有机磷阻燃剂改性水性聚氨酯的制备

以聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和有机磷阻燃剂10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10-氧化物(DOPO-HQ)等为原料制备了阻燃型水性聚氨酯(WPU),考察了DOPO-HQ含量对WPU的黏度、硬度、力学性能和氧指数(LOI)等影响。结果表明:当DOPO-HQ含量从0增至12%(相对于PBA质量而言)时,WPU的黏度降低,成膜硬度增大,断裂伸长率下降,而拉伸强度由11.02 MPa提高到23.76 MPa,LOI由21.0%提高到27.2%(达到难燃级别)。     

可膨胀石墨对吸油型聚氨酯泡沫性能的影响

以聚醚多元醇、亲油性二元醇、三乙烯二胺、辛酸亚锡、有机硅匀泡剂、去离子水、可膨胀石墨(EG)、三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料制备了阻燃吸油型聚氨酯泡沫,研究了EG用量对该阻燃型聚氨酯泡沫的泡孔结构、吸油性能和阻燃性能的影响。结果表明:随着EG用量的增加,聚氨酯泡沫的吸油性能呈下降趋势;EG和TCEP并用可以产生协同阻燃效应,聚氨酯泡沫的极限氧指数最高可达36%。     

稻壳添加高吸油聚氨酯泡沫的制备及性能

采用一步法制备了稻壳添加的可降解高吸油聚氨酯泡沫。研究了稻壳添加量对聚氨酯泡沫的泡孔结构、拉伸强度、吸油性能、吸水性能和降解性能的影响。结果表明:随着稻壳添加量的增加,聚氨酯泡沫的吸油性能逐渐下降,但是添加了稻壳的聚氨酯泡沫始终保持较高的吸油倍率;聚氨酯泡沫对5种不同油品的吸油能力大小为:四氯化碳>甲苯>柴油>石油醚>原油,这与油品的分子体积以及黏度有关;聚氨酯泡沫的失重率随着稻壳添加量的增加而逐渐提高,并且在磷酸盐缓冲溶液中的失重率要高于土埋法中的失重率,说明稻壳的添加有效地提高了聚氨酯泡沫的降解性。     

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。     

阻燃型喷涂聚脲弹性体的制备与性能研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与乙烯基三甲氧基硅烷(YDH-171)和羟基化纳米SiO₂反应制备了新型结构的阻燃剂DOPO-g-SiO₂,将其添加到聚脲树脂的B组分中，B组分与MDI型半预聚体(A组分)反应，制备了阻燃型喷涂聚脲弹性体。讨论了DOPO-g-SiO₂用量对聚脲弹性体的力学性能和阻燃性能的影响。结果表明，在B组分中添加质量分数15%的阻燃剂DOPO-g-SiO₂时，阻燃型喷涂聚脲弹性体综合性能最优，拉伸强度达到14.21 MPa,断裂伸长率为305%,撕裂强度为62 N/mm, LOI为26.1%。     

化学发泡剂对吸油聚氨酯泡沫性能的影响

采用全水发泡体系,通过一步法制备了吸油聚氨酯泡沫材料。探究了化学发泡剂──水的用量对聚氨酯泡沫材料的密度、泡孔结构、吸油性能、吸水性能、拉伸强度的影响。结果表明:随着水用量的增加,发泡反应逐渐增强,聚氨酯泡沫的密度逐渐减低,泡孔尺寸逐渐增大,开孔结构增多;提高水的用量可以提高聚氨酯泡沫对油品的吸收能力,但是也会降低泡沫的拉伸强度,因而进一步增加水的用量没有实际意义。     

高吸油聚氨酯泡沫的制备

以亲油性二元醇、N220、N330、辛酸亚锡、三乙烯二胺、有机硅匀泡剂、甲苯二异氰酸(TDI)和去离子水等为原料制备高吸油聚氨酯泡沫,探讨了亲油性二元醇用量对聚氨酯泡沫的泡孔结构、拉伸强度、吸油性能和吸水性能的影响。结果表明,随着亲油性二元醇用量的提高,聚氨酯泡沫对原油的吸油倍率先增加后减小,最大吸油倍率达到了48.6 g/g。     

