咪唑基离子液体改性三聚氰胺阻燃硬质聚氨酯泡沫的研究

研究了咪唑基离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)对三聚氰胺(C3H6N6)进行改性后对硬质聚氨酯泡沫阻燃性能的影响。结果表明,改性后的C3H6N6阻燃效果明显增加,氧指数从22.3提高到24.95。在改性过程中,[BMIM]PF6的添加量对阻燃效果有明显的影响,当[BMIM]PF6与C3H6N6的质量比为4∶6时,阻燃效果最好。与改性前相比,改性后的C3H6N6可以有效的提高材料的阻燃性,水平燃烧速度从67.6 mm/min降低到33.4 mm/min。通过热分析可以看出,改性后C3H6N6阻燃硬质聚氨酯泡沫热分解温度升高,分解残留物增加,放热量大大减小,离子液体的加入可有效抑制硬质聚氨酯的分解,提高热稳定性。     

不同温度下NH4H2PO4-(NH2)2CO-H2O体系溶解度的测定

采用等温溶解平衡法研究303.15,323.15,333.15,343.15 K下三元体系NH₄H₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O的固液相平衡关系,平衡固相组成采用湿渣法与X射线衍射法相结合的方法进行鉴定。结果表明：三元体系NH₄H₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O在各个温度下均有1个共饱和点、2条单变量曲线、3个结晶区。运用Wilson模型和NRTL模型对研究体系进行关联计算,结果表明：NH₄H₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O体系的Wilson模型关联值的RAD=2.68%,RMSD=0.11;NRTL模型关联值的RAD=1.78%,RMSD=0.71,溶解度理论计算值与实验值吻合良好。最后...     

不同温度下三元体系NH4H2PO4-NH4Cl-H2O的相平衡测定与关联

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NH₄H₂PO₄-NH₄Cl-H₂O在303.15、323.15、333.15和343.15 K下的固液相平衡关系。通过湿渣法与X射线衍射法相结合鉴定了平衡固相组成,绘制了该三元体系在不同温度下的平衡相图。结果表明：该体系在各温度下的相图中都包含1个共饱和点,2条单变量曲线,3个结晶区。采用Pitzer-Harvie-Weare模型对实验数据关联计算,计算值与实验值的平均相对偏差(RAD)和均方根差(RMSD)最大分别为3.18和0.98,实验值与计算值吻合。实验结果可为该体系的共结晶研究提供必要的热力学数据。     

阻燃聚氨酯硬质泡沫的研究

以聚醚4110为主要原料,研究了阻燃聚酯(或聚醚)多元醇、反应型阻燃剂和添加型阻燃剂对聚氨酯硬质泡沫(RPUF)综合性能的影响。结果表明,阻燃多元醇、反应型阻燃剂的使用对RPUF阻燃性能都有一定的改善作用,添加型阻燃剂的引入则可大幅提高RPUF的阻燃性能,只是固体粉末阻燃剂的添加与阻燃多元醇和反应型阻燃剂相比对泡沫体的压缩强度影响较大。     

含磷和三聚氰胺阻燃体系的聚氨酯硬质泡沫的阻燃性能

以水稻秸秆液化物为聚醚多元醇,与多苯基多亚甲基异氰酸酯反应,制备聚氨酯硬质泡沫(PURF)。采用热重分析、残炭层表面分析、极限氧指数测定、傅里叶变换红外光谱与热重分析联用,探索了一系列磷系阻燃剂、三聚氰胺阻燃PURF的燃烧性能。结果表明:三聚氰胺可在残炭层中起到隔离作用;三聚氰胺与磷阻燃剂配合使用时,较单独使用的残炭层更完整,且可降低气体中可燃物的浓度,获得更好的阻燃效果。     

阻燃硬质聚氨酯泡沫的进展

硬质聚氨酯泡沫(RPUF)为多元醇与异氰酸酯通过加聚反应制备的高分子材料,由于其具有低导热性、显著的力学性能,并且,质地轻盈,被广泛应用于各个领域。但是,硬质聚氨酯泡沫具有特殊的多孔结构和大量的碳氢链段,极易燃烧,并且,在燃烧过程中释放CO、NO_x及HCN等有毒气体,使其在使用过程中存在极大的火灾安全隐患,需要进行阻燃处理。目前,阻燃方法主要有反应型阻燃、添加型阻燃和纳米复合等,通过叠加使用上述方法,实现协效阻燃、催化成炭、减烟抑毒的目的,有效地降低了复合材料燃烧时的热危害和毒性危害。基于阻燃机理,进一步分析国内外添加型阻燃剂、反应型阻燃剂、结构型阻燃剂、涂层型阻燃的研究现状及存在的问题,并且,阐述了生物质基聚氨酯泡沫的研究进展。最后,对硬质聚氨酯泡沫的发展前景进行展望。     

