AHP/碱木质素聚氨酯泡沫的阻燃性能

对精制后的碱木质素进行羟甲基化改性,再利用改性后的羟甲基化碱木质素部分替代聚醚多元醇,采用一步发泡法与聚合MDI制备了羟甲基化木质素基聚氨酯泡沫材料。将次磷酸铝(AHP)作为阻燃剂添加到泡沫中制备了阻燃碱木质素聚氨酯泡沫,通过极限氧指数(LOI)测试分析了羟甲基化木质素基阻燃聚氨酯泡沫的阻燃性能。利用热重分析(TG)和扫描电子显微镜(SEM)分别研究制得泡沫的热降解行为、成炭性能和残炭形貌。实验结果表明,当羟甲基化碱木质素替代聚醚多元醇的量为60%,次磷酸铝的添加量为30%时,碱木质素聚氨酯泡沫材料的极限氧指数(LOI)值达到了27.5%。因此,羟甲基化碱木质素和次磷酸铝使泡沫在燃烧时能更好的形成炭层,从而有效地隔绝空气,降低热传递,提高了材料的阻燃性能。     

精制碱木质素聚氨酯泡沫的制备优化

聚氨酯泡沫制备优化实验结果表明,添加30wt%膨胀石墨、精制碱木质素代替聚醚多元醇的5 wt%时材料的极限氧指数(LOI)为25.9%。按比例添加膨胀石墨、羟甲基化木质素代替聚醚多元醇的60 wt%进行发泡,30 wt%,LOI最高,为29.7%。按比例添加三氯氧磷木质素、羟甲基化木质素代替聚醚多元醇的60 wt%进行发泡,25 wt%,LOI最高,为23.2%。     

甲基膦酸二甲酯/木质素磺酸钠聚氨酯泡沫的制备及其阻燃性能

利用木质素磺酸钠(SLS)替代部分聚醚多元醇,同时将甲基膦酸二甲酯(DMMP)作为添加型阻燃剂,采用"一步发泡法"制备出甲基膦酸二甲酯/木质素磺酸钠聚氨酯泡沫材料(DMMP/SLS/PUF),通过极限氧指数(LOI)测试对其阻燃性能进行分析,探究了 SLS替代率及DMMP添加量对材料阻燃性能的影响.并利用锥形量热(CO...     

膨胀石墨阻燃碱木质素-聚氨酯泡沫性能研究

将精制后的碱木质素部分代替聚醚多元醇,利用一步发泡法与聚异氰酸酯(PMDI)制备碱木质素-聚氨酯泡沫材料(PUF/碱木质素),同时利用膨胀石墨(EG)制备阻燃型碱木质素-聚氨酯泡沫材料(PUF/碱木质素/EG),通过极限氧指数(LOI)测试对所制试样的阻燃性能进行分析。利用热重分析(TGA)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、成炭性能及残炭形貌。结果表明:当碱木质素替代量为5%、EG添加量为30%时,PUF/碱木质素/EG材料的LOI达到26.1%,EG的加入提高了PUF材料的成炭量,从而达到了提高材料阻燃性能的目的。     

液化木质素磺酸钠基阻燃聚氨酯泡沫的制备及性能

对木质素磺酸钠(SLS)先进行液化改性,再利用SLS液化产物替代聚醚多元醇,同时添加阻燃剂聚磷酸铵(APP),采用“一步发泡法”制备出液化木质素磺酸钠基阻燃聚氨酯泡沫(SLS-PUF/APP)。对SLS液化产物的物理性质进行表征,利用极限氧指数(LOI)和垂直燃烧测试研究了材料的阻燃性能;采用锥形量热(CONE)仪、扫描电子显微镜(SEM)和电子万能试验机探究了材料的燃烧行为、残炭微观形貌和压缩性能。测试结果表明：SLS液化产物的羟值、残渣率和黏度分别为537.3 mg/g、 0.77%和332 mPa·s。当SLS液化产物替代聚醚多元醇的替代率为100%时,制备的材料100%SLS-PUF的LOI值达到了20.3%,在此基础上,当APP添加量为20%时,制备的材料100%SLS-PUF/20%APP的LOI值为23.9%。当APP添加量≥19%时,材料的垂直燃烧等级达到V-0级。相较于PUF,100%SLS-PUF/20%APP的最大热释放速率和总热释放量分别降低了693.5 kW/m²和7.7 MJ/m²,残炭量则提高了14.5个百分点,...     

