水性軟發泡在高檔客車上得到應用
水性發泡材料,對于提升整車保溫、減振、環保、密封、防腐、節油等整車性能具有重要作用,并將對整個中國客車行業技術工藝水平提升具有劃時代的意義。經過周密的市場調研和全面分析,中通客車率先在其高檔車上推廣應用“會呼吸的保溫隔熱材料”。
一、 水性軟發泡簡介
水性軟發泡材料,是全水基軟發泡聚氨酯泡沫塑料的簡稱,是一種100%全水基現場軟發泡保溫、隔熱材料,是由全水基發泡聚氨酯專用樹脂和異氰酸酯(MDI)反應制得的軟質開孔式聚氨酯泡沫塑料,為微黃的乳白色泡沫狀固體,無味、質輕、軟體、開孔材料。憑借其保溫隔熱體系獨特的結構和施工工藝,能夠提供優秀的保溫隔熱、阻氣、防潮及憎水效果,同時產品本身的開孔結構和憎水性,具有排潮自干的功能,被業界譽為“會呼吸的保溫隔熱材料”,其綠色環保、經久耐用等特點使其在世界上得到廣泛應用,如美國、加拿大、歐洲、日韓及中國,主要用于建筑、汽車等領域。
二、 水性軟發泡材料與其它隔熱材料比較
對比項
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全水基軟發泡聚氨酯泡沫塑料
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普通聚氨酯發泡
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1.環保性能
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新型軟質水基發泡材料,100%以水為發泡劑,不含氟化物、惰性氣體及其他對大氣環境和人體健康有害的物質。總碳含量為372.6μgC/g;
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普通聚氨酯含聚醚多元醇等物質,且不易揮發,對人體持續性傷害較大。總碳含量超過500.0μgC/g
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2.施工性能
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施工簡便快捷,基層面不需作特別處理,在高、低溫和潮濕環境下都可以進行,且泡沫保溫隔熱性能不會降低;使用專用進口設備進行配比、加熱、混合及噴涂,施工受人為因素影響小。
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施工過程中其表面應做界面處理,以確保硬泡聚氨酯噴涂保溫層與基體緊密結合;施工過程中使用傳統設備,配比、混合受人為因素影響較大,施工質量不穩定。
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3.材料特點
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發泡速度快,發泡量大,泡沫均勻,一次成型,表面平整度高,具備彈性變形能力,可隨車輛外圍結構熱脹冷縮變形而彈性變形,從而不會出現應力集中所導致的變形;具有良好的填充性能,異形、角落、縫隙都可被很好的覆蓋,對車體內如鋼板夾層等部位,有良好的可操作性;同時具有較強的粘接力,不會斷裂脫落。
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發泡系數低,起發速度較慢,發泡周期長,完全發泡所需時間有時可長達一個月;流掛現象嚴重,表面平整度不高,容易引起車身鼓脹、凹陷,影響車身的平整度;粘接力不強,有斷裂脫落等現象。
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4.透氣排潮
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獨特的開孔結構,所形成的保溫隔熱層具有“可呼吸性”,遇水后不會塌落,集保溫隔熱、阻氣、防潮及憎水四種功能于一身,干燥后保溫隔熱性能不會損失,不會發生毛細管虹吸現象,可有效防止潮氣滲透,開孔結構又能使泡沫內的水分在重力作用下自然干燥。
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完全閉孔結構,使其不具備排潮自干的能力,在車內外溫差較大的時候,水蒸汽遷移時由于受到硬泡聚氨酯的阻隔,夾層可能結露,易滋生霉菌、腐爛等,影響車內環境,造成車身銹蝕。f
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5.阻燃等指標性能
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材料阻燃性能不低于B1級,煙霧呈白色,無干擾性氣味。
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材料阻燃性能為D級,煙霧為黑色,有刺激性氣味。