含磷阻燃剂DOPO-HQ的合成、表征及应用

对含磷阻燃剂DOPO-HQ的合成条件进行了优化,通过~1HNMR、FTIR及元素分析对合成的DOPO-HQ进行了表征,并以其作为阻燃剂,制备阻燃硬质聚氨酯泡沫(FRPUF),以研究其阻燃性能。结果表明,以四氯化碳为溶剂,在DOPO与对苯醌物质的量比为1.1∶1、反应温度为78℃、反应时间为14 h的最优条件下,成功合成了DOPO-HQ,该工艺操作简单、过程更安全、产品纯度高、收率高。DOPO-HQ的加入能显著提高硬质聚氨酯泡沫的阻燃性能,添加45份DOPO-HQ后,硬质聚氨酯泡沫的垂直燃烧等级可以达到V-0级,极限氧指数(LOI)达到27.0%,属难燃级别,其总热释放明显降低,表现出明显的气相阻燃机理,具有一定应用价值。     

含磷阻燃剂在环氧树脂中的应用

采用两种含磷阻燃剂六苯氧基环三磷腈(HPCTP)与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)分别制备了两组不同配比的阻燃型环氧树脂,并使用锥形量热仪进行测试分析,同时对比了两组材料的拉伸性能。结果表明:两种阻燃剂都能有效降低环氧树脂的热释放速率(HRR),当阻燃剂用量为15%时,HRR分别下降了48.3%和62.0%;HPCTP可使材料的拉伸强度提高30.7%,而DOPO使材料的拉伸性能下降了49.5%。     

竹炭聚氨酯软质泡沫塑料性能的研究

在聚氨酯泡沬中添加竹炭微粒,运用一步发泡法制备了不同竹炭含量的软质泡沫塑料,测试了该泡沫塑料的密度、力学性能、色差、负离子释放能力及远红外发射率。结果表明,该泡沫塑料的密度、负离子释放能力、回弹率、远红外发射率均随着复合竹炭粉含量的增加而增加;而拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度却随着复合竹炭粉含量的增加而减少;复合竹炭粉含量为8%(质量分数,下同)时的聚氨酯泡沫塑料的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度分别为纯聚氨酯泡沫塑料的63.87%、57.04%、55.32%;当复合竹炭粉含量≤2%时,制备的竹炭聚氨酯泡沫塑料达到GB/T 10802—2006标准要求。     

The study of palm‐oil‐based bio‐polyol on the morphological,acoustic and mechanical properties of flexible polyurethane foams

The focus of this paper was to explore the acoustic properties of flexible polyurethane (FPU) foam modified by palm‐oil‐based polyol (POP). The presence of POP showed a marked influence on the microstructure and mechanical properties of FPU foam. A smaller mean pore diameter can be observed at lower POP content. Indeed, the introduction of POP caused a higher closed pore ratio and an increased air‐flow resistivity, which consequently improved the sound absorption coefficient and transmission loss. In particular, the acoustic performance of the all bio‐based FPU foam was enhanced at low frequency, and the density was lower than that of the reference foam. Additionally, the addition of POP also improved the compressive strength. Conversely, the tensile strength of FPU foam declined with increasing POP content. From this study, the outstanding acoustic ability of bio‐based FPU foam has been proved, with additional advantages of lower density and higher compressive strength. © 2019 Society of Chemical Industry     

原位生成纳米SiO_2及其作为填料对聚氨酯硬质泡沫塑料性能的影响

通过选择适当的乳化剂和水解温度以及控制水对于乳化剂的摩尔比,采用油包水微乳液法在聚醚多元醇中原位合成了纳米SiO2,然后该聚醚多元醇进一步与TDI反应制备出聚氨酯硬质泡沫塑料。TEM照片显示原位合成的SiO2微粒呈球状且分散,粒径分布在50nm-70nm。该聚氨酯硬质泡沫塑料的吸水率,随着SiO2填加量的增加,先升高随后又降低。因为原位生成纳米SiO2的加入,聚氨酯硬质泡沫塑料的拉伸强度得到显著提高,冲击强度缓慢增大,而对于压缩强度则先轻微降低,一直到SiO2的含量为0.9wt%时才开始急剧增大。     

水对硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响研究

采用一步法合成了硬质聚氯酯泡沫塑料(PUF-R),考察了水的用量对PUF-R的表观芯密度、导热系数、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度等性能影响,并利用扫描电子显微镜观察了泡孔形态.结果表明,随着水用量的增加,RPUF的密度、导热系数、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度逐渐降低,储能模量随之下降,而泡孔直径则逐渐增大.     

