三聚氰胺氰尿酸盐阻燃聚氨酯硬泡

将三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)作为阻燃剂,采用一步全水发泡法,制备一系列硬质聚氨酯泡沫/三聚氰胺氰尿酸盐复合材料(RPUF/MCA),采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL-94垂直燃烧、烟密度测试、傅立叶红外光谱(FT-IR)及拉曼光谱表征,研究了MCA对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)泡孔结构、热稳定性、阻燃性及燃烧烟气密度的影响。研究表明,MCA能够显著提高RPUF/MCA的阻燃性能,30份的MCA使RPUF/MCA30达到UL-94 V-1级别,极限氧指数达到22.0%。热重测试结果表明,MCA的添加使成炭率降低;同时发现,MCA的添加降低了RPUF/MCA泡沫复合材料的初始热分解温度和复合材料的燃烧烟气密度,有效地提高了复合材料火灾安全性能。     

MPP阻燃硬质聚氨酯泡沫制备工艺

通过全水发泡技术制备硬质聚氨酯泡沫/三聚氰胺聚磷酸盐(RPUF/MPP)复合材料，并对其泡孔形貌、热稳定性、阻燃性能、烟释放特性进行研究，结果表明，RPUF/MPP复合材料初始分解温度与纯样相比，升高了18～26℃,热稳定性明显提升；50份MPP使复合材料极限氧指数达到24.4%,垂直燃烧达到UL 94 V-0级。RPUF/MPP50热释放速率峰值和总热释放仅为139 W/g和16.7 kJ/g,与纯样相比，分别降低了32.5%和28.3%。经过MPP改性，RPUF/MPP50最大烟密度及烟密度等级分别降低至32.10%和19.56。炭渣分析表明，MPP可以有效促进RPUF/MPP复合材料燃烧过程中致密炭层的形成，且炭层中石墨化成分比例明显提高，有利于其阻燃性能的提升。研究表明，MPP可以显著提升硬质聚氨酯泡沫火灾安全性能。     

轨道交通内饰材料用阻燃增强硬质聚氨酯泡沫的性能研究

以聚磷酸铵(APP)和碳纳米管(CNTs)为阻燃剂和增强剂,采用一步发泡法制备硬质聚氨酯泡沫/聚磷酸铵/碳纳米管(RPUF/APP/CNTs)复合材料。并研究了APP和CNTs的含量对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的泡孔结构、阻燃性能、强度及导热系数的影响。结果表明:APP和CNTs的加入可以显著提高RPUF复合材料的阻燃性能。当添加量为20%,且APP与CNTs的质量比为2∶1时,RPUF复合材料的LOI值为28.2%,提高了61.1%,通过了UL-94测试V-0等级,而且APP和CNTs之间表现出明显的协同阻燃作用。在锥形量热测试(CCT)中,RPUF复合材料的PHRR为174.25 k W/m2,相比于纯RPUF,降低了66.05%。质量比为1∶2时,RPUF复合材料的压缩强度为0.30 MPa,提高了7%,弯曲强度为3.0 MPa,提高了43%。当APP与CNTs的质量比为1∶1时,相比于纯RPUF,RPUF复合材料的LOI值提高47.43%,并通过了V-0等级,且PHRR降低了63.84%。同时,RPUF复合材料的压缩强度提高了3.57%,弯曲强度提高了33.33%,此时,RPUF复合材料的综合性能达到最佳。     

典型聚磷酸盐对RPUF材料阻燃性能的提效

以可膨胀石墨/甲基膦酸二甲酯体系为基础,引入3种典型的聚磷酸盐阻燃剂:聚磷酸铵(APP)、焦磷酸哌嗪(PAPP)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP),制备了聚磷酸盐/磷酸酯/可膨胀石墨三元阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF)材料。探究了典型聚磷酸盐对阻燃硬质聚氨酯泡沫材料阻燃性能的提效作用,对燃烧性能和物理力学性能进行了分析。在3种聚磷酸盐提高极限氧指数和降低热释放作用的比较中,APP相似文献   

含磷二元醇/APP阻燃硬质聚氨酯泡沫的性能

以聚醚多元醇、多次甲基多异氰酸酯、含磷二元醇(P-polyol)和聚磷酸铵(APP)为主要原料,制备出综合性能较好的阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)。结果表明:P-polyol与APP复配,可在提高RPUF阻燃性能的同时,增强力学性能,提高热稳定性;当P-polyol的添加量为31.8份、APP的添加量为95.0份时,改性RPUF的极限氧指数(LOI)增大至27.0%,烟密度等级(SDR)降低为24.0%;且此时的冲击强度和压缩强度均高于纯RPUF。微型燃烧量热(MCC)、热重(TG)和扫描电镜(SEM)测试表明:P-polyol与APP的复配改性使RPUF生成了连续致密的炭层,残炭率提高,稳定性增强;其总热释放量为22.7 kJ/g、热释放峰值为132 W/g,相比纯RPUF有明显下降。     

