聚氨酯硬泡在专用汽车行业的应用探析

摘 要：专用汽车指的是装有专业的设备，具备专用的功能，用于承担专项运输或者专项作业的汽车。根据专项运输或者专项作业的内容不同可以将专用汽车分成厢式汽车、罐式汽车、自卸汽车、起重举升汽车、仓栅式汽车和特种结构汽车。因为为了提高专用汽车的实用性，一直在促进专用汽车行业的发展。聚氨酯硬泡材料因为重量轻、强度高和保温性好的特点作为新的材料被广泛的应用在汽车行业中。本文对聚氨酯硬泡相关内容的详细解读，并且对聚氨酯硬泡在专用汽车行业的应用进行了讨论。

关键词：聚氨酯硬泡、汽车行业、应用

聚氨酯材料因为成本低、性能好、质量轻、加工工艺简单等特点，在汽车行业发展中逐渐代替金属材料，使得汽车逐渐向轻量化、舒适化、环保化方向发展。聚氨酯硬泡是聚氨酯材料的一种，聚氨酯硬泡因为其在物理力学性能、电学性能、声学性能及耐化学腐蚀性能等方面的优势，同时聚氨酯硬泡与其他材料还有很好的粘连性，使得聚氨酯硬泡在多个行业被广泛的应用。聚氨酯硬泡在专用汽车行业应用的地方主要是汽车顶棚复合成型时使用，这样可以将聚氨酯硬泡重量轻、强度高和保温性好的特性充分发挥。

一、聚氨酯硬泡简介

1.1聚氨酯硬泡的成分

聚氨酯的全称是聚氨基甲酸酯，是由多元醇和多异氰酸酯通过化学反应制得的在化合物主链上带有重复—NHCOO—基团的聚合物。聚氨酯泡沫材料主要是由聚醚多元醇、聚酯多元醇和多异氰酸酯或改性异氰酸酯预聚物为原料，融入一定比例的发泡剂、复合催化剂、泡沫稳定剂，最后在特定的环境下发泡产生的泡沫材料。

1.2聚氨酯硬泡的发展

聚氨酯硬泡作为新兴材料在汽车行业应用最开始是从专用汽车中的冷藏保温汽车开始，聚氨酯硬泡的耐温范围较广，是绝热材料的最优选择，同时聚氨酯硬泡的施工工艺是最简单和最方便，聚氨酯硬泡在冷藏保温汽车的应用得到了广泛的推广。在聚氨酯硬泡材料的不断发展中也在其他类型的专用汽车中应用。

1.3聚氨酯硬泡的特点

①聚氨酯硬泡耐温范围广。因为聚氨酯硬泡具备耐温范围广的特点，聚氨酯硬泡可以在-100℃的场景下有效保持超低温;在-100℃～0℃的场景下有效保持低温;在0℃～130℃场景下有效保温。现在工艺对于温度的要求一般是在-45℃～100℃之间，所以聚氨酯硬泡非常适合做专业汽车的绝热材料。聚氨酯硬泡施工也是所有绝热材料中最简单和方便的。

②聚氨酯硬泡储存方便

聚氨酯硬泡在成型之前是以液体的形式存在，这样的储存条件不仅便于运输，聚氨酯硬泡的储存也不需要太大的空间位置。当需要使用聚氨酯硬泡的时候，将组成聚氨酯硬泡的双组分液体按照一定的比例混合后，会在但时间内成型。在聚氨酯硬泡的原液中还可以加入阻燃剂，这样会让成型后的聚氨酯硬泡具备一定的阻燃性。

③聚氨酯硬泡保温效果佳

设计冷藏车或者保温车隔热层的厚度是要结合专用汽车的使用要求和隔热材料。因为聚氨酯硬泡保温效果俱佳，冷藏车隔热层的厚度设计在50-120mm之间可以满足使用要求;保温车隔热层的厚度设计在30-100mm之间可以满足使用要求。如果选择传统的隔热材料，那么在冷藏车或者保温车隔热层在设计的时候跟聚氨酯硬泡相比厚度要增加20%。聚氨酯硬泡在冷藏车或者保温车隔热层应用上可以减少成本的投入，也可以增加保温效果。

