汽車(chē)座椅、床墊和絕緣材料一般來(lái)說(shuō)由聚氨酯泡沫制作而成。液體聚合物的發(fā)泡是一個(gè)錯綜復雜的過(guò)程?，F階段，弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )（Fraunhofer）的研究已經(jīng)能夠模擬出這類(lèi)材料的發(fā)泡方式，并對其開(kāi)展安全可靠的表現。這類(lèi)模擬也比較適用于塑料泡沫與紡織結構相結合的復合材料，下面聚氨酯產(chǎn)品生產(chǎn)廠(chǎng)家無(wú)錫匯晟就來(lái)和大家介紹下聚氨酯發(fā)泡過(guò)程是如何模擬出來(lái)的？
聚氨酯泡沫——簡(jiǎn)稱(chēng)為PU泡沫——在我們的日常生活中充當重要角色，雖然我們很有可能并沒(méi)有意識到它們的存在。我們每天坐在這類(lèi)材料上邊，或躺在上邊：比如說(shuō)，汽車(chē)座椅和床墊全部都是由柔軟的聚氨酯泡沫制作而成的。另一方面，硬質(zhì)聚氨酯泡沫也被用作建筑絕緣保溫材料。泡沫材料性能的預測和表現是十分復雜的，實(shí)驗分析結論通常會(huì )導致錯誤的技術(shù)參數。
更好地策劃新產(chǎn)品線(xiàn)
特別有意思的是以下問(wèn)題：剛開(kāi)始液體怎樣才能轉化為泡沫？泡沫的特性是什么？位于凱澤斯勞滕的弗勞恩霍夫工業(yè)數學(xué)研究所（FraunhoferITWM）的研究人員現在能夠為這些問(wèn)題出具安全可靠的回答，并為聚氨酯泡沫塑料產(chǎn)品制造商出具用到聚合物的良好表現，使他們更容易策劃新的產(chǎn)品線(xiàn)。這還是采用一個(gè)例子來(lái)表述，比如說(shuō)汽車(chē)座椅。在這類(lèi)情況下，有些部分需要更為堅硬，有些部分需要更為柔軟。制造商根據注入具備不一樣特性的泡沫來(lái)實(shí)現這一點(diǎn)。他們采用液體聚合物混合物當做起始材料，將其注入合適的模具中：快速但錯綜復雜的化學(xué)過(guò)程就開(kāi)始了。在幾秒鐘內，兩種液體乳劑轉化成復合聚合物泡沫。但兩種不一樣的物質(zhì)究竟是怎樣才能發(fā)泡的呢？它們是不是具備所需要的特性，是不是按預期擴散到適當的區域？FraunhoferITWM部門(mén)負責人KonradSteiner博士表述說(shuō)：“我們并不是從化學(xué)開(kāi)始，去根據實(shí)驗明確眾多獨立實(shí)驗中的反應速率和粘度等所有技術(shù)參數，反而是開(kāi)展兩到三個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗-比如說(shuō)在燒杯中發(fā)泡。我們在電腦上逐個(gè)模擬這些實(shí)驗?！?/p>
這些實(shí)驗創(chuàng )建了FOAM發(fā)泡模擬工具所需要的模型技術(shù)參數，該工具在模擬的基礎上測算泡沫的發(fā)泡方式。結論對具體應用具備較強的穩定性和可靠性。研究人員不會(huì )再需要在單獨的實(shí)驗中分別明確每個(gè)表現技術(shù)參數，這很有可能導致不精確的數值，反而是可以用很少的努力快速獲得安全可靠的發(fā)泡過(guò)程數據。
Steiner說(shuō)：“制造商一般來(lái)說(shuō)采用三到四種不一樣的泡沫——對于新產(chǎn)品，他們一般來(lái)說(shuō)只是改變泡沫的組合和結束的幾何形狀，”斯坦納說(shuō)。一旦弗勞恩霍夫的研究人員根據模擬對聚氨酯泡沫開(kāi)展了表現，這就為新產(chǎn)品出具了一個(gè)很好的起點(diǎn)。制造商能夠將他們收到的泡沫數據輸入到FOAM模擬工具中，并模擬每類(lèi)新產(chǎn)品和每類(lèi)新幾何形狀如何在發(fā)泡過(guò)程中傳輸泡沫質(zhì)量和熱量。就汽車(chē)座椅而言，他們可以精確地找出將兩種泡沫相互注入的方法，從而在正確的位置獲得理想的區域性能。
使用FOAM發(fā)泡模擬工具鑒別參數和模擬泡沫的方法早已建立，多個(gè)項目早已與不同的客戶(hù)實(shí)現了相互合作。
聚氨酯泡沫高分子材料
制造商通常依賴(lài)高分子材料中的聚氨酯泡沫，比如說(shuō)用于汽車(chē)支撐結構特征的聚氨酯泡沫，這類(lèi)高分子材料必須既穩定又輕便。在這個(gè)使用中，其他增強材料，如紡織品被集成到泡沫中。要是強行彎曲，硬質(zhì)泡沫板很有可能會(huì )斷裂，而集成紡織品的泡沫板非常容易承受這些力。殊不知，聚合物乳液的流動(dòng)行為轉變，是因為模具中的織物結構特征自然地對其起功效，導致泡沫形成動(dòng)力學(xué)和泡沫結構特征的轉變：泡沫變小，泡沫顯得更致密。
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