异氰脲酸酯固化剂的研究进展

异氰脲酸酯广泛用作聚氨酯涂料的固化交联剂，以提高产品的耐腐蚀、耐辐射、热稳定等性能，作者从催化剂、聚合方式，阻聚与阻聚剂、游离单体含量控制等方面，综述了近20年来国内外异氰脲酸酯固化剂的研究进展，指出了当前我国异氰脲酸酯固化剂发展所面临的主要问题。     

万华开发出PIR高阻燃聚异氰脲酸酯硬泡组合料

烟台万华聚氨酯合成材料有限公司利用一年的时间，凭借自己的实验设备和技术力量成功开发出PIR高阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫组合料，产品经过小试、中试，目前已投入生产，并在板材生产线试用成功。制品经多家检测机构检测，阻燃效果可达到国家B1级要求，即氧指数32以上。     

聚氨酯改性聚异氰脲酸酯声学材料的研究

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)和聚醚多元醇为原料,采用聚氨酯改性方法合成缮了改性聚异氰脲酸酯泡沫体声学材料,并用扫描电子显微镜分析了泡沫的泡孔结构,还对泡沫的吸隔声性能、拉伸性能和阻燃性能进行了研究.实验结果表明,研制的泡沫材料具有比较均匀的泡孔结构,并具有较好的吸隔声性能、阻燃性能及拉伸强度,当泡沫材料厚度为20mm时,在125Hz～4000Hz范围内的平均吸声系数为0.34(驻波管法),在125Hz～8000Hz范围内的平均隔声量(声强法)21.7dB,氧指数为30.5,拉伸断裂强度为614.9kPa.另外研究结果还表明,在以聚氨酯改性聚异氰脲酸酯泡沫为主体材料的复合材料中,表面所加的饰面层对其吸隔声性能一般有较大的影响.     

聚异氰脲酸酯──氨酯弹性体的RIM合成及组成分析

采用DMP－30催化剂，以液化MDI和聚醚醇为原料在RIM机上研制了聚异氰脉酸酯-氨酯弹性体材料；并进行了组成分析。结果表明材料样品在275～400℃温度范围内的热失重百分率与材料中三聚体含量成线性关系，随材料样品中三聚体含量的增加，热失重百分率线性下降。     

单宁与聚磷酸铵复配体系对聚丁二酸丁二酯的催化成炭作用

采用热失重分析仪、微型量热仪及扫描电镜研究了单宁(Tannin)与聚磷酸铵(APP)复配体系对聚丁二酸丁二酯(PBS)的催化成炭作用以及炭层对其燃烧行为的影响。热失重分析表明,无论在空气还是氮气下,APP与Tannin复配使用都可以催化PBS体系成炭。当APP与Tannin的质量比为3∶1时,在空气中PBS体系700℃时残炭的实验值为9.3%,在氮气中残炭的实验值为11.3%,都远远高于理论计算值。微型量热仪分析显示,炭层可以作为基体与火焰之间的屏障,尤其当APP与Tannin的比例为5∶1时,PHRR降低了33%。此外,残炭形貌分析表明,APP和Tannin复配使用后,材料表面形成较为均匀、致密的炭层结构。     

封闭聚异氰酸酯对含氟聚丙烯酸酯整理织物性能的影响

制备了不同熔点及解封温度的封闭聚异氰酸酯交联剂（BIC）和含氟聚丙烯酸酯乳液（FPA）。利用红外光谱和透射电镜等对FPA的结构和微观形貌等进行了表征。对添加BIC的FPA乳液（BFPA）浸涂固化整理过的棉织物（BFCM）进行了静态疏水、动态喷淋、接触角、耐摩擦和耐水洗等性能测试,比较了BIC的熔点对BFCM疏水性能的影响。结果表明,随着BIC熔点降低,其解封温度越低,BFCM的防水、耐磨、耐洗等性能均有显著提升。BIC熔点为6.6℃时,其解封温度最低为75℃,经110℃处理后BFCM水接触角（WCA）可达142.9°,沾水等级可达5级;100℃处理后经50个摩擦周期和24 h水洗后,WCA仍然分别可达132.5°和136.5°。     

