硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的热劣化

前言硬质聚氨酯泡沫塑料是一种性能优越的保温材料,获得广泛应用。作为一种可燃的有机高分子材料,阻燃性能是评价硬质聚氨酯泡沫塑料性能的重要指标。然而在使用过程中,受各种环境因素的影响,它的阻燃性能往往发生某种程度的变化。在较高温度下使用或经受火灾高温烘烤后,硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能明显下降。考察硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的热劣化,对于硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃剂的研究开发、保温(冷)工程设计、产品质量评价及火灾事故分析都有实际意义。本文着重讨论用三氯乙基磷酸酯为阻燃剂的硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的热劣化。     

反应与添加型硬质聚氨酯泡沫阻燃剂研究进展

硬质聚氨酯泡沫是一种保温隔热性能良好的泡沫材料,被广泛应用于各个领域。研究其阻燃性能对其广泛应用有重要意义。概述了阻燃剂的阻燃机理,综述了反应型与添加型硬质聚氨酯泡沫阻燃剂的研究进展,包括磷系、氮系、复合和膨胀型等阻燃剂的研究,最后对阻燃型硬质聚氨酯泡沫的市场前景进行了展望。     

聚氨酯／蒙脱土复合阻燃硬质泡沫材料的研究

采用原位聚合法制备了蒙脱土阻燃硬质聚氨酯泡沫材料,并用多种添加型阻燃剂制备了阻燃聚氨酯硬质泡沫,同时尝试有机改性蒙脱土与添加型阻燃剂并用对聚氨酯硬质泡沫进行阻燃。用锥形量热仪测试了阻燃聚氨酯泡沫材料的燃烧性能,结果发现,材料的热释放速率、质量损失速率与纯聚氨酯硬质泡沫相比均显著降低,峰值热释放速率最多降低到纯硬质泡沫的55％,表明制备的泡沫材料具有较好的阻燃性。用X-射线衍射和扫描电镜分析了蒙脱土及有机改性蒙脱土的微观结构。通过分析材料的燃烧性能和燃烧残余物,探讨了其可能的阻燃机理。     

浅谈硬质聚氨酯泡沫塑料在军事伪装中的应用

论述了硬质聚氨酯泡沫塑料在军事伪装中的使用性能，指出该材料在防光学侦察、防热红外侦察和防雷达侦察方面具有良好的伪装效果。     

军事聚氨酯硬质泡沫迷彩伪装材料用阻燃剂

江苏空军某后勤学院科研人员经过对阻燃剂的筛选，并根据正交试验，确定了军事聚氨酯硬质泡沫迷彩伪装材料用复配阻燃剂的最佳配方为：5份氢氧化铝、6份1，2-双(二溴降冰片基碳酰亚胺)乙烷、8份微胶囊化红磷、6份磷酸三(1-氯-2-丙基)酯和5份五溴甲苯。将此复配阻燃剂应用于聚氨酯硬质泡沫迷彩伪装材料，不影响材料的伪装性能，并大大提高了材料的阻燃性能，氧指数达到34以上，     

改性条件对阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响

选择阻燃剂三聚氰胺和甲基磷酸二甲酯（DMMP）对硬质聚氨酯泡沫塑料进行阻燃改性,研究了异氰酸酯指数、水、三聚氰胺以及DMMP添加量对硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能和拉伸强度的影响主次顺序。结果表明,添加三聚氰胺和DMMP可以提高硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能,当三聚氰胺的添加量为25份、DMMP的添加量为25份、异氰酸酯指数为1.15、水添加量为1.5份时,硬质聚氨酯泡沫塑料的综合性能最佳。     

空心漂珠增强硬质聚氨酯泡沫塑料实验研究

通过对纯的和空心漂珠增强的硬质聚氨酯泡沫塑料的微观结构分析,探讨了泡沫体的微观行为和增强相的内在作用。实验结果表明：在既不增加生产成本又不影响产品密度的同时,后者可明显地提高泡沫材料的抗压性能和阻燃性,阐明了空心漂珠对硬质聚氨酯泡沫塑料的增强机理是对基体增强,而不是对泡沫体增强。     

