复合阻燃剂对HFC-365mfc发泡聚氨酯硬泡性能的影响

采用环保型物理发泡剂HFC-365mfc和十溴二苯乙烷(DBDPE)/三氧化二锑(Sb2O3)复合阻燃剂制备了综合性能良好的硬质聚氨酯泡沫(RPUF)绝热材料,探讨了DBDPE与Sb2O3协同阻燃的最佳配比以及在此配比下不同添加量对RPUF的燃烧性能、绝热性能、闭孔率和压缩性能的影响。结果表明,复合阻燃剂对RPUF材料具有良好的阻燃效果,DBDPE/Sb2O3质量比为4∶1时效果最好。在密度约为65 kg/m3的情况下,所制得RPUF材料的阻燃性能随阻燃剂用量的增加而提高,当添加质量分数为30%时,RPUF的氧指数可达30.1,水平燃烧性能也有很大的提高。阻燃剂的加入并不影响材料的绝热性能,导热系数范围为27.3~28.4 m W/(m·K),闭孔率可达93%~96%,力学性能同样能满足对绝热保温材料的要求。     

纯液态无卤含磷阻燃聚氨酯硬泡的研制

以二乙二醇和苯基膦酰二氯为主要原料合成了液态阻燃含磷多元醇,研究了含磷多元醇(部分替换聚酯多元醇)、液态阻燃剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)对聚氨酯硬泡阻燃性能的影响。采用极限氧指数法(LOI)对液态阻燃体系改性聚氨酯硬泡的阻燃性能进行了表征。结果表明,随着含磷多元醇用量的增加,聚氨酯硬泡极限氧指数提高到25%(纯样21.5%);再添加DMMP后LOI提升到29.5%,达到了国家标准GB/T8624-2012中B2级氧指数要求,但存在一定的体积收缩。     

匀泡剂对阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料燃烧性能的影响

利用氧指数仪测定了全磷阻燃剂（DMMP、DEEP、V6）、卤代磷酸酯阻燃剂（TCEP、TCPP、TDCP）及两类阻燃剂复配对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)氧指数的影响。结果表明,全磷阻燃剂的阻燃效果优于卤代磷酸酯类阻燃剂;磷卤复配阻燃效果优于单一阻燃剂;单独使用DMMP或DMMP与TCEP复配使用阻燃效果最佳,这句话跟上一句不是矛盾吗？氧指数分别为23.0 %和24.5 %。利用锥形量热仪进一步研究了7种不同硅烷匀泡剂对RPUF阻燃性能的影响。结果表明,硅烷匀泡剂AK8803在提高RPUF的点燃时间以及降低RPUF燃烧释放热危害方面,优于其他6种匀泡剂;而硅烷匀泡剂L580则在降低RPUF燃烧烟气量方面优于其他6种匀泡剂。     

阻燃剂甲基膦酸二甲酯对硬质聚氨酯泡沫性能的影响

研究了阻燃剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)尺寸稳定性、力学、阻燃等性能的影响。研究发现:当DMMP用量高于15%时,RPUF塌陷收缩,质量变差;当DMMP用量低于15%且温度在40℃以内变化时,对RPUF的尺寸没有明显影响;当温度高于85℃时,随着DMMP的用量增多,RPUF的尺寸缩小幅度增大。DMMP提高了RPUF的阻燃性,降低了RPUF的压缩强度和弯曲强度。当DMMP用量为15%时,RPUF的LOI值由19.2%升高到23.7%,比压缩强度和比弯曲强度由原来的5.82和6.55 MPa/(kg·m-3)分别降低到3.12和2.88 MPa/(kg·m-3)。扫描电子显微镜照片显示,DMMP使RPUF的泡孔变小,孔壁变薄。     

