聚氨酯原料对聚氨酯发泡法所得Al2O3多孔陶瓷性能的影响
聚氨酯发泡质量问题
聚氨酯发泡质量问题聚氨酯喷涂发泡过程中，出现泡沫收缩、酥脆、太软、烧心、开裂、冒烟、脱落、塌泡、泡沫孔粗大、一捏成细粉末、反应初期发泡慢、启发慢等一系列问题。
聚氨酯发泡受施工过程中条件、设备、工艺以及环境温度的影响，聚氨酯反应过程中会出现各种不正常的现象，最终影响泡沫质量问题。
现将所有可能出现的情况录如下：以下A料代表聚氨酯白料，即组合聚醚；B料代表聚氨酯黑料，即聚合MDI（多异氰酸酯）。
1、A、B料混合后不发泡：①料温低;②两组分配比不准③A料漏加催化剂;④B料质量低劣;⑤A料漏加发泡剂。
2、聚氨酯硬泡收缩：①A料组分多,使聚氨酯硬泡强度下降引起收缩;②喷枪中料液混合不均,喷雾空气太小,或物料粘度太大;③固化太快,形成较多闭孔;④气体热胀冷缩变形。
3、聚氨酯硬泡酥脆：①B料组分太多;②水分过多;③工作面温度过低;④B料酸值大,含杂质多;⑤A料阻燃剂加入量过多。
4、聚氨酯硬泡太软,熟化过慢：①B料组分量小;②A料中锡类催化剂太少;③气温、料温、落料工作面温度低。
5、聚氨酯硬泡塌泡：①发泡气体产生过速,应降低A料中胺催化剂用量;②A料中匀泡剂失效或有碱性;③催化剂失效或漏加,应补加A料中锡催化剂;④原料中酸值大。
6、聚氨酯硬泡泡孔粗大：①A料中匀泡剂失效或漏加;②水分多(发泡剂或聚醚中水分);③A、B料搅拌混合不均匀;④B 料纯度低,含总氯或酸值高;⑤气体发生速度比凝胶快。
7、聚氨酯硬泡开裂，或烧心：①物料温度高;②A料催化剂过量;③一次浇注量过大,泡沫过厚;④用水做发泡剂时加入量过多;⑤物料中有金属盐类杂质。
8、聚氨酯硬泡脱落：①喷涂工作面湿度大,使反应不完全充分,底层泡沫发酥、发脆、呈粉沫状;②被喷工作面不洁,有油污,灰尘太多9、聚氨酯硬泡逸出烟：①A料中催化剂用量太高;②A料中聚醚羟值过高;③料温太高等。
从以上出现的问题分析得知,除客观因素外,A料组分涉及因素较多。
在现实生产中,调整粘度、乳白时间、发泡时间、固化时间等主要是调整A料。
聚氨酯发泡参数范文
聚氨酯发泡参数范文聚氨酯发泡是一种常见的材料加工工艺，广泛应用于建筑、家具、汽车、航空航天等领域。
聚氨酯发泡的参数对于产品质量、性能和成本都有很大的影响，因此合理的参数选择是至关重要的。
下面将详细介绍聚氨酯发泡的常用参数及其影响。
1.聚氨酯材料选择：聚氨酯发泡材料的选择主要有两类，即聚醚型和聚酯型。
聚醚型聚氨酯发泡材料具有良好的耐磨损性和耐湿性，适用于户外环境和特殊环境；而聚酯型聚氨酯发泡材料则具有良好的耐候性和耐温性，适用于高温环境。
选择合适的聚氨酯材料是保证产品性能的重要因素。
2.聚氨酯材料比例：聚氨酯发泡材料的比例是指聚醚多元醇、聚酯多元醇和异氰酸酯的配比。
这个比例会直接影响发泡材料的密度、强度和硬度。
一般来说，增加聚醚多元醇的比例会降低材料的密度，增加聚酯多元醇的比例会增加材料的强度和硬度。
3.异氰酸酯含量：异氰酸酯是聚氨酯发泡的主要反应物，控制其含量可以影响材料的发泡速度和体积膨胀率。
一般来说，增加异氰酸酯的含量可以提高发泡速度和体积膨胀率，但过高的含量可能会导致材料的质量变差。
4.发泡剂选择：发泡剂对聚氨酯发泡的密度、孔隙率和闭孔率都有较大的影响。
常用的发泡剂有水和有机发泡剂。
水作为发泡剂通常用于大尺寸的发泡产品，有机发泡剂可以根据需要调整发泡材料的密度和孔隙率。
5.发泡温度：发泡温度是指材料反应和发泡过程中的温度控制。
一般来说，提高发泡温度可以加速发泡过程，但过高的温度可能会导致材料变质或产生气泡。
6.发泡时间：发泡时间是指聚氨酯发泡的反应时间。
发泡时间不仅与发泡材料的配方有关，还与环境温度、湿度和发泡装置有关。
通常情况下，发泡时间越长，材料的密度越低，孔隙率越高。
7.发泡压力：发泡压力是指在发泡过程中对材料施加的压力。
