可膨胀石墨阻燃聚氨酯泡沫塑料的研究进展

简要介绍了聚氨酯泡沫（PUF）阻燃的必要性,详细阐述了可膨胀石墨（EG）阻燃PUF的机理及其研究现状。     

可膨胀石墨-硼酸锌/硬质聚氨酯泡沫的性能研究

采用氧指数测定(LOI)、动态热机械分析(DMA)与热重分析(TG)等研究硼酸锌(ZB)和可膨胀石墨(PEG)复配对硬质聚氨酯泡沫阻燃性能和力学性能的影响。采用扫描电镜(SEM)观察样品的形态、pEG和ZB粒子在硬质聚氨酯泡沫中的分布情况。结果表明:硼酸锌和可膨胀石墨复配阻燃硬质聚氨酯泡沫具有一定的协同增效作用,同时可改善复合材料的压缩强度和压缩模量及储能模量。     

无卤阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的研究进展

在阐述塑料应用领域分布、燃烧特性及无卤阻燃优势的基础上,重点关注了我国新兴战略产业节能环保对建筑保温材料的需求。从生物基多元醇、反应型与传统添加阻燃结合、表面处理及催化成炭抑制烟毒等方面,综述了近些年无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料的研究进展;归纳了应用研究中针对的问题,反映了阻燃材料应用研究的发展趋势,为深入阻燃研究及推进产业应用提供了参考。     

无卤型阻燃聚氨酯泡沫塑料研究

选用可膨胀石墨(EG)作为阻燃剂制备了阻燃聚氨酯泡沫塑料,考察了EG的用量及其表面处理对材料的阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,选择EG作为阻燃剂可以有效提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能;随着EG用量的增加,材料的阻燃性能提高,当EG用量为30%时,其氧指数(LOI)可达27%,但力学性能明显下降;采用聚乙烯醇或钛酸酯101对EG进行表面处理后,材料的力学性能明显改善,且聚乙烯醇优于钛酸酯。     

聚氨酯硬质泡沫塑料/可膨胀石墨复合材料的阻燃研究进展

综述了近年来聚氨酯硬质泡沫塑料/可膨胀石墨复合材料的阻燃研究进展,详细介绍了该泡沫复合材料的制备方法、热解性能以及燃烧性能(包括极限氧指数、水平/垂直燃烧速率、热释放速率、CO/CO2生成量比值、成炭性)。分析了泡沫密度、可膨胀石墨含量及粒径、微囊包覆处理以及与其他阻燃剂复配使用对相应泡沫复合材料热稳定性及阻燃性能的影响,并对相关机理进行了深入的探讨。     

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%。     

聚氨酯泡沫塑料无卤阻燃技术的研究进展

简要介绍了研究无卤阻燃技术对聚氨酯泡沫塑料（PUF）阻燃的必要性和重要性,并对不同类型阻燃剂对PUF的阻燃剂机理做了介绍。较全面地综述了反应型和添加型无卤阻燃剂对PUF阻燃的研究进展。其包括添加型阻燃剂中的有机添加型和无机添加型阻燃剂。另外,在无机膨胀型阻燃剂中,特别介绍无卤可膨胀石墨（EG）对PUF阻燃的研究进展。最后指出功能化的核壳结构无卤复合阻燃剂将是聚氨酯泡沫塑料无卤阻燃技术研究和发展的必然趋势。     

可膨胀石墨复合阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫阻燃性能的影响

采用可膨胀石墨(EG)分别与三种不同类型的阻燃剂磷酸三乙酯(TEP)、三-(β-氯乙基)磷酸酯(TCEP)和氢氧化铝(ATH)进行复配,得到三种复合阻燃剂,并制备出具有高阻燃性能的硬质聚氨酯(PU)泡沫材料。通过极限氧指数(LOI)测试,对比了三种复合阻燃剂的阻燃效果,探讨了EG分别与三种阻燃剂的协同阻燃作用。结果表明:EG与三种阻燃剂之间均具有协同阻燃作用,但其存在一定差异,EG和ATH、TEP联用时可以得到较好的阻燃效果。     

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。     

高密度阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的研制

以聚醚多元醇、PAPI、泡沫稳定剂、催化剂、阻燃剂、发泡剂和玻璃纤维等为原料 ,制得了一种高密度、高阻燃硬质聚氨酯泡沫结构材料。探讨了组合聚醚、发泡剂、泡沫稳定性、阻燃剂等的类型及用量对材料性能的影响 ,确定了材料的适宜配方。实验结果表明 ,2种阻燃剂复合使用 ,每 10 0g聚醚混合物加入 15g复合阻燃剂、7～ 9g发泡剂HCFC 14 1b、5 %玻璃纤维 ,制得的增强阻燃聚氨酯结构泡沫材料的性能为 :泡沫密度 30 0kg/m3 ,导热系数 0 .0 5W /(m·K) ,压缩强度 5 .4 8MPa ,吸水率 0 .16g/10 0cm2 ,氧指数 2 7～ 2 8,该材料的性能达到或超过了国外同类产品的水平。     