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。     

次磷酸铝添加量对碱木质素基聚氨酯 泡沫阻燃性能的影响

利用精制后的碱木质素部分代替聚醚多元醇制备碱木质素基聚氨酯泡沫材料(PUF/木质素)。将次磷酸铝(AHP)作为阻燃剂添加到材料中制备PUF/木质素/AHP材料。通过极限氧指数(LOI)测试PUF/木质素/AHP材料的阻燃性能,通过热重分析(TG)研究了材料的热降解行为和成炭性能,通过锥形量热(CONE)测试和扫描电子显微镜(SEM)分别研究了PUF/木质素/AHP材料的燃烧行为和残炭的表面形貌。结果表明：当碱木质素添加量为聚醚多元醇的5%、AHP的添加量为30%时,PUF/5%木质素/30%AHP材料的LOI值达到了25.6%,同时降低了材料的热分解速率和热释放量,促进了材料的成炭。当AHP受热分解时,产生的PO自由基会捕捉材料燃烧时产生的氢氧自由基,从而抑制燃烧反应,同时产生磷酸铝和焦磷酸铝,形成致密的炭层阻隔物质和能量的传递,阻止材料进一步燃烧,从而提高材料的阻燃性能。     

阻燃型聚氨酯泡沫的制备及性能研究

以二乙醇胺(DA)、甲醛和亚磷酸二乙酯(DP)为原料合成了一种新型阻燃二元醇(BHAPE),其与聚醚多元醇(4110)复配制备了阻燃型组合聚醚多元醇,用于制备阻燃型聚氨酯泡沫(FRPUF)。采用极限氧指数(LOI)、热重分析仪(TGA)、锥形量热仪(CCT)和万能试验机等对阻燃聚氨酯泡沫材的料性能进行了研究。结果表明,加入BHAPE可提高聚氨酯泡沫的阻燃性和热稳定性。BHAPE的质量为组合多元醇质量的40%时,聚氨酯泡沫材料的极限氧指数达23.1%,压缩强度为0.225 MPa。     

反应型磷氮阻燃剂/可膨胀石墨复配阻燃聚氨酯泡沫

将反应型阻燃剂六(4-磷酸二乙酯羟甲基苯氧基)环三磷腈(HPHPCP)和可膨胀石墨(EG)复配,制备了阻燃聚氨酯泡沫,详细研究了复配阻燃剂对聚氨酯泡沫的物理力学性能、热稳定性以及阻燃性能的影响。结果表明,阻燃聚氨酯泡沫的密度和热导率随着复配阻燃剂中EG含量的增加而升高;压缩强度随着EG含量的增加呈现先增加后降低的趋势。热失重表明复配阻燃剂大大提高了聚氨酯泡沫的热稳定性。聚氨酯泡沫的初始分解温度(T_10%)从212.9℃,分别提高到222.0、231.2和243.2℃;700℃残炭量从7.6%分别提高到26.3%、31.6%和37.9%。聚氨酯泡沫的阻燃性能随着复配阻燃剂中EG含量的增加而提高。阻燃聚氨酯泡沫的极限氧指数从19%提高到29%,均能通过UL-94水平燃烧HF-1等级和垂直燃烧V-0等级。     

反应型磷氮阻燃剂/可膨胀石墨复配阻燃聚氨酯泡沫

将反应型阻燃剂六(4-磷酸二乙酯羟甲基苯氧基)环三磷腈(HPHPCP)和可膨胀石墨(EG)复配,制备了阻燃聚氨酯泡沫,详细研究了复配阻燃剂对聚氨酯泡沫的物理力学性能、热稳定性以及阻燃性能的影响。结果表明,阻燃聚氨酯泡沫的密度和热导率随着复配阻燃剂中EG含量的增加而升高;压缩强度随着EG含量的增加呈现先增加后降低的趋势。热失重表明复配阻燃剂大大提高了聚氨酯泡沫的热稳定性。聚氨酯泡沫的初始分解温度(T10%)从212.9℃,分别提高到222.0、231.2和243.2℃;700℃残炭量从7.6%分别提高到26.3%、31.6%和37.9%。聚氨酯泡沫的阻燃性能随着复配阻燃剂中EG含量的增加而提高。阻燃聚氨酯泡沫的极限氧指数从19%提高到29%,均能通过UL-94水平燃烧HF-1等级和垂直燃烧V-0等级。     

NH4H2PO4/三聚氰胺阻燃硬质聚氨酯泡沫的性能研究

以不同质量比的NH4H2PO4和三聚氰胺作为阻燃体系加入组合聚醚中,与多亚甲基多苯基异氰酸酯混合制备阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。采用极限氧指数测定(LOI)、物理性能测试、残炭率实验、差热扫描(DSC)等手段对阻燃RPUF进行测试分析。结果表明,当NH4H2PO4/三聚氰胺质量份为20∶5,添加质量分数25%的该复配阻燃剂时,RPUF的物理机械性能较佳,其极限氧指数为26.5,残炭率为63.0%。     

