Fraunhofer IAP开发具有形状记忆功能的聚氨酯 在加热时会从箔变成泡沫

盖世汽车讯 据外媒报道，德国弗劳恩霍夫应用聚合物研究所（Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP）研究人员开发出一种箔，在加热时可以变成聚氨酯泡沫（PU泡沫），并且完全没有健康风险。这种箔片可实现无异氰酸酯发泡，从而提高工作场所的安全性。此外，它具有物流优势，便于仓储和运输。这种材料可以进行定制，适合汽车、建筑业和包装等不同应用。

（图片来源：iap.fraunhofer.de）

Fraunhofer IAP合成与高分子技术（Synthesis and Polymer Technology）研究部门负责人Thorsten Pretsch博士表示：“在生产PU泡沫的过程中，异氰酸酯对健康的危害是经常讨论的问题。在形成聚氨酯的化学反应中，异氰酸酯是主要组分之一。这种箔片可以实现无异氰酸酯发泡，充分降低工作场所的健康风险，并提高职业安全性，尤其是对于建筑业等现场应用而言。”

工作人员处理异氰酸酯时，必须遵守严格的规定，并采取防护措施。它们有毒，对呼吸道和皮肤有致敏作用，一些异氰酸酯甚至被怀疑会致癌。

新开发的箔只需加热就能变成PU泡沫，无需发生任何化学反应。该团队的创新方法也体现了一种泡沫生产新技术——热发泡（thermal foaming）。

灵活：具有形状记忆功能的聚氨酯泡沫

这种创新材料是一种形状记忆聚合物，能够在变形后恢复至原来的形状。诸如热量等外部刺激会触发形状记忆效应。就箔片而言，研究人员合成了一种聚氨酯泡沫，然后对其进行压缩。

在60℃的温度下，箔片会从2.5mm厚膨胀为40mm厚的泡沫，增长了16倍。这会形成软弹性PU泡沫，密度为每立方米80公斤。根据DIN EN ISO 33861标准，这是一种低密度泡沫，适合用作包装材料等。

节省空间：由形状记忆泡沫制成的半成品

工业生产通常使用聚氨酯泡沫作为标准化、预制中间产品（切割成特定形状）。在制造过程中，这些半成品经过进一步加工，或直接集成至最终产品中。它们可以实现大规模生产，同时保持始终如一的质量，但缺点是聚氨酯泡沫会占很大的体积。

Pretsch博士表示：“这种箔片在运输和储存过程中可以节省空间。只有当被加热到60℃时，箔片才会发泡。这对希望降低物流成本的行业有利，以及那些需要低运输量的行业，例如航空航天业。”

多功能性：绝缘、回填、用箔泡沫进行固定

低密度PU泡沫适合大量的应用和行业领域，比如家具制造商将其用于室内装潢；在包装行业中，它们用于在运输过程中保护易碎物品；在建筑行业中，PU泡沫用于回填接缝；在车辆内饰中，它们被用于绝缘或包层。

在应用试验中，研究人员使用这种新型箔片来填充空腔结构，并取得了成功。这种材料在加热时几乎完全发泡，即使具有复杂的几何形状也是如此。这种箔还适合用于粘结和连接技术。

研究人员证明，通过在两个物体之间发泡填充空腔，可以将它们固定到位。这种创新材料具有可变特性，研究人员可以在发泡前单独调整箔片的柔韧性和透明度。这同样适用于泡沫的密度、导热性、弹性和压缩性能。Pretsch博士表示：“我们可根据不同应用的技术要求调整这种材料的性能，以适用于汽车内饰、医学治疗，以及保护易碎物品等。”