DMMP/IFR阻燃发泡聚氨酯的研究

将甲基膦酸二甲酯(DMMP)与膨胀阻燃剂(IFR)复配后添加到聚氨酯中,制备阻燃聚氨酯发泡材料(RPUF),研究了RPUF的阻燃性能、表观密度、力学性能、热降解行为及泡孔结构。结果表明:当DMMP与IFR以质量比2:3复配后阻燃聚氨酯时,RPUF的氧指数达到了27.2%,同时对RPUF的表观密度和压缩强度有一定影响。另外,阻燃剂的加入改变了RPUF体系的热降解过程,降低了材料的热分解速率,提高了材料高温时的残炭率和热稳定性。     

三嗪膨胀阻燃硬质发泡聚氨酯材料的制备及性能研究

将自行研究生产的三嗪膨胀阻燃剂(IFR)添加到聚氨酯中制备阻燃硬质发泡聚氨酯(RPUF)材料,通过极限氧指数(LOI)研究了材料的阻燃性能,通过热重分析(TGA)测试研究了材料的热稳定性和成炭性能,通过扫描电镜(SEM)的测试了材料的泡孔结构及燃烧后炭层的表面形貌,同时还研究了阻燃剂添加量对材料的阻燃性能及压缩强度的影响。结果表明:纯RPUF材料的氧指数仅为18.7%,在空气中极易燃烧。当阻燃剂的添加量为25%时,材料的氧指数值提高到了26.1%,同时IFR的加入使得RPUF材料的压缩强度显著提升。TGA结果表明:阻燃剂的添加使得材料的起始热分解温度有所降低,但材料的残炭量得到了很大程度的提高。SEM结果表明:阻燃剂的加入对RPUF材料的泡孔结构影响不大,同时使材料燃烧后的炭层更加的致密和均匀,从而提高了材料的阻燃性能。     

复合无机无卤阻燃剂改性聚氨酯泡沫及性能研究

以聚磷酸铵(APP)为主要阻燃剂,复配可膨胀石墨(EG)和膨润土作为阻燃剂和改性剂,制备了完全无机且无卤阻燃剂改性的硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。在固定无机阻燃剂及改性剂总量的条件下,研究了膨润土和EG用量及比例对RPUF的热稳定性、阻燃性能、力学性能、泡孔结构等的影响。结果表明,随膨润土或EG含量的增大,泡沫的压缩强度先增大后减小,二者含量分别为10%和5%时压缩强度最大。EG对泡沫阻燃性能的提高有显著影响,但同时也会使泡孔孔径增大;而膨润土作为泡沫成核剂能明显减小孔径。通过热重分析表明膨润土和EG的加入能明显增强泡沫的热稳定性。当APP为泡沫总质量的15%,膨润土为5%,EG为5%时,可以制得阻燃性能、力学性能和泡沫孔径较佳平衡的阻燃泡沫材料。在该条件下,泡沫的压缩强度为0.42 MPa,泡沫平均孔径为434μm,LOI值达到29%。     

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。     

纳米碳酸钙/IFR对聚丙烯发泡材料的协效阻燃

通过氧指数(LOI)、力学性能、泡孔结构及热重分析(TG),探究了纳米碳酸钙/IFR复合阻燃体系对PP发泡材料性能的影响和机理。结果表明:Nano-Ca CO_3与IFR存在协效作用,能有效改善PP复合泡沫材料的阻燃性能,使氧指数显著提升;Nano-Ca CO_3的添加能提升阻燃PP发泡材料的力学性能,并且添加量存在最优值。另外通过扫描电镜发现:Nano-Ca CO_3的添加可以提高IFR与PP的相容性,使阻燃PP复合发泡材料的泡孔结构更规整,泡孔孔径减小,孔密度增大。TG结果表明:Nano-Ca CO_3能提高阻燃PP复合发泡材料的热稳定性,形成更致密的炭层,提升了热失重率。随着Nano-Ca CO_3添加量的增大,PP/IFR/Nano-Ca CO_3复合发泡材料的氧指数、力学性能和热稳定性都呈现先增大后减小的趋势,因此当PP/IFR/Nano-Ca CO_3质量比为80:20:2时,复合发泡材料综合性能较优。     

