以承載結構聚氨酯硬泡為代表的高強度聚氨酯硬泡塑料是當今聚氨酯泡沫研究的重要方向之一。

這種聚氨酯硬泡由于具有優異的力學性能(尤其是壓縮強度、拉伸強度和沖擊強度以及彈性模量和尺寸穩定性)，常被用于管材、橋梁型材以及軍工宇航器件等需要承受高負荷的部件方面。

在上述諸多因素中，密度作為聚氨酯硬泡的重要性能指標，對其力學性能的影響最大。

隨著密度提高，彈性模量、拉伸強度、沖擊值、壓縮強度都提高。

還有研究發現，聚氨酯硬泡的抗水性與密度成正比，由于密度大的硬泡胞體窗口較小，這就決定了高密度硬泡有極高的抗水性，因此高密度聚氨酯硬泡現在已經開始應用于水底管材。

美國Simula公司研制了一種用于防彈安全玻璃的透明聚氨酯硬泡，它由氫化MDI的預聚體與無色芳香族胺擴鏈劑制成，具有優異的耐沖擊性和耐磨性，其模量和硬度與聚碳酸酯差不多。

一般認為，聚合物的結晶度、軟化點、機械強度等隨內聚能的大小而強弱，如現實中的聚酯型聚氨酯的強度高于聚醚型，含聚脲的聚氨酯的軟化點遠高于僅含聚氨基甲酸酯的，均證實了這一論點。

根據高倍電子顯微鏡觀察，硬質聚氨酯泡沫塑料的泡孔結構主要呈現為五邊形構成的十二面體結構。泡沫體在發泡成型的過程中，泡孔的立體結構受到聚合物網絡骨架、發泡時產生氣體的擴散等各種內力和外力的綜合作用。另外，在泡沫形成時，隨著泡沫的上升，在內外力的作用下，生成的泡孔結構并非是理想的十二面體結構，而是在發泡方向上距離較長，在與發泡的垂直方向上較短。當網絡骨架聚合物體積含量大于30％ 時，泡沫的結構將更趨向于球形。

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