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聚氨酯泡沫的阻燃研究 作者：孙付宇， 秦泽云， 张美， Fuyu Sun， Zeyun Qin， Mei Zhang 作者单位：孙付宇,秦泽云,Fuyu Sun,Zeyun Qin(中北大学材料科学与工程学院,山西太原,030051)，张美,Mei Zhang(中北大学理学院,山西,太原,030051) 刊名： 化工中间体 英文刊名：CHEMICAL INTERMEDIATE 年，卷(期)：2011,08(5) 被引用次数：1次 参考文献(27条) 1.刘益军;柏松聚氨酯泡沫塑料的阻燃[期刊论文]-塑料工业 2003(10) 2.袁开军;江治;李疏芬聚氨酯的阻燃性机理研究进展[期刊论文]-高分子材料科学与工程 2006(05) 3.于永忠;吴启鸿;葛世成阻燃材料手册 1990 4.胡源;范维澄;王清安磷腈改性聚氨酯燃烧过程气相中长寿命自由基的研究[期刊论文]-自然科学进展 1999(01) 5.金军聚氨酯硬质泡沫阻燃技术研究及趋势[期刊论文]-安徽冶金科技职业学院学报 2007(04) 6.钟柳;刘治国;欧育湘-种新型含氯的磷-膦酸酯阻燃聚氨酯的阻燃性能 2007(04) 7.欧育湘;韩廷解阻燃塑料手册 2008 8.陈鹤;罗运军;柴春鹏阻燃水性聚氨酯研究进展[期刊论文]-高分子材料科学与工程 2009(06) 9.赵哲;张鹏;夏祖西阻燃聚氨酯软泡的研究进展[期刊论文]-应用化工 2008(05) 10.王升文;秋银香阻燃剂的研究现状和进展 2008(01) 11.孟现燕;唐建华;叶玲聚氨酯泡沫塑料阻燃研究现状[期刊论文]-化学工程与装备 2008(5) 12.杨伟平;戴震;许戈文聚氨酯阻燃的研究进展 2010 13.张理平;王俏不同阻燃剂对聚氨酯软泡阻燃性能影响的研究[期刊论文]-材料开发与应用 2006(03) 14.史以俊;罗振扬;何明含磷阻燃剂对聚氨酯硬泡燃烧特性影响的研究[期刊论文]-聚氨酯工业 2009(05) 15.T.C.Chang;Y.S.Chiu;H.B.Chen Degradation of phosphorus-containing polyurethanes 1995 16.张蕾;吴晓青;张文才聚氨酯树脂在环保方面的应用与研究[期刊论文]-中国胶粘剂 2008(02) 17.郝冬梅;刘彦明;林倬仕无卤膨胀性阻燃剂ANTI-2阻燃聚氨酯弹性体的研究 2008 18.W.Wei;X.Peng Preparation of aqueous polyurethane flameretardant[期刊论文]-Textile Auxiliaries 2004(05) 19.刘斌;杨小燕聚氨酯材料的阻燃与防火[期刊论文]-江苏化工 2003(06) 20.陈雷;高增明三(-缩二丙二醐亚磷酸酯阻燃剂的应用 1991(04) 21.韦玮;王建明新型阻燃聚醚多元醇的合成研究 1998(01) 22.高明;王涛;吴发超氨基树脂型膨胀阻燃剂处理软质聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能[期刊论文]-高分子材料科学与工程 2009(01) 23.罗振扬;史以俊;何明匀泡剂对阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料燃烧性能的影响[期刊论文]-中国塑料 2009(01) 24.付步芳;魏建国;刘洁琪硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃技术[期刊论文]-材料开发与应用 1998(04) 25.张骥红;陈峰聚氨酯泡沫阻燃剂浅谈[期刊论文]-聚氨酯工业 2001(4) 26.张田林;李再峰纳米氢氧化镁补强阻燃聚氨酯弹性体[期刊论文]-弹性体 2004(05) 27.K.Kuleszal;K.Pielichowski;Z.Kowalski Thermal characteristics of novel NaH2PO4/NaHSO4 flame retardant system for polyurethane foams[外文期刊] 2006(02)
