1 抑爆材料發(fā)展簡(jiǎn)介

      網(wǎng)狀聚氨酯泡沫材料是目前國(guó)際上應(yīng)用廣泛的高分子抑爆材料。網(wǎng)狀聚氨酯泡沫材料由普通的開孔聚氨酯泡沫材料經(jīng)網(wǎng)化處理后而成，其結(jié)構(gòu)是五邊形十二面體，面與面的交線稱為經(jīng)絡(luò)，經(jīng)絡(luò)為相鄰的多面體所共有而形成各向異性的立體骨架結(jié)構(gòu)，經(jīng)絡(luò)間形成的面膜經(jīng)網(wǎng)化處理后消失。這種材料具有97%以上的空隙體積，（即放入油箱中僅占其容量3%），具有較高的拉伸和撕裂強(qiáng)度，較強(qiáng)的抗霉性和柔軟性及可塑性，并且具有較強(qiáng)的抑制火焰和爆炸傳播擴(kuò)散的能力，該材料的應(yīng)用對(duì)提高飛機(jī)、車輛和艦船戰(zhàn)時(shí)生存能力具有重要作用，在軍事工業(yè)和民用工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

網(wǎng)狀聚氨酯泡沫材料的研制有著特殊的歷史背景。越戰(zhàn)時(shí)期，美軍在越南戰(zhàn)場(chǎng)直升機(jī)和作戰(zhàn)飛機(jī)損失慘重，其中絕大部分都是因油箱被擊中產(chǎn)生爆炸而損失。除此之外，飛機(jī)燃油箱還要受到雷擊和靜電的威脅，所以保證燃油箱的安全是一個(gè)十分重要的問題。鑒于此種狀況，美軍對(duì)飛機(jī)燃油防火抑爆技術(shù)十分重視，以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家于是開展了飛機(jī)燃油箱防火抑爆技術(shù)的研究，提出了多種燃油箱防火抑爆技術(shù)。試驗(yàn)并實(shí)施了裝甲防護(hù)，氣體惰化、化學(xué)滅火及在油箱中填充防火抑爆材料等措施。在六十年代，美軍率先研制成功第一代聚酯型網(wǎng)狀聚氨酯泡沫材料，美國(guó)當(dāng)即將這種重量很輕、具有極強(qiáng)的抑制火焰及爆炸傳播擴(kuò)散能力的材料應(yīng)用于飛機(jī)、艦船、裝甲車輛等軍用裝備的燃油箱。經(jīng)過多年應(yīng)用改進(jìn)，美軍已從第一代聚酯型產(chǎn)品發(fā)展經(jīng)過第二代聚醚型網(wǎng)狀聚氨酯材料直至今天全面應(yīng)用的第三代聚醚阻燃抗靜電網(wǎng)狀聚氨酯抑爆材料。

我們所研制的抑爆材料，與現(xiàn)在美軍使用的第三代聚醚型阻燃抗靜電網(wǎng)狀聚氨酯泡沫材料水平相當(dāng)，目前已完成中試，形成工業(yè)化批量生產(chǎn)能力，產(chǎn)品主要指標(biāo)達(dá)到或超過國(guó)際先進(jìn)水平，通過了所級(jí)技術(shù)鑒定，目前抑爆材料已在國(guó)內(nèi)輕型裝甲車輛上得到試用。

2 網(wǎng)狀聚氨酯材料主要應(yīng)用方向

（1）燃油箱的防火抑爆充填材料

美國(guó)率先將網(wǎng)狀材料用作軍用飛機(jī)、車輛、坦克、裝甲車、及艦艇燃油箱的防火抑爆充填材料，特別大量應(yīng)用在軍車、油槽車、大型貯油罐及艦艇上，俄羅斯緊隨其后也將該材料應(yīng)用于武器裝備中，在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中美軍裝備、國(guó)內(nèi)引進(jìn)的俄羅斯戰(zhàn)車和飛機(jī)上均見網(wǎng)狀抑爆材料的大量應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)狀材料含97%的空間，占用油箱容量較小，且不影響正常供油；網(wǎng)狀材料內(nèi)縱橫交錯(cuò)的經(jīng)絡(luò)能減少燃油的晃動(dòng)，從而防止了靜電的產(chǎn)生和積聚；網(wǎng)狀材料的經(jīng)絡(luò)作為三維防火屏蔽，能有效的吸收點(diǎn)火能和控制火焰鋒的傳播，從而減少了火災(zāi)的發(fā)生；網(wǎng)狀材料具有很高的比面積，其經(jīng)絡(luò)間能吸收油霧形成油膜，使得經(jīng)絡(luò)間空隙內(nèi)燃油混合蒸氣處于富油狀態(tài)，極大減少了發(fā)生燃燒爆炸的可能性。

