木质素磺酸钠改性硬质聚氨酯泡沫阻燃性能研究

对利用木质素磺酸钠溶剂液化产物与聚醚多元醇复配制备改性硬质聚氨酯泡沫材料的阻燃性能进行了研究。采用甲基膦酸二甲酯(DMMP)为阻燃剂,对添加量为10%~16%范围内的改性聚氨酯泡沫材料的结构与性能进行了研究。研究结果表明,DMMP与发泡体系中的其他组分相容性好,DMMP的添加使发泡速度有所下降,但对材料的微观形貌影响不大。与未添加DMMP的泡沫材料相比,添加DMMP的泡沫材料极限氧指数提高,阻燃性增强,当DMMP添加量为16%时,材料的极限氧指数最大,为25.3;材料的压缩强度与表观密度随DMMP添加量的变化而变化,当DMMP添加量为11%时,压缩强度和表观密度都达到最大值,分别为70.55kg/m~3和0.47MPa。综合比较木质素磺酸钠改性硬质聚氨酯泡沫的力学性能和阻燃性能,当DMMP添加量为13%时,综合性能表现较优,压缩强度为0.30MPa,极限氧指数为24.99。     

热塑性聚氨酯/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的制备与性能研究

采用石墨烯、热塑性聚氨酯（TPU）复合改性聚氨酯注浆材料,并添加少量的粉煤灰、炉底渣及碱性激发剂制备一种低密度、高强度、快硬性的TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料。借助聚氨酯弹性体材料密度测试仪、万能材料试验机、渗透系数测试仪、荧光显微镜对TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的密度、膨胀倍数、抗压强度、阻燃性能、渗透系数及微观形貌进行表征,深入分析了石墨烯和TPU的种类和含量对聚氨酯注浆材料基本物理性能、力学性能及微观结构的影响。结果表明,TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的密度为0.24~1.25 g/cm³,膨胀倍数最高可达38倍,抗压强度为15.0~43.8 MPa,相比普通聚氨酯注浆材料,改性聚氨酯注浆材料抗压强度提升1倍以上。酒精灯燃烧试验显示注浆材料无焰燃烧时间均小于20 s。石墨烯和TPU均可提高聚氨酯的强度和耐久性,改善TPU的微观形貌。TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料表现出良好的强度、耐久性及弹性,是一种性能优异的注浆材料。     

充填型注浆材料制备与加固性能研究

聚氨酯注浆材料在注浆过程中,会伴随着化学反应的进行,释放大量的热,同时,聚氨酯发泡也会影响其抗压强度,因此,需要研究聚氨酯材料的抗压强度、最高反应温度、发泡倍数与聚氨酯成分的关系。本文以正交实验为基础,对所制备注浆材料的反应释热温度、力学性能、发泡性能等指标进行测定,分析了聚醚多元醇、催化剂、表面活性剂等因素对所制化学浆液抗压强度、发泡倍数、反应温度性能和凝胶时间的影响,制备出一种兼顾抗压强度和发泡倍数的孔洞充填型有机注浆材料。     

KH-560对硬质聚氨酯发泡材料阻水机理的研究

为降低水对聚氨酯发泡材料性能的影响,向聚氨酯发泡材料中添加了γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560).并利用TG、SEM、IR研究了添加硅烷偶联剂前后聚氨酯发泡材料吸水情况,最终研究出发泡材料阻水的机理.TG的结果表明,加入KH-560后,聚氨酯发泡材料的吸水性大大降低.在偶联剂的添加量为3%时,泡孔结...     