二、聚氨酯硬泡在专用汽车的應用

2.1聚氨酯硬泡应用在专用汽车的工艺

①现场喷涂发泡。喷涂发泡就是车厢隔热层采用现场喷涂发泡形成聚氨酯硬泡隔热层的工艺。工艺特点：因为是针对整个车厢进行现场喷涂发泡，所以隔热材料可以充满整个车厢空间，空间的隔热效果俱佳;聚氨酯硬泡保温效果佳，导热系数比传统材料低，这样在喷涂发泡的时候可以减少车厢的内壁厚度。工艺不足：现场喷涂发泡的隔热层厚度不容易控制，喷涂发泡后需要对隔热层进行加工来保持隔热层的平整;对空气环境污染大;人力物力投入大。

②现场发泡。现场发泡指的是将在现场调制发泡混合溶液，然后灌注到内外蒙皮之间进行发泡。工艺特点：实现聚氨酯硬泡的无缝粘结，并且适用于低温环境下操作。工艺不足：发泡过程时间短，混合溶液还来不及充满内外蒙皮之间的各角落就已经固化;发泡混合溶液容易搅拌不充分，化学反应不充分;发泡时间快，会造成整体面板密度的不均衡，会形成一层硬皮。

③粘接成型。在固定的模具中进行板材的制造，在经过加工切除硬皮部分，然后在进行涂胶粘接。工艺特点：可以去除发泡成型造成的硬皮;不会产生二次发泡，泡沫的强度高，最终的成品质量高。工艺不足：加工工序繁琐，对于原始料需要精加工;对机械设备的机械化要求高;胶粘剂需要具备较好额耐温性和韧性。

④厢式整体制造。厢式整体制造是将组合聚醚与异氰酸酯进行充分的混合，然后将混合溶液导入厢式模具中，在模具上放置顶板。混合溶液在模具中充分发泡20min，然后将聚氨酯硬泡从模具中取出，聚氨酯硬泡熟化后再进行切割。

2.2聚氨酯硬泡应用在专用汽车的特点

①实现专用汽车的轻量化。聚氨酯硬泡隔热层是轻质材料，车厢运用的内外蒙皮钢也是轻质材料。减轻专用汽车的自重、节省投入成本、降低能耗方面有着重要的作用。

②车厢强度高。车厢板材是在专业热压设备中制造，用厢板间用专业胶和螺栓连接，车厢整体强度比较高。

③车厢保温性好。采用聚氨酯硬泡制作的车厢，这样聚氨酯硬泡保温特性可以很好的发挥，在厢板内也不会发生熟化造成车厢的变形。

三、总结

聚氨酯硬泡在专用汽车行业的应用，是基于本身具有良好的隔热性能。聚氨酯硬泡的保温效果与其厚度是直接相关的，所以在发泡的时候要尽量保障聚氨酯硬泡的厚度一致。上文提到的聚氨酯硬泡发泡的时间短，这样会存在聚氨酯硬泡的脱壳现象，需要在工艺上急需处理。聚氨酯硬泡具备耐温范围广和保温效果佳的效果，在专用汽车行业的应用可以实现车厢的轻量化发展、提高车厢的强度和增加车厢保温效果。

参考文献

[1]石清. 聚氨酯硬质泡沫塑料喷涂保温技术在消防车上的应用[J]. 专用汽车，2021（3）：76-79.

[2]袁亮，徐可. 应用于保温（冷藏）车的聚氨酯硬泡复合板材的工艺研究[J]. 科技创新导报，2015，12（11）：59-60.

[3]孙宇，李丰富，唐雄峰，等. 万吨级聚氨酯泡沫用有机硅匀泡剂关键技术开发及产业化[Z]. 江苏美思德化学股份有限公司. 2018.

[4]何宁，张陈雄，张宜英，等. 汽车用纤维增强聚氨酯反应注射成型机[Z]. 温州飞龙聚氨酯设备工程有限公司. 2020.

作者简介：姓名：余飞飞（出生年：19871208），性别：男，民族：汉族，籍贯：阜阳市，学历：专科，职称：助理工程师，研究方向：专用车辆的研发及制造。