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。     

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。     

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%。     

苯酐聚酯多元醇聚氨酯硬泡的阻燃性研究

以国产苯酐聚酯多元醇为主要原料制备了组合聚醚,再与多异氰酸酯反应,制备了阻燃型聚氨酯硬质泡沫。讨论了苯酐聚酯多元醇、硅油及发泡剂等因素对泡沫阻燃性的影响。结果表明,该组合聚醚与多异氰酸酯反应,制得的阻燃型聚氨酯硬质泡沫,其氧指数在28以上,压缩强度为300kPa,达到了国家标准GB／T8624-1997中B2级氧指数的要求。     

建筑用高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的研制

以国产聚醚多元醇、聚酯多元醇和泡沫稳定剂、催化剂、发泡剂等助剂为原料,配以液体阻燃剂制备的组合聚醚与多异氰酸酯反应制得的阻燃型聚氨酯泡沫塑料,其密度为50 kg/m~3,氧指数为32,导热系数低于30 mW/(m·K),压缩强度为310 kPa,满足了建筑阻燃要求。     

含磷阻燃聚醚多元醇的制备及其在聚氨酯硬泡中的应用

以三羟甲基氧磷(THPO)和环氧丙烷(PO)为主要原料制备了一种含磷聚醚多元醇,再以该含磷聚醚多元醇为原料制备了阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料。对该含磷聚醚多元醇的研究表明,随着含磷量的增加,羟值、黏度等均有所增加。应用试验表明,仅用含磷阻燃聚醚多元醇制备的聚氨酯硬泡极限氧指数可达25.6%,具有优异的阻燃性能。     

难燃聚氨酯软质泡沫的制备及性能研究

用新型难燃接枝聚合物聚醚多元醇和聚醚多元醇3050的混合物与甲苯二异氰酸酯(TDI)自由发泡反应，制备了阻燃型聚氨酯软质泡沫。讨论了难燃接枝聚合物聚醚多元醇的用量对聚氨酯软质泡沫密度、氧指数和力学性能的影响。结果表明，随着难燃聚醚用量的增加，聚氨酯软质泡沫的阻燃性能提高，力学性能也有显著提高，泡沫体的密度降低。     

阻燃剂DOPO-FR的合成及阻燃聚氨酯的性能研究

以苯胺、苯甲醛、9,10二氢9氧杂10磷杂菲10氧化物（DOPO）为原料合成了一种新型阻燃剂9,10二氢9氧杂10磷杂菲10氧化物4\[(苯胺)甲基\]苯（DOPO FR）,并与磷酸三乙酯(TEP)、膨胀石墨(EG)复配制备了阻燃聚氨酯泡沫材料。采用红外光谱分析仪、核磁共振分析仪对DOPO FR的化学结构进行表征,并利用极限氧指数、热重分析仪等对阻燃聚氨酯泡沫材料进行性能分析。结果表明,DOPO FR质量为多元醇的20 %,聚氨酯泡沫材料的极限氧指数就可达24.7 %;DOPO FR的加入提高了聚氨酯泡沫的力学性能和热稳定性;EG、TEP、DOPO FR三者协同阻燃可使聚氨酯泡沫的极限氧指数达到32 %。     

有机磷阻燃剂DOPO-HQ改性吸油聚氨酯泡沫的研究

以聚醚多元醇、亲油性二元醇、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) 、甲苯二异氰酸（TDI）等为原料制备了阻燃型聚氨酯吸油泡沫,并研究了DOPO-HQ用量对阻燃型聚氨酯泡沫的拉伸强度、吸油性能、阻燃性能的影响。结果表明,随着DOPO-HQ用量的增加,阻燃型聚氨酯泡沫的拉伸强度先增大后减小;吸油性能逐渐下降;随着阻燃剂DOPO-HQ的用量从0增加到12份（质量份,下同）,阻燃型聚氨酯泡沫的极限氧指数由18.2 %提高到27.2 %,达到难燃级别。     

NH4H2PO4/三聚氰胺阻燃硬质聚氨酯泡沫的性能研究

以不同质量比的NH4H2PO4和三聚氰胺作为阻燃体系加入组合聚醚中,与多亚甲基多苯基异氰酸酯混合制备阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。采用极限氧指数测定(LOI)、物理性能测试、残炭率实验、差热扫描(DSC)等手段对阻燃RPUF进行测试分析。结果表明,当NH4H2PO4/三聚氰胺质量份为20∶5,添加质量分数25%的该复配阻燃剂时,RPUF的物理机械性能较佳,其极限氧指数为26.5,残炭率为63.0%。     

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。     

氧化石墨烯对聚氨酯泡沫阻燃性能影响的研究

以多异氰酸酯、组合聚醚为主要原料,以氧化石墨烯为阻燃剂,采用一步法工艺制备氧化石墨烯-聚氨酯泡沫。采用极限氧指数、锥形量热和热重分析三种方法对材料的阻燃性能进行表征。研究结果表明:相比纯聚氨酯泡沫,添加1.0%氧化石墨烯的整体阻燃效果较佳;泡沫材料的氧指数提升0.9个百分点,热释放速率峰值(pHRR)降低55%,总释热量(THR)降低20%;质量损失速率(MLR)、烟释放(SPR)和CO产生速率(COp)等指标均有明显降低。     