纳米Al2O3协同水性环氧树脂对水泥基锚固注浆材料改性研究

锚固注浆材料性能良好,可有效提高锚固结构的服役寿命。为解决传统水泥基锚固注浆材料在边坡工程中稳定性和力学性能不足的问题,采用纳米Al₂O₃、水性环氧树脂对水泥基锚固注浆材料进行改性获得复合改性水泥浆材。通过正交试验、扫描电镜和X射线衍射测试,研究不同水灰比及配合比下复合改性水泥浆材的基本性能和改性机制。结果表明,复合改性水泥浆材的流动度、凝结时间、抗压强度受水性环氧树脂掺量的影响均大于纳米Al₂O₃掺量,而漏斗黏度、析水率受纳米Al₂O₃掺量的影响大于水性环氧树脂掺量。复合改性水泥浆材具有稳定性高、析水率低、抗压强度高等特点,有效解决了传统水泥基锚固注浆材料存在的稳定性和力学性能不足的问题,且其最佳性能配合比为水灰比0.5、纳米Al₂O₃掺量5%(质量分数,下同)、水性环氧树脂20%、固化剂掺量2.0%。     

改性条件对聚氨酯注浆材料压缩性能的影响

利用纳米SiO2和玄武岩纤维对聚氨酯注浆材料进行复合改性,研究异氰酸酯指数,水、纳米SiO2和玄武岩纤维的添加量及玄武岩纤维的长度等因素对聚氨酯注浆材料压缩性能的影响变化规律.利用傅立叶变换红外光谱仪对产物进行表征,表明二氧化硅与聚氨酯基体中异氰酸基是通过化学键作用的.当异氰酸酯指数为1.20、水的添加量为0.5％、纳米Si02的添加量为2.0％、3.0 mm玄武岩纤维的添加量为5.O％时,材料的压缩强度达到最佳值.     

无机盐对聚氨酯注浆材料固化温度及性能影响

研究了无机钠盐和镁盐对聚氨酯注浆材料固化过程温度的影响,并研究了添加无机盐对材料阻燃性能、表面电阻及抗压强度的影响。结果表明,环境温度为35℃,添加聚醚组分1.2%(质量百分比)无机盐,注浆材料固化最高温度有不同程度下降。其中,添加MgCl2时,注浆材料固化最高温度为102℃,与空白相比,下降了25℃。添加无机盐后,材料阻燃性能略有提高,表面电阻基本不变;抗压强度有所降低。热重分析表明,添加MgCl2时材料的热稳定性无明显改变,而添加其它无机盐,热稳定性有不同程度降低。     

煤矿加固用聚氨酯材料的制备及性能研究

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为矿用加固聚氨酯材料B组分的主要原料,以阻燃剂代替增塑剂及稀释剂,采用一步法制备B组分,从而开发出矿用加固聚氨酯材料。对其进行了催化剂添加量确定和阻燃性能及力学性能测试,并开展了矿下注浆试验。结果表明：催化剂的最佳添加质量分数为0.4%,制得的加固材料的阻燃性能优异,极限氧指数可达到29%,抗压强度高达70 MPa,注浆后能将破碎煤体黏结为一体,提高煤壁整体强度。     

膨胀石墨对建筑保温用改性聚氨酯材料性能的影响

运用膨胀石墨(EG)与玻璃纤维(GF)对聚氨酯材料协同改性,分析了EG对聚氨酯热失重、阻燃与力学特性的影响。结果表明,当EG加入量增大后,试样的热稳定性也明显获得提升。当EG添加量持续上升后,试样的极限氧指数(LOI)也明显升高,当EG含量超过13. 8%时试样属于难燃材料。EG除了能够改善聚氨酯阻燃性以外还会明显降低压缩性。聚氨酯变形尺寸在1. 6 mm以内时剪切强度表现为先缓慢增大,之后快速升高并到达一个峰值。采用GF与EG协同改性使质量保持率略微升高。当温度达到900℃时,试样的质量保持率上升了约5%。加入EG和GF时可以在聚氨酯基体中发挥协同作用,表现为随GF含量的升高压缩强度发生了先增大后减小的现象。当GF添加量增大后,聚氨酯剪切强度先增大后降低。     