适当的发泡压力可以使材料均匀发泡，提高产品质量。
8.发泡模具温度：发泡模具温度是指对聚氨酯发泡模具进行加热的温度控制。
模具温度的控制直接影响发泡产品的成型质量和表面光洁度。
al2o3陶瓷压缩强度
al2o3陶瓷压缩强度Al2O3陶瓷压缩强度引言：Al2O3陶瓷是一种具有高温稳定性和优异机械性能的材料，广泛应用于各个工业领域。
其中，陶瓷材料的压缩强度是评估其力学性能的重要参数之一。
本文将深入探讨Al2O3陶瓷的压缩强度，并逐步解答相关问题。
第一部分：Al2O3陶瓷的基本特性Al2O3陶瓷是由氧化铝（Al2O3）组成的陶瓷材料。
它具有高硬度、高强度和耐磨损、耐化学侵蚀等优点。
此外，它还具有良好的绝缘性能和热稳定性。
由于这些优异特性，Al2O3陶瓷广泛应用于制造领域、航空航天工业和电子领域等。
第二部分：压缩强度的定义压缩强度是指材料在受到压力作用下承受的最大压力，也就是材料在拉伸区域发生塑性变形前的最大外加应力。
对于Al2O3陶瓷而言，其压缩强度主要受到晶体结构和缺陷的影响。
第三部分：影响压缩强度的因素1. 晶体结构：Al2O3陶瓷属于正交晶系，其晶体结构由硬质球状颗粒组成，因此具有高硬度和高强度。
晶体结构的排列方式决定了其应力分布和塑性变形机制，从而影响压缩强度。
2. 晶界和缺陷：晶体内的缺陷、晶界和介质对Al2O3陶瓷的压缩强度有重要影响。
晶界是指相邻晶粒之间的界面区域，在陶瓷中常常存在非晶区域，容易形成应力集中点。
而缺陷如孔洞、微裂纹等则会削弱陶瓷的整体结构，导致压缩强度下降。
第四部分：压缩强度的测试方法与标准1. 压缩试验：压缩强度的测试通常采用压缩试验方法。
在压缩试验中，Al2O3陶瓷样品受到纵向压力加载，力与变形数据通过测试设备记录下来，从而得到其应力-应变曲线。
2. ASTM标准：Al2O3陶瓷的压缩强度测试常依据ASTM标准进行。
ASTM C773是一种常用的陶瓷材料压缩强度测试标准，其中规定了使用校准压缩机测试样品的方法。
第五部分：提高Al2O3陶瓷的压缩强度的方法1. 优化晶体结构：通过热处理和加工方法，可以优化Al2O3陶瓷的晶体结构，改善晶粒的分布和晶界的结构，从而提高陶瓷的压缩强度。
氧化铝多孔陶瓷的制备和性能研究【毕业论文,绝对精品】
氧化铝多孔陶瓷的制备和性能研究【毕业论文,绝对精品】氧化铝多孔陶瓷的制备和性能研究摘要:综合论述了国内外多孔氧化铝陶瓷的制备方法及性能的研究进展并对目前存在的问题及将来的研究方向进行了展望。
关键词:氧化铝多孔陶瓷、制备、展望一、引文: 多孔氧化铝陶瓷是指以氧化铝为骨料通过在材料成形与高温烧结过程中内部形成大量彼此相通或闭合的微孔或孔洞。
较高的孔隙率的特性使其对液体和气体介质具有有选择的透过性较低的热传导性能再加上陶瓷材料固有的耐高温、抗腐蚀、高的化学稳定性的特点使其在气体和液体过滤、净化分离、化工催化载体、生物植入材料、吸声减震和传感器材料等众多领域有着广泛的应用前景。
多孔氧化铝陶瓷上述优异的性能和低廉的制造成本引起了科学界的高度关注。
笔者就目前国内外多孔氧化铝陶瓷的制备方法、性能的研究进展进行综述。
二、氧化铝晶体的结构氧化铝，属离子晶体，成键为共价键，熔点为 2050?，沸点为 3000?，真密度为 3.6g/cm。
它的流动性好，难溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。
它是铝电解生产的中的主要原料。
有四种同素异构体β,氧化铝δ, 氧化铝γ,氧化铝α,氧化铝，主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取。
Al2O外观白色晶状粉名称氧化铝刚玉白玉红宝石蓝宝石刚玉粉corundum 化学式末或固体。
氧化铝和酸碱都能反应，所以此材料不易接近酸碱会腐蚀。
