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。     

羟甲基木质素磺酸钠/膨胀石墨/次磷酸铝阻燃聚氨酯泡沫的研究

本研究利用木质素磺酸钠对聚氨酯泡沫进行改性,提高其阻燃性能。首先,对木质素磺酸钠进行羟甲基化反应,得到羟甲基木质素磺酸钠（HSL）,再将HSL部分替代聚醚多元醇,与聚合4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）混合,制备羟甲基木质素磺酸钠改性聚氨酯泡沫,再添加膨胀石墨（EG）和次磷酸铝（AHP）进一步提高聚氨酯泡沫的阻燃性。制备出样品后分别进行极限氧指数（LOI）、热重分析（TGA）和扫描电子显微镜（SEM）测试。通过极限氧指数测试分析聚氨酯泡沫样品阻燃性能表明：当羟甲基木质素磺酸钠替代量为60%（以HSL质量占HSL和聚醚多元醇总质量的百分比计）时,所得聚氨酯泡沫材料的LOI指数达到21.6%,最大热降解速率降低了1.53 %/min,残炭量提高了15.04个百分点,泡沫试样中泡沫孔隙数量和面积减少。继续添加混合阻燃剂（膨胀石墨和次磷酸铝质量比为3:1）时,所得聚氨酯泡沫材料的LOI指数能达到26.3%,最大热降解速率降低了1.52 %/min,残炭量提高了23.52个百分点,泡沫试样的泡沫孔隙数量和面积进一步减少。因此,本实验制备出一种具有优异阻燃性能的聚氨酯泡沫,其在建筑领域、交通领域、食品保温领域有广阔的应用前景。     

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。     

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。     

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,...     

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。     

阻燃三聚氰胺硬泡聚醚多元醇的合成工艺探究

采用三聚氰胺和环氧丙烷在有机溶剂中反应合成了阻燃三聚氰胺聚醚多元醇。考察了溶剂、温度、催化剂等因素对反应体系、反应时间和羟值的影响。结果表明,以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,三聚氰胺质量的5%的甲醇钾为催化剂,160℃的反应条件为佳。反应3 h后,经后处理得到澄清的橙黄色三聚氰胺聚醚多元醇,羟值为405 mg KOH/g。该多元醇用于聚氨酯硬泡发泡,氧指数(LOI)为25,同等条件下比甘油聚醚多元醇制得的硬泡阻燃效果好。     

节能高分子材料在建筑领域的应用研究进展

介绍了节能高分子材料在建筑领域的应用研究进展。发泡聚苯乙烯板的制备过程中加入改性二氧化硅凝胶、膨润土与氯化聚乙烯可以得到密度较低、泡孔稳定的高抗压发泡聚苯乙烯板。由聚酯多元醇与聚醚多元醇并添加阻燃剂等助剂配制的组合聚醚多元醇与多苯基多亚甲基多异氰酸酯反应可以制备高阻燃低温发泡门窗穿条用聚氨酯泡沫。采用三聚氰胺异氰酸酯对热固性酚醛树脂进行化学改性可以改善酚醛泡沫的保温性能和阻燃性能。采用冠醚二醛对酚醛树脂进行改性可以提高酚醛树脂凝胶材料的耐热性能。粉末状石蜡、粉末状高密度聚乙烯中添加纳米级可膨胀石墨、氢氧化镁和氢氧化铝粉末可以制备建筑外墙用阻燃定形相变材料。     

酶解玉米秸秆残渣制备聚氨酯硬质泡沫

以制备纤维乙醇得到的酶解玉米秸秆残渣为原料,采用碱性乙醇法提取木质素,然后用聚乙二醇/甘油溶液将木质素进行液化得到木质素基多元醇,并以此液化产物代替部分聚醚多元醇用于聚氨酯泡沫的合成。结果表明:碱性乙醇法得到的木质素提取率为93.5%,木质素质量分数达到94.1%;在PEG-400/丙三醇液化体系中,木质素液化率高达99.5%,液化产物羟值为360 mg KOH/g;在聚氨酯合成中,木质素液化溶液对聚醚多元醇的替代量可以达质量分数47%,所得聚氨酯泡沫产品的芯密度和压缩强度分别为48.6 kg/m3和212 k Pa,满足工业聚氨酯硬泡的国家标准。     

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（CONE）仪和扫描电镜对材料的燃烧行为、残炭量和残炭形貌进行分析。测试结果表明：当SLS替代率为80%时,材料80% SLS/PUF的阻燃性能最好,LOI值达到了24.5%。在该替代率的基础上,DMMP添加量为30%时,材料30% DMMP/80% SLS/PUF的LOI值达到了27.3%。与PUF相比,SLS和DMMP加入使得30% DMMP/80% SLS/PUF的热释放速率由245.2 kW/m²（PUF）降到了166.8 kW/m²、总热释放量和总烟释放量降低到12.1 MJ/m²和3.4 m²,分别降低了0.2 MJ/m²和0.4 m²。同时阻燃剂的加入使材料的残炭量由20.3%提高到了37.3%,促进了材料的成炭,并且炭层表面连续、致密且较光滑,使得材料具有良好的阻燃性能。     

次磷酸铝碱木质素聚氨酯泡沫残炭的形貌

利用精制后的碱木质素代替部分聚醚多元醇制备碱木质素基聚氨酯泡沫材料。将次磷酸铝(AHP)作为阻燃剂添加到碱木质素基聚氨酯泡沫(PUF)材料中制备碱木质素基阻燃PUF材料。采用扫描电子显微镜(SEM)等对其充分燃烧后残炭的表面形貌进行了分析。结果表明,当碱木质素替代量为聚醚多元醇5 wt%时,AHP的添加量为30 wt%时,PUF材料表面残炭量显著增加,且在材料的表面形成了连续致密的炭层,炭层表面较为光滑,该致密炭层能够阻止材料的进一步降解和燃烧,从而提高材料的阻燃性。     