结构阻燃型腰果酚基硬质聚氨酯泡沫的制备及性能研究

以三聚氰胺改性腰果酚基阻燃多元醇和异氰酸酯为主要原料,采用环戊烷为发泡剂,添加无卤阻燃膨胀型阻燃剂石墨(EG)、匀泡剂等制备无卤阻燃生物基硬质聚氨酯泡沫塑料。探讨结构阻燃型聚醚多元醇、阻燃剂的添加对生物基硬质聚氨酯泡沫的热性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,随着阻燃剂的增加,导热系数和固化时间增加;添加相同阻燃剂的泡沫样品其阻燃性能随着添加量的增加而增加,EG在提高氧指数方面优于聚磷酸铵(APP)和乙基膦酸二乙酯(DEEP),固体阻燃剂APP和EG在增加力学性能、热稳定性方面较液体阻燃剂DEEP效果好。     

改性阻燃型聚氨酯泡沫填缝剂制备

利用三聚氰胺对聚醚多元醇进行接枝改性,成功制备了改性聚氨酯泡沫填缝剂,以解决目前聚氨酯泡沫填缝剂阻燃性能不稳定问题。探索了改性三聚氰胺加入量和异氰酸根与羟基比例对聚氨酯泡沫阻燃性能的影响。结果表明,聚醚多元醇中改性三聚氰胺加入量为4%,异氰酸根与羟基摩尔比例为4.3,得到的改性聚氨酯泡沫填缝剂氧指数为29.8,拉伸粘结强度为285k Pa,阻燃性能高于现有阻燃型聚氨酯泡沫填缝剂。     

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%。     

单组分高阻燃喷涂型聚氨酯泡沫材料的研制

采用单组分聚氨酯泡沫材料加工工艺,通过加入含卤素阻燃聚醚多元醇、阻燃聚酯多元醇、泡沫稳定剂、阻燃剂、抛射剂等原料,制成了单组分高阻燃喷涂型聚氨酯泡沫材料。讨论了主要原料对泡沫材料性能的影响,并对喷涂效果进行了测试。结果表明：由阻燃聚醚多元醇IXOL?M125合成的制品阻燃效果较好,最佳添加量为组合聚醚质量的60%;纳米氢氧化铝添加量为组合聚醚质量的4%～5%时,可得到难燃级材料;异氰酸酯指数为7、二甲醚和丙丁烷质量比为55:45时,所得产品喷涂效果最佳。     

阻燃喷涂硬质聚氨酯泡沫的制备及在建筑工程的应用

采用结构型阻燃聚醚多元醇、聚酯多元醇、阻燃硅油、催化剂、发泡剂和阻燃剂等原料,通过一步法喷涂制备阻燃型喷涂硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。研究了结构型阻燃聚醚多元醇和阻燃硅油对RPUF性能的影响,并在建筑工程中进行了实际应用。结果表明,以100份多元醇为基准,其它组分不变,结构型阻燃聚醚多元醇的添加量为30份、阻燃硅油的添加量为5份时,制备出的RPUF的物理性能、阻燃性能和储存性能最佳。另外,在建筑工程应用中,该产品性能及施工性能均良好。     

桐油基阻燃多元醇制备及其在硬质聚氨酯泡沫中应用

以桐油(TO)为基本原料,先后经过酯交换反应、磷钨酸季铵盐催化环氧化反应、环氧开环反应生成桐油基阻燃多元醇(TOBP),并将制备的TOBP与异氰酸酯(PAPI)共混通过一步发泡的方式制备得到阻燃型硬质聚氨酯泡沫(FRPUR)。采用傅立叶变换红外光谱和氢谱对产物的结构进行表征,分析结果表明,已成功制备出环氧中间体和TOBP;热重测试结果表明TO、桐油甲酯(TOME)、环氧桐油甲酯(ETOME)和TOBP的热稳定性顺序依次为TOBPETOMETOTOME。通过发泡和极限氧指数、力学强度等测试手段,考察了桐油基PUR泡沫的阻燃性能和力学性能,并与由工业级聚醚多元醇制备的FRPUR硬泡进行比较。分析测试结果表明,由TOBP制备的FRPUR具有良好的阻燃性能和力学性能。     

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。     

高含磷阻燃剂的制备及阻燃应用研究

制备了一种含亚磷酸酯和亚磷酰胺的高含磷阻燃剂（PCDB）,利用红外光谱分析仪、核磁共振分析仪对其化学结构进行表征,并采用极限氧指数仪、锥形量热仪、热失重分析仪及扫描电子显微镜分析了阻燃型聚氨酯泡沫的阻燃性能、热性能和燃烧后残炭的微观形貌。结果表明,PCDB能有效降低聚氨酯泡沫的极限氧指数、热释放速率峰值和平均有效燃烧热,有良好的阻燃行为表现;同时,PCDB的加入提高了聚氨酯泡沫的成炭能力,使残炭具有更加致密的微观结构。