三、氧化铝多孔陶瓷的特性多孔陶瓷是以气孔为主相的一类陶瓷材料是由各种颗粒与结合剂组成的坯料经过成型、烧成等工艺制得的调节各种颗粒料之间的矿物组成、颗粒级配比和坯料的烧成温度多孔陶瓷可具有不同的物理和化学特性，多孔陶瓷材料孔道分布较均匀便于成型及烧结具化学稳定性好质轻耐热性好比表面积大良好的抗热冲击性质等特性。
由于多孔陶瓷所具有的很多优良特性现代科学技术的进一步发展新型多孔陶瓷材料受到人们的关注现已广泛应用与国民生产的诸多领域如保温隔热材料、过滤器材料、催化剂载体、吸音、隐身材料等而其节能及过滤等方面的研究与开发都使得多孔陶瓷作为环保型绿色材料有着广阔的应用前景。
聚氨酯发泡密度标准
聚氨酯发泡密度标准聚氨酯发泡是一种常见的材料，广泛应用于建筑、汽车、航空航天、电子、医疗等领域。
在使用聚氨酯发泡材料时，密度是一个非常重要的参数。
本文将介绍聚氨酯发泡密度标准及其影响因素。
聚氨酯发泡密度标准聚氨酯发泡密度是指聚氨酯发泡材料的质量与体积之比。
根据不同的应用领域和要求，聚氨酯发泡密度标准也有所不同。
以下是一些常见的聚氨酯发泡密度标准：1. 建筑领域：聚氨酯发泡密度一般在30-50kg/m³之间，用于保温、隔热、防水等。
2. 汽车领域：聚氨酯发泡密度一般在50-80kg/m³之间，用于车身结构、隔音、减震等。
3. 航空航天领域：聚氨酯发泡密度一般在80-120kg/m³之间，用于飞机、火箭等结构件。
4. 电子领域：聚氨酯发泡密度一般在10-30kg/m³之间，用于电子元器件的保护和固定。
影响聚氨酯发泡密度的因素聚氨酯发泡密度受到多种因素的影响，以下是一些常见的因素：1. 原材料的选择：聚氨酯发泡材料的密度与原材料的密度有关。
不同的原材料密度不同，因此选择不同的原材料会影响聚氨酯发泡密度。
2. 发泡剂的选择：聚氨酯发泡剂的种类和用量也会影响聚氨酯发泡密度。
一般来说，使用量越大，密度越小。
3. 发泡温度和时间：发泡温度和时间也会影响聚氨酯发泡密度。
温度越高，时间越长，密度越小。
4. 发泡压力：发泡压力也会影响聚氨酯发泡密度。
压力越大，密度越小。
聚氨酯发泡密度的重要性聚氨酯发泡密度是一个非常重要的参数，它直接影响聚氨酯发泡材料的性能和应用效果。
以下是一些聚氨酯发泡密度的重要性：1. 密度与强度的关系：聚氨酯发泡密度与强度有直接关系。
密度越大，强度越高。
2. 密度与导热系数的关系：聚氨酯发泡密度与导热系数有直接关系。
密度越大，导热系数越小，保温效果越好。
3. 密度与成本的关系：聚氨酯发泡密度与成本有直接关系。
密度越大，原材料用量越多，成本越高。
总结聚氨酯发泡密度是一个非常重要的参数，它直接影响聚氨酯发泡材料的性能和应用效果。
聚氨酯发泡表面气孔原因
聚氨酯发泡表面气孔原因聚氨酯发泡材料广泛应用于建筑、汽车、家具等领域，因其良好的绝热性能和轻质化特点备受推崇。
然而，在聚氨酯发泡过程中，可能会出现表面气孔的问题，这严重影响了材料的美观度和性能。
表面气孔的形成是由多个因素共同作用引起的。
以下是几个常见的原因：1. 发泡工艺：聚氨酯发泡过程中，气体会通过表面冷却的快速凝结，导致气孔形成。
工艺参数的不当选择或操作不当都可能导致发泡不完全，产生气孔。
2. 溶剂挥发：在聚氨酯发泡过程中，溶剂通常被添加以促进反应和调节发泡速率。
然而，过多的溶剂挥发会形成大气体泡，进一步导致表面气孔的形成。
3. 增强剂选择：增强剂的选择对聚氨酯的性能和表面质量有着重要影响。
部分增强剂可能会导致聚氨酯发泡过程不稳定，造成气孔的形成。
4. 温度控制：聚氨酯发泡过程中，温度控制是十分关键的。
过高或过低的温度都可能导致发泡反应速率失控，产生气孔。
为了降低或避免聚氨酯发泡表面气孔的问题，以下措施可以考虑：1. 优化工艺参数：合理选择发泡剂、溶剂和催化剂，并进行适当的温度和压力控制，以确保发泡过程的均匀性和完全性。
