1.1异氰酸酯指数对聚氨酯泡沫的影响在聚氨酯泡沫塑料的成型过程中，异氰酸酯与聚醚多元醇的比例很重要，它们的当量比称为异氰酸酯指数。异氰酸酯指数升高，会使泡沫密度下降、硬度增加，但泡沫熟化时间延长;异氰酸酯指数降低，则泡沫密度升高、硬度降低、泡沫熟化加快、流动性逐渐变差。异氰酸酯指数对泡沫压缩性能影响的试验结果见1。1异氰酸酯指数对聚氨酯泡沫压缩性能的影响通常使用的异氰酸酯分子中含有刚性结构的苯环，以及反应生成的氨基甲酸酯、脲等强度较高，常将含有此类基团的链称之为“硬链段”。
因此，发泡时异氰酸酯指数越高，这种刚性结构的硬链段的交联密度也越大，泡沫分子的内聚力也越强，故所得的泡沫常常现出良好的压缩强度及尺寸稳定性。但异氰酸酯指数也并非越大越好，当异氰酸酯指数增加到一定程度时，这种效果现得并不是特别明显[1]。同时，过高的异氰酸酯指数反而会增加泡沫的生产成本。本试验得出最佳异氰酸酯指数为1.02。2.1.2发泡剂对聚氨酯泡沫性能的影响制备PU泡沫所使用的发泡剂基本上分为2种类型，一种是利用水与异氰酸酯反应放出CO2作为起泡剂，即化学发泡剂;另一种是选用低沸点化合物，利用泡沫体系的反应热使之汽化发泡，即物理发泡剂[2]。分别以全水发泡、HCFC-141b发泡、水与HCFC-141b混合发泡3种不同体系，研究发泡剂用量与泡沫性能的关系，试验结果见2。
2不同发泡剂对聚氨酯泡沫压缩强度的影响从2可以看出，不同发泡剂对泡沫体的压缩强度影响都是随着密度的增大而增大。但在密度相同的情况下，使用全水发泡泡沫的压缩强度最高。2.1.3水用量对泡沫导热系数的影响(见1)1水用量对聚氨酯泡沫塑料导热系数的影响从1可看出，随着发泡体系中水用量的增加，反应产生的CO2量也随之增多，泡沫密度相应随之下降，实际应用中就是通过调节水用量来获取不同密度的泡沫。硬质聚氨酯泡沫塑料的导热系数随水用量的增加而减小，这是由于水用量的增加使硬质聚氨酯泡沫塑料密度减小，泡孔壁变薄，使泡沫热传导作用减弱，导热系数降低。当水用量为3份时泡沫收缩，导致测出的泡沫密度偏大。
泡沫收缩的原因是水用量过大，放出CO2量偏大，导致泡孔成核数剧增，泡孔壁变薄，在固化过程中，CO2向外扩散速率比空气向泡沫内的扩散速率快，泡沫内压降低，引起泡沫收缩。试验结果明，配方中水用量不宜超过2份。2.2中空玻璃微珠增强聚氨酯泡沫玻璃微珠是一种新型无机填料，已开始大量应用于聚合物材料体系中[3]。它具有圆形结构，各向同性，易与树脂混合;中空玻璃微珠密度小，在提高材料压缩性能的同时，几乎不增加材料的密度[4]。将中空玻璃微珠加入到聚醚多元醇的混合物中，用高速搅拌机混合均匀，然后按化学计量配比把称量的MDI倒入混合物中，迅速高速搅拌10s左右，待物料发白，迅速把物料倒入模具中，待物料涨定，约30min后开始拆模，取出样品。2.2.1中空玻璃微珠对反应组分黏度的影响黏度是硬质聚氨酯泡沫成型过程中一个重要的成型加工参数，黏度过大，流动性不够，会使泡沫在模腔中填充不满并发生溢料现象[5]。中空玻璃微珠作为增强材料的加入，更容易引起体系的黏度过大，使填料很难在泡沫中分散均匀，从而影响了泡沫体的性能[6]。
试验测试了环境温度为25℃时，不同玻璃微珠分散在聚醚多元醇中的黏度，结果见3。3中空玻璃微珠含量对聚醚多元醇黏度的影响从3可以看出，随着玻璃微珠用量的增加，聚醚多元醇体系的黏度大幅度的增大。2.2.2添加偶联剂处理的玻璃微珠对泡沫塑料泡孔结构的影响添加经硅烷偶联剂KH500面处理的玻璃微珠对泡沫塑料的泡孔结构有一定的影响，4为未添加玻璃微珠和添加玻璃微珠制得的聚氨酯泡沫塑料泡孔结构的扫描电镜照片。4聚氨酯泡沫塑料泡孔扫描电镜照片从4可以看出，添加经偶联剂处理的玻璃微珠使泡孔呈球状，并且面光滑，破损情况减少，材料泡孔逐渐减小。这是由于空心玻璃微珠粒径较小，当被引入聚氨酯基体后，在核化过程中一定程度上起到了成核剂的作用，增加了气泡的浓度，致使气泡孔径减小。2.2.3经偶联剂面处理的玻璃微珠对泡沫塑料压缩性能的影响玻璃微珠作为增强填料，用量越大，对耐压性能的贡献也越大。
长时间放置后的玻璃微珠面不新鲜，需进行处理，先用丙酮浸泡以除去玻璃微珠面的油污，然后在110℃条件下将其烘干，并将偶联剂KH550配成0.5%(质量百分数)的水溶液，将烘干的玻璃微珠放入上述溶液中浸泡10min，倒掉上层清液，最后在110℃干燥后置于干燥器中保存[7]。未经面处理和经偶联剂面处理的玻璃微珠对聚氨酯泡沫塑料压缩强度的影响见2。2玻璃微珠面处理对泡沫塑料压缩性能的影响注：①为空心玻璃微珠用量占聚醚多元醇的质量百分数;②添加未用偶联剂面处理的玻璃微珠的压缩强度;③为添加经偶联剂面处理的玻璃微珠的压缩强度。从2可以看出，随着玻璃微珠用量的增加，压缩强度也随之增大，当玻璃微珠用量为10%时，增强泡沫塑料的压缩强度达到最大。玻璃微珠经面处理后压缩强度明显增加，玻璃微珠用量为10%时，压缩强度提高了10%以上。这是因为加入面处理的玻璃微珠使泡沫塑料的泡孔密度增加、泡孔直径变小，减少了材料内部的缺陷，玻璃微珠面与树脂基体之间有较好的粘结，同时玻璃微珠在树脂基体中分散均匀。
3结语当异氰酸酯指数为1.02时，全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的压缩强度最大。配方中的用水量不宜超过2份，硬质聚氨酯泡沫塑料的导热系数随水用量的增加而降低。用偶联剂KH550处理玻璃微珠，能显著提高复合材料的力学性能，改善泡孔结构，提高界面之间的作用力。
