弹药箱成品经检测性能完全达到了大中型炮弹装备储存运输的使用要求。