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探討聚氨酯發泡及不織布功能性複合材之製備技術及其性能評估

為了解決rpu水冷的問題，作者許博揚 這樣論述：

本研究分別探討聚氨酯發泡藉著填料的添加，對發泡本身所帶來的變化，並探討不織布本身藉著不同纖維的混棉所帶來的性能變化，完成後再與剪切增稠流體複合，觀測複合後所帶來的變化，最終，在將最佳化的發泡材與不織布進行複合，並進一步的探討。因此本研究分為五個研究方向，第一階段的研究方向是使用空心陶瓷微粒作為填料與軟質聚氨酯發泡複合(填料含量:0、5、10、15、20 wt%)。第二階段則是使用氫氧化鋁粉體作為填料添加至硬質聚氨酯發泡中，觀察所得樣本藉著無機填料的添加複合(填料含量:0、5、10、15、20 wt%)。而第三階段與第四階段具有一定的關聯性，首先在第三階段使用回收的Nomex®布邊進行打碎纖維

化，之後與低熔點聚酯纖維以不同比例(9:1、8:2、7:3)混合並經過熱壓進行進一步複合，取得不織布基布，取得最佳參數後，在第四階段使用剪切增稠流體作含浸材，將不織布基布含浸於剪切增稠流體中(流體濃度:30、35、40 wt%)，最終取得最佳參數，在第五階段將聚氨酯發泡與不織布進行複合，取得一具有多性能之複合材料。研究結果表明在表面特徵上，空心陶瓷微粒的添加對樣本的泡孔結構會產生變化，而孔徑也會隨著空心陶瓷微粒含量的提高，而有明顯下降的趨勢。泡孔結構的變化亦也明顯的在材料的機械強力上有相對的提高。吸音係數也表明，隨著空心陶瓷微粒濃度的提高，樣本的吸音係數在高頻的部分也有明顯的提高。而在阻燃試驗

中，亦可發現空心陶瓷微粒使樣本有充足的碳化反應時間。而第二階段氫氧化鋁/硬質聚氨酯發泡的研究結果，樣本的機械性能也有一定的提升。而樣本的功能性測試方面，可以發現吸音性能，隨著氫氧化鋁濃度的提高，樣本的吸音係數，開始在中低頻的部分有提升的情形。在LOI方面當氫氧化鋁濃度提高，樣本的LOI值可達LOI 24。在第三階段的研究中不織布取得幾項重大成就，第一在拉伸及撕裂強力方面最高分別可達135.23 N及143.58 N，而在針型穿刺及子彈頭穿刺強力最高分別可達597.56 N及261.29 N，而吸音性能也有相對應的顯出的效果，LOI 也可達LOI 26。第四階段剪切增稠流體不織布在拉伸及撕裂強力

上分別最高可達110.71 N及120.52 N，針型穿刺強力上更可達327.77 N，其功能性方面在吸音性能上，隨剪切增稠流體含量的增加，樣本的吸聲峰也有提高的趨勢。剪切增稠不織布/發泡功能性複合板材，頂破強力為發泡樣本的4倍高，在其餘機械性能中也有優異的效果。觀察樣本功能性方面，可以看見，樣本的吸音性能不僅往低頻移動，整體的吸收波皆有提升的趨勢，而從減噪方面看，也可看見，樣本的減噪性能，也有明顯提升，因此證明本階段的研究樣本性能是有加乘協同的效果。而在LOI的方面當阻燃劑添加後，樣本的阻燃性能，亦能得到加乘的效果可達LOI 30。