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。     

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。     

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。     

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。     

阻燃硬质聚氨酯泡沫制备及空气中热解特性

以可膨胀石墨(EG)和次磷酸铝(AHP)为阻燃剂,采用一步合成法制备了硬质聚氨酯泡沫/可膨胀石墨复合材料和硬质聚氨酯泡沫/次磷酸铝复合材料。采用热重分析(TG)法对阻燃型以及非阻燃型聚氨酯泡沫在10、20、30、40、50℃/min 5种不同升温速率下的热解过程及反应动力学进行了研究。实验结果表明,空气氛围下3种聚氨酯样品均存在2个主要失重阶段,样品初始分解温度由低到高为:RPUF/EG RPUF RPUF/AHP,其温度分别为187. 6、198. 83、203. 24℃。随着升温速率的增加,热解向高温区移动,主反应区逐渐增大,且最大热失重速率逐渐增大。加入可膨胀石墨与次磷酸铝均能提高样品成炭量。与此同时,运用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)和Ozawa-Flynn-Wall(OFW)方法求得,不同转化率时,3种聚氨酯样品活化能由大到小为:RPUF/AHP RPUF RPUF/EG,采用KAS方法求得的活化能分别为129. 36、151. 23、169. 45 k J/mol;采用OFW方法求得的活化能分别为123. 61、146. 92、166. 12k J/mol。     

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...     

DMMP与EG在RPUF中的阻燃协效研究

利用锥形量热仪研究了可膨胀型石墨(EG)和甲基麟酸二甲酯(DMMP)对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的阻燃协同作用.结果表明,当DMMP/EG质量比为2.5:7.5,RPUF中添加质量分数为10%的该复配阻燃剂时,其热释放速率(HRR)为51.8 kW/m2,热释放峰值(PHRR)为148.67 kW/m2,总烟释放(TS...     

DIDOPO与POSS/EG协同阻燃环氧树脂泡沫及机理研究

以对苯乙基桥链9,10⁃二氢⁃9⁃氧杂⁃10⁃磷杂菲⁃10⁃氧化物（DIDOPO）、聚甲基倍半硅氧烷（POSS）、膨胀石墨 （EG）为复配阻燃剂对环氧树脂（EP）泡沫进行阻燃改性,研究了复配阻燃剂对EP泡沫材料的阻燃效果和阻燃机理。结果表明,当DIDOPO/POSS=3∶1（质量比,下同）、DIDOPO/EG=1∶3时,复配阻燃体系的阻燃效果最佳;添加20 %（质量分数,下同） DIDOPO/POSS复配阻燃剂的加入可以使EP泡沫的UL 94测试达到V⁃0级; 添加20 %的 DIDOPO/EG复配体系可以使EP泡沫的极限氧指数（LOI）提高至30.8 %,UL 94测试达到V⁃0级;阻燃体系具有一定的抑烟效果。     

阻燃半硬质聚氨酯整皮泡沫的研制

讨论了磷卤阻燃剂的阻燃机理,选择了BP60作为半硬质聚氨酯整皮泡沫塑料的添加型阻燃剂,可成功地添加在聚醚组份中,并制备了外观良好的材料样品。研究了不同用量的BP60对泡沫的水平燃烧性能的影响     

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。     

结构型阻燃聚醚多元醇对聚氨酯硬质泡沫阻燃性能的影响

用含磷氮元素的结构型阻燃聚醚多元醇制备硬质聚氨酯泡沫,考察了结构型阻燃聚醚的用量对泡沫物理性能和阻燃性能的影响。结果表明结构型阻燃聚醚加入使泡沫的压缩强度、尺寸稳定性和氧指数均有明显的提高;当结构型阻燃聚醚的质量占聚醚用量的30%,添加适量的混合阻燃剂时,其氧指数达32%以上;此外,在同一阻燃要求下结构型阻燃泡沫制品的阻燃剂添加量明显减少,但泡沫的各项性能得到显著提高。     

酚化木质素制备及在阻燃硬质聚氨酯泡沫中的应用

为提高碱木质素羟基含量,对造纸黑液中的碱木质素进行碱溶酸析、液-液萃取、超滤膜过滤、酚化改性处理得酚化改性精制木质素,使用酚化木质素替代部分聚醚多元醇制备硬质聚氨酯泡沫,研究泡沫的阻燃及物理力学性能.采用邻苯二甲酸酐酯化法测定酚化木质素总羟基含量,结果表明,酚化后木质素平均总羟基含量提高6.1177 mgKOH/g.傅...     

