硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在野戰(zhàn)移動工事中應(yīng)用探討

薛冠東 黃法紅

摘 要：現(xiàn)代戰(zhàn)爭呈現(xiàn)出多角度、大縱深及難以預(yù)見性的特點，為此作戰(zhàn)額安排與戰(zhàn)御的執(zhí)行必須迅速的展開。要實現(xiàn)戰(zhàn)爭的突擊性與機(jī)動性，必須讓作戰(zhàn)部隊可以高速機(jī)動，并對常規(guī)武器加以精確地制導(dǎo)。在今后的戰(zhàn)斗中，我軍應(yīng)向著武器制導(dǎo)化、高度機(jī)械化及裝備的精良的方向努力，對野戰(zhàn)工事進(jìn)行迅速設(shè)置，并完成戰(zhàn)斗保障。

關(guān)鍵詞：硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料；野戰(zhàn)移動工事；應(yīng)用

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的炮孔主要是閉孔，其特點為：密度比較低、導(dǎo)熱系數(shù)極低、一定的硬度、一定的強(qiáng)度。通過加入添加劑，可讓硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料具備較低的相對密度、較強(qiáng)的粘附性、較高的比強(qiáng)度和比模量、較好的隔音特性、較好的絕熱特性、較好的耐化學(xué)藥品特性等，為此這一材料得到工程領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。

一、簡述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料

（1）硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的導(dǎo)熱系數(shù)比較低，通常為0.02 W/（m·K），正因其具有這一特點，使之的保溫隔熱效果十分良好；現(xiàn)階段在市面上的保溫材料中保溫隔熱效果最佳的當(dāng)屬硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料。（2）硬質(zhì)聚氨酯泡沫的粘結(jié)性能極強(qiáng)，可在墻體上對這一材料加以直接噴涂，其在噴射時會產(chǎn)生噴槍作用，從而先產(chǎn)生成型的發(fā)泡混合物，然后產(chǎn)生液體物料，且該物料的滲透性極強(qiáng)、流動性能比較良好，在墻體的基層空隙中放入這一液體物料后，可立即同基層穩(wěn)固進(jìn)行粘結(jié)，且不可分隔，在墻體中具有極好的空隙密封性；（3）硬質(zhì)聚氨酯泡沫對水的吸收率比較低，所以這一材料具備諸多優(yōu)勢，包括：防水性能十分的強(qiáng)、滲透性能比較顯著，其結(jié)構(gòu)緊密且堅實，其形狀呈微孔狀，并不會發(fā)生透水現(xiàn)象，同時在不間斷的施工中，這一材料會顯現(xiàn)出十分強(qiáng)的整體性能，無吸潮情況發(fā)生，所以硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料防水性能、防水效果均極優(yōu)；（4）因內(nèi)部具有數(shù)目眾多的氣泡，當(dāng)材料遭到?jīng)_擊時，內(nèi)部的氣泡將發(fā)生一個緩沖作用，當(dāng)受到載荷作用后，將會壓縮炮孔中的氣體，在因發(fā)生沖擊而出現(xiàn)外力消失以后，會恢復(fù)到原有的狀態(tài)，且對物體造成的損害極小，從而表明硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的減震性能十分顯著；（5）硬質(zhì)聚氨酯泡沫的施工手段為澆筑與噴射，在施工中這一材料具備不間斷性的特點；（6）硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料具備十分強(qiáng)的聲學(xué)性能，可對聲波能量進(jìn)行吸收，并阻止與中斷聲波反射的傳播，從而表明其隔音效果十分顯著[1]。

二、聚氨酯泡沫塑料性能

（一）力學(xué)性能

當(dāng)聚氨酯泡沫塑料密度的變大以后，該材料的破壞應(yīng)變、破壞強(qiáng)度、彈性模量將隨之增大。這就表明：我們可依據(jù)具體使用的需求，從而制成多種密度的聚氨酯硬泡泡沫塑料，且由于野戰(zhàn)移動工事建設(shè)的環(huán)境、地形等存在極大的區(qū)別，所以在不同環(huán)境與地形中設(shè)置野戰(zhàn)移動工事，需采用對應(yīng)的強(qiáng)度構(gòu)件。如：可臨時發(fā)泡形成假目標(biāo)當(dāng)作偽裝，那么可選用低密度硬泡的泡沫材料或者向帳篷上對泡沫塑料進(jìn)行噴涂，從而實現(xiàn)隔熱保溫效果。聚氨酯硬泡具有較高的比強(qiáng)度與比模量，無需加強(qiáng)的聚氨酯硬泡的比強(qiáng)度就已經(jīng)為9800MPa，但混凝土比強(qiáng)度僅為3600MPa。然而，這一材料的密度卻比較小，僅是鋼筋混凝土密度的十分之一，為此，在現(xiàn)有的砼工事、鋼絲網(wǎng)水泥工事等中，聚氨酯泡沫塑料密度最小。此外，這一材料可當(dāng)作復(fù)合夾芯材料，將其應(yīng)用到野戰(zhàn)工事的建設(shè)中，可將工事的機(jī)動性極大大大提升[2]。

（二）動力性能

聚氨酯泡沫塑料具有十分顯著的緩沖性，主要優(yōu)勢在于：能量貯藏性能與抗震性能均十分顯著，且受到多孔的氣體力學(xué)作用、泡沫襯料骨架中的阻尼作用，在一定環(huán)境中，相較于其他材料，其呈現(xiàn)出更加顯著的耐沖擊效果。在一定應(yīng)變速率范圍內(nèi)，將應(yīng)變速率加大后，會使得其屈服強(qiáng)度漸漸提升，這就表明這類材料的抗爆炸彈動荷載性能比較好。為此，將這一材料應(yīng)用于野戰(zhàn)工程中，能夠?qū)雍奢d的破壞作用加以極大程度的減緩。