IFR/可膨胀石墨及协效剂氧化锌对PP阻燃性能影响的研究

制备了聚丙烯(PP)/有机膨胀型阻燃体系(IFR)、PP/IFR/可膨胀石墨(EG)和PP/IFR/可膨胀石墨(EG)/协效剂氧化锌(ZnO)三种体系,通过力学性能、氧指数(LOI)、垂直燃烧测试及热重分析(TG),探讨了复配膨胀型阻燃体系IFR/EG与协效阻燃剂ZnO之间的协同效应。结果表明,当IFR/EG/ZnO质量比为9.25/9.25/1.5时,阻燃PP的LOI值达到最高,同时阻燃PP的力学性能比不含ZnO的PP有所提高。TG结果表明,ZnO的加入使阻燃PP的热稳定性得到提高,形成了更稳定的保护层,从而提高了PP的阻燃效果。     

可膨胀石墨对全水发泡聚氨酯阻燃硬泡综合性能的影响

通过可再生的蓖麻油与甘油进行酯交换反应制备蓖麻油多元醇,并将其应用于聚氨酯阻燃硬泡(RPUF)的制备中,讨论了阻燃型可膨胀石墨(EG)的加入量、复配阻燃剂及复配阻燃剂EG/DMMP中EG与甲基膦酸二甲酯(DMMP)的配比对RPUF综合性能的影响。     

阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料垂直火蔓延特性研究

通过一步合成法制备了阻燃硬质聚氨酯泡沫,自主搭建保温材料火蔓延实验台,采用中小尺寸实验对比研究了阻燃及非阻燃硬质聚氨酯的垂直火蔓延特性,分析了火焰结构特性、火蔓延速度、火焰温度、质量损失速率等参数的变化规律。结果表明,火蔓延过程中,材料表面均出现了炭化现象,垂直双面燃烧过程中聚氨酯纯样RPUF燃烧最剧烈,阻燃剂膨胀石墨(EG)、次磷酸铝(AHP)和二乙基次膦酸铝(ADP)的加入,抑制了材料的燃烧和蔓延,使材料燃烧的火蔓延速度、质量损失速率及温度等参数都相应降低。RPUF/AHP5垂直双面火蔓延过程中,火焰稳定性差,在20 s后出现熄灭现象,原因是阻燃剂次磷酸铝(RPUF/AHP5)受热挥发出难燃气体。AHP降解后形成的含磷化合物可促进聚氨酯分子链成炭,导致产生熄灭现象。而RPUF/ADP5火蔓延过程中,同样出现了熄灭现象,其熄灭的程度低于阻燃剂次磷酸铝(RPUF/AHP5)试样。RPUF/EG5火蔓延过程中试样表面温度存在两个峰值,由于RPUF/EG5燃烧生成的炭层不稳定所致。当温度高于400℃时炭层被迅速氧化,热量穿透炭层使内部未燃样品热解,生成温度的第二个峰值。     

EG/IFR阻燃LGFPP的协同作用研究

将可膨胀石墨(EG)作为协效剂,与膨胀阻燃剂(IFR)协同阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料。研究EG与IFR阻燃LGFPP的协同作用。采用极限氧指数(LOI)和锥形量热仪进行分析。结果表明,EG与IFR的协同作用存在最佳协同比例,在最佳协同比例下,EG/IFR阻燃LGFPP的阻燃性能和燃烧性能最佳。     

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。     

IFR/EG与IFR/ZnB阻燃LGFPP的阻燃机理

利用可膨胀石墨(EG)、硼酸锌(ZnB)与膨胀阻燃剂(IFR),研究2种阻燃体系对长玻纤增强聚丙烯复合材料(LGFPP)的强度和阻燃机理的影响,通过氧指数(LOI)和锥形热量仪(CONE)测试,观察了 CONE后残余物的宏观表现和燃烧后的微观形态.研究结果表明,IFR/EG体系在阻燃过程中形成膨胀的纤维结构,再迅速扩大...     

建筑用增强改性聚氨酯泡沬的制备与性能分析

为了强化建筑用硬质聚氨酯泡沫（RPUF）的防火性能,本次研究在硬质聚氨酯泡沫中加入氢氧化铝（ATH）和可膨胀石墨（EG）两种阻燃剂,进而制备出ATH/EG复配改性RPUF。在此基础上,针对ATH/EG复配改性RPUF微观形貌、热释放情况和烟释放情况进行检测。经实验研究发现,ATH/EG复配改性RPUF体现出了较为显著的协同阻燃效果,相较于未改性RPUF来说,其热释放速率峰值和烟释放速率峰值均下降了50%以上。     

