硬质聚氨酯泡沫/聚磷酸铵复合材料的制备及阻燃性能研究

以聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,采用一步法全水发泡制备一系列硬质聚氨酯泡沫/聚磷酸铵复合材料(RPUF/APP),通过扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧以及烟密度测试来研究聚磷酸铵对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)泡孔结构、热稳定性、阻燃性能以及燃烧烟密度的影响。研究表明,聚磷酸铵可以明显提高RPUF/APP复合材料的阻燃性能,30份的聚磷酸铵使得RPUF/APP达到UL94 V-0级别,LOI达到23. 6%。同时发现,APP的加入会降低RPUF/APP泡沫复合材料的热分解温度,提高其成炭率和炭层的高温稳定性,并降低复合材料的燃烧烟密度,有效提高复合材料火灾安全性能。     

聚磷酸铵与锡酸锶对聚氨酯泡沫热稳定性的影响

将聚磷酸铵(APP)与锡酸锶(SrSnO_3)混合,形成协同阻燃剂,并添加到高回弹聚氨酯泡沫中,用热重分析仪研究了改性聚氨酯泡沫塑料的极限氧指数(LOI)、积分程序热解温度(IPDT)、热稳定性和表观活化能。研究结果表明:当APP和SrSnO_3加入聚氨酯泡沫塑料中时,聚氨酯泡沫塑料的LOI由19.0%提高到22.4%,即APP和SrSnO_3协同体系对聚氨酯泡沫塑料具有不错的阻燃效果;热重分解分析表明,添加少量APP和SrSnO_3能有效地提高聚氨酯泡沫的阻燃性能,二者的协同阻燃性能甚至比大量单一的APP要好;IPDT和热解动力学结果表明,APP/SrSnO_3的热稳定性优于APP或SrSnO_3单独使用,二者的协同作用显著提高了聚氨酯泡沫塑料的热稳定性。     

膨胀阻燃碱木质素聚氨酯泡沫的制备及性能

将精制后的碱木质素代替部分聚醚多元醇,通过一步发泡法与聚合MDI混合制备了碱木质素聚氨酯泡沫,同时采用季戊四醇(PER)和聚磷酸铵(APP)复配组成膨胀阻燃剂(IFR)制备了碱木质素阻燃聚氨酯泡沫,通过极限氧指数(LOI)测试分析了碱木质素阻燃聚氨酯泡沫的阻燃性能。通过热重分析(TGA)、锥形量热测试(CONE)和扫描电子显微镜(SEM)测试,分别研究了所制试样的热降解行为和成炭性能、燃烧行为和残炭的形貌。分析结果表明:当碱木质素的添加量为聚醚多元醇的5%,APP与PER的质量比为3∶1,IFR的添加量为30%时,碱木质素基聚氨酯泡沫的LOI达到了24.8%,IFR的加入促进了碱木质素聚氨酯泡沫的降解和成炭,从而提高了材料的阻燃性能。     

含无卤阻燃APP和PUMAPP丁苯橡胶的制备及性能研究

正采用原位聚合方法制备了聚氨酯树脂微胶束聚磷酸铵(PUMAPP),并用X-射线光电子光谱法进行了表征。用聚氨酯树脂包封聚磷酸铵(APP)后,其粒子的水溶性下降。利用极限氧指数和UL-94试验,研究了APP/季戊四醇(PER)和PUMAPP/PER阻燃丁苯橡胶(SBR)复合材料的阻燃性,并利用热     

聚氨酯/纳米纤维素/聚磷酸铵泡沫的制备与表征

依据理论计算和对聚氨酯泡沫形貌的单因素优化实验,将聚乙二醇(PEG)、三乙烯二胺、二甲基硅油、水、聚磷酸铵(APP)、纳米纤维素、正戊烷、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)分别按一定配比混合,室温静置发泡,分别得到聚氨酯泡沫、聚氨酯/APP泡沫、聚氨酯/纳米纤维素泡沫、聚氨酯/纳米纤维素/APP泡沫4种样品。分别对4种样品的表观密度、微观形貌、极限氧指数(LOI)等进行了表征。研究结果表明:4种样品主要是物理吸附,没有新物质生成;聚氨酯/纳米纤维素/APP泡沫的LOI为24.5%,接近聚氨酯/APP泡沫的LOI(24.6%);同等压缩率下,聚氨酯/纳米纤维素/APP泡沫的压缩强度高于聚氨酯/APP泡沫。     