（三）隔熱保溫性能

聚氨酯泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)極小，這就表明這一材料的隔熱保溫效果十分顯著。在中印邊境區(qū)域，這一區(qū)域的山峰又高又險，常年處于低溫狀態(tài)，且凍土常年不化，當(dāng)前該地區(qū)的野戰(zhàn)移動工事已成為我國亟需解決的問題；將聚氨酯泡沫塑料當(dāng)作主體材料，應(yīng)用到該地區(qū)的野戰(zhàn)移動工事構(gòu)筑中，這就讓這一地區(qū)的工事具有良好保溫防寒性能。

（四）聚氨酯泡沫自粘性

當(dāng)聚氨酯泡沫塑料發(fā)泡硬化以后，其將呈現(xiàn)出十分顯著的粘結(jié)性，可結(jié)實的粘結(jié)金屬、木材、塑料，且在粘結(jié)過程中，并不需要應(yīng)用膠粘劑或是相關(guān)機(jī)械。結(jié)合聚氨酯泡沫自粘性，人們研究出了一種袋皮結(jié)構(gòu)，即把聚氨酯泡沫當(dāng)作芯材，蒙皮的袋形構(gòu)件則應(yīng)用玻璃鋼，并對兩種材料的性能進(jìn)行整合，從而在幾乎不加大構(gòu)件質(zhì)量的條件下，大大提升構(gòu)件的剛度；同時，當(dāng)受到荷載作用時，玻璃鋼蒙皮可對壓破壞力、拉破壞力進(jìn)行承受。在聚氨酯泡沫塑料發(fā)泡時，將玻璃鋼蒙皮當(dāng)作模具，可對發(fā)泡的膨脹力加以承受，借助泡沫的自粘力，可制成復(fù)合夾芯結(jié)構(gòu)。通過抗彎試驗對該構(gòu)件進(jìn)行檢驗，可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)抗彎構(gòu)件遭到破壞以后，下層玻璃鋼和泡沫塑料任然處于粘結(jié)狀態(tài)。在野戰(zhàn)移動工事中將該構(gòu)件作為材料，能夠現(xiàn)場灌注迅速成型，并可對這兩種材料的特性加以綜合發(fā)揮，在戰(zhàn)爭中應(yīng)用這一構(gòu)件，可發(fā)泡成出多種多樣構(gòu)件，從而滿足不同環(huán)境、地區(qū)等野戰(zhàn)工事組裝的需要。相關(guān)試驗和計算證明，運用該復(fù)合夾芯構(gòu)件，相較于純玻璃鋼，其質(zhì)量加大了1 %，且抗彎剛度也得到極大程度的增大。且聚氨酯硬泡發(fā)泡工藝比較簡單，且能夠快速成型；同時依據(jù)原材料配方，可直接混合2種組分材料，構(gòu)件能夠5-20分鐘內(nèi)就成型，并將體積增大了20到30倍左右，所以這類材料不僅符合野戰(zhàn)工事迅速成型的要求，可大量的應(yīng)用到欠缺建筑材料的區(qū)域，并將運輸體積加以大大減少[3]。

三、野戰(zhàn)移動工事中硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的具體應(yīng)用

在多種工程保障中野戰(zhàn)工事構(gòu)筑起著舉足輕重的作用。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，要求野戰(zhàn)工事構(gòu)筑更加的機(jī)動與快速。在今后的戰(zhàn)爭中機(jī)動作戰(zhàn)將會占有更大的比重，要求快速反應(yīng)部隊在待機(jī)狀態(tài)、集結(jié)狀態(tài)都能夠取得相應(yīng)的防護(hù)保障，通過有效應(yīng)用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，可對機(jī)動保障工程進(jìn)行迅速構(gòu)筑，大大提升部隊的生存能力。在精確制導(dǎo)武器與抗擊力較強(qiáng)的制導(dǎo)武器、多種多樣的高技術(shù)偵察手段的攻擊下，通過有效應(yīng)用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，可讓工事具有更優(yōu)的防護(hù)能力，并可對炮彈非直接命中時的彈片、輕武器的貫穿進(jìn)行抵擋。當(dāng)前因受到技術(shù)條件的阻礙，有的工事的主體材料比較笨重且密度較大，這將在一定程度上影響構(gòu)件的組裝與運輸?shù)乃俣龋矣械闹黧w材料的加工步驟十分繁瑣，無法適應(yīng)多種應(yīng)急狀況的要求，而通過有效運用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，即可對這些問題進(jìn)行有效處理[4]。

四、結(jié)論

綜上所述，聚氨酯泡沫塑料可滿足多種氣候、多種環(huán)境的需求，且這一材料具有十分廣的用途，在野戰(zhàn)移動工事的構(gòu)筑中，將其作為主體材料，能夠滿足我國一些環(huán)境惡劣、地勢險峻地區(qū)的軍事作戰(zhàn)要求，對野戰(zhàn)移動工事中存在的防寒保溫與輕量化問題進(jìn)行解決，并能夠現(xiàn)場發(fā)泡而迅速構(gòu)筑野戰(zhàn)工事。

參考文獻(xiàn)

[1]閆莉，劉娟，李青芳，桑曉明.含磷本質(zhì)阻燃硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的制備及性能[J].高分子材料科學(xué)與工程，2017，33（07）：6-10.

[2]祝峻.硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用[J].塑料工業(yè)，2016，44（05）：15-17+74.

[3]馬麗紅.硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料研究進(jìn)展[J].石化技術(shù)，2016，23（06）：24-25+36.

[4]劉金東.硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在建筑中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2016（07）：162.

（作者單位：陸軍工程大學(xué)徐州訓(xùn)練基地）