磷/溴单分子阻燃硬质聚氨酯泡沫复合材料制备及阻燃性能

将磷/溴单分子阻燃剂1,3,5-三(5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氧基)苯(FR)作用于硬质聚氨酯泡沫,制备出阻燃复合材料(FR/RPUF),利用极限氧指数、水平燃烧、锥形量热研究FR对硬质聚氨酯泡沫的阻燃性能及火灾燃烧性能的影响。结果发现:当FR添加量为15%时,阻燃聚氨酯泡沫的LOI达到24.1%,水平燃烧达到HF-1级,热释放速率平均值、热释放速率峰值、有效燃烧热及一氧化碳平均释放量分别降低78.7%、78.4%、57.1%和32.2%,硬质聚氨酯泡沫材料火灾危险性大幅度降低。     

微胶囊聚磷酸铵阻燃聚氨酯泡沫的阻燃性能研究

以三聚氰胺、甲醛为原材料,利用原位聚合法制备三聚氰胺-甲醛树脂(MF)微胶囊化聚磷酸铵;通过红外光谱、SEM图像研究包覆效果,并分别将两种微胶囊化APP添加到聚氨酯泡沫中,通过氧指数、垂直燃烧等研究泡沫的阻燃性能,通过万能试验机测试压缩强度来研究力学性能。研究得出微胶囊APP可以提高阻燃性能。MAPP的添加量为30%时,MAPP/PU氧指数达到30,并能通过V-0等级测试,此后增加缓慢,压缩性能达到50.5 Kpa。MCAPP的添加量为25%时,MCAPP/PU氧指数达到28,通过V-0等级测试,压缩性能达到57.7 Kpa。     

偶联剂处理聚磷酸铵/硬质聚氨酯泡沫

采用动态热机械分析(DMA)、热重分析(TG)与氧指数测定(LOI)等研究聚磷酸铵(APP)和表面用偶联剂处理过的聚磷酸铵(T-APP)对聚氨酯泡沫阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,APP与T-APP都提高了聚氨酯泡沫的燃烧氧指数,后者效果更加明显;当聚磷酸铵用偶联剂处理后,一定程度上改善了加入纯的聚磷酸铵对聚氨酯泡沫的压缩强度和模量的破坏行为。     

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。     

聚氨酯／硅藻土泡沫复合材料的阻燃性能研究

以聚醚多元醇、聚酯多元醇、多异氰酸酯PAPI、阻燃剂TCPP和DMMP、硅藻土微粉等为原料,制备了硬质聚氨酯泡沫/硅藻土复合材料。研究了硅藻土和阻燃剂用量对复合材料性能的影响。结果表明,硅藻土用量增加,泡沫的密度和压缩强度增加,以低聚物多元醇总量100份、PAPI100份计,硅藻土用量30份,泡沫密度48 kg/m3,压缩强度192 kPa;阻燃剂TCPP和DMMP单用均可提升复合材料的热稳定性和阻燃性,但两种阻燃剂复配使用效果更好,当TCPP和DMMP按10份和30份复配时,得到的复合材料氧指数最高,达30. 5。     

可膨胀石墨在硬质聚氨酯泡沫阻燃性能中的研究

对近年出现的一种新型膨胀阻燃剂———可膨胀石墨(EG)在硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)中的阻燃性能与其它几种无卤阻燃剂作了比较。用氧指数(LOI)法研究了EG与聚磷酸铵(APP)、磷酸三乙酯(TEP)、三聚氰胺(MA)、三聚氰胺氰脲酸盐(MC)等无卤阻燃剂在RPUF中的协同阻燃作用。结果表明,EG阻燃RPUF的效果最好;并且EG与这些无卤阻燃剂之间存在着协同或反协同作用,其中EG与两种含磷阻燃剂APP和TEP的协同效果最好。     

聚磷酸铵阻燃型水性聚氨酯的阻燃性能

以聚碳酸酯二醇、异氟尔酮二异氰酸酯为原料,添加不同用量的聚磷酸铵(APP),制备了一系列阻燃水性聚氨酯。UL-94测试表明,随着APP添加量的增大,水性聚氨酯的阻燃性逐渐增大。锥形量热仪测试表明,随着APP含量从0%增加25%,水性聚氨酯的点燃时间由29 s延长到45 s,最大热释放速率(HRR)由413.2 k W/m2降低到314.3 k W/m2。热重测试表明,水性聚氨酯膜的热稳定性随着APP含量的增加而逐渐升高,当APP为25%时,热稳定性最好。力学性能测试表明,随着APP含量的增加,涂膜的拉伸强度及断裂伸长率逐渐下降。综合考虑以上因素,阻燃水性聚氨酯中聚磷酸铵的适宜用量为20%。     

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。     

BN@APP/水性聚氨酯复合材料的制备及其阻燃性能

采用聚磷酸铵(APP)对氮化硼进行表面改性,并进一步制备出聚磷酸铵改性氮化硼(BN@APP)/水性聚氨酯(WPU)复合材料.结果 表明,当BN@APP的添加量为0.75％时,BN@APP/WPU复合材料的拉伸强度是未改性WPU拉伸强度的2.2倍,这是因为BN@APP具有较大的比表面积以及与基体产生较强的相互作用.随着B...     