磷杂菲反应型阻燃多元醇制备聚异氰脲酸酯硬泡及性能

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、顺丁烯二酸、丙三醇、乙二醇为原料,合成出一种基于磷杂菲基团的新型无卤阻燃多元醇。通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱表征了目标化合物的基本结构,热失重测试表明硬泡的残炭量也随阻燃多元醇的增加而升高,锥形量热测试表明阻燃多元醇的加入,使热释放速率和总热释放量大幅下降,阻燃多元醇制备的硬泡极限氧指数为26.7,达到UL-94V0级,压缩强度测试结果表明阻燃泡沫能满足建筑用聚氨酯硬泡保温材料高承载使用要求。     

聚磷酸酯阻燃剂的合成及阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯的性能EI北大核心CSCD

采用熔融缩聚法,以2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚(DPO-HQ)和苯氧基磷酰二氯(MPCP)为原料,设计合成了一种新型聚磷酸酯阻燃剂——聚苯氧基膦酸(2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚)酯(PPFR),用傅里叶变换红外光谱、核磁氢谱和磷谱对阻燃剂的化学结构进行了表征。然后将PPFR应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备了不同磷含量的PET/PPFR阻燃体系。通过极限氧指数、垂直燃烧和热重分析考察了PPFR对PET燃烧性能及热稳定性的影响,用裂解气相质谱、X射线光电子能谱分析了PPFR阻燃PET的阻燃机理。结果表明,PPFR提高了PET的初始分解温度,并与PET协同成炭,延缓炭层的分解,具有良好的阻燃性能和热稳定性。阻燃剂的加入没有改变PET的降解机理,但抑制了其深度裂解;磷元素在降解过程中,以磷酸类化合物的形式在芳香族炭层结构表面富集,促进PET脱水形成保护性炭层,通过凝聚相发挥阻燃作用。     

聚口恶唑烷酮/异氰脲酸酯的低温合成与耐热性能

以2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50)、环氧树脂(E-54)为原料,分别以Cr3+、Al Cl3和Al Cl3·HMPA为催化剂,在100℃合成了聚口恶唑烷酮/异氰脲酸酯。用红外光谱研究了异氰脲酸酯与口恶唑烷酮的反应历程,用热重分析表征了口恶唑烷酮/异氰脲酸酯的比例与耐热性能的关系。结果表明,3种催化剂首先快速催化氨基甲酸酯/脲基甲酸酯以及异氰脲酸酯三聚环的生成;口恶唑烷酮环逐渐形成,随着受热时间延长,氨基甲酸酯/脲基甲酸酯和异氰脲酸酯逐渐解聚与环氧反应转化为口恶唑烷酮环。材料的耐热性能随口恶唑烷酮含量的增加而增强,最大热失重温度较环氧树脂提高了50℃,达434℃,且750℃时的残炭率提高了3倍。     

磷-氮阻燃剂与酚醛成炭剂复配阻燃热塑性聚醚酯弹性体

采用线型酚醛树脂与磷-氮阻燃剂制备出具有良好阻燃性能的无卤阻燃热塑性聚醚酯弹性体(TPEE)。研究表明使用磷-氮阻燃剂无法制备出抗熔滴的TPEE。酚醛树脂引入可以有效抑制熔滴,同时热重分析结果表明线型酚醛树脂的引入,可以提升材料的高温残留量,扫描电镜测试结果表明酚醛树脂的引入有助于形成致密炭层,提升体系的阻燃性能。     

马来酸异氰尿酸酯成炭剂的合成及其对聚丙烯阻燃性能的研究

以1,3,5-三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(THEIC)和马来酸酐(MAH)为原料,合成一种马来酸异氰尿酸酯成炭剂(MT),采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1 H NMR)和元素分析等对其进行表征。将MT与聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂(IFR)应用于PP阻燃,当IFR添加量为30%(质量分数),m(APP)/m(MT)=2∶1时,PP复合物的极限氧指数(LOI)达35.2%,垂直燃烧测试达V-0级。热重分析结果表明,IFR的加入可以提高PP复合物的热稳定性。锥形量热测试结果表明IFR的加入可使PP复合物的pHRR降低70.6%,THR下降22.0%。     

