航天地面设备所用的方舱,是一种可移动的遮蔽体,它可以移动到寒冷的地方,也可以移动到炎热的地方。因此,为了适应工作人员和仪器设备对工作环境的要求,在舱体设计时必须考虑其绝热保温性。绝热材料的种类较多,常用的有硬质聚氨酯泡沫塑料、泡沫玻璃、酚醛泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、玻璃棉、岩棉、珍珠岩、硅酸钙、超轻量硅酸钙、陶瓷纤维、蛭石等,在这些材料中硬质聚氨酯泡沫塑料的导热系数最小。 硬质聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯材料中应用较多的一种材料,其主要用于建筑业、冷藏业作各种隔热材料。聚氨酯泡沫塑料具有重量轻、比强度大、隔热、隔音、隔潮、耐腐蚀、防渗漏等性能,以及良好的粘接性能,既可以现场施工,又可以预制成构件,是方舱绝热材料的首选。 地面设备中使用的聚氨酯泡沫塑料,密度一般在0.05～0.08ｇ/ｃｍ3范围,其压缩强度≥0.2ＭＰａ,能够满足设计要求。硬质聚氨酯泡沫塑料能耐大多数有机溶剂,而一般溶剂会使聚苯乙烯泡沫塑料(ＥＰＳ)溶解或溶胀。 硬质聚氨酯泡沫塑料耐温范围较宽,它既可以作为冷藏用的绝热材料,又可以作为较高温度下的保温材料。它可以用于低于-100℃的超低温保冷场合、-100～0℃的低温保冷场合,也可以用于130℃以内的保温领域。这种材料的耐温性,完全覆盖了地面设备所使用的温度范围(-45～100℃),因此选用此种材料作为方舱大板的绝热材料是非常合适的。硬质聚氨酯泡沫塑料是所有绝热材料中施工工艺最简单、最方便的一种材料。它在成型以前以液体的形式存在,当双组分液体按比例混合以后,在1～2ｍｉｎ内就成型为固态泡沫。还可在发泡原液中加入一定的阻燃剂等,使成型后得到的泡沫塑料具有阻燃性。 2 聚氨酯弹性地面材料 2.1聚氨酯材料在方舱地板铺装中的应用 浇注聚氨酯弹性体在成型前也是以粘性液体的形式存在,俗称“液体橡胶”,成型以后成为一种有弹性的固体。浇注聚氨酯弹性体既可以加压固化,又可以常压硫化;既可热固化,又可室温固化。在实际应用中,胶辊、胶轮等是高温硫化的典型事例;铺装材料(如塑胶跑道、健身房地板)则是常温固化的典型事例。 航天工业地面设备方舱的地板采用聚氨酯铺装材料施工。这种聚氨酯铺装材料的阻燃、防静电、耐磨和弹性要求比一般用途的高。 作为地面设备地板的装饰材料,要考虑聚氨酯铺装材料的工艺涂装性,具体体现在以下几个方面:(1)地面设备一般处于半封闭状态,要考虑装饰材料中的溶剂挥发对仪器及其壁面的影响;(2)方舱是一种已成型设备,在方舱中使用的铺装材料必须在常温常压下固化,不能高温高压固化;(3)材料的固化时间和保养期要尽可能短;(4)材料应尽可能自流平或稍加人工涂抹后自流平;(5)不能在未流平前就凝胶。 聚氨酯地板是一次铺装成型的,因此,固化后整体厚度均匀,无接缝,表面光滑平整,颜色均匀,表层有柔性感,色泽鲜亮。此外,这种材料还和铝合金基材粘接牢固,不会脱离。总之,成型后的聚氨酯地板材料具有良好的整体表观性能。聚氨酯浇注材料应用于地面设备的工艺性良好,我们已成功地完成了几百台方舱的生产。
2.2聚氨酯弹性地板的性能 用于方舱的浇注成型聚氨酯弹性地面的耐磨性较好,经过测定,它的磨耗量≤1.0ｃｍ3/1.61ｋｍ。另外,这种聚氨酯弹性体材料的弹性、韧性均很好,邵Ａ硬度可以在50～100范围内调整,其拉伸强度≥1.2ＭＰａ,伸长率≥100%;压缩复原率≥95%。在-55～100℃温度范围内,聚氨酯弹性材料的各项性能比较稳定,因此可以长期在此温度范围使用。它耐一般的化学溶剂,耐油性较好。 方舱中一般配有高性能的电子设备,因此对材料的防静电和阻燃要求比较高。聚氨酯材料是高分子材料,其阻燃性和防静电性很差,因此在成型前,必须在聚氨酯原液中添加阻燃剂和防静电剂。经过配方调试,从实验的结果看,这些添加剂和基料的互溶性好,而且成型后几乎不迁移、不渗出,这为材料的长期阻燃和防静电奠定了基础。阻燃性:表观上材料离火自熄,经测试氧指数(ＯＩ)≥26。防静电性能:表面电阻102～108Ω,耐电压500Ｖ。 3聚氨酯粘接和密封材料 对于地面设备而言,其在制造过程中,很多部件的连接不是依靠铆接和焊接,而是用胶粘剂粘接而成,这有几个优点:(1)局部应力不集中,材料不变形、不锈蚀;(2)工艺易实现,技术上容易突破;(3)成本低,重量轻。地面设备的密封部位很
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