添加型粉煤气化飞灰聚氨酯泡沫制备及性能表征

为实现固体废弃物综合利用,提高建材性能。通过添加不同量的粉煤气化飞灰,采用全水发泡方式制备了聚氨酯泡沫(PUF)复合材料,研究了不同飞灰添加比例的聚氨酯泡沫的力学性能、防潮性能、内部泡孔结构、FTIR分析及热稳定性。结果表明,飞灰掺入聚氨酯泡沫中是完全可行的且在添加量在10.50%时显示出最优压缩强度;随着飞灰添加量的增加,其疏水性呈上升趋势;偶联剂改性可以使飞灰在PUF中的分散更加均匀,减少团聚现象,从而形成更稳定的无机有机复配材料;飞灰的掺入有效地提高了材料的热稳定性。     

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。     

聚氨酯炮孔填塞材料的改性与性能分析

由于工业爆破中炮孔填塞材料在施工工艺和设备设施上受到限制,为了开发新型的炮孔填塞材料,在聚氨酯体系中加入硅酸钠溶液进行改性,研究了硅酸钠溶液含量对材料表干时间、固化时间、发泡倍数、泡孔形态以及热稳定性的影响,探讨了改性后聚氨酯材料对封孔性能的影响.结果 表明,随着硅酸钠溶液添加量的增加,材料的表干时间、固化时间、发泡倍...     

添加型粉煤气化飞灰聚氨酯泡沫制备及性能表征

为实现固体废弃物综合利用,提高建材性能。通过添加不同量的粉煤气化飞灰,采用全水发泡方式制备了聚氨酯泡沫(PUF)复合材料,研究了不同飞灰添加比例的聚氨酯泡沫的力学性能、防潮性能、内部泡孔结构、FTIR分析及热稳定性。结果表明,飞灰掺入聚氨酯泡沫中是完全可行的且在添加量在10.50%时显示出最优压缩强度;随着飞灰添加量的增加,其疏水性呈上升趋势;偶联剂改性可以使飞灰在PUF中的分散更加均匀,减少团聚现象,从而形成更稳定的无机有机复配材料;飞灰的掺入有效地提高了材料的热稳定性。     

硬脂酸表面改性对聚氨酯发泡法制备ZrO2多孔陶瓷性能的影响EI北大核心CSCD

通过聚氨酯发泡法制备了ZrO2多孔陶瓷,研究了ZrO2粉体表面改性对多孔陶瓷综合性能的影响。结果表明：ZrO2粉体表面进行硬脂酸改性不仅可以阻止颗粒团聚,有效降低浆料黏度,并显著提高粉体表面的亲油性,增加粉体与有机聚氨酯原料的相容性,还可增加粉体与聚氨酯官能团的相互作用,促进聚氨酯交联网络形成,进而解决坯体及多孔陶瓷的分层问题,提高ZrO2多孔陶瓷的力学性能。当使用0.75%硬脂酸改性的ZrO2粉体时,所得多孔陶瓷无分层,孔结构完整,其抗压强度明显增加,为未改性ZrO2粉体所得多孔陶瓷的3倍。     

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,...     

硬脂酸表面改性对聚氨酯发泡法制备ZrO_2多孔陶瓷性能的影响

通过聚氨酯发泡法制备了ZrO_2多孔陶瓷,研究了ZrO_2粉体表面改性对多孔陶瓷综合性能的影响。结果表明:ZrO_2粉体表面进行硬脂酸改性不仅可以阻止颗粒团聚,有效降低浆料黏度,并显著提高粉体表面的亲油性,增加粉体与有机聚氨酯原料的相容性,还可增加粉体与聚氨酯官能团的相互作用,促进聚氨酯交联网络形成,进而解决坯体及多孔陶瓷的分层问题,提高ZrO_2多孔陶瓷的力学性能。当使用0.75%硬脂酸改性的ZrO_2粉体时,所得多孔陶瓷无分层,孔结构完整,其抗压强度明显增加,为未改性ZrO_2粉体所得多孔陶瓷的3倍。     