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。     

CO_2加合物对聚醚和蓖麻油聚氨酯的发泡研究

以长链烷基改性的聚乙烯亚胺的CO_2加合物(Cn-bPEI-CO_2,n为烷基碳原子数,n=4~16)为气候友好发泡剂,以聚醚4110、聚合MDI等为原料制作了一系列硬质聚氨酯泡沫塑料。讨论了该发泡剂(可利用聚氨酯的聚合热来释放CO_2作为发泡气相)与聚醚4110和蓖麻油多元醇的相容性和发泡性能。结果表明,C8-和C12-bPEI-CO_2与聚醚多元醇的相容性最好,能分散形成半透明溶液。C8-bPEI-CO_2发泡效率最高,得到的泡沫密度最低。加大发泡剂用量和用蓖麻油多元醇代替聚醚4110可以得到密度低、泡孔更均匀的聚氨酯硬泡。Cn-bPEI-CO_2更适合于蓖麻油多元醇的发泡体系。     

HFC-245fa型聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的研究

通过对不同聚醚多元醇与HFC-245fa发泡剂相溶性及不同聚醚多元醇制备的组合聚醚发泡试验,确定了用于HFC-245fa发泡剂体系的基本配方,讨论了不同混合聚醚在HFC-245fa发泡体系中的流动性及所发聚氨酯硬泡物性。结果表明,采用羟值为403～419mgKOH/g,粘度为2000～2300mPa.s(25℃)的1#和2#聚醚多元醇混合物制备的HFC-245fa发泡体系,具有良好的流动性,所发泡沫具有优良的隔热性及尺寸稳定性。     

竹材液化树脂制发泡栽培基质材料工艺优化

以竹材剩余物为原料,通过液化树脂化制备得到竹材液化树脂,再通过添加聚醚多元醇对竹材液化树脂进行改性,并利用正交试验优化制备工艺参数.结果表明:最优制备工艺参数为发泡体系总质量为200 g,树脂添加量30％,固化剂添加量7.5％,PM-200添加量20％,聚醚多元醇添加量1％,发泡剂添加量10％,表面活性剂添加量8％.此...     

木质素基染料分散剂的制备及应用研究

以木质素为原料合成木质素基染料分散剂,其制备工艺为:木质素经羧甲基化后,再以甲醛和亚硫酸氢钠进行羟甲基化和磺化反应,制备木质素基染料分散剂,并将其应用于分散红FB染料,进行分散性能及耐热稳定的研究。结果表明,当一氯乙酸用量为2.5%、羧甲基化时间为60 min、甲醛用量3%、羟甲基化温度100℃、磺化剂10%、羟甲基化时间50 min、磺化时间150 min时,所制备的分散剂的分散等级可达到5.0级,在150℃分散等级仍可达3.2级。     

聚醚多元醇产业化技术

正本项目在绿色无氟聚醚多元醇、组合聚醚和双金属催化剂等方面已取得成果:①研制出适合全水和环戊烷发泡的新型无氟聚醚多元醇新产品,型号超过30种,并在此基础上成功开发了处理能力为3000t/a的工业示范装置;②建立了定量描述起始剂浓度与聚醚粘度、环戊烷溶解度、羟值和泡沫压缩强度等物理性质之间关系的数学模型;     

复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

制备了复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯(PUR-R)泡沫塑料,研究了复合阻燃剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)、三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)、可膨胀型石墨(EG)和氢氧化铝(ATH)对PUR-R泡沫塑料阻燃性能的影响,采用正交试验确定了复合阻燃剂的最佳配比。用极限氧指数(LOI)测定仪、烟密度测定仪和万能试验机测定了阻燃PUR-R泡沫塑料的LOI、烟密度等级和压缩强度,结果表明,当DMMP,TCPP,EG,ATH的质量比为2∶2∶3∶3时,在25份聚醚多元醇中添加12份复合阻燃剂,制备的阻燃PUR-R泡沫塑料的LOI达26.3%,烟密度等级为77.63,压缩强度为0.18 MPa,阻燃PUR-R泡沫塑料具有良好的综合性能。     

一种聚氨酯化妆海绵的合成

以不同官能度的小分子醇类为复合起始剂,KOH为催化剂,由环氧丙烷(PO)、环氧乙烷(EO)进行开环聚合,合成了化妆海绵用聚醚多元醇,其羟值为38～43 mg/g。用该聚醚多元醇通过预聚体法制备的化妆海绵具有良好的吸水、保水性能,海绵泡孔细腻且物理性能优良。发泡过程无需添加催化剂,绿色环保,制得的化妆海绵对人体皮肤无伤害。     

半纤维素及其聚醚多元醇的制备与表征

以粘胶废液中提取的半纤维素和甘油为起始剂,与环氧丙烷(PO)进行开环反应,制备了半纤维素基聚醚多元醇。确定了适宜的反应条件,得到的半纤维素基聚醚羟值为244~302mg KOH/g。通过热重分析发现,半纤维素基聚醚热稳定性比原料半纤维素有所提高;对半纤维素基聚醚多元醇用于聚氨酯硬泡的发泡性能评价发现,其可以替代质量分数0~50%的聚醚4110A。