无卤阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的研究进展

在阐述塑料应用领域分布、燃烧特性及无卤阻燃优势的基础上,重点关注了我国新兴战略产业节能环保对建筑保温材料的需求。从生物基多元醇、反应型与传统添加阻燃结合、表面处理及催化成炭抑制烟毒等方面,综述了近些年无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料的研究进展;归纳了应用研究中针对的问题,反映了阻燃材料应用研究的发展趋势,为深入阻燃研究及推进产业应用提供了参考。     

无卤阻燃增强硬质聚氨酯泡沫塑料的研究

采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、多异氰酸酯、泡沫稳定剂、催化剂及发泡剂等为基本原料,以聚磷酸铵(APP)、可膨胀石墨(EG)及膨润土(BT)为阻燃剂及填料,通过一步发泡法制备了无卤阻燃增强硬质聚氨酯泡沫塑料。研究了APP、EG、BT对泡沫力学性能、阻燃性能以及泡孔结构的影响。结果表明,APP质量分数为15%,EG为7.5%,膨润土为2.5%时可以制得力学性能和阻燃性能均优良的聚氨酯泡沫塑料。在该条件下,泡沫的压缩强度为0.271 MPa,平均孔径为322μm,极限氧指数达到29.5%。     

次磷酸铝/聚磷酸铵阻燃聚氨酯泡沫塑料的性能研究

以次磷酸铝(ALHP)和聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,采用一步发泡法制备了阻燃聚氨酯泡沫塑料(PUF)。研究了ALHP和APP单独及复配使用对PUF极限氧指数(LOI)的影响,以及ALHP/APP复配阻燃剂对PUF热稳定性能、拉伸强度、成炭性能和残炭形貌的影响。结果表明:当阻燃剂总添加量为25%,ALHP和APP的质量比为5:1时,LOI达到了28%。拉伸测试结果表明:ALHP/APP的加入显著地提高了PUF的拉伸强度。TGA分析结果表明:阻燃剂ALHP/APP的加入使PUF提前脱水成炭,增加了PUF在高温下的热稳定性能与成炭性能。SEM观察结果表明:ALHP/APP的加入使得PUF表面形成了致密的膨胀炭层,有效地发挥了隔热、隔氧的作用,从而提升了PUF的阻燃性能。     

软质聚氨酯泡沫塑料无卤阻燃技术研究进展

软质聚氨酯泡沫(FPUF)是聚氨酯材料的主要产品之一,由于其较低的密度和热传导率而易燃,在燃烧过程中会放出大量烟雾和有毒气体,对FPUF进行阻燃处理尤为重要。卤系阻燃剂由于存在潜在的毒性和环境问题而受到限制,因此FPUF的无卤阻燃技术是今后主要的研究方向。本文综述了近年有关软质聚氨酯泡沫无卤阻燃技术的研究进展,包括添加型无卤阻燃剂法、反应型无卤阻燃剂法、层层组装涂层法。指出开发高相对分子质量、含多种阻燃元素的有机添加型阻燃剂和膨胀型阻燃剂以及复配型阻燃剂,解决层层组装涂层法的组装慢等问题将是FPUF无卤阻燃技术的发展趋势。     

无卤型阻燃聚氨酯泡沫塑料研究

选用可膨胀石墨(EG)作为阻燃剂制备了阻燃聚氨酯泡沫塑料,考察了EG的用量及其表面处理对材料的阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,选择EG作为阻燃剂可以有效提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能;随着EG用量的增加,材料的阻燃性能提高,当EG用量为30%时,其氧指数(LOI)可达27%,但力学性能明显下降;采用聚乙烯醇或钛酸酯101对EG进行表面处理后,材料的力学性能明显改善,且聚乙烯醇优于钛酸酯。     

不同粒径可膨胀石墨无卤阻燃高密度硬质聚氨酯泡沫塑料研究

采用高速混合破碎机对可膨胀石墨（EG）进行处理，制得不同粒径的EG。考察了不同粒径EG填充的硬质聚氨酯泡沫塑料（RPUF）的微观形态，研究了EG对于RPUF燃烧行为的影响。结果表明：EG的粒径越小，其在聚氨酯体系中的分散就越困难；20％未经处理的EG粒子（EG0）填充的RPUF氧指数为39．5％，比未填充的RPUF氧指数提高了近一倍，而经过13min破碎的EG粒子（EG13）其氧指数仅为23．5％，与纯RPUF的氧指数在同一水平；水平垂直燃烧结果可进一步验证氧指数结果，当EGO填充量超过10％时，RPUF燃烧已经达到了V-0级，而RPUF／EG13因其阻燃性能较差只能用水平燃烧分级。由此可见，EGO可有效提高RPUF的阻燃性能，而EG13对RPUF的燃烧性能几乎没有影响；研究同时提出了不同粒径EG无卤阻燃高密度硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃机理。     

无卤阻燃聚氨酯的性能研究

采用磷系包覆次磷酸铝和氮系三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂进行复配,通过极限氧指数测试、UL-94垂直燃烧测试及力学性能测试等研究了复合阻燃剂粒径分布、配比及添加量对聚氨酯(PU)材料阻燃性能的影响。结果显示：添加24质量份平均粒径3～5μm的复合阻燃剂,PU的UL-94垂直燃烧测试达到了V-0级,极限氧指数达到了29.0%。     