TPU/EVAC共混发泡材料制备及性能

以热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、乙烯–乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)为主要原料,通过挤出共混、模压发泡工艺制备了TPU/EVAC共混发泡材料;探讨了TPU牌号、TPU与EVAC共混比及马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)、过氧化二异丙苯(DCP)、偶氮二甲酰胺(AC)用量等对发泡材料性能的影响;利用万能试验机、旋转流变仪和扫描电子显微镜研究了共混材料的拉伸性能、流变性能和微观形貌。实验结果表明,TPU型号为90A,TPU/EVAC质量比为80∶20及POE-g-MAH用量为10份时,共混材料的拉伸性能最好,拉伸强度为23.04 MPa,断裂伸长率为1178%;当DCP用量为2份、AC用量为7份时,发泡材料的综合拉伸性能最优,拉伸强度为1.09 MPa,断裂伸长率为27.8%;旋转流变测试结果表明,添加POE-g-MAH后,共混材料熔体的复数黏度随剪切速率的增大而降低,符合假塑性流体流动规律。添加POE-g-MAH后,共混材料的复数黏度、储能模量及损耗模量均下降,当添加10份POE-g-MAH时,共混材料熔体的复数黏度、储能模量及损耗模量均达到最大值。     

PMDA扩链对PET流变性能及发泡性能的影响

为了改善聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的流变性能,提高其发泡性能,以均苯四甲酸二酐(PMDA)对PET进行了熔融扩链改性,采用动态旋转流变仪表征扩链改性PET的流变性能。并利用间歇发泡装置,对扩链改性PET进行超临界流体发泡实验。研究了不同含量扩链剂的扩链效果,以及不同的发泡温度对PET扩链体系泡沫结构的影响。结果表明:PMDA的加入能够有效改善PET的弹性模量和复数黏度,PMDA质量分数为0.75%时,扩链效果最佳,PMDA质量分数为1%时发泡倍率更大。PMDA的添加能够有效拓宽发泡温区,随着发泡温度的升高,PET泡沫发泡倍率先增大后减小。在264℃时,实验制得发泡倍率为21倍、泡孔直径为46~50μm、泡孔密度为2.64×108~2.83×108个/cm3的低密度PET泡沫。     

粗甘油生物基聚氨酯材料的制备及吸附性能研究

以生物质基粗甘油为主要原料,采用一锅法合成粗甘油基多元醇,进一步发泡制备了聚氨酯泡沫材料。在此基础上,利用甲基三氯硅烷对泡沫材料进行疏水改性,制备出改性聚氨酯吸油材料。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和热重分析对改性前后泡沫的结构形貌、热稳定性和接触角进行表征,测试了改性聚氨酯吸油材料吸油性能。结果表明：经疏水改性后在泡沫表面合成了聚硅氧烷,水接触角由130°增大至140°,提高了吸油材料疏水性能。改性聚氨酯吸油材料对乙醇、甲醇、氯仿等8种有机物的吸附量范围为16.7～45.2 g/g。经循环使用50次后,吸油材料对柴油和大豆油的吸附量分别为最高吸附量的95.8%和97.6%,表现出优异的吸油性能。     

催化剂对水玻璃/聚氨酯复合加固材料力学性能的影响

针对传统聚氨酯注浆材料存在的高成本、阻燃性能差等问题,对聚氨酯材料进行了改性。以多异氰酸酯(PM-200)、聚醚多元醇、水玻璃、增塑剂、硅烷偶联剂和催化剂为原料,制备了水玻璃/聚氨酯复合加固材料。考察了催化剂种类对材料凝固时间、最高反应温度、抗拉强度、抗压强度的影响,并进一步调节了催化剂配比对结果的影响。结果表明,A-1和N,N-二甲基环己胺结合使用,比例为3/4时,得到的浆液性能稳定,力学性能最佳,有望实现工业应用。