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。     

膨胀石墨填充硬质聚氨酯泡沫塑料的研究

对膨胀石墨(EG)填充硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)泡孔结构和填料分散情况进行了分析，研究了EG对RPUF的微观结构形态、泡孔平均直径和泡孔直径分布的影响；同时研究了EG对RPUF的压缩力学性能和电学性能的影响，并分析其压缩破坏的机理。结果表明：EG使RPUF泡孔平均直径减小，泡孔尺寸分布减小，EG在反应体系中充当泡孔成核剂，石墨片层间距离小，并未形成插层复合结构。随EG用量的增加，RPUF的压缩强度和压缩模量轻微下降。不同膨胀倍率的EG对其压缩强度和压缩模量没有影响；EG填充RPUF的体积电阻没有变化，对其导电性能没有影响。     

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。     

可膨胀石墨/聚磷酸铵协效阻燃PUI泡沫塑料研究

通过添加可膨胀石墨(EG)和聚磷酸铵(APP)单组分阻燃剂及其复配阻燃剂,制备了聚氨酯–酰亚胺(PUI)泡沫塑料阻燃体系,并对其阻燃性能、热性能、表面碳层形貌及力学性能等进行了研究。结果表明,在相同阻燃剂添加量下,复配阻燃体系的极限氧指数(LOI)值高于单一阻燃剂阻燃体系,PUI/EG/APP体系的LOI值由18.6%提高至30.9%。热失重分析表明EG和APP间的相互作用导致了PUI/EG/APP体系在高温阶段的热降解速率下降,残炭率显著上升。扫描电镜分析表明PUI/EG/APP体系在燃烧后能生成更加连续和致密的炭层。在相同阻燃剂添加量的情况下,EG/APP复配使用能够减少EG对PUI压缩性能的损害。     

EG与IFR复合阻燃ABS的动态燃烧性和协同效应

将可膨胀石墨(EG)与P-N型膨胀阻燃剂(IFR)复合阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂,阻燃剂添加量为20%(质量分数,下同),通过极限氧指数(LOI)仪、垂直燃烧测试(UL-94)仪、锥形量热(CONE)仪和扫描电镜(SEM)研究了EG与IFR复合阻燃ABS的协同效应。结果表明,EG/IFR质量比为1/1为最佳配比,阻燃ABS的LOI达到29%,UL-94为V-0级;EG与IFR复合阻燃ABS,表现出一定的协同作用;通过SEM观察ABS/EG/IFR试样燃烧后样品发现,EG与IFR起到协同阻燃作用。     

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   

IFR/SiO2和IFR/MgSiO3协效阻燃TPU材料的性能比较

以三嗪成炭发泡剂（CFA）及聚磷酸铵（APP）复配成膨胀阻燃剂(IFR),以二氧化硅(SiO2)及硅酸镁(MgSiO3)为协效剂制备阻燃TPU材料,对比研究了2种热塑性聚氨酯弹性体（TPU）材料的阻燃性能、力学性能、热降解行为、炭层的表面形貌及表面元素组成。结果表明,当IFR总添加量为30 %（质量分数,下同）,SiO2占IFR的5 %时,1.6 mm样条在燃烧时产生大量熔滴,材料通过UL 94 V-2级,极限氧指数（LOI）为39.5 %,而当阻燃剂总添加量为26 %,MgSiO3占IFR的5 %时,1.6 mm样条在燃烧时无滴落,材料通过UL 94 V-0级,LOI为35.7 %,表明MgSiO3在该阻燃体系中具有很好的抑制熔滴的作用;与添加SiO2相比,MgSiO3的加入对材料拉伸性能的影响更小;MgSiO3的加入使得炭层中磷元素含量明显增加;MgSiO3的加入使得阻燃TPU材料在燃烧时产生了更加连续、致密且具有良好强度的炭层,对内部材料起到了更好的保护作用,从而提高了材料的阻燃性能。     

EG/DMMP阻燃聚氨酯酰亚胺泡沫塑料的研究

采用极限氧指数、拉伸试验机和扫描电子显微镜对可膨胀石墨(EG)和甲基膦酸二甲酯(DMMP)复配阻燃聚氨酯酰亚胺泡沫塑料(PUI)的阻燃性能、表面炭层形貌及力学性能等进行了研究。结果表明,阻燃剂添加量相同时,复配阻燃体系的极限氧指数值高于EG单独阻燃PUI,PUI/EG/DMMP体系的极限氧指数值由18.6 %提高至33.4 %;EG/DMMP的复配,减少了对泡孔结构的破坏,PUI/EG/DMMP燃烧后能生成更加连续和致密的炭层;阻燃剂添加量相同时,与EG单独阻燃PUI相比,EG/DMMP复配减少了对压缩性能的损害。