泡沫塑料的最大优点是质轻、隔热保温、吸音及缓冲抗震性优良，故得到广泛的应用，但作为结构材料的配套材料，还缺乏一定的强度和刚度。
纤维增强泡沫塑料为树脂基体、纤维及气体所组成的一种三相复合材料。利用玻璃纤维增强泡沫塑料进入结构材料的应用，是技术领域的一个新趋势，也是泡沫塑料的一个重要研究课题。以纤维增强泡沫塑料，使原泡沫基体的强度、蠕变阻尼、变形、热扭曲温度及其它物理性能有明显的改善<1>。因此，很有必要对其物理机械性能拉伸破坏机理进行探索和研究。
本文作者根据国内的灌注成型的聚氨酯泡沫，利用短切玻璃纤维增强，考察了其物理机械性能拉伸破坏机理。
1．实 验
1.1． 原料
树脂：组合聚醚（ρ0.04/50，含发泡剂）、PAPI（均由常州向阳化工厂提供）
玻璃纤维：中碱45 s
1.2． 玻璃纤维的预处理
将纤维切短为12 mm，干燥待用。
1.3． 发泡工艺
将预热的PAPI和配比量的组合聚醚高速搅拌混合，然后马上加入玻璃纤维混合，观察有气泡发出，发白，注入模具发泡，经胀定、脱模和后固化，最后得到成品，即玻璃纤维增强聚氨酯泡沫塑料。
1.4． 实验样品、仪器和测试方法
结构样品乃以锋利刀片一次切取试样而得。
结构形态研究采用显微镜、摄影显微镜和折反镜显微镜。材料拉伸、压缩破坏行为的研究在自制夹具上进行。
2． 结果和讨论
2.1．增强泡沫材料的拉伸特性及破坏
随着纤维含量增加，拉伸强度逐渐上升，当纤维含量为6 wt%时，达到最大值；随后，逐渐下降。出现这一现象的原因与纤维在体系内的分散状态有关。在纤维含量低于6 wt%时，纤维可以在体系内很好地分散，故泡沫体系的强度明显提高。当纤维含量大于6 wt%时，随含量的增加，纤维在体系内的分散变差，分布不均，影响增强强度，故体系强度反而下降。
未增强泡沫体，在应力作用下，一旦树脂支柱断裂，与其相连的泡壁薄膜也即刻开裂，裂纹迅速延伸到下一个树脂柱或树脂交点上。如同鱼网的拉伸破坏。乃跳跃式的选择薄弱支柱逐个破坏。
（a） 裂纹遇小纤维发生偏向，沿应力剪切带扩展；
（b） 单纤维的脱胶拉出及带胶拉出；
（c） 小束纤维的带胶拉出；
（d） 增强泡沫拉伸进的纤维断裂。
增强泡沫体在应力下的破坏与未增强的泡沫体是不同的。实验表明：材料在应力作用下，裂纹产生的难易、裂纹扩展的速度与纤维在体系内的存在有关。首先纤维的存在，强化了支柱，提高了产生裂纹的应力值；其次，在裂纹产生后，其扩展有两种可能性：（1）裂纹扩展遇到纤维或纤维束时，裂纹终止，而材料的破坏需在它薄弱环节出现新的裂纹；（2）裂纹遇到纤维或纤维束时，发生偏转，转向平行于纤维的轴向，并顺着纤维和纤维束的应力剪切带向前延伸或直至其端部发生如同未增强泡沫体的局部破坏。
鉴于上述两种原因，材料的拉伸破坏可能有下述的四种情况：
（1） 裂纹扩展绕过纤维，使局部未增强区域破坏，从而组合为材料破坏，此时强度接近未增强的。
（2） 裂纹与纤维方向垂直，但纤维的一端距裂纹不远，导致纤维的脱胶拉出。
（3） 裂纹与纤维垂直，但距纤维两端部均有一定距离。在此长度范围内，纤维与基体有一定的粘结界面，故拉伸时不致脱胶，但粘结较差或长度稍短的一端产生纤维或纤维束的带胶拉出。此时，乃由于纤维周围剪切带上，由树脂基体到纤维传递应力的有效传递面积上的逐个树脂支柱剪切破坏或数个支柱同时破坏，一直持续至纤维的带胶拉出。
（4） 当裂纹垂直并相遇于纤维，且纤维两端距裂纹均有足够长度，且具有良好的粘结，使纤维不能发生脱胶或带胶拉出，在应力作用下，导致纤维的拉断。
实际增强泡沫体的破坏，往往是上述几种形式的综合。而破坏时，以哪种形式为多，决定了增强效应的优劣。
总多，增强材料的拉伸破坏，伴随有裂纹产生及其终止、转移，纤维的拉出、拉断，它是一个树脂支柱、薄膜的变形、破坏的综合效应。因此，纤维对泡沫体的增强效果是显而易见的。
2.2．增强泡沫材料的压缩特性及破坏
实验表明：增强泡沫塑料的压缩破坏，主要是由支柱的弯曲、扭转变形引起的。在应力作用下，依次导致泡壁及支柱的失稳破坏。
纤维增强泡沫体的压缩强度及弹性模量的提高，可以由纤维对支柱的增强及减弱孔变形得到满意的解释。实验中的应力应变曲线得以清晰的表达。
3、结论
（1)增强泡沫塑料的拉伸破坏，伴随着裂纹产生及其终止、转移、纤维的拉出（脱胶拉出和带胶拉出）、拉断。它是一个树脂支柱、薄膜变形、破坏的综合效应。
（2)增强泡沫塑料的压缩破坏，主要是由支柱的弯曲、扭转变形引起的。在应力作用下依次导致泡壁及支柱的失稳破坏。
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