阻燃剂甲基膦酸二甲酯阻燃性能的热分析

用甲基膦酸二甲酯作阻燃剂,加入聚氨酯软质泡沫制品中,制作阻燃分析样品,分别进行氧指数测试实验、热重分析实验、差热分析实验。用热分析法评价阻燃剂的阻燃性能     

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。     

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。     

甲基膦酸二甲酯阻燃剂及其应用

选用甲基膦酸二甲酯作为高分子合成材料的添加型阻燃剂，并对其在聚氨酯树脂、环饱和树脂和环氧树脂等合成材料中的应用作简要探讨。     

液化木质素磺酸钠基阻燃聚氨酯泡沫的制备及性能

对木质素磺酸钠(SLS)先进行液化改性,再利用SLS液化产物替代聚醚多元醇,同时添加阻燃剂聚磷酸铵(APP),采用“一步发泡法”制备出液化木质素磺酸钠基阻燃聚氨酯泡沫(SLS-PUF/APP)。对SLS液化产物的物理性质进行表征,利用极限氧指数(LOI)和垂直燃烧测试研究了材料的阻燃性能;采用锥形量热(CONE)仪、扫描电子显微镜(SEM)和电子万能试验机探究了材料的燃烧行为、残炭微观形貌和压缩性能。测试结果表明：SLS液化产物的羟值、残渣率和黏度分别为537.3 mg/g、 0.77%和332 mPa·s。当SLS液化产物替代聚醚多元醇的替代率为100%时,制备的材料100%SLS-PUF的LOI值达到了20.3%,在此基础上,当APP添加量为20%时,制备的材料100%SLS-PUF/20%APP的LOI值为23.9%。当APP添加量≥19%时,材料的垂直燃烧等级达到V-0级。相较于PUF,100%SLS-PUF/20%APP的最大热释放速率和总热释放量分别降低了693.5 kW/m²和7.7 MJ/m²,残炭量则提高了14.5个百分点,...     

甲基膦酸二甲酯的制备

本文通过分析国内外阻燃剂的行业发展趋势,推出新型阻燃剂—甲基膦酸二甲酯,并进行工艺生产路线的选择,做甲基膦酸二甲脂工艺合成小试。     

甲基膦酸二甲酯的合成

提出了亚磷酸三甲酯在催化剂作用下经Ｍｉｃｈａｅｌｉｓ－Ａｒｂｕｚｏｖ重排反应合成甲基膦酸二甲酯的新方法,通过加入一种溶剂,使反应在常压下进行,产率达８４．６％。经红外光谱和质谱鉴定,合成产物结构正确。     

聚氨酯/甲基二苯基氧化膦的冷结晶及阻燃性能研究

将新型阻燃剂甲基二苯基氧化膦（DPMP）与聚氨酯（PU）复合,并采用片状黏土为协效剂,通过极限氧指数（LOI）测试、垂直燃烧测试（UL 94）和微型量热分析（MCC）研究了DPMP和黏土对复合材料阻燃性能的影响,并采用示差扫描量热仪（DSC）、热失重分析仪（TG）分析了复合材料的结晶性能及热降解行为。结果表明,DPMP能促进PU冷结晶,从而提高其模量和力学性能。当PU复合材料中DPMP含量（质量分数,下同）为10%时,PU的LOI值从23%增加到28.3%。PU/10%DPMP的模量、断裂伸长率和拉伸强度分别为1.37 MPa、1 042%和13.84 MPa,纯PU的相应分别为1.17 MPa、811%和11.32 MPa。当体系进一步加入黏土,1%的黏土即可使PU/DPMP的滴落现象消失,UL 94达到V-0级。     