2. 调整增强剂配方：选择合适的增强剂，并进行适量的添加，以提高聚氨酯的稳定性和减少气孔形成的可能性。
3. 提高温度控制精度：借助先进的温度控制设备，确保发泡过程中温度的稳定性，避免过高或过低的温度对发泡结果的不良影响。
4. 定期检查和维护设备：保持发泡设备的清洁和良好工作状态，定期检查和更换损坏的部件，确保发泡过程的顺利进行。
总之，聚氨酯发泡表面气孔的形成是由多个因素共同作用引起的。
通过优化工艺参数、调整配方、提高温度控制精度和设备维护，可以有效减少表面气孔的出现，提高聚氨酯发泡材料的质量。
聚氨酯绿色发泡实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解聚氨酯绿色发泡材料的制备方法。
2. 掌握聚氨酯绿色发泡材料的性能测试方法。
3. 分析聚氨酯绿色发泡材料的性能，为实际应用提供理论依据。
二、实验原理聚氨酯（Polyurethane，简称PU）是一种具有优异性能的有机高分子材料，广泛应用于保温、隔热、隔音、密封等领域。
绿色发泡聚氨酯是指采用环保型发泡剂、助剂等原料制备的发泡材料，具有低毒、环保、高效等优点。
本实验采用聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、催化剂等原料，通过化学反应制备聚氨酯绿色发泡材料，并对其性能进行测试。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 聚醚多元醇：2000号- 异氰酸酯：MDI- 发泡剂：HFC-245fa- 催化剂：DABCO-40- 活性硅粉- 玻璃纤维2. 实验仪器：- 高速混合机- 压缩试验机- 拉伸试验机- 热重分析仪- 水分测定仪- 红外光谱仪四、实验步骤1. 按照配方比例称取聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、催化剂等原料。
2. 将称量好的原料放入高速混合机中，进行预混合。
3. 将预混合好的原料转移到反应釜中，加热升温至一定温度，加入催化剂。
4. 在反应过程中，观察反应釜内混合物的颜色、粘度等变化，调整反应条件。
5. 反应完成后，将产物倒入模具中，进行发泡成型。
6. 成型后的发泡材料在室温下放置一定时间，使其充分固化。
7. 对固化后的发泡材料进行性能测试，包括压缩强度、拉伸强度、导热系数、水分含量等。
五、实验结果与分析1. 压缩强度：实验制备的聚氨酯绿色发泡材料的压缩强度为0.6MPa，符合GB/T 8813-2005标准要求。
2. 拉伸强度：实验制备的聚氨酯绿色发泡材料的拉伸强度为0.4MPa，符合GB/T 528-2009标准要求。
3. 导热系数：实验制备的聚氨酯绿色发泡材料的导热系数为0.025W/(m·K)，满足GB/T 10294-2008标准要求。
4. 水分含量：实验制备的聚氨酯绿色发泡材料的水分含量为2%，低于GB/T 8810-2005标准要求。
聚氨酯软泡孔大的原因
聚氨酯软泡孔大的原因
聚氨酯软泡的孔大主要有以下几个原因：
1. 混合不均匀，在制备聚氨酯软泡时，如果原料混合不均匀，会导致反应不均匀，从而形成孔洞。
这可能是由于原料添加量不准确或者混合时间不足引起的。
2. 气泡逸出不完全，在聚氨酯软泡的制备过程中，如果气泡逸出不完全，会在软泡中留下孔洞。
这可能是由于搅拌不充分或者真空处理不到位引起的。
3. 反应速率过快，如果聚氨酯反应速率过快，会导致气体生成过多，从而形成大孔洞。
这可能是由于反应温度过高或者催化剂使用过量引起的。
4. 发泡剂选择不当，选择不适合的发泡剂也会导致聚氨酯软泡孔大，因为发泡剂的选择会直接影响气体的生成和释放，从而影响泡孔大小。
5. 模具设计不当，如果模具设计不当或者使用过程中受到外力
影响，也会导致聚氨酯软泡孔大。
模具的设计应该考虑气体逸出和反应均匀性。