反应型含磷多元醇/APP复配阻燃聚氨酯泡沫的制备及性能

以非丁基氧化锡为催化剂,通过甲基膦酸二甲酯(DMMP)与乙二醇(EG)酯交换反应,制备了含磷多元醇(DMMP-EG)。将DMMP-EG与聚磷酸铵(APP)作为复合阻燃剂,制备了阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF),探讨了复配阻燃剂对RPUF力学性能、阻燃性能、热稳定性的影响。结果表明:DMMP-EG与APP复配阻燃RPUF,在提高阻燃性能的同时,力学性能显著提高;当DMMP-EG添加15份、APP添加30份时,泡沫的力学性能最佳,与纯RPUF相比,压缩强度提高了1.25%,冲击强度提高了101.53%;此时,极限氧指数(LOI)提高至21.7%,烟密度等级为40。热重(TG)分析结果表明:在氮气气氛中,750℃时的残炭率较纯RPUF提高了612.56%。阻燃体系呈现以凝聚相为主的气相-凝聚相双相阻燃特点。     

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。     

磷/溴单分子阻燃硬质聚氨酯泡沫复合材料制备及阻燃性能

将磷/溴单分子阻燃剂1,3,5-三(5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氧基)苯(FR)作用于硬质聚氨酯泡沫,制备出阻燃复合材料(FR/RPUF),利用极限氧指数、水平燃烧、锥形量热研究FR对硬质聚氨酯泡沫的阻燃性能及火灾燃烧性能的影响。结果发现:当FR添加量为15%时,阻燃聚氨酯泡沫的LOI达到24.1%,水平燃烧达到HF-1级,热释放速率平均值、热释放速率峰值、有效燃烧热及一氧化碳平均释放量分别降低78.7%、78.4%、57.1%和32.2%,硬质聚氨酯泡沫材料火灾危险性大幅度降低。     

聚磷酸铵/Zn-Fe-LDH协效阻燃环氧树脂研究

聚磷酸铵(APP)单独应用于阻燃环氧树脂(EP)时,阻燃效率较低,往往需要较大的添加量才能达到环氧树脂复合材料的阻燃要求。通过制备层状双金属氢氧化物Zn-Fe-LDH,然后将其与聚磷酸铵复配引入环氧树脂中,成功制备出阻燃型复合材料(Zn-Fe-LDH+APP)/EP。极限氧指数(LOI)及垂直燃烧(UL94)测试表明,当Zn-Fe-LDH和APP的总添加量为5%时,(Zn-Fe-LDH+APP)/EP的LOI为28.6%,UL94可达V-1级,锥形量热结果表明,相比较纯APP,Zn-Fe-LDH和APP体系可明显降低环氧树脂的热释放和烟释放。     

类水滑石协效阻燃聚氨酯硬泡的研究

采用氧化镁烟气脱硫固废制备了类水滑石(HTLcs)。通过氧指数仪、锥形量热仪研究了类水滑石对聚氨酯硬泡(RPUF)/聚磷酸铵(APP)阻燃体系的阻燃和抑烟性能的影响。研究表明,当聚磷酸铵用量为40%、HTLcs用量为10%时,聚氨酯硬泡的极限氧指数(LOI)达到了34.2%,其最大热释放速率(PHRR)由RPUF的140 k W/m~2降低到85 k W/m~2,减幅达39.3%,且最大烟释放速率(PSRR)低于0.25 m~2/s。类水滑石与APP具备一定的协效阻燃和抑烟性能。     

基于废弃聚氨酯泡沫为碳源的膨胀型阻燃EVA的燃烧性能

以废弃聚氨酯泡沫(WPU)为碳源、聚磷酸铵(APP)为酸源和气源、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)为基体树脂制备EVA/WPU/APP复合材料,并采用极限氧指数仪、垂直燃烧仪、锥形量热仪、烟密度测试仪研究了WPU与APP的配比对EVA/WPU/APP复合材料燃烧性能和生烟量的影响。结果表明:EPA3[w(WPU),w(APP)分别为12%,18%]与EPA4[w(WPU),w(APP)分别为6%,24%]的极限氧指数分别为28.8%,29.8%,且UL94测试均达V-0级。与其他试样相比,EPA3的热释放速率、总释放热等均最低。点火条件下,EPA4的比光密度最高;而未点火条件下,WPU不能提高EVA/WPU/APP复合材料的比光密度。     

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。     

核壳式阻燃剂粒子的合成及应用

成功制备了以聚磷酸铵(APP)为核,以聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)为壳的核-壳结构复合粒子(MCAPP),并研究了其在硬质聚氨酯泡沫材料(RPUF)的阻燃应用。研究发现MCAPP在80℃溶解度从4.09 g降至0.93 g,有效解决APP吸湿性难题。当添加MCAPP为20%时,其限制氧指数为31%,通过UL-94测试V-0,并且在湿热的环境中其良好的阻燃性能可保持。压缩性能测试表明,RPUFMCAPP复合材料的压缩强度从1.6 MPa增加到2.0 MPa,压缩模量由32.3 MPa增至55.8 MPa。通过热失重测试(Tg)、扫描电镜分析(SEM)、极限氧指数测试(LOI)、UL-94测试、动态力学性能测试(DMA)等表征复合材料的各项性能。     

