粘彈泡沫，又叫做記憶泡沫、溫度敏感泡沫、壓力減緩(relieving)泡沫、緩慢復(fù)原(recovery)泡沫或緩慢釋放(release)泡沫，國內(nèi)更多的人把它稱作慢回彈泡沫。看過一些關(guān)于“粘彈PU泡沫”和“記憶PU泡沫”的專利之后，覺得人們在使用這兩個術(shù)語時，還是稍有差別的，前者強(qiáng)調(diào)松弛特性，而后者強(qiáng)調(diào)記憶功能。但是，2003年美國PU泡沫協(xié)會建議人們對這類材料統(tǒng)一使用“粘彈PU泡沫”這個術(shù)語。因為它們的結(jié)構(gòu)特點和作用原理都是一樣的。
這種PU泡沫，最早是作為NASA的一項成果于上世紀(jì)60年代中期進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的。這種開孔性(cell-open)軟質(zhì)PU泡沫(FPF)最突出的特點是，在宇航飛行器發(fā)射或重返時能使過載作用力(G-force)經(jīng)過重新分配以后再作用在宇航員的身上，從而減弱了作用壓力的大小，或者,為長時間飛行過程中的飛機(jī)駕駛員提供一個感覺更舒適的坐椅表面。
雖然粘彈泡沫的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)有37年以上的歷史，但是，作為民用產(chǎn)品卻只是最近幾年才被人們廣泛使用。對于FPF工業(yè)來說，粘彈壓力分配特性(viscoelastic pressure distribution performance)這一概念的提出，乃是對舒適性理解的一項重大革新性的突破。
粘彈PU泡沫的特性
粘彈PU泡沫最典型的特性是，受壓后，它的復(fù)原很緩慢。將一個具有一定重量的物體(如人體)置于粘彈泡沫上，則泡沫形狀逐漸變得與該物體形面相貼合，而當(dāng)將重量去除后，泡沫會緩慢地復(fù)原到它原來的形狀。由于它的復(fù)原過程是緩慢的，所以人們把它稱作“緩慢復(fù)原泡沫”或“慢回彈泡沫”。
粘彈PU泡沫的其它特性還包括：能阻尼振動和吸收沖擊。后面這個特性在實驗室是用鋼球回跳實驗(ball rebound test)表征的，粘彈PU泡沫的鋼球回跳值通常低于20%（而其它的軟質(zhì)PU泡沫卻高達(dá)50~60%），因此，有時人們把它叫做“呆滯”(dead)泡沫或“低回彈”(low-resilience)泡沫，也就是說，這種泡沫的表面缺少其它軟質(zhì)PU泡沫的那種“彈簧彈性”。有些粘彈泡沫據(jù)稱能吸收掉90%以上的沖擊能。這里，應(yīng)當(dāng)指出一點：粘彈PU泡沫并不一定是低回彈PU泡沫，或者說，不能把低回彈PU泡沫等同于粘彈PU泡沫。這是因為粘彈泡沫在使用過程中的加載速度和回跳實驗時的加載速度是差別很大的。這種情況可以在本期“粘彈PU泡沫專利文摘”中看到。
此外，通常許多粘彈PU泡沫制品對人體體溫是敏感的，也即由于體溫的加熱，這種粘彈泡沫制品的外形會隨著它的變軟而變得呈人體的外形，所以與人體更加貼合。
粘彈PU泡沫的好處和用途
粘彈PU泡沫所具有的上述獨特特性，使它在床鋪制造和醫(yī)療器材中得到了廣泛的應(yīng)用。由于它的貼合性好，這種粘彈材料被做成人們感到更為舒適的床鋪或床墊；由于它的低回彈性，它又被做成床枕。受傷不能活動的病人需乘坐輪椅或躺臥病床（特別是臀部受傷的病人），由于這種泡沫能重新分布體重和表面壓力，所以就可以減少病人褥瘡或潰瘍的發(fā)生，這些疾病的發(fā)生都是由于皮膚與床、椅表面之間的局部受壓引起的，這些壓力不能通過人體的活動而緩解，那么血管就會受壓，阻礙了血液循環(huán)，于是造成了皮膚組織的傷害