综上所述，聚氨酯软泡孔大的原因可能涉及原料混合、气泡逸出、反应速率、发泡剂选择和模具设计等多个方面。
在生产过程中需要严格控制这些因素，以确保聚氨酯软泡的质量。
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聚氨酯原料对聚氨酯发泡法所得Al2O3多孔陶瓷性能的影响张在娟;唐欣悦;闫姝;吕琳;杨金龙【摘要】通过聚氨酯发泡法制备了氧化铝多孔陶瓷,通过研究不同聚醚多元醇与多异氰酸酯对所得多孔陶瓷及坯体微观形貌、力学性能的影响,对聚氨酯发泡原料进行了优化.实验结果表明,聚醚多元醇采用分子量为500g/mol的R2305,可明显降低体系粘度,将氧化铝粉体的添加量增加至63％(质量分数).多异氰酸酯选用多官能度的多亚甲基多苯基异氰酸酯PM200,可明显增加体系的交联密度,得到孔结构完整的氧化铝多孔陶瓷.通过使用R2305/PM200为基础原料的聚氨酯发泡体系可得到气孔率为64％,抗压强度为25.26MPa,具有多级孔的氧化铝多孔陶瓷,该发泡体系也可广泛适用于氧化锆等多种体系多孔陶瓷的制备.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2018(049)009【总页数】6页(P9067-9071,9077)【关键词】聚氨酯;发泡;多孔陶瓷;多元醇;多异氰酸酯【作者】张在娟;唐欣悦;闫姝;吕琳;杨金龙【作者单位】清华大学材料学院,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京100084;大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连 116021;清华大学材料学院,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京 100084;中北大学材料科学与工程学院,太原 030051;清华大学材料学院,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京100084;大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连 116021;中北大学材料科学与工程学院,太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TB3320 引言氧化铝多孔陶瓷因具备许多优良的性能，在熔融金属过滤、液体过滤、废气处理等方面都有广泛的应用[1-4]。
目前氧化铝多孔陶瓷的主要制备方法有有机泡沫浸渍法、添加造孔剂法、颗粒堆积法和凝胶注模法等。
其中有机泡沫浸渍法是将浆料均匀的浸渍涂覆在有机泡沫上，干燥烧结后得到多孔陶瓷。
该方法制造成本低，是目前常用的方法，但该方法存在浆料不能充分润湿有机泡沫、挂浆不均匀、挂浆量不高的问题，常导致所得多孔陶瓷骨架强度低、缺陷多[5-9]。
1974年Wood等[10]提出了聚氨酯发泡法：将有机聚氨酯泡沫(PU)的原料与陶瓷浆料按一定工艺要求混合，在陶瓷浆料中产生聚氨酯泡沫，使陶瓷颗粒均匀分布于有机泡沫中，然后排胶、烧结后得到多孔陶瓷。
该方法在聚氨酯发泡的同时完成陶瓷成型，坯体强度高、操作简单、生产周期短、制品缺陷少，具有良好的应用前景。
目前虽有少量研究已利用聚氨酯发泡法制备了多孔陶瓷[11-16]，但在研究过程中发现选用普通的聚氨酯泡沫体系大多存在粘度大、固相含量低等难题。
发泡体系的固相含量不仅会影响多孔陶瓷的微观形貌、气孔率、力学性能等，还会直接影响浆料的粘度、体系的混合程度，影响发泡体积、发泡质量。
固相含量过低会导致坯体烧结后陶瓷骨架发生坍塌；固相含量过高则会引起体系粘度增加。
因此探索研究固相含量高、体系粘度低的聚氨酯发泡体系具有重要意义。
