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。     

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。     

致冷用硬质聚氨酯泡沫的性能

闭孔硬质聚氨酯泡沫的机械性能对用作绝缘材料和结构材料泡沫来说是很重要的。但机械性能和泡孔气体压力只说明材料的热膨胀、气体扩散,才能说明材料的导热性。聚氨酯硬泡与环境空气是逐步达到扩散平衡的,在这段时间内随着F_(11)的逐步释放,导热系数从0.015kcal/mh℃上升至0.022kcal/mh℃,泡孔全部充满空气后,导热系数增加为0.028kcal/mh℃,这种情况是不大会发生的。如果闭孔硬质聚氨酯泡沫体四周包有不可渗透的表层,能长期保持原始良好的导热系数0.015kcal/mh℃。按ASTM-D1692方法测定其耐燃性,说明该泡沫有自熄性。     

聚氨酯泡沫阻燃材料

介绍了聚氯酯阻燃材料的发展现状和发展趋势。并对聚氨酯阻燃材料的研发原理做了简单介绍。     

用于微型汽车顶内饰的硬质聚氨酯泡沫

概述了微型汽车顶内饰用硬质聚氨酯泡沫塑料的状况。制备了顶内饰用聚氨酯硬泡,介绍了硬泡顶内饰成型方法。对影响硬泡性能的一些因素进行了讨论。     

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。     

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。     

硬质聚氨酯泡沫隔热性能研究

硬质聚氨酯泡沫塑料是广泛用作保温隔热的材料。泡沫塑料系由固相(聚氨酯)和气相(分散在泡孔内的气体)组成,它的保温隔热性能受泡沫密度、闭孔率、泡孔尺寸及泡孔内气体组成等的影响。本文通过实验测定低密度泡沫闭孔率和泡孔尺寸,并按照热的对流传递与热的传导传递以及热的辐射传递,通过对泡沫的热传递进行理论的分析和计算。结论是通过泡沫的热传递主要是泡孔内气体的传导热传递,不发生对流热传逆,而辐射热传递仅为总传热量的极小部分。     

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。     

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%。     

建筑用含PEG硬质聚氨酯泡沫材料的性能研究

针对添加了3种类型的聚乙二醇(PEG)的硬质聚氨酯泡沫材料,探索了它们在建筑地板和天花板覆盖物、温控运输包装中的绝缘材料、汽车座椅内覆盖物等各种应用中的适用性。为了研究含有PEG的聚氨酯泡沫塑料的热性能,进行了差示扫描量热仪(DSC)测试。在实验室条件下设计了一个双层混凝土-聚氨酯泡沫塑料系统,利用对模拟环境温度变化敏感的计算机辅助测温装置对其隔热性能进行了检测。PUⅠ(含44%PEG600)在中温条件下表现出较好的热调节能力;而PUⅡ(49%PEG1000)则适用于温和和高温环境下的温度控制,聚乙二醇质量分数为53%的PUⅢ具有较好的储热和热稳定性。含有38%PEG600/PEG1000/PEG1500的PUⅣ也证实了良好的耐热性和耐久性。     

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...     

夹层结构用硬质聚氨酯泡沫材料的研制

针对夹层结构的特点,通过对聚氨酯泡沫的各主要组分及发泡工艺的研究,研制出了一种适用于夹层结构的硬质聚氨酯泡沫。实验结果表明,该泡沫材料不仅具有良好的力学性能,而且具有普通硬质聚氨酯泡沫所没有的良好界面粘接性能。     

硬质聚氨酯泡沫材料用无卤阻燃剂的研究进展

聚氨酯常用卤系阻燃剂存在燃烧时释放卤化氢腐蚀性气体及有毒有害物质的问题,危害人体健康。近年来,无卤阻燃剂以无卤、低烟、环保的优势,已逐渐替代卤系阻燃剂用于硬质聚氨酯泡沫阻燃。本文以添加型阻燃剂、反应型阻燃剂两方面为大方向,并进一步以有机、无机、膨胀型、氮、磷、硅、纳米等为小类对硬质聚氨酯泡沫用无卤阻燃剂进行细分,综述了其特点、阻燃机理、常见应用阻燃剂、阻燃效果,并对聚氨酯泡沫用无卤阻燃剂常见通用阻燃机理进行了阐述。最后,对今后聚氨酯泡沫用无卤阻燃剂发展热点进行了展望。     

粉煤灰填充增强硬质聚氨酯泡沫的研究

本文介绍了扩链剂和粉煤灰对硬质聚氨酯泡沫的抗压强度的影响。     

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，     

聚氨酯泡沫材料的阻燃研究进展

聚氨酯泡沫材料被广泛用于建筑保温材料领域,但其具有高度的易燃性,被点燃后燃烧迅速易造成火灾。阻燃剂的应用可以有效提升聚氨酯泡沫材料的防火安全性能。本文对近三年国内外研究者们应用无机阻燃剂、有机阻燃剂和有机-无机复配型阻燃剂对聚氨酯泡沫材料的改性研究进行分类介绍,以期为聚氨酯泡沫材料的阻燃研究提供参考。     

家具用聚氨酯硬质结构泡沫

研究了家具用聚氨酯硬质结构泡沫的配方。讨论了影响泡沫制品性能的因素。制得的结构泡沫性能为：密度４００－６００ｋｇ／ｍ＾３，压缩强度≥５ＭＰａ，弯曲强度≥２０ＭＰａ，表皮邵尔Ｄ型硬度≥５０。     

硬质聚氨酯泡沫压缩性能增强研究进展

从纤维增强、粒子增强、混杂增强3个角度介绍了不同增强体对硬质聚氨酯泡沫压缩性能的增强改性效果,阐述了各类增强体的增强机理与特点,讨论了表面改性对增强效果的影响,并对不同增强体提高硬质聚氨酯泡沫压缩性能的发展趋势作出展望。     

三嗪膨胀阻燃硬质发泡聚氨酯材料的制备及性能研究

将自行研究生产的三嗪膨胀阻燃剂(IFR)添加到聚氨酯中制备阻燃硬质发泡聚氨酯(RPUF)材料,通过极限氧指数(LOI)研究了材料的阻燃性能,通过热重分析(TGA)测试研究了材料的热稳定性和成炭性能,通过扫描电镜(SEM)的测试了材料的泡孔结构及燃烧后炭层的表面形貌,同时还研究了阻燃剂添加量对材料的阻燃性能及压缩强度的影响。结果表明:纯RPUF材料的氧指数仅为18.7%,在空气中极易燃烧。当阻燃剂的添加量为25%时,材料的氧指数值提高到了26.1%,同时IFR的加入使得RPUF材料的压缩强度显著提升。TGA结果表明:阻燃剂的添加使得材料的起始热分解温度有所降低,但材料的残炭量得到了很大程度的提高。SEM结果表明:阻燃剂的加入对RPUF材料的泡孔结构影响不大,同时使材料燃烧后的炭层更加的致密和均匀,从而提高了材料的阻燃性能。