水下保温高密度聚氨酯硬泡的制备与性能研究
0 引言
深海环境非常恶劣,温度低,很多工作在深海环境下的设备、器件、结构物等,为了保证其正常工作需要控制温度。例如:海底油气输送管线的保温,深海油气出口温度会高达100 ~ 150 ℃,若管线保温不利,输送流体很容易生成蜡状物、水合物等固体成分,降低管道流速,阻塞管道,最后导致油田停产、设备损坏,造成巨大的经济损失。常用于保温的聚氨酯硬泡,密度一般在40 ~ 100 kg/m3。但总体说来,相比于水的密度1 000 kg/m3,用于保温的聚氨酯硬泡材料的密度都不算大,密度过低的聚氨酯硬泡保温材料用于水下设备或者管道的保温,势必产生较大浮力,对设备的运行造成一定影响。因此用于水下设备保温的聚氨酯硬泡材料,在保障或者不影响保温、防水等效果的同时,应增大其密度,缩小与水的密度之间的差距,减小浮力,尽量降低浮力带来的不利影响。除了密度之外,由于深海有较大的水压,同时还存在水流速度,所以还需要考究材料的抗压性能和与底材的粘接性能。
1 试验部分
1.1 原材料和仪器设备
主要原料见表1所列,主要设备见表2所列。
1.2 样品制备
1)发泡聚氨酯样品的制备
将聚醚多元醇4110、催化剂、匀泡剂、水按一定比例混合,搅拌均匀制得组分A;再将称量好的B组分多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)快速倒入A组分中,搅拌30 ~ 40 s后,迅速倒入设计好的模具中发泡[4]。在常温下固化30 min,取出成型泡沫,室温放置3 d,待完全熟化之后,样品制备完成。
2)测剪切强度样条的制备
将聚醚多元醇4110、催化剂、匀泡剂、水按一定比例混合,搅拌均匀制得组分A,再将称量好的B组分PAPI快速倒入A组分中,搅拌20 ~ 30 s,在其开始发泡之前倒在裁剪好的铁片上,然后迅速盖上另一块铁片,稍微按压,保证2块铁片在一条水平线上,发泡成型之后,将试样常温放置3 d,待聚氨酯材料完全熟化之后,样条制备完成。
2 结....
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