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6.使用壽命
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使用壽命長,在整個使用期內保溫隔熱性能不降低,表面不變色,不老化,不需要另外作表面復合防老化處理。
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短期內變為黃褐色,老化后發脆,材料表面的平整度受基體的平整度影響很大,而且在光、熱、大氣作用下易發生老化,遇水、熱、堿容易水解。
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7.自身重量
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成品密度只有8 kg/m3,遠遠低于客車隔熱保溫材料性能指標≤30 kg/m3的要求,
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密度20~30kg/m3
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2、水性發泡材料與隔熱海綿、泡沫板、復合隔熱材料等傳統材料之間的比較
水性發泡秉承普通聚氨酯發泡的優點,具有良好的填充性,能與被噴涂表面完全合為一體,可以將車身蒙皮與型鋼之間的縫隙、空洞等完全密封,加之其本身所具有的保溫隔熱、阻氣、防潮及憎水功能,保證了側圍、車頂等隔熱、保溫、密封、防腐性能,見下圖。而其它傳統隔熱材料,如隔熱海綿、泡沫板、復合隔熱材料施工完全由人工進行,對車身蒙皮及型鋼框存在間隙(見下圖),即使采用帶背膠的材料,車身蒙皮內表面的形狀、清潔、平整狀況對粘接牢固性影響頗大,施工質量無從保證。由于傳統隔熱材料裝配后與車身存在的縫隙、空洞對車身隔熱、減振、防腐等性能均有不同程度的負面影響,不能完全發揮材料本身的性能指標。
因此水性發泡與傳統隔熱材料相比,在各個關鍵指標上均具有明顯的優勢,是客車車身保溫密封的理想之選。
三、全車采用水性發泡給中通高檔客車帶來的變化
通過采用水性軟發泡,中通高檔客車無論從外觀效果、保溫隔熱,還是防腐防霜及節油環保等方面都有了長足的進步,在行業內首先攻克車身側圍蒙皮保溫隔熱的難題,成為行業進步的標志性事件之一。
1、外觀效果提升
側圍蒙皮的平整度是影響車身外觀效果的重要因素,普通聚氨酯硬泡能保證保溫隔熱效果,但對兩側蒙皮表面平整度影響極大,而傳統隔熱材料又不能保證其保溫、隔熱效果,不少客車企業在二者之間絞盡腦汁,但始終沒有取得實質性的進展。近年來,部分客車企業加強預防措施推行側圍噴發泡工藝,但卻嚴重的影響生產節拍。水性軟發泡的出現,由于其具有良好的彈性變形能力,成功的解決了這一問題,既提高了車身側圍的保溫、隔熱性能,又對車身側圍平整度無任何影響,而且還能有效的防止蒙皮松動問題的出現。
2、保溫隔熱性能提升
以前,中通客車與行業大多數企業一樣,車身隔熱密封過多使用了傳統的保溫材料,也許有些材料本身的性能優異,但由于前面所提到的施工及裝配等方面存在較大的問題,車身密封、隔熱性能不佳。隨著水性軟發泡的推廣應用,車身頂蓋、兩側、前后圍、后高地板等關鍵部位密封、隔熱性能得到了極大的提高,特別是消除了以往車身密封、隔熱處理的死角,密封、保溫性能的提升又對整車燃油經濟性、乘坐舒適性等重要指標具有積極的影響。
3、防霜防腐
近年來,不少客車企業在東北、蒙、新等高寒地區及沿海高溫、高濕地區均出現了問題,首先高寒地區出現頂骨架、天窗、空調出風口部位結霜,溶化后造成車內滴水及車身銹蝕問題,而濕熱地區出現側圍蒙皮內表面銹蝕的問題。此問題的產生與車身保溫、隔熱技術水平低下有直接關系,采用水性軟發泡能最大限度的消除車身結霜、腐蝕問題的產生,極大的延長車身的使用壽命,對于資源的節省和再利用極為有利,符合國家施行可持續發展的戰略目標。
4、節油環保
由于水性軟發泡具有的良好保溫、隔熱效果,車身頂蓋、前后圍、側圍等部分隔熱性能得到極大的提高,達到理想的保溫效果,從而減少車身內、外的熱傳遞速度,使車內保持較低的溫度,達到減輕空調負荷的目的,預計,采用水性軟發泡,空調節油可達到5%。同時由于水性軟發泡密封很小,只有8 kg/m3,經測算,可降低車身重量約20公斤,也可降低發動機燃油的消耗,具有可觀的經濟效益和社會效益。
同時,由于水性軟發泡為100%水基材料,氣味無毒,可有效改善操作者施工環境和車內空氣質量,實為綠色、環保之上品。
在世界低碳經濟的大潮下,綠色交通理念正在交通運輸行業得到廣泛認同和推廣,節能和環保客車迎來了重要的戰略機遇。總之,水性發泡材料的推廣應用,將為客車整體性能奠定良好的基礎,為提高中國客車整體水平及在世界客車行業的競爭力產生積極的影響。
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