影响聚氨酯块状泡沫阻燃性能的因素

本文阐明了稳定剂、催化剂和填料对聚氨酯块泡沫阻燃性能的影响。     

甲基膦酸二甲酯的合成

甲基膦酸二甲酯是一种添加型有机磷系阻燃剂,具有含磷量高、阻燃性能优异、价格低廉和添加量少等优点。以亚磷酸三甲酯为原料,对甲基苯磺酸甲酯为催化剂,通过重排反应合成甲基膦酸二甲酯。结果表明,在催化剂用量为亚磷酸三甲酯质量的8%、反应温度180℃和反应时间6 h条件下,产品收率约96%,催化剂可重复使用20次。气相色谱分析表明,亚磷酸三甲酯转化率为100%,甲基膦酸二甲酯粗品纯度大于99%,提纯后甲基膦酸二甲酯产品纯度大于99.7%。     

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。     

EG/DMMP阻燃聚氨酯酰亚胺泡沫塑料的研究

采用极限氧指数、拉伸试验机和扫描电子显微镜对可膨胀石墨(EG)和甲基膦酸二甲酯(DMMP)复配阻燃聚氨酯酰亚胺泡沫塑料(PUI)的阻燃性能、表面炭层形貌及力学性能等进行了研究。结果表明,阻燃剂添加量相同时,复配阻燃体系的极限氧指数值高于EG单独阻燃PUI,PUI/EG/DMMP体系的极限氧指数值由18.6 %提高至33.4 %;EG/DMMP的复配,减少了对泡孔结构的破坏,PUI/EG/DMMP燃烧后能生成更加连续和致密的炭层;阻燃剂添加量相同时,与EG单独阻燃PUI相比,EG/DMMP复配减少了对压缩性能的损害。     

无卤阻燃聚氨酯外墙保温材料

聚氨酯外墙保温材料(PUF)容易燃烧,本文使用自制无卤膨胀型阻燃剂对PUF进行阻燃改性。阻燃改性提高了材料在高温区的热稳定性,材料的成炭量提高了311%。阻燃聚氨酯保温材料(FRPUF)的总热释放下降了约45%,氧指数(LOI)增加了80%。     

无卤阻燃聚氨酯泡沫技术的研究进展

主要介绍了近年以来有关无卤阻燃型聚氨酯泡沫的研究进展,阐述了无卤型阻燃剂的分类和应用。最后,对无卤阻燃聚氨酯泡沫的发展趋势进行了展望。     

无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料的性能研究

以多元醇、二异氰酸酯、聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MA)等为原料,采用一步法,制得阻燃聚氨酯泡沫塑料。研究了不同阻燃剂的用量对聚氨酯泡沫的力学性能、热性能和阻燃性能的影响。结果表明,材料拉伸强度随阻燃剂添加量的增加而增加;材料的极限氧指数和在500℃时的分解残留量均随复合阻燃剂添加量的增加先增大后减小;APP/MA复合阻燃剂的效果好于单组分APP。     

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。     

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。     

全水发泡阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的制备与性能

采用多元醇、异氰酸酯、催化剂、发泡剂和阻燃剂等为原料制备了全水发泡阻燃聚氨酯硬质泡沫(PURF),讨论了聚醚多元醇种类、催化剂、发泡剂、异氰酸酯指数以及阻燃剂对PURF性能的影响。结果表明,聚酯多元醇能够改善泡孔结构,但降低压缩强度和尺寸稳定性;不同催化剂复配,可以控制发泡工艺;水发泡剂与泡沫的密度、泡孔结构、力学性能有关;异氰酸酯指数在1.1～1.2时,泡沫的压缩强度、尺寸稳定性等较好;三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)可赋予PURF一定的阻燃性,但对泡体结构、压缩强度和尺寸稳定性有影响。     

纳米金属氧化物对聚氨酯硬泡阻燃性能的影响

在聚氨酯硬泡阻燃配方中加入纳米金属氧化物,利用氧指数分析仪、热重分析仪、微型量热仪和热重红外联用,研究了纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铁这3种纳米金属氧化物对阻燃改性聚氨酯硬质泡沫的热分解过程和阻燃性能的影响。结果表明,金属纳米氧化物的加入可以减少材料热解过程中可燃性物质的含量,促进不燃性物质的生成,提高残碳量,降低材料的燃烧性能。