阻燃聚氨酯泡沫塑料的研制

以正戊烷为发泡剂,三聚氰胺(MEL)和聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,以平均燃烧时间和冲击强度为性能指标,利用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、水平垂直燃烧测定仪及热重分析仪(TGA)等手段,通过多指标正交试验设计及直观分析,研究了环保聚酯型阻燃聚氨酯泡沫塑料(PUF)的配方。结果表明:聚酯多元醇100份,有机锡0.18份,异氰酸酯指数为1.05,阻燃剂中的磷占总物料质量的2.5%,温度为24℃,发泡剂为18份;采用多指标法制备的阻燃PUF兼有良好的阻燃性和抗冲击性,达到B1级难燃材料的标准,冲击强度达4.03kJ/m2。     

聚氨酯泡沫塑料无卤阻燃技术的研究进展

简要介绍了研究无卤阻燃技术对聚氨酯泡沫塑料（PUF）阻燃的必要性和重要性,并对不同类型阻燃剂对PUF的阻燃剂机理做了介绍。较全面地综述了反应型和添加型无卤阻燃剂对PUF阻燃的研究进展。其包括添加型阻燃剂中的有机添加型和无机添加型阻燃剂。另外,在无机膨胀型阻燃剂中,特别介绍无卤可膨胀石墨（EG）对PUF阻燃的研究进展。最后指出功能化的核壳结构无卤复合阻燃剂将是聚氨酯泡沫塑料无卤阻燃技术研究和发展的必然趋势。     

聚氨酯泡沫塑料的阻燃

简要介绍了聚氨酯泡沫塑料进行阻燃处理的重要性,综述了改善聚氨酷泡沫塑料阻燃性能的方法和不同阻燃剂的特点.     

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%。     

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。     

复配阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的影响

研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)、尿素(UC)、磷酸三乙酯(TEP)单独添加及复配使用对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)阻燃性能的影响。结果表明,UC与DMMP及TEP复配是气相和凝聚相双相协同阻燃机理的复合阻燃剂;UC与DMMP,UC与TEP复配阻燃RPUF,可达到垂直燃烧分级V0级;UC／DMMP复配使用,UC和DMMP含量分别为15%和25%时,其阻燃RPUF的氧指数最高,为27.3%,阻燃性能优于UC／TEP复配阻燃RPUF;复配阻燃RPUF的压缩强度比单独填充UC体系高,呈现协同作用。     

无卤阻燃聚氨酯泡沫技术的研究进展

主要介绍了近年以来有关无卤阻燃型聚氨酯泡沫的研究进展,阐述了无卤型阻燃剂的分类和应用。最后,对无卤阻燃聚氨酯泡沫的发展趋势进行了展望。     

Improvement of Flame Retardant Properties of Polyurethane Composites Using Microencapsulation Technology

One kind of microencapsulated flame retardant containing melamine polyphosphate(MPP) and hydrophobic resin layer as core and shell material was synthesized by in situ polymerization technology. The structures and properties of microencapsulated MPP were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and water contact angle. Thermal behaviors of the composites containing microencapsulated MPP were analyzed by thermogravimetric analysis. Flame retardant tests indicated that the microencapsulated MPP with the polymer resin led to an improvement of the hydrophobicity. Results revealed that the flame retardancy of the composites was improved at the same fillers loading through the microencapsulation technology, which the char yields reached (~26.9wt%) and flame retardance grade (LOI-38%) with optimized MPP addition (~40%) to polymer matrix.     

软质聚氨酯泡沫阻燃技术的研究进展

综述了通过添加非反应型、反应型阻燃剂或表面涂覆法阻燃软质聚氨酯泡沫塑料（FPUF）领域的研究进展,包括3种阻燃方式的优势与劣势、常用阻燃剂的类别、阻燃机理及效果等,并对阻燃软质聚氨酯泡沫的研究与发展趋势进行了展望。     

磷-硅阻燃剂在膨胀型阻燃聚丙烯中的应用研究在

采用一种新型含磷硅高分子阻燃剂(EMPZR)与聚磷酸铵(APP)、多聚磷酸密胺(MPP）复配成膨胀型阻燃剂(IFR),并对聚丙烯(PP)进行阻燃。当APP/MPP/EMPZR质量比为15/10/15时,所制得的复合材料的氧指数达到33.0 %,垂直燃烧达到UL 94 V 0级;与纯PP相比,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都没有下降;热失重分析表明,阻燃PP材料在600 ℃时的残炭量为21.14 %,成炭率显著提高;扫描电镜对残炭形貌的表征以及氧指数测试前后阻燃PP材料的红外图谱分析证实了EMPZR与APP、MPP在PP中有良好的协效阻燃作用。     

可膨胀石墨阻燃聚氨酯泡沫塑料的研究进展

简要介绍了聚氨酯泡沫（PUF）阻燃的必要性,详细阐述了可膨胀石墨（EG）阻燃PUF的机理及其研究现状。     

有机磷-三聚氰胺-芳香复合体系阻燃硬泡聚醚的性能研究

通过发泡实验对比三聚氰胺聚醚、含磷聚醚、芳香族聚醚以及他们复配聚醚的性能,结果表明,单一聚醚制备的泡沫在力学性能、保温性能和阻燃性能方面都难以达到对聚氨酯硬泡的制品要求。而复配的聚醚不仅阻燃性能达到国家建筑等级B2级的标准要求,而且力学和保温性能也较通用聚醚优秀。