复配阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的影响

研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)、尿素(UC)、磷酸三乙酯(TEP)单独添加及复配使用对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)阻燃性能的影响。结果表明,UC与DMMP及TEP复配是气相和凝聚相双相协同阻燃机理的复合阻燃剂;UC与DMMP,UC与TEP复配阻燃RPUF,可达到垂直燃烧分级V0级;UC／DMMP复配使用,UC和DMMP含量分别为15%和25%时,其阻燃RPUF的氧指数最高,为27.3%,阻燃性能优于UC／TEP复配阻燃RPUF;复配阻燃RPUF的压缩强度比单独填充UC体系高,呈现协同作用。     

反应型含磷多元醇/APP复配阻燃聚氨酯泡沫的制备及性能

以非丁基氧化锡为催化剂,通过甲基膦酸二甲酯(DMMP)与乙二醇(EG)酯交换反应,制备了含磷多元醇(DMMP-EG)。将DMMP-EG与聚磷酸铵(APP)作为复合阻燃剂,制备了阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF),探讨了复配阻燃剂对RPUF力学性能、阻燃性能、热稳定性的影响。结果表明:DMMP-EG与APP复配阻燃RPUF,在提高阻燃性能的同时,力学性能显著提高;当DMMP-EG添加15份、APP添加30份时,泡沫的力学性能最佳,与纯RPUF相比,压缩强度提高了1.25%,冲击强度提高了101.53%;此时,极限氧指数(LOI)提高至21.7%,烟密度等级为40。热重(TG)分析结果表明:在氮气气氛中,750℃时的残炭率较纯RPUF提高了612.56%。阻燃体系呈现以凝聚相为主的气相-凝聚相双相阻燃特点。     

硬质聚氨酯泡沫/聚磷酸铵复合材料的制备及阻燃性能研究

以聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,采用一步法全水发泡制备一系列硬质聚氨酯泡沫/聚磷酸铵复合材料(RPUF/APP),通过扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧以及烟密度测试来研究聚磷酸铵对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)泡孔结构、热稳定性、阻燃性能以及燃烧烟密度的影响。研究表明,聚磷酸铵可以明显提高RPUF/APP复合材料的阻燃性能,30份的聚磷酸铵使得RPUF/APP达到UL94 V-0级别,LOI达到23. 6%。同时发现,APP的加入会降低RPUF/APP泡沫复合材料的热分解温度,提高其成炭率和炭层的高温稳定性,并降低复合材料的燃烧烟密度,有效提高复合材料火灾安全性能。     

复合无机无卤阻燃剂改性聚氨酯泡沫及性能研究

以聚磷酸铵(APP)为主要阻燃剂,复配可膨胀石墨(EG)和膨润土作为阻燃剂和改性剂,制备了完全无机且无卤阻燃剂改性的硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。在固定无机阻燃剂及改性剂总量的条件下,研究了膨润土和EG用量及比例对RPUF的热稳定性、阻燃性能、力学性能、泡孔结构等的影响。结果表明,随膨润土或EG含量的增大,泡沫的压缩强度先增大后减小,二者含量分别为10%和5%时压缩强度最大。EG对泡沫阻燃性能的提高有显著影响,但同时也会使泡孔孔径增大;而膨润土作为泡沫成核剂能明显减小孔径。通过热重分析表明膨润土和EG的加入能明显增强泡沫的热稳定性。当APP为泡沫总质量的15%,膨润土为5%,EG为5%时,可以制得阻燃性能、力学性能和泡沫孔径较佳平衡的阻燃泡沫材料。在该条件下,泡沫的压缩强度为0.42 MPa,泡沫平均孔径为434μm,LOI值达到29%。     

DMMP/IFR阻燃发泡聚氨酯的研究

将甲基膦酸二甲酯(DMMP)与膨胀阻燃剂(IFR)复配后添加到聚氨酯中,制备阻燃聚氨酯发泡材料(RPUF),研究了RPUF的阻燃性能、表观密度、力学性能、热降解行为及泡孔结构。结果表明:当DMMP与IFR以质量比2:3复配后阻燃聚氨酯时,RPUF的氧指数达到了27.2%,同时对RPUF的表观密度和压缩强度有一定影响。另外,阻燃剂的加入改变了RPUF体系的热降解过程,降低了材料的热分解速率,提高了材料高温时的残炭率和热稳定性。     