Expandable Graphite For Halogen-Free Flame-Retardant of High-Density Rigid Polyurethane Foams

We obtained the high-density rigid polyurethane foam (RPUF) filled with expandable graphite (EG) by airtight cast molding, and its fire performance was evaluated. The results show that the LOI values increase linearly with EG content, especially the LOI value of the 20 wt% EG-filled RPUF composites increases rapidly to 39.5% from 22.5% of pure RPUF. When the pure RPUF was burned, no clear transition process between burning spots and virgin material is observed. But when the EG/RPUF composite was burned, EG produced high-volume expanded graphite and covered the surfaces of the materials, which can prevent combustible gases from feeding the flame, and it also separates oxygen from the burning material efficiently. The thermal degradation of foam was investigated using thermogravimetric analysis (TGA). The result shows that the thermo-oxidative degradation of pure RPUF takes place in the range of 220–350°C and 450–650°C, respectively. The thermal stability of RPUF composites increased slightly when it contained 20 wt% EG. The mechanical and electrical properties of EG/RPUF were also discussed. Generally, addition of EG resulted in a slight decrease in the mechanical properties and no influence on the electrical conductivity.     

可膨胀石墨与含磷阻燃剂在聚氨酯硬泡材料中的应用

通过氧指数仪与锥形量热仪研究了可膨胀石墨（EG）与低聚磷酸酯多元醇（OP550）、二乙基N,N二(2羟乙基)胺基甲基膦酸酯（WSFR 6）2种反应型含磷阻燃剂对聚氨酯硬泡材料（RPUF）阻燃性能的影响。结果表明,在OP550与WSFR 6的存在下,RPUF具有较好的成炭性,且炭层较为致密;添加EG后,体系的阻燃性能进一步提高,当其含量为14 %（质量分数,下同）时,RPUF体系的极限氧指数达到33.6 %,热释放速率峰值降低到106.93 kW/m2。     

改性膨胀性石墨对硬质聚氨酯泡沫性能和胞体结构的影响

以改性膨胀性石墨和膨胀性石墨为添加剂制备复合聚氨酯泡沫材料,并表征了微观结构、表观密度、压缩性能、保温性能等。改性膨胀性石墨和膨胀性石墨物对材料的微观结构有很大的影响。加入改性膨胀性石墨可以有效提高材料的压缩模量,其压缩模量为143.58MPa,而膨胀性石墨的添加会降低材料的压缩模量,其压缩模量为106.62MPa,而没有添加膨胀性石墨的样品的压缩模量为为108.53MPa。改性膨胀性石墨和膨胀性石墨都可以提高材料的阻燃性能。     

高密度聚氨酯硬泡吸失水性能的研究

测定了密度为 0 .5g/cm3的硬质聚氨酯泡沫塑料在水中浸泡后的吸水率及吸水后的硬泡试样在干燥环境下不同时间的失重率 ,获得了一定环境条件下的吸水性能参数和失水性能曲线。实验结果表明 ,适宜厚度的金属膜层可有效阻止水分的渗透 ,表面镀膜的聚氨酯结构硬泡的体积吸水率和质量吸水率分别为 0 .0 4 %和 0 .0 8% ;未镀膜的聚氨酯硬泡 (15 0mm× 15 0mm× 4 0mm)的体积吸水率和质量吸水率分别为 0 .93%和 1.89% ;在较低湿度环境下吸水试样的失水率在十多天后可逐渐达到平稳 ,并且失水情况与环境湿度关系较大。     

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。     

低导热系数低密度硬质聚氨酯泡沫塑料用泡沫稳定剂

通过对硬质聚氨酯泡沫塑料绝热性能和无氟发泡体系特点及对聚氨酯硬泡对物料流动性和密度分布要求的分析,开发卅了低导热系数泡沫稳定剂AK8830、AK8882。分析了它们的实验室和工业生产性能,并与进口泡沫稳定剂进行了比较。结果表明,这2种稳定剂具有优异的流动性和密度分布及成核能力,其制得的泡沫制品泡孔细密且密度分布均匀,具有较低导热系数。AK8830和AK8882的综合使用性能达到了国外产品的先进水平,可以满足低导热系数低密度硬质聚氨酯泡沫塑料的生产。