结构阻燃型腰果酚基硬质聚氨酯泡沫的制备及性能研究

以三聚氰胺改性腰果酚基阻燃多元醇和异氰酸酯为主要原料,采用环戊烷为发泡剂,添加无卤阻燃膨胀型阻燃剂石墨(EG)、匀泡剂等制备无卤阻燃生物基硬质聚氨酯泡沫塑料。探讨结构阻燃型聚醚多元醇、阻燃剂的添加对生物基硬质聚氨酯泡沫的热性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,随着阻燃剂的增加,导热系数和固化时间增加;添加相同阻燃剂的泡沫样品其阻燃性能随着添加量的增加而增加,EG在提高氧指数方面优于聚磷酸铵(APP)和乙基膦酸二乙酯(DEEP),固体阻燃剂APP和EG在增加力学性能、热稳定性方面较液体阻燃剂DEEP效果好。     

基于焦磷酸哌嗪阻燃硬质聚氨酯泡沫制备及性能

能源危机促使建筑材料朝着高质量方向发展,硬质聚氨酯泡沫(RPUF)是性能优异的保温材料,但易点燃,有潜在的安全隐患,因此需要对其进行阻燃处理。焦磷酸哌嗪(PAPP)是一款磷氮复合的阻燃剂,将其添加至RPUF体系中,可解决RPUF阻燃性差的问题。采用极限氧指数(LOI)、热重(TG)、锥形量热(CCT)等研究PPAP/RPUF的阻燃性能和燃烧性能。扫描电镜(SEM)展示了RPUF微观泡孔结构,结果表明,PAPP的加入使泡孔结构的不均性和破损性增加。阻燃测试表明：PAPP能有效抑制材料的滴落,添加50wt%的PAPP,复合材料的LOI值最高,为22.7vol%,且UL-94测试通过V-0级别。TG测试表明：PAPP的分解分为三个阶段,其第二阶段的分解速率最大,分解产生的酸性物质使RPUF拥有更高的残炭率,其中PAPP50/RPUF在700℃时残炭量为34.4wt%,炭渣在凝聚相起到阻隔热量和可燃气体的释放的作用;CCT测试证实了PAPP抑制材料燃烧热的释放,其中PAPP50/RPUF燃烧产生的热释放速率峰值(PHRR)和总热释放(THR)较纯样降低了54%和41%。机械测试表明,PAPP使...     

阻燃型硬质聚氨酯泡沫的研究进展

硬质聚氨酯泡沫材料是一种隔热防腐的高分子合成材料,广泛应用于社会生产及生活中。对硬质聚氨酯泡沫的阻燃机理进行了概述,对近年来国内外研究者对硬质聚氨酯泡沫材料采用的阻燃方法进行了归纳总结,针对不同类型的阻燃剂进行了分析,针对目前的最新研究方向进行了总结,最后对阻燃型硬质聚氨酯泡沫材料的未来发展趋势进行了展望。     

偶联剂处理聚磷酸铵/硬质聚氨酯泡沫

采用动态热机械分析(DMA)、热重分析(TG)与氧指数测定(LOI)等研究聚磷酸铵(APP)和表面用偶联剂处理过的聚磷酸铵(T-APP)对聚氨酯泡沫阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,APP与T-APP都提高了聚氨酯泡沫的燃烧氧指数,后者效果更加明显;当聚磷酸铵用偶联剂处理后,一定程度上改善了加入纯的聚磷酸铵对聚氨酯泡沫的压缩强度和模量的破坏行为。     

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。     

复合保温板用聚氨酯硬泡的阻燃性能研究

探讨了氢氧化铝、三聚氰胺、DMMP、TCEP的阻燃机理及阻燃效果,并对几种阻燃剂进行了复配使用,同时对聚异氰脲酸酯指数对燃烧性能的影响进行了研究。结果表明,DMMP的阻燃效果最好,当其用量为9份时,就能达到国家标准B2级。不同阻燃剂复合使用,其协同效应显著。在聚异氰脲酸酯泡沫中,随着异氰酸酯指数的升高,泡沫的阻燃性变好,当异氰酸酯指数为3．0时,泡沫的阻燃级别达到国家标准B2级。以混合聚醚多元醇70份、聚酯多元醇30份、异氰酸酯指数1．20、硅油稳定剂2份、复合催化剂1份、发泡剂HCFC—141b20份与水1份、复合阻燃剂12份等为基础配方,所得泡沫密度约为32k/m^3,压缩强度约170kPa,阻燃性能符合国家标准GB／T8624—97B2级,尺寸稳定性良好。     