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。     

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。     

三元包覆微胶囊化红磷阻燃RPUF的研制

制备了有机-无机三元包覆微胶囊化红磷(TMRP),并将其与甲基磷酸二甲酯(DMMP)复配为阻燃剂制备了硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF),考察了TMRP/DMMP质量比和用量对RPUF的阻燃性能、力学性能、动态力学性能和热失重性能的影响。结果表明;TMRP,DMMP对RPUF有阻燃协同效应,当TMRP/DMMP质量比为1:1时,效果最好;添加TMRP/DMMP质量分数5%后,极限氧指数可达22.5%,垂直燃烧级别达到UL94V-0级,且对弯曲性能影响很小;动力学性能分析表明,TMRP/DMMP的加入略微降低了RPUF的玻璃化转变温度;热失重分析、残炭的红外光谱分析和体式显微镜分析表明,TMRP/DMMP能促进RPUF成炭,形成膨松的炭层,提高RPUF的阻燃性能。     

DEEP/UC阻燃聚氨酯保温材料燃烧特性研究

以乙基膦酸二甲酯(DEEP)与尿素(UC)复配阻燃剂,采用一步合成法制备了硬质聚氨酯泡沫(RPUF)复合材料,利用锥形量热仪以及氧指数仪、热分析仪、万能材料试验机研究了DEEP与UC复配阻燃剂对聚氨酯保温材料的点燃时间(TTI)、燃烧释放速率(HRR)、总烟释放量(TSP)以及氧指数(LOI)、力学性能等性能指标的影响。结果表明:DEEP与UC为10∶30复配时,TTI、HRR、烟释放速率(SPR)等指标最小,阻燃效果最佳,压缩强度最大,DEEP与UC具有最佳的协同效应;DEEP与UC为30∶10复配时,LOI最高;DEEP与UC复配并不能提高RPUF的热稳定性,但复合材料的含碳量却有所提高。     

卡拉胶/金属氧化物协同聚磷酸铵制备阻燃天然橡胶

将卡拉胶(KC)、聚磷酸铵(APP)分别和Fe2O3、CuO、Al2O3、MnO24种金属氧化物(MO)三者复配构成的协同阻燃剂(KC/MO/APP)加入到天然橡胶(NR)中,制备了NR/KC/MO/APP复合材料.通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、锥形量热(CCT)测试了其阻燃性能.结果表明,NR/KC/MO/APP复合材料的阻燃等级均达到UL-94 V-0级,LOI在26.5％～27.3％之间,具有较好的阻燃性.与NR相比,NR/KC/CuO/APP复合材料的热释放速率峰值和总热释放量分别下降了63.7％和42.0％.同时KC/MO/APP还有抑烟作用,NR/KC/Fe2O3/APP复合材料总烟释放量比NR下降了35.0％,处于最低水平.TGA结果显示,NR/KC/CuO/APP复合材料800℃时的残炭量(W800)达到34.85％,比NR/APP提高了28.7％.NR/KC/MO/APP复合材料炭层更致密,表明KC/MO与APP的协同作用对形成稳定炭层起着重要作用.另外,NR/KC/MnO2/APP复合材料力学性能最优,其拉伸强度和断裂伸长率比NR/APP分别提高32.6％和20.9％,表明MnO2的加入可弥补阻燃剂对NR造成的力学性能损失.     

聚磷酸铵对聚乳酸/麦秸秆复合材料阻燃和力学性能的影响

用聚磷酸铵(APP)对聚乳酸(PLA)/秸秆粉复合材料进行阻燃处理,对复合材料的阻燃性能、力学性能和热降解行为进行了分析。结果表明,APP添加量达到20份时,极限氧指数提高了33 %,成炭率提高了330 %,而且达到UL 94 V-0级,表现出显著的阻燃作用;APP的加入降低了复合材料的冲击性能,但能改善其刚性,对弯曲强度和密度影响不大;此外APP的添加还改变了复合材料的热降解行为,使其分解温度提前,稳定了PLA基体;材料燃烧后膨胀成多孔炭层,起到了隔热和阻氧的作用。     

可膨胀石墨/聚磷酸铵协同阻燃聚苯乙烯的研究

将可膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)复配并添加至聚苯乙烯(PS)基体中,制备了PS/EG/APP阻燃复合材料。通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧(UL 94)测试,以及热重分析(TG)和扫描电镜分析(SEM)对PS/EG/APP阻燃复合材料的阻燃性能和热稳定性进行了检测,并优化了该材料配方。结果表明:复合阻燃剂EG/APP的加入,使得体系的LOI值与热稳定性均明显提高。其中当复合阻燃剂EG/APP的添加量为30 phr,且质量比为3:1时,阻燃体系的LOI值可达到31.8%,而单独添加同量EG或APP的阻燃体系,其LOI值仅为29%和20.8%,这说明EG与APP之间存在协同效应。