（2）大型貯油設(shè)施的填充材料

填充于大型燃油貯罐中有利于增加燃油的化學(xué)穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)室研究表明，網(wǎng)狀泡沫的作用至少相當(dāng)于燃油穩(wěn)定添加劑的作用。填充在貯罐中的網(wǎng)狀泡沫材料通過吸附燃油中的游離性物質(zhì)，大大降低了燃油中促使沉淀發(fā)生的物質(zhì)，使得燃油中的羥酸、銅離子、硫酮及芳香族的含量保持在較低的水平，改善了燃油的貯存環(huán)境，提高了燃油的貯存期限。并且網(wǎng)狀泡沫材料能防止雷電、靜電、彈擊產(chǎn)生的爆炸發(fā)生，極大提高其安全性。

網(wǎng)狀泡沫材料的巨大應(yīng)用市場(chǎng)前景。就軍用這塊而言，從英國(guó)《簡(jiǎn)氏防務(wù)周刊》相關(guān)信息透露，美國(guó)專業(yè)為美軍提供此類材料的“SCCOT”公司一年訂單額高達(dá)2億多美元。

3 抑爆材料性能水平

參照目前俄羅斯用于S-27、S-30上的聚氨酯網(wǎng)狀泡沫材料軍用標(biāo)準(zhǔn)（∏∏y-30-100）和美軍最新軍用標(biāo)準(zhǔn)（MIL-PRF-87260A（USAF））確定的主要技術(shù)參數(shù)，其指標(biāo)對(duì)照如下：

項(xiàng) 目	俄羅斯	美國(guó)	我們
產(chǎn)品尺寸（mm） （長(zhǎng)×寬×高）	1700×950×300	1800×950×300	1950×960×800
顏色	白至黃色允許有顏色不均勻的現(xiàn)象	白至黃、藍(lán)色，允許有顏色不均勻現(xiàn)象	白至黃、藍(lán)、黑色允許有顏色不均現(xiàn)象
表觀密度 kg/m3	25~32	25~35	25~35
網(wǎng)孔平均尺寸 mm	1.8~3.5	1.8~3.5	1.8~3.5
拉伸強(qiáng)度 kg/cm2不小于	0.9	0.9	1
斷裂伸長(zhǎng)率%， 不小于	150	150	150
燃料排出量， 體積%，不大于	3	3	3
燃料保留量， 體積%，不大于	3	3	3
撕裂強(qiáng)度 N/cm≥	4.0	4.0	4.5
燃燒性能 ≤	/	381	40(UL HF-1等級(jí)，通過美國(guó)UL認(rèn)證)
體積電阻	/	5×1012	3.1×1011

我們所研制生產(chǎn)的網(wǎng)狀泡沫材料的性能，已超過俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)，大部分與美軍標(biāo)準(zhǔn)同步，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

4 抑爆材料的抑爆性能

為考核網(wǎng)狀聚氨酯材料的抑爆性能，我們所進(jìn)行了大量試驗(yàn)，取得良好效果。使用7.62mm普通彈、 7.62mm穿燃彈、12.7mm普通彈和12.7mm穿燃彈對(duì)

分別裝有汽油、柴油的油箱進(jìn)行射擊試驗(yàn)，油箱中彈后起火，只燃燒不爆炸，網(wǎng)狀聚氨酯材料具有良好的抑爆效果。采用7.62mm穿燃彈對(duì)裝有汽油的抑爆油箱射擊后，油箱燃燒情況見圖1、圖2。

           圖1油箱中彈起火                      圖2油箱燃燒后變形，但不爆炸。

5 抑爆材料使用方法

通常情況下，網(wǎng)狀聚氨酯材料制造成1950×960×800mm標(biāo)準(zhǔn)毛坯，也可以加工成直徑為60mm泡沫球。該材料具有良好的后加工性能，可根據(jù)燃油容器的具體結(jié)構(gòu)，加工成塊狀、片狀、球狀等所需形狀進(jìn)行裝配，不需要特別的工裝，施工工藝簡(jiǎn)單。

6  抑爆材料的使用期及價(jià)格

     抑爆材料填充入油箱后，可正常使用5-7年，不會(huì)損壞。

    抑爆材料每立方價(jià)格為9000元，單個(gè)直徑為60mm的泡沫球價(jià)格為3-4元。