此外，粘彈PU泡沫還可以應(yīng)用于通常的家庭器具（靜止的或活動的）、辦公室器具和汽車坐椅上。它還被用做運動器械、動力器具和各種鞋類的襯墊用材。粘彈泡沫已經(jīng)在人體工程學(xué)的一些用途上得到了應(yīng)用，如頸墊、背墊和大腿墊，以及計算機(jī)椅的扶手和靠墊。
粘彈PU泡沫可以起到免受沖擊作用的保護(hù)功能，這在電子裝置的特種封裝、軍用或民用飛機(jī)坐椅以及武器（如消除反沖作用）上都已得到了應(yīng)用。
配方和工藝
當(dāng)今，泡沫制造商和原材料供應(yīng)商已經(jīng)共同開發(fā)出一系列成功的粘彈PU泡沫制品，通過配方調(diào)節(jié)使泡沫的復(fù)原特性、回彈性和承載性已能滿足各種用戶的要求。
PU是一種由彼此發(fā)生熱力學(xué)微相分離的硬分子鏈段和軟分子鏈段構(gòu)成的聚合物。粘彈PU泡沫正如形狀記憶PU彈性體一樣，其聚合物的結(jié)構(gòu)特征是既含有固定相，又含有可逆相。前者可以具有物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)（較高的硬段Tgh或Tmh），也可以具有化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)。固定相的功能是記憶泡沫的原始形狀和使泡沫恢復(fù)其原始形狀，同時使泡沫具有所需要的承載性?？赡嫦嗍歉淮蠓肿榆浂蔚臒o定形區(qū)，其功能是能使泡沫隨溫度的變化發(fā)生軟化／硬化的可逆變化，即可以實現(xiàn)泡沫形狀的改變，同時使泡沫具有所要求的回彈性。粘彈泡沫在PU軟段Tgs（室溫以上的一個小范圍內(nèi)）處，摸量變化可達(dá)100倍。通常認(rèn)為，軟段相中熔點高于室溫的結(jié)晶區(qū)的存在或者軟段高彈態(tài)／玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變Tgs的存在，以及作為物理交聯(lián)點的硬段微區(qū)的形成或者化學(xué)交聯(lián)點的存在，乃是粘彈PU泡沫聚合物結(jié)構(gòu)的必要特征。由微相分離理論可知：通過控制硬段的主要組成成分—芳族二異氰酸酯和低分子量擴(kuò)鏈劑的種類和用量，便可以控制物理交聯(lián)點的多少和強(qiáng)弱，硬段含量增大，可使軟段和硬段之間的相容性增大，微相分離程度降低，軟段區(qū)Tgs升高，Tgs左右的摸量比降低，形狀恢復(fù)的速度加快；隨軟段分子量（即多元醇分子量）的增大，Tgs下降，同時使形狀恢復(fù)速度減緩。
根據(jù)形狀記憶PU材料的研究可知：硬段的存在，會使軟段結(jié)晶能力降低；軟段結(jié)晶的必要條件是其分子量必須大于某一臨界值；硬段含量必須高于一定值，才能形成完善的物理交聯(lián)微區(qū)。在設(shè)計PU聚合物組成時，要以保證Tgs（或Tgm）前后摸量變化很大為著眼點。通常認(rèn)為：軟段的組成和分子量，決定了記憶溫度（通常Tgs）的高低；硬段的結(jié)構(gòu)則控制了形狀記憶和形狀復(fù)原的行為特征。
當(dāng)然，粘彈泡沫的承載性、回彈性和形狀復(fù)原速度，與彈性體不同，泡沫泡孔的尺寸大小及其分布、泡孔孔壁的厚薄、泡孔的開孔率都起到很重要的作用，所以，泡沫發(fā)泡系統(tǒng)和催化劑的選擇和設(shè)計非常重要。
粘彈泡沫的性能對配方的變動特別敏感，所以，保證產(chǎn)品性能的一致性是制造工藝的一個難題。這就要求泡沫制造商和原材料制造商必須密切合作，通過對制造程序的嚴(yán)格控制，才能保證最終產(chǎn)品滿足使用性能的要求。