含磷多元醇的合成及其阻燃改性PUR硬泡

利用甲基磷酸二甲酯(DMMP)与多元醇经酯交换反应制备了反应型含磷阻燃多元醇,研究了催化剂种类和用量及反应温度、时间等工艺参数对酯化反应转化率的影响,同时优化了工艺条件,合成的多元醇含磷量可达12%~15%。将合成的多元醇替代部分聚醚4110用于制备阻燃聚氨酯硬泡,采用极限氧指数法(LOI)对其阻燃性能进行了表征,并与普通聚氨酯硬泡进行了比较。研究结果表明,在添加少量的混合阻燃剂时,阻燃聚氨酯硬泡的LOI可达30%以上。     

结构型含磷氮元素阻燃聚氨酯软质泡沫塑料的研制

以嘧胺、甲醛、三氯氧磷和氧化乙烯类化合物为主要原料,合成出含有三嗪环和环状磷酸酯结构的新型阻燃聚醚多元醇,ＩＲ 谱图证实了其结构。用此阻燃聚醚多元醇与ＴＤＩ通过一步法发泡工艺制成,分子结构型阻燃聚氨酯泡沫塑料,对其配方及性能进行了测试研究,最大极限氧指数达２９．３ ,拉伸强度０．５６ＭＰａ ,伸长率１５８ ％ ,密度３５ｋｇ／ｍ２ ,该软泡沫塑料避免了添加型阻燃软泡沫塑料存在的稳定性差,阻燃剂分布不均等弊病,而且发泡工艺简单,设备投资少,易于操作管理。     

新型含磷阻燃型桐油基聚氨酯硬泡的制备及性能表征

桐油与甘油在甲醇钠为催化剂的条件下发生醇解反应得到桐油醇解产物（GTO）,GTO经环氧化得到环氧化桐油醇解产物（EGTO）,EGTO与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）发生开环反应生成新型含磷阻燃型桐油基多元醇（PTOP）。PTOP部分取代聚醚多元醇（PPG4110）与异氰酸酯及助剂反应,通过一步法制备聚氨酯硬泡（RPUF）。采用万能试验机、热导率测定仪、热重分析仪和锥形量热仪分别考察RPUF的力学性能、热稳定性和燃烧行为。结果表明：随着PTOP替代石油基多元醇的比率增大,RPUF的压缩强度、密度、热导率先增大后减小,热稳定性提高,极限氧指数（LOI）由18.1%提高至26.0%,而总放热量先减小后增大,这主要是由于PTOP结构中的DOPO基团具有阻燃作用而PTOP结构中含有的桐油基脂肪链易于燃烧且热释放量较大。以上结果表明PTOP部分取代PPG4110制备的RPUF具有良好的阻燃性能和热稳定性。     

建筑复合板材用阻燃组合聚醚的开发

通过对聚醚多元醇、阻燃剂及催化剂等的选择试验,开发了建筑复合板材用聚氨酯硬泡组合聚醚。它满足了复合板材对短脱模时间、高阻燃性及高泡沫强度的要求。该阻燃组合聚醚的发泡性能及泡沫产品的性能与进口的同类产品相当。     

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。     

Research on properties of rigid polyurethane foam with heteroaromatic and brominated benzyl polyols

Rigid polyurethane foams (RPUFs) were prepared with specific heteroaromatic and brominated benzyl polyols. The mechanical properties and thermal stability were studied using dynamic mechanical analysis (DMA) and thermogravimetric analysis (TG). The limiting oxygen index (LOI) was used to investigate the flame retardancy of the RPUFs. The results showed that the glass transition temperature (T_g) of the RPUF prepared by heteroaromatic polyol was 182°C, demonstrating an improved thermal stability for this specific heteroaromatic polyol. Brominated benzyl polyol exhibited less negative influence on mechanical properties of the RPUFs at the same time of improving the flame retardancy. The LOI values increased with an increase in the brominated polyol content to 27.5%, and the char‐forming ability of the RPUF improved; the char residue rate reached 12.6% at 700°C, but it was only 6.2% without the flame retardant. Scanning electron microscope (SEM) and energy‐dispersive spectrometry (EDS) verified that the mechanism of flame retardancy was due to a synergistic effect of the gas phase and the condensed phase. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 42349.