阻燃喷涂硬质聚氨酯泡沫的制备及在建筑工程的应用

采用结构型阻燃聚醚多元醇、聚酯多元醇、阻燃硅油、催化剂、发泡剂和阻燃剂等原料,通过一步法喷涂制备阻燃型喷涂硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。研究了结构型阻燃聚醚多元醇和阻燃硅油对RPUF性能的影响,并在建筑工程中进行了实际应用。结果表明,以100份多元醇为基准,其它组分不变,结构型阻燃聚醚多元醇的添加量为30份、阻燃硅油的添加量为5份时,制备出的RPUF的物理性能、阻燃性能和储存性能最佳。另外,在建筑工程应用中,该产品性能及施工性能均良好。     

氨基三亚甲基磷酸钙阻燃改性硬质聚氨酯泡沫热稳定性研究

合成了一种基于磷和氮的阻燃剂——氨基三亚甲基磷酸钙(Ca-ATMP),并对其进行热重分析(TGA),发现Ca-ATMP具有很好的热稳定性和高残碳率,将其掺入硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)中。研究结果表明:Ca-ATMP明显提升了RPUF的高温热稳定性,T-50%和最终残碳率均随Ca-ATMP添加量的增大而增大;掺入质量分数为20%的Ca-ATMP,RPUF残碳率高达30.3%。通过Flynn-Wall-Ozawa法和Starink法分别对RPUF-0和RPUF-10Ca进行热解动力学分析,其中Flynn-Wall-Ozawa法计算所得RPUF-0和RPUF-10Ca的平均活化能分别为126.00和131.05 kJ/mol,Starink法计算所得RPUF-0和RPUF-10Ca的平均活化能分别为122.72和127.57 kJ/mol,表明改性RPUF具有很好的热稳定性。     

HHPCP与DMMP复配阻燃聚氨酯硬泡的研究

以六(对羟甲基苯氧基)环三磷腈(HHPCP)与甲基磷酸二甲酯(DMMP)组成复配阻燃剂制备了阻燃聚氨酯硬泡。利用FT-IR研究了HHPCP与多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)的交联反应,通过扫描电子显微镜、极限氧指数测试仪、热重分析仪以及微型量热仪研究了HHPCP/DMMP不同配比对聚氨酯硬泡的阻燃性能和热性能的影响。结果表明,当在50份聚醚多元醇中加入阻燃剂HHPCP与DMMP各10份时,阻燃聚氨酯硬泡的氧指数、抗压强度、密度达到最优,氧指数为24.5%,且总释放热由21.6 k J/g降低到16.9 k J/g。     

EG与IFR复合阻燃ABS协同效应及热失重行为研究

将可膨胀石墨(EG)、P-N型膨胀阻燃(剂IFR)与ABS树脂共混,制作复合阻燃材料。用氧指数(OI)、UL 94测试和锥形量热仪(CONE)探讨了EG与IFR复合阻燃ABS的协同效应。通过热失重分析(TG)研究了阻燃ABS体系的热失重行为。结果表明:EG与IFR协同阻燃ABS,OI达到29%,UL 94为V-0级,热释放速率大幅度降低,EG与IFR复合阻燃ABS具有一定的协同效应;在空气气氛下,EG与IFR可以相互促进成炭,且形成的炭层稳定在,850℃也不会分解。     

硬质聚氨酯泡沫的燃烧生烟机理研究与表征

以硬质聚氨酯泡沫（RPUF）燃烧生烟模型为基础,通过热失重-差热分析联用（TG-DSC）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、高温裂解气相色谱质谱（Py/GC-MS）、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）表征对其生烟机理进行系统的分析。结果表明,烟颗粒的生成,起始于 RPUF热氧分解阶段芳香族化合物的分解,继而挥发形成气相芳香族碳氢化合物（PAHs）,进一步经过高温空气氧化、团聚形成芳香结构的烟炱（直径70 nm）,最终凝聚成烟颗粒。     

无氟里昂聚氨酯硬质泡沫及应用

介绍了水发泡无氟里昂聚氨酯硬质泡沫的研制、工业应用以及水和ＨＣＦＣ－１４１ｂ复合发泡剂无氟里昂聚氨酯硬质泡沫在冰柜中的应用     

TPP/EG在软质聚氨酯泡沫中协同阻燃作用的研究

采用磷酸三苯酯(TPP)和可膨胀石墨(EG)进行复配,通过一步法发泡工艺制备了具有阻燃性能的软质聚氨酯泡沫(FPUF)。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧和烟密度测试对FPUF的阻燃性能进行研究,探索了TPP与EG之间的协同阻燃作用。结果表明:TPP与EG之间存在一定的协同增强FPUF的阻燃性能。当TPP/EG配比为1/3、复配型阻燃剂用量为30份时,阻燃FPUF的LOI值达到25%。同时,复配型阻燃剂添加到FPUF中还能降低有焰燃烧时间,并起到一定的抑烟作用。