复合泡沫浮力材料与化学发泡浮力材料比较
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复合泡沫浮力材料泡孔结构的形成原理和化学发泡法浮力材料有显着的不同。前者由一些封闭在中空微球或颗粒内的气穴组成。而后者是由聚合反应或者固化反应过程中物理的或化学的发泡作用产生,如发泡剂受热膨胀或分解形成的。因此在成型过程中,复合泡沫浮力材料可以避免化学发泡法浮力材料成型过程中难以控制工艺参数的缺陷。相比而言,它易于成型,而且设备费用低,生产效率高,能耗少。复合泡沫浮力材料内的中空微球是一些空心球状颗粒。通过控制填充空心微球的含量、大小、分布就可以控制泡沫材料中泡孔结构的分布、泡孔的大小及气体含量,并且通过调节中空微球的密度和加入量,可以很好地控制材料的密度和力学性能,从而满足不同的用途。而发泡法浮力材料的密度、力学性能、电性能等跟气穴的含量、分布是紧密相关的。从理论上说,通过推导出材料强度、模量与颗粒的大小、含量及分布的关系,就可以事先预测材料的基本性能。因此复合泡沫浮力材料的性能是可设计的。
与化学发泡法浮力材料相比,复合泡沫浮力材料泡孔壁是一些刚性粒子的外壳。由于它的密度相对聚合物来说都较大,粒子的填充受成型工艺的限制。因此复合泡沫浮力材料的容重要比化学发泡材料大很多。降低复合泡沫材料的容重,一方面减小微球的壳壁厚度,降低微球的密度;另一方面提高微球的填充效率,降低基体粘接剂的含量。但这两种方法都会降低材料的力学性能。尽管如此,由于刚性的空心微球取代了气泡,它对材料仍具有增强作用。同时,它还具有高的物理强度,特别是压缩强度。复合泡沫浮力材料还具有其他一些特性,包括物理性能的各向同性和低的吸水性,这是化学发泡法浮力材料无法比拟的。复合泡沫浮力材料低的吸水性使它应用于制造深海的潜水设备等。最近,其应用也扩展到其他领域,如航天器材。(摘自《固体浮力材料》)