结构型阻燃剂对PMI泡沫塑料的阻燃改性

以亚磷酸二甲酯、环氧氯丙烷为原料合成阻燃剂(3-氯-2羟基)丙基磷酸二甲酯(DMCPP),并用于PMI泡沫塑料的阻燃改性。通过傅里叶转变红外和核磁共振表征DMCPP的结构,用差示扫描量热法和热失重对阻燃泡沫塑料进行热分析,研究了DMCPP对PMI泡沫塑料阻燃性能、泡孔结构和力学性能的影响。结果表明,PMI泡沫塑料的分解温度和残炭率因DMCPP而提高,极限氧指数(LOI)随DMCPP用量增加而提高;10%DMCPP使80 kg/m~3的PMI泡沫塑料LOI达29.2%,泡孔增大32%,力学性能下降。     

磷酰胺类阻燃剂的合成及在硬质聚氨酯泡沫塑料中的应用

以亚磷酸二甲酯、二乙胺、正丁胺、环己胺为原料合成3种磷酰胺类阻燃剂二甲基-N,N-二乙基磷酰胺(DMDEPR)、二甲基-N-丁基膦酰胺(DMBPR)和二甲基-N-环己基磷酰胺(DMCHPR),用红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪和热重分析仪对其进行表征并研究了3种不同结构的磷酰胺类阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)阻燃性能的影响。结果表明,3种磷酰胺类阻燃剂和RPUF相容性较好,对RPUF力学性能影响不大。磷酰胺类阻燃剂的添加均使RPUF的阻燃性能有所提高,其中具有叔酰胺结构的DMDEPR阻燃效果最好,DMDEPR阻燃的RPUF热稳定性最高,添加10phr DMDEPR的RPUF其残炭量从空白RPUF的16.0%上升到25.2%。     

石墨烯纳米片/密胺复合泡沫性能增强机制研究

目的 探究三聚氰胺与甲醛原料比例、发泡剂正戊烷含量、乳化剂OP-10含量和固化剂甲酸含量对密胺泡沫发泡过程的影响及作用机理,并制备石墨烯纳米片/密胺复合泡沫材料,改善密胺泡沫力学性能,提高密胺泡沫材料热稳定性以及阻燃性。方法 通过调整原料比例、改变不同助剂的掺量探究发泡工艺对泡沫结构的影响,并研究石墨烯纳米片对复合泡沫性能的增强机制。对样品进行力学性能测试,并通过扫描电子显微镜和热重分析仪对泡沫微观结构和热力学性能进行分析。结果 当三聚氰胺与甲醛物质的量之比为1︰3~1︰4时,预聚体交联度高,结构完整;当正戊烷质量分数为33%时,能够为预聚体提供足够的成核点;当甲酸质量分数为8%时,固化速度适宜;当OP-10质量分数为4%~6%时,有效降低了界面张力。添加石墨烯纳米片使复合泡沫最高压缩强度达到23.86 kPa,最高残碳率上升为8.24%,热导率仅上升0.006 W/(m.K),保持了良好的保温隔热性能。结论 甲醛与三聚氰胺的物质的量之比会影响预聚体交联程度;正戊烷因其低沸点而促进了泡沫成核;甲酸通过为基体提供更多的交联点加速了固化速度;OP-10在发泡过程中通过调整与发泡剂的相容性以及作为表面活性剂发挥了作用。石墨烯纳米片的添加提高了复合泡沫的力学性能,在保持低密度和低热导率的同时进一步增强了其热稳定性及其阻燃能力。     

