网状聚氨酯泡沫是一种性能优良的材料,在建筑、军工、医疗等领域有着广泛的用途。目前网状聚氨酯泡沫的气相爆轰法制备缺乏理论指导,产品成功率及生产效率都很低,供应严重不足。本文针对气相爆轰法制取网状聚氨酯泡沫的过程进行研究。(1)实验测试:设计4组实验对气相爆轰法熔膜网化聚氨酯泡沫材料过程中介质的压力时变曲线进行测试,并记录了聚氨酯泡沫材料气相爆轰熔膜网化的效果。(2)聚氨酯泡沫气相爆轰熔膜网化过程的机理研究:从压力时间特性和波速两方面,对可燃气体的爆轰形态进行分析,指出可燃气体的行为必须是气相爆轰而非爆燃;深入分析可燃气体气相爆轰的形成和传播过程、爆轰作用下聚氨酯泡沫熔膜网化过程、聚氨酯泡沫气相爆轰过程中气相介质压力的变化特点及原因,以及气相爆轰强度与熔膜网化效果的关系的原因。(3)建立了气相爆轰熔膜网化的气体状态模型:峰值阶段和终了阶段气体状态是影响爆轰效果的两个决定性因素,首先分别建立了峰值阶段和终了阶段介质压力、温度的模型,模型体现了峰值阶段和终了阶段气体压力、温度同聚氨酯材料力学参数、单位质量化学能、爆轰波结构等因素的关系;在此基础上,建立了峰值温度、终了压力、终了温度三个参数和峰值压力,以及终了温度和峰值温度之间的单参数关系模型;建立了峰值压力、温度和终了压力、温度的综合关系模型。(4)对建立的模型进行验证和分析:模型验证结果表明,实验测试数据与本文建立的峰值阶段和终了阶段介质状态模型吻合。根据峰值压力模型分析了爆轰波结构参数、混合气体单位质量放热量、聚氨酯泡沫材料弹性模量三个因素对峰值压力的影响规律;根据单参数关系模型分析了上述三个因素对峰值温度、终了压力、终了温度的影响规律及原因。本文率先在考虑聚氨酯泡沫与气相爆轰的相互影响基础上,对聚氨酯泡沫气相爆轰熔膜网化的机理以及聚氨酯泡沫中气相爆轰过程的气体状态模型进行了研究,并取得了较好的研究成果。为爆轰法制备网状聚氨酯泡沫提供了理论依据,也为气相爆轰学的发展添砖加瓦,具有一定的应用价值和学术价值。