聚氨酯泡沫是以多异氰酸酯和多元醇为主要原料，在发泡剂、催化剂等多种助剂的作用下发泡而成的高分子聚合物[17-19]。
其中多元醇是端基或者侧基含有两个或两个以上羟基(—OH)的低聚物，俗称“白料”；多异氰酸酯是含有两个或两个以上异氰酸根(—NCO)的化合物，俗称“黑料”。
本文从聚氨酯泡沫的“黑料”“白料”种类入手，通过研究“黑料”、“白料”对所得氧化铝多孔陶瓷性能的影响，以期优化得到一种适用于多种陶瓷体系的、黏度较低、固相含量较高的聚氨酯泡沫体系。
1 实验1.1 实验原料及表征1.1.1 实验试剂氧化铝，德国安迈有限公司，D50=0.33 μm；多亚甲基多苯基异氰酸酯PM200，万华化学集团股份有限公司，—NCO值7.44 mmol/g；二苯基甲烷二异氰酸酯MDI，万华化学集团股份有限公司，—NCO值7.99 mmol/g；聚醚多元醇R2305，万华化学集团股份有限公司，Mn=500 g/mol，羟值5.91 mmol/g；聚醚多元醇DEP-5631D，山东蓝星东大化工有限责任公司，Mn=3 000 g/mol，羟值1 mmol/g；硅油，郑州中润化工；三乙烯二胺，广东滃江化学试剂有限公司，AR；二月桂酸二丁基锡T-12，上海德音化学有限公司，AR；聚乙二醇PEG200，国药集团化学试剂有限公司，CP；去离子水。
1.1.2 样品的性能及表征通过扫描电子显微镜，SEM，型号SSX-550，日本岛津，对试样的微观形貌进行测试，块状试样选取较为平整的样品断口，测试之前，将试样置于溅射喷金仪中进行5 min的喷金处理。
通过万能试验机(型号AG-2000G，日本岛津)测试坯体和陶瓷的抗压强度，加载速率均为0.5 mm/min，测试试样为立方块体，尺寸边长为2 mm×2 mm×2 mm，每个数据点选取3个样品进行测试，最后取平均值，测试过程中均匀地对样品施加压力，直到出现压力峰值停止。
通过阿基米德排水法对多孔陶瓷的气孔率进行测试。
1.2 氧化铝多孔陶瓷的制备聚氨酯发泡的制备工艺分为一步法、半预聚体法和预聚体法[12]，其中预聚体法是将全部多元醇与过量的异氰酸酯反应形成一个端异氰酸酯预聚物，然后在预聚物中加入水、催化剂、表面活性剂等其它添加剂在高速搅拌下混合发泡。
该方法由于预聚过程中已部分完成了聚合反应，泡沫生成时反应放热比其它方法要少，可有效避免泡沫烧芯，反应易控制。
本文采用预聚体法，通过聚氨酯发泡法制备氧化铝多孔陶瓷，具体制备流程如图1所示。
将计量多异氰酸酯、多元醇和泡沫稳定剂硅油和氧化铝粉体加入模具，机械搅拌(约300 r/min)5 min左右，使浆料混合均匀；随后向浆料中加入适量催化剂，待体系粘度增大，出现“爬杆”现象前，即刻加入适量发泡剂水，快速搅拌(约700 r/min)10 s左右，停止搅拌，室温下静置完成发泡，继续静置24 h完成熟化，脱模得到氧化铝多孔陶瓷坯体；坯体进行排胶、烧结得到氧化铝多孔陶瓷。
图1 聚氨酯发泡法制备氧化铝多孔陶瓷工艺流程图Fig 1 The flow charts of porous Al2O3 ceramics1.3 聚氨酯发泡法制备多孔陶瓷的发泡原理聚氨酯发泡法制备氧化铝多孔陶瓷是基于聚氨酯发泡与交联反应的，主要反应如方程式(1)～(3)所示，其中反应式(1)和(3)为交联反应，式(2)为发泡反应(1)(2)(3)多种反应同时存在，在发泡的同时完成陶瓷的成型，可得到多孔陶瓷坯体，将坯体排胶、烧结后可得到多孔陶瓷。
由反应可知，多异氰酸酯()和多元醇()是聚氨酯反应的主要原料，不同种类的多异氰酸酯和多元醇可得到不同性质的聚氨酯泡沫，进而影响多孔陶瓷坯体及烧结样品的性能。
2 结果与讨论2.1 多元醇对发泡体系固相含量的影响多元醇是聚氨酯材料合成过程中不可或缺的两大主原料之一。
目前文献[12]报道的聚氨酯发泡法制备多孔陶瓷所用多元醇为高分子量的多官能度聚醚多元醇，如聚醚330N、DEP5631D。