可膨胀石墨阻燃水发泡聚氨酯泡沫塑料的制备

采用四溴醇合成了适合水发泡的阻燃聚醚多元醇,并通过可膨胀石墨与其它阻燃剂的复配使用,制得了可膨胀石墨阻燃的水发泡聚氨酯泡沫塑料。讨论了溴代醇种类、发泡剂种类及用量、可膨胀石墨粒径及用量和复合阻燃剂配比等因素对泡沫阻燃性能的影响。结果表明,该阻燃聚醚多元醇与含有可膨胀石墨的复合阻燃剂复配使用,制得的可膨胀石墨阻燃水发泡聚氨酯泡沫塑料氧指数可达33%,压缩强度为280KPa,达到了国家标准GB/T8624-1997中B1级氧指数的要求,并且阻燃剂用量少,阻燃效果稳定。     

添加型阻燃剂对聚氨酯硬泡阻燃性能的影响

研究了添加型阻燃剂磷酸三氯乙酯(TCEP)对聚氨酯硬泡阻燃性能的影响和机理。结果表明,随着密度和阻燃剂含量的增加,氧指数(LOI)在上升到一定幅度后趋缓;阻燃剂的添加会影响材料的泡体结构;TCEP先于聚氨酯泡沫降解,使材料在燃烧初期反而不稳定,但是在后期随着材料泡体的破坏,燃烧产生焦炭层,延缓了燃烧。     

不同无卤阻燃复合体系对全水发泡聚氨酯泡沫结构与性能的影响

以聚磷酸铵(APP)为主阻燃剂,采用"一步法"工艺制备了环保高效的无卤阻燃全水发泡半硬质聚氨酯泡沫。通过旋转黏度计、扫描电子显微镜、氧指数测量仪、水平垂直燃烧仪、万能材料试验机研究了聚磷酸铵与氢氧化铝(AH)、甲基磷酸二甲酯(DP)的无卤阻燃复合体系对聚氨酯泡沫的发泡行为、结构与性能的影响及规律。研究表明,各无卤阻燃复合体系物料的黏度均随APP用量增加而增大,当APP用量大于30pphp时,黏度增幅变大,尤以添加AH的体系为最。各体系的氧指数均表现出随APP用量增加而增大的趋势,并在APP用量为60pphp时趋于相近值(26.7%),APP/DP体系只能达到垂直燃烧的V-2级别,而只添加APP和APP/AH体系均未达到垂直燃烧级别。只添加APP的体系和APP/AH体系在APP量较高时均因物料黏度大反应过热导致体系发泡不稳定出现内部缺陷,压缩性能下降。     

含磷本质阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备及性能

以苯基膦酰二氯(BPOD)和乙二醇(EG)为原料合成含磷长链二元醇(P-polyol),用于制备含磷本质阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF),研究了P-polyol对聚氨酯泡沫塑料性能的影响。结果表明,使用P-polyol制备的聚氨酯泡沫,含磷量为1.82%时,极限氧指数达到24.7%;微型燃烧量热仪(MCC)测试显示,燃烧过程的热释放容量、总热释放量和热释放峰值均有所下降。热重分析(TGA)结果显示,在氮气中热分解后700℃的残炭量为22.6%,在空气中热氧化分解后700℃的残炭量为17.0%,较纯RPUF均提高了1倍以上。阻燃后聚氨酯泡沫的压缩强度比空白组提高了130%,并保持了原有的冲击强度,这一优点是众多添加型阻燃剂难以实现的。     

高岭土/聚磷酸铵阻燃硬质聚氨酯-酰亚胺泡沫塑料的制备与性能

采用聚酰亚胺(PI)预聚法,以高岭土(Kaolin,KL)和聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,合成KL/APP阻燃硬质聚氨酯-酰亚胺(PUI)泡沫塑料。分析KL/APP的添加量和配比对氧指数、烟密度、炭层形貌、表观密度及力学性能的影响。结果表明:随着KL/APP复配阻燃剂添加量的增加,硬质PUI泡沫塑料的氧指数、表观密度、压缩强度、压缩模量以及表面粉化程度均增加,且密度指数分别为1.999和1.764;烟密度随着KL含量的增大而减小,KL/APP阻燃剂能改善泡沫炭层疏松多孔的缺点。