应用于建筑工业的硬质聚氨酯泡沫塑料

介绍了硬质聚氨酯泡沫塑料的特点及其在建筑业作为屋顶、墙面、地面等保温材料的应用和施工技术。简要介绍硬质聚氨酯泡沫塑料的发泡剂选择和改进阻燃性的方法。     

阻燃型硬质聚氨酯泡沫的研究进展

硬质聚氨酯泡沫材料是一种隔热防腐的高分子合成材料,广泛应用于社会生产及生活中。对硬质聚氨酯泡沫的阻燃机理进行了概述,对近年来国内外研究者对硬质聚氨酯泡沫材料采用的阻燃方法进行了归纳总结,针对不同类型的阻燃剂进行了分析,针对目前的最新研究方向进行了总结,最后对阻燃型硬质聚氨酯泡沫材料的未来发展趋势进行了展望。     

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。     

低密度及难燃低密度高回弹聚氨酯泡沫的研制

分别采用高活性聚醚多元醇和阻燃聚合物多元醇(TM-300)为主要原料,制备了低密度及难燃低密度高回弹泡沫.介绍了低密度高回弹泡沫的性能,讨论了TM-300的用量对难燃低密度高回弹泡沫性能的影响.结果表明,低密度高回弹泡沫密度可低至35 kg/m3,性能与一般密度高回弹聚氨酯泡沫相当;随着TM-300用量的增加,难燃低密度高回弹聚氨酯泡沫的硬度和拉伸强度增加,撕裂强度和伸长率下降;当TM-300用量为50份时,难燃低密度高回弹聚氨酯泡沫密度为40 kg/m3,氧指数达32,各项性能优于使用添加阻燃剂型泡沫.     

低密度及阻燃低密度高回弹聚氨酯泡沫研制

采用聚醚多元醇和阻燃聚合物多元醇为主要原料,制备了低密度及阻燃低密度高回弹聚氨酯泡沫,讨论了低密度高回弹聚氨酯泡沫性能及阻燃聚合物多元醇TM-300用量对聚氨酯泡沫性能的影响。结果表明,低密度高回弹泡沫密度可低至35kg/m3,性能与一般密度聚氨酯泡沫相当。随着TM-300用量增加,阻燃低密度高回弹聚氨酯泡沫的硬度和拉伸强度增加,撕裂强度和伸长率下降;TM-300可有效提高聚氨酯泡沫的阻燃性能,氧指数可达到32,各项性能均较优异。     

环境友好型阻燃高回弹聚氨酯软泡性能

开发环境友好型聚氨酯是目前聚氨酯（polyurethane,PU）泡沫塑料领域的热点课题。在PU中引入大豆分离蛋白质（soy protein isolate,SPI）,采用阻燃聚醚制备了环境友好型阻燃高回弹聚氨酯软泡。研究了SPI的不同添加方式及用量对聚氨酯软泡物理、力学、阻燃和生物降解性能的影响。结果表明,SPI以添加的方式而不是替代聚醚的方式加入软泡性能更好;少量添加SPI可以提高PU软泡的开孔率、密度、压陷硬度、舒适因子、回弹率和断裂伸长率,对压缩永久变形率、拉伸强度和极限氧指数影响不大。SPI改变了PU的硬段结构,可以有效促进聚氨酯泡沫的生物降解。     

苯酐聚酯多元醇聚氨酯硬泡的阻燃性研究

以国产苯酐聚酯多元醇为主要原料制备了组合聚醚,再与多异氰酸酯反应,制备了阻燃型聚氨酯硬质泡沫。讨论了苯酐聚酯多元醇、硅油及发泡剂等因素对泡沫阻燃性的影响。结果表明,该组合聚醚与多异氰酸酯反应,制得的阻燃型聚氨酯硬质泡沫,其氧指数在28以上,压缩强度为300kPa,达到了国家标准GB／T8624-1997中B2级氧指数的要求。     

A flame‐retardant composite foam: foaming polyurethane in melamine formaldehyde foam skeleton