改性条件对阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响

选择阻燃剂三聚氰胺和甲基磷酸二甲酯（DMMP）对硬质聚氨酯泡沫塑料进行阻燃改性,研究了异氰酸酯指数、水、三聚氰胺以及DMMP添加量对硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能和拉伸强度的影响主次顺序。结果表明,添加三聚氰胺和DMMP可以提高硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能,当三聚氰胺的添加量为25份、DMMP的添加量为25份、异氰酸酯指数为1.15、水添加量为1.5份时,硬质聚氨酯泡沫塑料的综合性能最佳。     

三聚氰胺在聚氨酯泡沫领域中的应用

综述了三聚氰胺及改性三聚氰胺作为阻燃剂在聚氨酯泡沫领域中的应用,并描述和分析了其对聚氨酯泡沫部分性能的影响。     

两种磷杂菲/三嗪双基化合物在聚氨酯硬泡中的阻燃行为对比研究

通过箱式发泡制备了三（3DOPO2羟基丙基）1,3,5三嗪2,4,6三酮（TGD）/三（3DOPO丙基）1,3,5三嗪2,4,6三酮（TAD）单独添加和分别与可膨胀石墨（EG）复配阻燃的硬质聚氨酯泡沫（RPUFs）。利用极限氧指数仪（LOI）、锥形量热仪,热重气相色谱质谱联用仪和扫描电子显微镜研究了TAD和TGD在RPUF中的阻燃行为。结果表明,TAD和TGD均能提高RPUF的LOI值,降低RPUF的总热释放量,平均有效燃烧热和热释放速率峰值,并且TGD对这些数值的影响明显大于TAD;随着EG的加入,TGD/EG/RPUF体系表现出比TAD/EG/RPUF更高的LOI值和残炭产率。     

无卤阻燃聚氨酯外墙保温材料

聚氨酯外墙保温材料(PUF)容易燃烧,本文使用自制无卤膨胀型阻燃剂对PUF进行阻燃改性。阻燃改性提高了材料在高温区的热稳定性,材料的成炭量提高了311%。阻燃聚氨酯保温材料(FRPUF)的总热释放下降了约45%,氧指数(LOI)增加了80%。     

可膨胀石墨与含磷阻燃剂在聚氨酯硬泡材料中的应用

通过氧指数仪与锥形量热仪研究了可膨胀石墨（EG）与低聚磷酸酯多元醇（OP550）、二乙基N,N二(2羟乙基)胺基甲基膦酸酯（WSFR 6）2种反应型含磷阻燃剂对聚氨酯硬泡材料（RPUF）阻燃性能的影响。结果表明,在OP550与WSFR 6的存在下,RPUF具有较好的成炭性,且炭层较为致密;添加EG后,体系的阻燃性能进一步提高,当其含量为14 %（质量分数,下同）时,RPUF体系的极限氧指数达到33.6 %,热释放速率峰值降低到106.93 kW/m2。     

全水发泡阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的制备与性能

采用多元醇、异氰酸酯、催化剂、发泡剂和阻燃剂等为原料制备了全水发泡阻燃聚氨酯硬质泡沫(PURF),讨论了聚醚多元醇种类、催化剂、发泡剂、异氰酸酯指数以及阻燃剂对PURF性能的影响。结果表明,聚酯多元醇能够改善泡孔结构,但降低压缩强度和尺寸稳定性;不同催化剂复配,可以控制发泡工艺;水发泡剂与泡沫的密度、泡孔结构、力学性能有关;异氰酸酯指数在1.1～1.2时,泡沫的压缩强度、尺寸稳定性等较好;三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)可赋予PURF一定的阻燃性,但对泡体结构、压缩强度和尺寸稳定性有影响。     

生物基阻燃聚酯多元醇聚氨酯硬泡在煤矿中的应用

用生物基阻燃聚酯多元醇替代石油基聚醚多元醇添加于聚氨酯硬泡组合聚醚中,研究了该生物基阻燃聚酯多元醇的替代量,以及在煤矿中阻燃效果。结果表明,生物基聚酯多元醇可替代部分石油基聚醚多元醇使用,当生物基聚酯多元醇在总聚醚多元醇体系中占40%~50%时,聚氨酯泡沫的压缩强度高、尺寸稳定性良好、导热系数低且阻燃效果理想,达到中华人民共和国煤炭行业MT-113—1995标准,保证了煤矿安全使用。     

全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的研制

研制了低粘度的聚醚PE600系列和具有良好流动性的全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料组合聚醚。对制备中影响发泡性能的有关因素进行了探讨。依此制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有良好的尺寸稳定性、优异的粘接性能和较低的导热系数，已达到或超过汽车、建筑行业对全氟泡沫的要求，具有广阔的市场前景。