硬質聚氨酯泡沫塑料在野戰移動工事中應用探討

薛冠東 黃法紅

摘 要：現代戰爭呈現出多角度、大縱深及難以預見性的特點，為此作戰額安排與戰御的執行必須迅速的展開。要實現戰爭的突擊性與機動性，必須讓作戰部隊可以高速機動，并對常規武器加以精確地制導。在今后的戰斗中，我軍應向著武器制導化、高度機械化及裝備的精良的方向努力，對野戰工事進行迅速設置，并完成戰斗保障。

關鍵詞：硬質聚氨酯泡沫塑料；野戰移動工事；應用

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

一、簡述硬質聚氨酯泡沫塑料

（1）硬質聚氨酯泡沫材料的導熱系數比較低，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；現階段在市面上的保溫材料中保溫隔熱效果最佳的當屬硬質聚氨酯泡沫材料。（2）硬質聚氨酯泡沫的粘結性能極強，可在墻體上對這一材料加以直接噴涂，其在噴射時會產生噴槍作用，從而先產生成型的發泡混合物，然后產生液體物料，且該物料的滲透性極強、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，可立即同基層穩固進行粘結，且不可分隔，在墻體中具有極好的空隙密封性；（3）硬質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勢，包括：防水性能十分的強、滲透性能比較顯著，其結構緊密且堅實，其形狀呈微孔狀，并不會發生透水現象，同時在不間斷的施工中，這一材料會顯現出十分強的整體性能，無吸潮情況發生，所以硬質聚氨酯泡沫材料防水性能、防水效果均極優；（4）因內部具有數目眾多的氣泡，當材料遭到沖擊時，內部的氣泡將發生一個緩沖作用，當受到載荷作用后，將會壓縮炮孔中的氣體，在因發生沖擊而出現外力消失以后，會恢復到原有的狀態，且對物體造成的損害極小，從而表明硬質聚氨酯泡沫材料的減震性能十分顯著；（5）硬質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）硬質聚氨酯泡沫材料具備十分強的聲學性能，可對聲波能量進行吸收，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）力學性能

當聚氨酯泡沫塑料密度的變大以后，該材料的破壞應變、破壞強度、彈性模量將隨之增大。這就表明：我們可依據具體使用的需求，從而制成多種密度的聚氨酯硬泡泡沫塑料，且由于野戰移動工事建設的環境、地形等存在極大的區別，所以在不同環境與地形中設置野戰移動工事，需采用對應的強度構件。如：可臨時發泡形成假目標當作偽裝，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行噴涂，從而實現隔熱保溫效果。聚氨酯硬泡具有較高的比強度與比模量，無需加強的聚氨酯硬泡的比強度就已經為9800MPa，但混凝土比強度僅為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，在現有的砼工事、鋼絲網水泥工事等中，聚氨酯泡沫塑料密度最小。此外，這一材料可當作復合夾芯材料，將其應用到野戰工事的建設中，可將工事的機動性極大大大提升[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作用、泡沫襯料骨架中的阻尼作用，在一定環境中，相較于其他材料，其呈現出更加顯著的耐沖擊效果。在一定應變速率范圍內，將應變速率加大后，會使得其屈服強度漸漸提升，這就表明這類材料的抗爆炸彈動荷載性能比較好。為此，將這一材料應用于野戰工程中，能夠將動荷載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熱系數極小，這就表明這一材料的隔熱保溫效果十分顯著。在中印邊境區域，這一區域的山峰又高又險，常年處于低溫狀態，且凍土常年不化，當前該地區的野戰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作主體材料，應用到該地區的野戰移動工事構筑中，這就讓這一地區的工事具有良好保溫防寒性能。

（四）聚氨酯泡沫自粘性

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

三、野戰移動工事中硬質聚氨酯泡沫塑料的具體應用

在多種工程保障中野戰工事構筑起著舉足輕重的作用。在科學技術飛速發展的今天，要求野戰工事構筑更加的機動與快速。在今后的戰爭中機動作戰將會占有更大的比重，要求快速反應部隊在待機狀態、集結狀態都能夠取得相應的防護保障，通過有效應用硬質聚氨酯泡沫塑料，可對機動保障工程進行迅速構筑，大大提升部隊的生存能力。在精確制導武器與抗擊力較強的制導武器、多種多樣的高技術偵察手段的攻擊下，通過有效應用硬質聚氨酯泡沫塑料，可讓工事具有更優的防護能力，并可對炮彈非直接命中時的彈片、輕武器的貫穿進行抵擋。當前因受到技術條件的阻礙，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件的組裝與運輸的速度，且有的主體材料的加工步驟十分繁瑣，無法適應多種應急狀況的要求，而通過有效運用硬質聚氨酯泡沫塑料，即可對這些問題進行有效處理[4]。

四、結論

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

參考文獻

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

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

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

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

（作者單位：陸軍工程大學徐州訓練基地）