A composite foam, polyurethane–melamine formaldehyde (PU/MF) foam, was prepared through foaming PU resins in the three‐dimensional netlike skeleton of MF foam. The chemical structure, morphology, cell size and distribution, flame retardancy, thermal properties and mechanical properties of such composite foam were systematically investigated. It was found that the PU/MF foam possessed better fire retardancy than pristine PU foam and achieved self‐extinguishment. Moreover, no melt dripping occurred due to the contribution of the carbonized MF skeleton network. In order to further improve the flame retardancy of the composite foam, a small amount of a phosphorus flame retardant (ammonium polyphosphate) and a char‐forming agent (pentaerythritol) were incorporated into the foam, together with the nitrogen‐rich MF, thus constituting an intumescent flame‐retardant (IFR) system. Owing to the IFR system, the flame‐retardant PU/MF foam can generate a large bulk of expanded char acting as an efficient shielding layer to hold back the diffusion of heat and oxygen. As a result, the flame‐retardant PU/MF foam achieved a higher limiting oxygen index of 31.2% and exhibited immediate self‐extinguishment. It exhibited significantly reduced peak heat release rate and total heat release, as well as higher char residual ratio compared to PU foam. Furthermore, the composite foam also showed obviously improved mechanical performance in comparison with PU foam. Overall, the present investigation provided a new approach for fabricating a polymer composite foam with satisfactory flame retardancy and good comprehensive properties. © 2018 Society of Chemical Industry     

Exceptionally flame-retardant flexible polyurethane foam composites: synergistic effect of the silicone resin/graphene oxide coating

A facile strategy was developed to fabricate flexible polyurethane (PU) foam composites with exceptional flame retardancy. The approach involves the incorporation of graphene oxide (GO) into a silicone resin (SiR) solution, which is then deposited onto a PU foam surface via the dip-coating technique and cured. Fourier-transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and Raman spectroscopy measurements demonstrated that the SiR and GO were successfully coated onto the PU skeleton and the intrinsic porous structure of the PU foam remained intact. The effects of SiR and GO on the mechanical and thermal stability and flame retardancy of PU composites were evaluated through compression tests, thermogravimetric analysis, vertical combustion tests, and the limiting oxygen index. The measurement results revealed that the composites (PU@SiR-GO) showed superior flame retardancy and thermal and mechanical stability compared to pristine PU or PU coated with SiR alone. The mechanical and thermal stability and the flame-retardant properties of the PU composites were enhanced significantly with increasing GO content. Based on the composition, microstructure, and surface morphology of PU@SiR-GO composites before and after combustion tests, a possible flame-retardance mechanism is proposed. This work provides a simple and effective strategy for fabricating flame-retardant composites with improved mechanical performance.     

铝/磷/氮三元体系阻燃PU硬泡的制备与性能研究

以氢氧化铝、三聚氰胺和聚磷酸铵为阻燃剂制备了阻燃聚氨酯硬质泡沫,研究了添加氢氧化铝前后阻燃剂用量对聚氨酯(PU)硬泡的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,铝/磷/氮复配阻燃体系的阻燃效果优于磷/氮阻燃体系,阻燃剂总添加量达30份时,PU硬泡同时具备较好的阻燃性能和力学性能,氧指数为32,烟密度为74,平均燃烧时间为31 s,其压缩强度和拉伸强度分别为6.52 MPa和6.16 MPa。     

聚氨酯填充型泡沫混凝土复合材料的性能研究

将不同掺量聚氨酯（PU）加入泡沫混凝土（FC）,研究聚氨酯填充型泡沫混凝土（FC/PU）复合材料的性能。结果表明：随着PU掺量的增加,FC/PU复合材料的导热系数不断降低,阻燃性能变差。PU掺量为0～4%时,随着PU掺量的增加,FC/PU复合材料的浆体黏度逐渐降低,气孔特性变好,抗压强度不断增大。PU掺量超过4%时,FC/PU复合材料黏度开始增大,气孔特性变差,抗压强度逐渐降低。PU掺量为4%时,FC/PU复合材料的综合性能最优,与未掺入PU相比,黏度降低62.7%,气孔特性较好,抗压强度提高75.0%,导热系数降低18.7%,阻燃性能仍能达到A1级。     

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。     

近期国内外聚氨酯工业发展概述

本文叙述世界聚氨酯工业生产概况，包括聚氨酯原材料以及聚氨酯产品的生产和消费情况；聚氨酯泡沫塑料技术进展，如氯氟烃（ＣＦＣｓ）替代技术，阻燃聚氨酯泡沫塑料和聚氨酯反应注射成型（ＰＵ－ＲＩＭ），以及国内聚氨酯工业的发展概况。