德國弗勞恩霍夫應用聚合物研究所（IAP）的研究人員開發(fā)出一種薄片，加熱后會變成聚氨酯泡沫，完全沒有健康風險。這種薄片可以實現(xiàn)無異氰酸酯發(fā)泡，從而提高工作場所的安全性。此外，它還為儲存和運輸提供了物流優(yōu)勢。該材料可以定制用于從汽車、建筑行業(yè)、包裝等各種應用。
德國弗勞恩霍夫應用聚合物研究所（IAP）合成和聚合物技術(shù)研究部門負責人Thorsten Pretsch博士解釋道：“聚氨酯泡沫生產(chǎn)中經(jīng)常討論的一個方面是異氰酸酯的健康風險，異氰酸酯是形成聚氨酯的化學反應中的主要成分之一?！?/p>
Thorsten Pretsch博士強調(diào)：“我們的薄片能夠?qū)崿F(xiàn)無異氰酸酯發(fā)泡。它最大限度地降低了工作場所的健康風險，提高了職業(yè)安全，特別是對于建筑行業(yè)等現(xiàn)場應用而言?！?/p>
處理異氰酸酯時，需要遵守嚴格的規(guī)定和采取保護措施。它們有毒，對呼吸道和皮膚有致敏作用；一些異氰酸酯被懷疑有致癌風險。新開發(fā)的薄片只需加熱即可轉(zhuǎn)變?yōu)榫郯滨ヅ菽?，而無需發(fā)生任何化學反應。研究團隊的創(chuàng)新方法還代表了泡沫生產(chǎn)本身的新技術(shù)：熱發(fā)泡。該產(chǎn)品名為FOIM——“薄片”（Foil）和“泡沫”（Foam）兩個詞的組合。
靈活性：具有形狀記憶的聚氨酯泡沫
這種新材料是一種形狀記憶聚合物。它在變形后能夠恢復到原來的形狀。熱量等外部刺激會觸發(fā)形狀記憶效應。對于這種薄片，研究人員合成了聚氨酯泡沫，然后對其進行壓縮。
在60℃的溫度下，薄片從2.5毫米厚膨脹到40毫米厚的泡沫，膨脹了16倍。其結(jié)果是軟彈性聚氨酯泡沫，密度為80kg/cm3。根據(jù)DIN EN ISO 33861標準，這是一種低密度泡沫，適合用作包裝材料等。
節(jié)省空間：由形狀記憶泡沫制成的半成品
工業(yè)生產(chǎn)通常使用聚氨酯泡沫作為切割形式的標準化預制中間產(chǎn)品。這些所謂的半成品在制造過程中被進一步加工或直接集成到最終產(chǎn)品中。它們可以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，同時保持穩(wěn)定的質(zhì)量。它們的缺點是：聚氨酯泡沫占用了大量的體積。
Thorsten Pretsch博士稱：“我們的薄片在運輸和儲存過程中節(jié)省了空間，只有加熱到60℃時，薄片才會發(fā)泡。這有利于希望降低物流成本的行業(yè)以及那些需要降低運輸量的行業(yè)，例如航空航天業(yè)。”
多功能性：薄片可以用于各種應用
低密度聚氨酯泡沫適用于許多應用領(lǐng)域和行業(yè)：家具制造商將其用于室內(nèi)裝飾，在包裝行業(yè)，它們在運輸過程中保護易碎物品，在建筑行業(yè)，聚氨酯泡沫用于回填接縫…
使用新薄片填充空腔結(jié)構(gòu)的應用測試取得了成功。即使在復雜的幾何形狀中，材料在加熱時也幾乎完全發(fā)泡。薄片也適用于粘合和連接技術(shù)。
研究人員證明，通過在兩個物體之間制造一個空腔，可以將它們固定到位。這種創(chuàng)新材料的性能是可調(diào)整的：研究科學家可以在發(fā)泡前單獨調(diào)整薄片的柔韌性和透明度。這同樣適用于泡沫的密度、導熱性、彈性和壓縮性能。
Thorsten Pretsch博士總結(jié)道：“我們根據(jù)不同應用的技術(shù)要求調(diào)整材料的性能。從汽車內(nèi)飾到醫(yī)療和易碎物品的保護?！?/p>
