聚氨酯拉挤在复合材料领域中的应用

2024/07/08

01 在电力工程领域的应用　

随着我国经济和电网的快速发展，新型复合材料的应用趋势逐年凸显。传统电杆在恶劣气候下易受到严重的破坏，从而使电网遭受毁灭性打击。　

连续纤维增强聚氨酯复合材料电杆轻质高强，电绝缘性能好，可代替传统电杆在沿海、山地、高污秽等特殊地区的使用。因此，中电联标准《配网复合材料电杆》中规定必须采用聚氨酯树脂，电杆宜以拉挤工艺成型。

聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，其质量仅为混凝土杆的1/10，并可直接成型到支撑件中，节省了运输、安装和劳动力成本。由于聚氨酯本身的优良特性，在成型中不需要添加固化剂、防老化剂等，降低了电力杆塔的制作成本。

02 在建筑门窗领域的应用

连续纤维增强聚氨酯拉挤材料在建筑中的应用主要为门窗型材。铝合金窗、PVC塑钢窗、铝包木窗等门窗虽然保温性能良好，广受市场欢迎，但此类材料在生产过程中会造成大量能源损耗，易产生固体废弃物及有害挥发物，并且耐火性能欠佳。

聚氨酯拉挤门窗型材成型中，无苯乙烯挥发，避免了环境污染，符合“绿色环保”理念。由于玻璃纤维具有良好的阻燃性和耐热性，使聚氨酯拉挤材料本身具有防火性能；而且聚氨酯拉挤门窗型材传热系数仅有0.22W/(m2·K)，热阻为9.96mK/W，保温性能较好。几种节能窗户的传热系数和气密性见下表。

相比于其它材料门窗，聚氨酯拉挤门窗型材尺寸稳定、气密性和隔音性好。按国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》检测，聚氨酯复合材料门窗的气密性可达8级，水密性达6级，隔音性能达5级，目前已取得广泛应用。

03 在铁道枕木领域的应用

木质轨枕和钢筋混凝土轨枕是目前两种主要轨枕材料，前者不耐腐蚀，使用寿命短，且有违环保；后者原料廉价易得，性能稳定，使用寿命长，但其弹性差而硬度高，易发生破裂。相比之下，纤维增强聚氨酯合成枕木，不论其原材料本身性能还是拉挤工艺特点，都给枕木的施工和应用带来了巨大优势。

采用拉挤成型工艺制备的一种新型合成枕木。性能测试结果表明，新型聚氨酯复合材料枕木抗弯曲荷载可达181kN，螺丝钉抗拔强度可达76kN。该种枕木不仅在剪切强度、冲击强度等力学性能方面具有优良表现，在耐腐蚀、耐老化方面同样性能优异。

04 在其他领域的应用

汽车地板：这种汽车地板强度高，自重轻，提高了燃油经济性；使用过程中不会有小分子挥发，防潮耐腐蚀，并具有一定的阻燃性，安全可靠；纤维增强聚氨酯材料的热膨胀系数小，不存在热变形问题，具有较长的使用寿命。

车身：由于较高的纤维体积分数，复合材料具有优异的力学性能，较低的质量，减少了油耗和环境损害。

光伏边框及支架：连续玻纤增强聚氨酯拉挤成型复合材料可用于制作光伏组件边框和支架，这是一个快速发展的新市场，用复合材料替代铝合金边框，可以起到降本、轻量化等作用，而且复合材料良好的绝缘性、耐化学品性等性能使其在海面、盐碱地等领域应用更具性能优势。

目前，多家组件企业已经完成了相关产品的认证，处于部分量产阶段，复材边框甚至已经成为光伏组件的特殊卖点。

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