碱木质素/聚磷酸铵膨胀阻燃聚氨酯泡沫的制备及性能研究

采用一步发泡法制备出聚氨酯泡沫(PUF),将精制碱木质素与聚磷酸铵(APP)按不同比例组成膨胀阻燃剂(IFR)并添加到PUF中,制得碱木质素/聚磷酸铵膨胀阻燃聚氨酯泡沫(PUF/IFR)。通过极限氧指数(LOI)测试、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)考察了PUF/IFR材料的阻燃性能、热降解行为、成炭性能及残炭微观形貌。结果表明:当碱木质素与APP的复配比为1:6、IFR添加量为30%时,PUF/IFR的LOI值达到26.3%。IFR的加入形成了连续致密的炭层附着在材料表面,降低了材料的热降解速率,提高了残炭率,从而改善了材料的热稳定性和阻燃性能。     

TMM的合成及TMM/APP对PUI泡沫阻燃性能的影响

以三聚氰胺和甲醛溶液为原料,合成了三羟甲基三聚氰胺(TMM),并将其与聚磷酸铵(APP)作为复配阻燃剂,采用聚酰亚胺预聚法制备了阻燃聚氨酯–酰亚胺(PUI)泡沫塑料。分析了TMM/APP对PUI泡沫塑料极限氧指数(LOI)、烟密度等级和炭层形貌的影响。结果表明,合成的TMM有较高的残炭率和最大热失重温度;随着TMM/APP用量的增加,泡沫的LOI增大,烟密度降低,当TMM与APP配比为1∶3时LOI最高可达31.2%;TMM能改善泡沫炭层多孔的缺点。     

APP/EG对PIR-PU泡沫材料阻燃性能的影响

以聚磷酸铵/膨胀石墨(APP/EG)为阻燃剂,制备了高阻燃的聚异氰酸酯-聚氨酯(PIR-PU)泡沫材料。采用极限氧指数(LOI)测试、红外光谱分析(IR)、热重分析(TGA)等方法对所制备PIR-PU泡沫材料的燃烧及热降解行为进行了研究。结果表明:APP与EG存在着良好的协同阻燃作用,APP/EG的添加可有效提高PIR-PU泡沫材料的LOI值,其中当APP/EG用量为25份、其配比为3/7时,PIR-PU泡沫材料具有最佳阻燃性能,材料的LOI值可达35.4%。APP与EG的复配使用,使PIR-PU泡沫材料的炭层较单独使用APP或EG时更为致密,有效提高了材料的热分解温度,降低了热降解速率,进而改善了材料的阻燃性能。     

无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料的性能研究

以多元醇、二异氰酸酯、聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MA)等为原料,采用一步法,制得阻燃聚氨酯泡沫塑料。研究了不同阻燃剂的用量对聚氨酯泡沫的力学性能、热性能和阻燃性能的影响。结果表明,材料拉伸强度随阻燃剂添加量的增加而增加;材料的极限氧指数和在500℃时的分解残留量均随复合阻燃剂添加量的增加先增大后减小;APP/MA复合阻燃剂的效果好于单组分APP。     

含氟硼酸盐型离子液对软质聚氨酯的协效阻燃

采用聚磷酸铵(APP)、可膨胀石墨(EG)和四丙基胺四氟硼酸盐离子液体(IL)对软质聚氨酯泡沫(FPUF)进行阻燃处理。利用氧指数(LOI)优选3种阻燃剂的最佳配比,通过热重(TG)仪和锥形量热(CCT)仪研究了阻燃剂对软质聚氨酯泡沫阻燃性能和热稳定性能的影响,通过扫描电镜(SEM)研究了FPUF燃烧后残炭的微观形貌及阻燃机理。结果表明,当阻燃剂总添加量为15%、APP∶EG∶IL配比7. 5∶7. 5∶2时,氧指数达到最高,为29. 9%; p HRR逐渐降低,点燃时间变长,THR明显降低,CO_2生成率减少。含氟硼酸盐型离子液体与APP、EG的协同阻燃对FPUF的热解具有明显的催化成炭作用,改善了炭层结构,增加了阻燃效果,降低了火灾危险性。