聚氨酯/镁铝水滑石复合材料的制备及阻燃性能研究

采用液相沉淀法制备镁铝水滑石,并对制备出的镁铝水滑石阻燃剂的表面进行改性,然后利用原位聚合法制备出镁铝水滑石聚氨酯纳米复合材料,测试其阻燃性能,并与聚氨酯添加氢氧化铝复合材料进行对比分析,得出添加等量的镁铝水滑石和氢氧化铝,镁铝水滑石阻燃剂填充聚氨酯复合体系的阻燃效果要优于Al(OH)3阻燃剂。     

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。     

聚乳酸/聚磷酸铵复合材料的阻燃性能和流变性能研究

采用共混的方法制备了聚乳酸/聚磷酸铵(PLA/APP)复合材料,并通过极限氧指数(LOI)和流变性能测试研究了APP的添加对PLA阻燃性能和流变性能的影响。结果表明:APP对PLA材料具有显著的阻燃作用,在其用量为10份时,PLA/APP复合材料的LOI值可达到36.2%;PLA/APP复合材料熔体的表观黏度随着剪切速率和温度的提升而逐渐减小,并且随着APP用量的增加呈先升后降趋势;复合材料的非牛顿指数随着温度的升高而增大,并且随着APP用量的增加呈先升后降趋势;复合材料熔体的黏流活化能随着剪切速率的增加而减小,并且随着APP用量的增加呈先减小后增大趋势。     

含磷和三聚氰胺阻燃体系的聚氨酯硬质泡沫的阻燃性能

以水稻秸秆液化物为聚醚多元醇,与多苯基多亚甲基异氰酸酯反应,制备聚氨酯硬质泡沫(PURF)。采用热重分析、残炭层表面分析、极限氧指数测定、傅里叶变换红外光谱与热重分析联用,探索了一系列磷系阻燃剂、三聚氰胺阻燃PURF的燃烧性能。结果表明:三聚氰胺可在残炭层中起到隔离作用;三聚氰胺与磷阻燃剂配合使用时,较单独使用的残炭层更完整,且可降低气体中可燃物的浓度,获得更好的阻燃效果。     

NCC/碱木质素硬质聚氨酯泡沫的制备

首先以多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)为原料,水为化学发泡剂,正戊烷为物理发泡剂,二甲基硅油为泡沫稳定剂,三乙烯二胺为催化剂,PAPI与聚乙二醇(PEG)反应优化制备了硬质聚氨酯泡沫。制备优化工艺条件为异氰酸酯指数1.15,以20份(质量)PEG-400为标准,依次添加23份PAPI,0.2份二甲基硅油、0.2份水、1.5份正戊烷和0.02份三乙烯二胺;在此基础上,添加0.4%(以PEG-400计)纳米纤维素(NCC),碱木质素替代PEG-400用量10%的情况下制备了NCC/碱木质素硬质聚氨酯泡沫。     

结构型阻燃聚醚多元醇对聚氨酯硬质泡沫阻燃性能的影响

用含磷氮元素的结构型阻燃聚醚多元醇制备硬质聚氨酯泡沫,考察了结构型阻燃聚醚的用量对泡沫物理性能和阻燃性能的影响。结果表明结构型阻燃聚醚加入使泡沫的压缩强度、尺寸稳定性和氧指数均有明显的提高;当结构型阻燃聚醚的质量占聚醚用量的30%,添加适量的混合阻燃剂时,其氧指数达32%以上;此外,在同一阻燃要求下结构型阻燃泡沫制品的阻燃剂添加量明显减少,但泡沫的各项性能得到显著提高。     

碱木质素/聚磷酸铵膨胀阻燃聚氨酯泡沫的制备及性能研究

采用一步发泡法制备出聚氨酯泡沫(PUF),将精制碱木质素与聚磷酸铵(APP)按不同比例组成膨胀阻燃剂(IFR)并添加到PUF中,制得碱木质素/聚磷酸铵膨胀阻燃聚氨酯泡沫(PUF/IFR)。通过极限氧指数(LOI)测试、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)考察了PUF/IFR材料的阻燃性能、热降解行为、成炭性能及残炭微观形貌。结果表明:当碱木质素与APP的复配比为1:6、IFR添加量为30%时,PUF/IFR的LOI值达到26.3%。IFR的加入形成了连续致密的炭层附着在材料表面,降低了材料的热降解速率,提高了残炭率,从而改善了材料的热稳定性和阻燃性能。     

蒙脱土/聚氨酯复合材料的制备与阻燃性能的研究

研究了蒙脱土/聚氨酯复合材料的阻燃性能,分别从蒙脱土种类、插层温度、插层时间、蒙脱土的用量、复合材料密度等因素,考察了其对蒙脱土/聚氨酯复合材料阻燃性能的影响。利用垂直燃烧法观察火焰高度、燃烧时间的差别。结果表明:采用有机改性纳米蒙脱土,插层温度为100℃、插层时间为4 h、蒙脱土用量为40%,制备而成的蒙脱土/聚氨酯复合材料阻燃性能最佳,燃烧时火焰高度最低,燃烧时间为29 s后自熄。