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。     

蓖麻油聚醚多元醇在聚氨酯软泡中的应用

利用双金属催化剂(DMC)制备了相对分子质量在2000～5600之间的聚氨酯(PU)软泡用蓖麻油聚醚多元醇,并通过发泡实验与常用软泡聚醚多元醇H-330进行了性能比较。结果表明,相对分子质量2000的蓖麻油聚醚多元醇制备的泡沫拉伸强度、伸长率和压陷硬度等均优于H-330聚醚,表明蓖麻油聚醚多元醇完全可以取代普通聚醚多元醇用于普通软泡生产。     

PVC/WF复合发泡材料的研究

采用一步模压法制备聚氯乙烯/木粉(PVC/WF)复合发泡材料,研究木粉(WF)的预处理、用量及粒径对PVC/WF复合发泡材料力学性能、尺寸稳定性、密度、吸水性及吸油性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)对其泡孔结构进行分析.结果表明:WF经预处理,PVC/WF复合发泡材料拉伸强度有所增强,密度和吸水率略有减小,吸油性尤明显变化,耐热性稍有降低;随着WF粒径的增加,PVC/WF复合发泡材料的密度、吸水率、吸油率和线性收缩率均增大,拉伸强度从1.25MPa增大到1.78 MPa,断裂伸长率随之减小;随着WF含量增加,PVC/WF复合发泡材料密度和吸油率均明显增加,拉伸强度也随之增大,线性收缩率减小,吸水率先增大后减小,WF质量分数10%时吸水率最大.     

原位生成纳米SiO2及其作为填料对聚氨酯硬质泡沫塑料性能的影响

通过选择适当的乳化剂和水解温度以及控制水对于乳化剂的摩尔比,采用油包水微乳液法在聚醚多元醇中原位合成了纳米SiO2,该聚醚多元醇进一步与TDI反应制备出聚氨酯硬质泡沫塑料.TEM显示原位合成的SiO2微粒呈球状且分散,粒径为50～70nm.随着SiO2填加量的增加,该聚氨酯硬质泡沫塑料的吸水率先升后降.因为原位生成纳米SiO2的加入,聚氨酯硬质泡沫塑料的拉伸强度得到显著提高,冲击强度缓慢增大,而压缩强度则先轻微降低,一直到SiO2的含量为0.9wt%时才开始急剧增大.     

基于大豆蛋白的高回弹聚氨酯泡沫塑料的制备及性能研究

以大豆分离蛋白、高活性聚醚、聚合物多元醇、交联剂、发泡剂、泡沫稳定剂和混合异氰酸酯为原料,自由发泡、常温熟化制备了大豆蛋白基高回弹聚氨酯软泡。研究了大豆蛋白质(SPI)对聚氨酯泡沫物理性能、力学性能、孔结构和热性能的影响。结果表明:SPI添加量对泡沫物理和力学性能影响最大。随着SPI含量增加,泡沫的密度、尺寸稳定性提高,压陷硬度和舒适因子提高增大;回弹率下降,断裂伸长率减小,而拉伸强度先增大后减小。SPI能够提高聚氨酯的热稳定性,但最好低于150℃使用。     

Effect of cell structure on oil absorption of highly oil absorptive polyurethane foam for on-site use

This article reports the effect of cell structure on oil absorption of highly oil-absorptive polyurethane foam (ON-PUR), which is suitable for on-site foaming. We have developed ON-PUR as an oil absorbing polyurethane foam using a very reactive recipe. ON-PUR was synthesized by mixing polyol, water, additives, and polymeric diphenylmethane diisocyanate (P-MDI) using a high-pressure foaming machine. Density, airflow, oil absorption of this foam, and cell structure by microscopy were measured. From these results, it was found that the airflow of this foam increased by crushing, and the oil absorption of this foam increased sharply in a narrow airflow range (from 0.1 to 0.8 scfm). This increase is estimated to be due to the decrease of closed cell structures by crushing treatment. Furthermore, we constituted on-site foaming system in bench scale, which was expected to be applicable to on-site preparation of ON-PUR. © 1997 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 65: 179–186, 1997