粘彈PU泡沫的制造工藝與普通FPF的工藝大體一樣，塊狀泡沫工藝或模塑工藝都可以采用。
工業(yè)切裁機(jī)(slitter)和鋸床(saw)都可以用于粘彈PU泡沫的切割，然而，粘彈PU泡沫所采用的速度要比常規(guī)PU泡沫低得多，這是因為它具有緩慢復(fù)原的特性。此外，切割時的“啞鈴”現(xiàn)象不像常規(guī)PU泡沫那么突出。
物理性能
（１） 密度
對常規(guī)PU泡沫來說，密度越高，則泡沫保持其使用性能的耐久性越好。粘彈PU泡沫也是這樣。提高密度即增強(qiáng)了泡沫的耐久性和保持其物理性能的能力。在大多數(shù)家庭器具和床鋪制品中，粘彈PU泡沫的密度大體落在32~96kg/m3這個范圍內(nèi)。
（２） 承載性
通常，粘彈PU泡沫的承載性可以從超軟質(zhì)（25%IFD值低于44.5N）到半硬質(zhì)（25%IFD值高達(dá)533.8N）。降低表面受壓的功能與承載性密切相關(guān)：IFD值低則泡沫的貼合性好，所以能使重量更有效地分散而減緩壓力的作用；IFD值太低，泡沫則不足以起好支撐作用，制品發(fā)生“觸底”現(xiàn)象，它的緩解壓力的作用也就喪失了。
在進(jìn)行IFD實驗時，粘彈PU泡沫的承載性測量值會受到加載速度、溫度和濕度的影響。進(jìn)行實驗前，試件的狀態(tài)控制也是很重要的。
（３） 速度敏感性
粘彈PU泡沫的這種速度敏感性會影響IFD測量值的大小。如果壓痕板落下的太快，泡沫就會以剛性來響應(yīng)，相反，速度緩慢就會得到另外一個不同的IFD讀數(shù)。所以，應(yīng)注意壓痕速度要合理，特別是，在進(jìn)行實驗室之間的結(jié)果比較時其條件一定要保持嚴(yán)格一致。
（４） 溫度敏感性
粘彈PU泡沫的物理性能受溫度的影響很大。即使室溫發(fā)生輕微的變動，也會影響到承載性測量值和復(fù)原速度的大小。泡沫溫度提高，泡沫變軟，壓縮速度和復(fù)原速度就會變大。但在較冷的條件下，泡沫變得承載性更強(qiáng)或顯得剛性更強(qiáng)。所以，在表示泡沫的使用性能時，必須標(biāo)示實驗時的室溫；在比較結(jié)果時，必須保證實驗時的室溫是嚴(yán)格一樣的。
即使體溫這樣的加熱，也能使粘彈PU泡沫變軟。人們把模量在Tms或Tgs附近發(fā)生顯著變化的現(xiàn)象叫做相變或松弛過程。如果相變或松弛發(fā)生在低溫條件下，那么泡沫對體溫的反應(yīng)就會使泡沫承載性降低到它的支撐能力完全喪失；相反，如果相變或松弛是在較熱的條件下才發(fā)生的，那么人體加熱尚不足以使泡沫變軟，泡沫顯得剛硬，不具有緩解壓力的功能。所以，對那些以減輕壓力作用為主要功能的粘彈PU泡沫來說，謹(jǐn)慎地控制上述相變或松弛特性乃是最關(guān)鍵的。
（５） 濕度敏感性
粘彈PU泡沫不僅對溫度是敏感的，而且對濕度也是敏感的。在潮濕的條件下，粘彈PU泡沫制品會變軟。承載力的大小隨室內(nèi)濕度發(fā)生變化會使人們難以對物理性能作出一個精確的判斷。
粘彈PU泡沫與常規(guī)PU泡沫力學(xué)性能的比較
對FPF工業(yè)來說，粘彈PU泡沫技術(shù)代表了一項新的和令人振奮的成果。它正在占有多方面的市場，這種材料是一種性能有別于常規(guī)和高回彈PU泡沫的新型墊材。消費者對它的獨特性能已經(jīng)普遍接受和認(rèn)可。人們正在進(jìn)行的努力是改進(jìn)對粘彈PU泡沫性能的控制，可以預(yù)計，這種泡沫必將在緩沖、壓力分布和沖擊吸收材料中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