为降低体系粘度、提高固相含量，本文使用低分子量的聚醚多元醇R2305进行发泡，并与高分子多元醇DEP5331D体系进行对比分析。
表1为原料高分子量聚醚DEP5631D与低分子量R2305的参数对比。
由表1可知，聚醚R2305官能度为3，分子量为500 g/mol，其粘度与聚醚DEP5631D 相比，有大幅度降低，仅有300 mPa·s/25 ℃，这大大降低了发泡体系的粘度。
表1 聚醚DEP5631D与R2305的参数对比Table 1 Comparison of the parameters of DEP5631D and R2305聚醚多元醇分子量/g·mol-1官能度粘度/mPa·s-1(25 ℃)DEP5631D3 0003500R23055003300分别对高分子量和低分子量聚醚多元醇的聚氨酯泡沫配方进行了探索研究。
表2为聚醚DEP5631D与R2305制备氧化铝多孔陶瓷的配方，利用这两种聚醚制备氧化铝多孔陶瓷的制备工艺均采用预聚体法，排胶及烧结工艺也相同。
由表2可得，使用高分子量的DEP5631D时，体系中可加入的氧化铝粉体的质量分数最高为40.40%(质量分数)；而使用低分子量的R2305时，体系中可加入的氧化铝粉体的质量分数可增加至63.76%(质量分数)，使体系的固相含量得到了大幅度提高。
表2 聚醚DEP5631D与R2305制备氧化铝多孔陶瓷的配方Table 2 The formulaof DEP5631D and R2305 to prepare the porous Al2O3 ceramics聚醚DEP5631D发泡配方原料Al2O3DEP5631DMDI水催化剂硅油质量/g10104.430.20.020.1聚醚R2305发泡配方原料Al2O3R2305MDI水催化剂硅油质量/g35109.670.10.020.12.2 多元醇对多孔陶瓷微观结构的影响图2为两种聚醚发泡体系所得氧化铝多孔陶瓷坯体的SEM图。
由图2可知，当使用高分子量聚醚多元醇DEP5631D时，也可得到多孔陶瓷坯体，但因体系粘度较高，所得坯体的孔结构不完整，骨架强度低，易发生挤压变形(如图2(a)所示)；使用低分子聚醚R2305体系时，体系粘度较低，发泡体系搅拌混合均匀，所得多孔陶瓷坯体的多孔结构完整。
图2 聚醚DEP5631D与R2305制备所得氧化铝多孔陶瓷坯体SEMFig 2 The SEM images of green bodies prepared with DEP5631D andR2305图3为两种聚醚发泡体系所得氧化铝多孔陶瓷的SEM图。
由图3可知，当使用高分子量聚醚多元醇DEP5631D时，所得烧结样品的泡孔破裂，泡孔之间的骨架断裂(如图3(a)所示)，宏观表现为烧结样品彻底坍塌，这是因为体系固相含量较低，陶瓷粉体难以维持其骨架结构。
当使用低分子量的R2305时，所得烧结样品未发生宏观坍塌，骨架强度有所增加，断裂较少(如图3(b)所示)。
故聚醚多元醇优选分子量较低的R2305。
2.3 异氰酸酯对多孔陶瓷微观结构的影响多异氰酸酯也是聚氨酯材料合成过程中不可或缺的原料之一。
目前常用的异氰酸酯为二官能度的甲苯二异氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
因聚醚多元醇R2305分子量较低，为制备交联度高、力学性能好的聚氨酯泡沫坯体，本文选用多官能度的多亚甲基多苯基异氰酸酯PM200(f=2.65)作为多异氰酸酯进行研究，并与两官能度MDI的聚氨酯泡沫配方进行了对比分析。
图3 聚醚DEP5631D与R2305所得氧化铝多孔陶瓷的SEMFig 3 The SEM images of sintered foams prepared with DEP5631D andR2305使用R2305为聚醚多元醇，分别采用MDI和PM200制备氧化铝多孔陶瓷。