蓖麻油多元醇在聚氨酯阻燃硬泡中的应用研究

通过蓖麻油与甘油进行酯交换反应制备蓖麻油多元醇,并应用于聚氨酯阻燃硬泡的制备,研究了阻燃剂类型、添加量及蓖麻油多元醇的添加量对聚氨酯硬质泡沫（RPUF）综合性能的影响。结果表明,蓖麻油多元醇的添加量对阻燃RPUF氧指数影响不大,只是添加量大于50％时会导致泡沫收缩：添加不同阻燃剂后发现甲基磷酸二甲酯（DMMP）的阻燃效果好,DMMP合适用量为多元醇组分的20％～30％。     

三聚氰胺氰尿酸盐阻燃聚氨酯硬泡

将三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)作为阻燃剂,采用一步全水发泡法,制备一系列硬质聚氨酯泡沫/三聚氰胺氰尿酸盐复合材料(RPUF/MCA),采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL-94垂直燃烧、烟密度测试、傅立叶红外光谱(FT-IR)及拉曼光谱表征,研究了MCA对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)泡孔结构、热稳定性、阻燃性及燃烧烟气密度的影响。研究表明,MCA能够显著提高RPUF/MCA的阻燃性能,30份的MCA使RPUF/MCA30达到UL-94 V-1级别,极限氧指数达到22.0%。热重测试结果表明,MCA的添加使成炭率降低;同时发现,MCA的添加降低了RPUF/MCA泡沫复合材料的初始热分解温度和复合材料的燃烧烟气密度,有效地提高了复合材料火灾安全性能。     

PM/PEPA协同阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

将磷酸三聚氰胺盐(PM)和季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配成一种新型的无卤阻燃剂,并对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)塑料进行阻燃。利用极限氧指数(LOI)和热重分析(TGA)考察了阻燃RPUF的阻燃性能及热降解行为,采用残炭率和燃烧试验对阻燃RPUF进行测试分析。结果表明,PM和PEPA按质量比为1∶1复配而成的阻燃剂对RPUF塑料阻燃时效果优异,在阻燃剂添加量为16%时,RPUF氧指数达到24.3%左右,500℃时残炭率为37.4%。PM和PEPA复配能使RPUF高温燃烧时形成较稳定的炭层,对RPUF塑料具有阻燃协同作用。     

微胶囊聚磷酸铵聚氨酯硬泡阻燃性能研究

硬质聚氨酯泡沫(PUR)具有优异的保温性能、防水性能以及化学稳定性,但由于其潜在的火灾危险性,严重影响了它的使用范围。通过添加阻燃剂改善PUR的阻燃性能得到了广泛的关注,但单一的阻燃剂对阻燃性能的提升较小。以密胺树脂和氢氧化铝分别作为包覆材料对聚磷酸铵(APP)进行包覆,得到三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化APP(MF-APP)和氢氧化铝微胶囊化APP(ATH-APP)。分别以MF-APP、ATH-APP以及未经包覆的APP作为白料,以多异氰酸酯为黑料,采用一步法制得全水发泡阻燃聚氨酯硬泡(RPUF)。研究APP、MF-APP、ATH-APP的表面形态及三种阻燃剂对聚氨酯硬泡阻燃性、热稳定性的影响,并将结果进行对比。研究表明,添加的阻燃剂质量分数为25%时,聚氨酯硬泡的极限氧指数达到最大值,添加MF-APP的RPUF极限氧指数最大为26.3%,最终成炭量约为12%,相较于ATH-APP与APP的成炭量有所提高。实验证明三聚氰胺甲醛树脂包覆聚磷酸铵能有效提高阻燃聚氨酯硬泡的阻燃性能和成炭量,提高了阻燃聚氨酯硬泡的热稳定性。     

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%。     

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。     

聚丙撑碳酸酯/淀粉阻燃发泡材料性能研究

以水为物理发泡剂,氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)和多聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,采用熔融共混法制备了聚丙撑碳酸酯/淀粉(PPC/ST)阻燃发泡材料,研究了阻燃剂存在下的PPC/ST共混体系水发泡行为,同时对比研究了阻燃剂的添加对泡沫结构、热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明:与阻燃剂添加前相比,添加阻燃剂后所得泡沫的泡孔尺寸明显减小,且孔径分布变得更加均匀;添加阻燃剂使得PPC的热稳定性显著提升;三种阻燃发泡材料中,PPC/ST/APP阻燃泡沫的阻燃效果最优,点燃后(空气中)能够离火自熄,极限氧指数(LOI)达到27.5%,阻燃等级达到UL 94V-0级。     

HHPCP与DMMP复配阻燃聚氨酯硬泡的研究

以六(对羟甲基苯氧基)环三磷腈(HHPCP)与甲基磷酸二甲酯(DMMP)组成复配阻燃剂制备了阻燃聚氨酯硬泡。利用FT-IR研究了HHPCP与多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)的交联反应,通过扫描电子显微镜、极限氧指数测试仪、热重分析仪以及微型量热仪研究了HHPCP/DMMP不同配比对聚氨酯硬泡的阻燃性能和热性能的影响。结果表明,当在50份聚醚多元醇中加入阻燃剂HHPCP与DMMP各10份时,阻燃聚氨酯硬泡的氧指数、抗压强度、密度达到最优,氧指数为24.5%,且总释放热由21.6 k J/g降低到16.9 k J/g。     

珍珠岩填充硬质聚氨酯泡沫保温板的制备与性能

以珍珠岩为填料制备了聚醚型硬质聚氨酯泡沫材料(RPUF),研究了珍珠岩的填充量,珍珠岩粒径对RPUF板材的机械性能及导热性能的影响,确定了最佳的填料比例,珍珠岩的最佳填充量可达40%。通过加入阻燃剂TCPP和DMMP等,提高了珍珠岩填充RPUF保温板的阻燃性能,材料的最佳氧指数可达到34.1。     

阻燃型NBR/PVC发泡材料的研究

以丁腈橡胶(NBR)和聚氯乙烯(PVC)为主体材料,以偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,选用Sb2O3、十溴二苯乙烷(DBDPE)作为阻燃剂,加入硫化剂及其他助剂,用一步模压法制备了阻燃型NBR/PVC泡沫材料。利用扫描电镜(SEM)、氧指数(LOI)等探讨了NBR/PVC橡塑比,阻燃剂用量对NBR/PVC泡沫材料泡孔结构、密度、阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,当NBR/PVC质量比为50/50时,发泡材料综合性能最佳;当DBDPE/Sb2O3用量比为9/3时,氧指数为26.4%,燃烧性能等级达到Ⅱ级;当DBDPE/Sb2O3用量为27/9时氧指数可达32%,燃烧性能等级达到Ⅰ级;阻燃剂用量的变化对NBR/PVC发泡材料的密度影响不大,但对力学性能影响较大,随着阻燃剂的增多,力学性能先提高后下降。     

两种磷系阻燃剂阻燃聚氨酯硬泡的对比研究

通过箱式发泡法制备了含有添加型阻燃剂甲基膦酸二甲酯与反应型阻燃剂聚磷酸酯多元醇OP550的聚氨酯硬泡(RPUF)。利用热重分析仪、氧指数仪、锥形量热仪研究了体系中阻燃剂质量分数均为10%的情况下,两种不同类型阻燃剂的添加比例对聚氨酯硬泡热性能与阻燃性能的影响。结果表明,同时添加两种阻燃剂可提高聚氨酯硬泡在高温下的残炭率,当甲基膦酸二甲酯O∶P550=4 1∶(质量比)时,体系的氧指数可达24.4%,且热释放速率的峰值达到最低值144.51 kW/m2。此外,对两种阻燃剂的阻燃机理进行了初步的探讨。