硬质聚氨酯泡沫板材的生产工艺 硬质聚氨酯泡沫塑料，简称聚氨酯硬泡，是由硬泡聚醚多元醇（聚氨酯硬泡组合聚醚又称白料）与异氰酸酯（又称黑料）反应制备的，具有重量轻、强度高等优良性能，且尺寸稳定性好，粘结力强，对钢、铝、不锈钢等金属，木材、混凝土、石棉、沥青、纸以及聚乙烯、聚丙烯等大多数塑料材料都具有良好的粘结强度。此外，聚氨酯硬泡还具有闭孔率高、导热系数低等特点，是目前建筑领域应用最广泛、保温隔热性能最好的一类建筑保温材料。 在建筑板材方面，依照发泡成型的工艺情况可以将硬质聚氨酯泡沫板材分为连续式聚氨酯泡沫板材和间歇式聚氨酯泡沫板材。间歇式聚氨酯泡沫板材要求聚氨酯发泡料在较短暂的时间内填布满较薄的大体积模腔，要求发泡体系要具有优异的活动性，制得的泡沫板材要具有良好的密度分布和优异的尺寸稳定性；连续式聚氨酯泡沫板材则要求发泡参数与生产线速度具有合适的配合性、后期具有优异的脱模性等。下面，洛阳天江化工新材料有限公司将为大家简单介绍一下连续式聚氨酯泡沫板材以及间歇式聚氨酯泡沫板材的生产工艺。 一、连续式聚氨酯泡沫板材的生产工艺 硬质聚氨酯泡沫板材的连续化生产，使生产效率得到了大大提高。下面跟随洛阳天江化工新材料有限公司一起来了解一下水平式聚氨酯泡沫复合板材连续成型的过程：首先，将原料注入发泡机中混合均匀之后，送到匀速移动的面材上进行发泡，同时，将上层面材合向泡沫塑料，最终制得上下两面都带面材的聚氨酯泡沫复合板材。作为面材的材料多数以铝箔、金属材料为主。在发泡传输的过程中，聚氨酯泡沫在双层加压的面板中熟化，之后只需按所需的长度对板材进行切割，即可生产出所需规格的聚氨酯泡沫复合板材。 在聚氨酯泡沫板材的连续复合成型生产过程中，反应物料的分布一定要均匀。具体的操作方法为：混合头简单地往返浇注物料，在板材宽约1.25m时，生产速度一般限于9～10m/min。若高于此速度，则在混合头进行移动换向时，板材边沿处的反应物料容易浇注过量。另外，若浇注的往返速度过高，在施工操作过程中也不太容易操纵，存在安全隐患。若用两个以上混合头联合注料，虽能减少每一个混合头的浇注量，但混合头不往返移动，固定在中心，因此，需连接一个压料辊或其他能使物料迅速分布均匀的配料装置。
全水发泡聚氨酯泡沫塑料综述 朱吕民 （南京四寰合成材料研究所江苏南京210013） 摘要：首先对CFC替代技术的现状进行了简要的介绍，从全水发泡软质聚氨酯泡沫塑料(包括负压发泡技术、强制冷却技术和液态CO2发泡技术)、全水发泡聚氨酯自结皮泡沫、高水量低密度高回弹聚氨酯泡沫塑料和全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料这几个方面详细论述了全水发泡的工艺特点，并列举了几个实例。 关键词：全水发泡；聚氨酯；泡沫塑料；CFC替代 1 前言 聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯合成材料中占主要地位的大品种。2002年全球聚氨酯产量为860万吨；国内聚氨酯合成材料总计100多万吨，其中泡沫塑料占50%左右，以2000年统计，软质泡沫塑料约26万吨占泡沫塑料的60%，硬质泡沫塑料约18万吨占泡沫总量的40%。所以说，聚氨酯泡沫塑料是消耗CFC 和HCFC系列发泡剂的大户。 众所周知，CFC系列产品对大气臭氧层具破坏作用，形成温室效应，使全球气温回暖、皮肤癌患者增多，所以保护人类赖以生存的臭氧层已刻不容缓。 1991年我国参与了国际蒙特利尔公约，限制及禁止使用CFC-11成为我国一项政策性措施。计划到2005年，CFC-11消费减少50%，2008年削减85%，2010年实现CFC-11零消费。2001年12月我国又获蒙特利尔多边基金赠款，作为泡沫行业ODS整体淘汰计划的费用，确保2010年以前全面淘汰CFC。这是一个利好消息，将促进我国PU工业的发展，并能达到与国外先进水平接轨。 PUF用CFC-11的替代品或发泡体系新技术的开发，已成为当今世界聚氨酯工业界进行技术创新的主潮流。 归纳起来有如下几个开发研究领域： 1）HFC系列化学品的开发研究 可用于PU泡沫塑料发泡剂的HFC产品物性见表1。其中被人们看好的是HFC-245fa（1,1,1,3,5-五氟丙烷），HFC-365mfc（1,1,1,3,3-五氟丁烷）及HFC-356（1,1,1,4,4,4-六氟丁烷）三个品种。 表1 可用于PU泡沫塑料发泡剂的HFC产品物性 HFC-152a HFC-134a HFC-365mfc HFC-245fa HFC-356 分子式CH3CHF3 CH2FCF3 CH3CF2CH2CF 3 CF3CH2CHF CF3(CH2)2CF 3 相对分子质量66.05 102.0 148 134 166 沸点/℃－24.7 －26.5 40.2 15.2 24.6 20℃蒸汽压/Pa 5.15 5.72 0.47 1.24 84.1 λ(25℃) /mW·(m·K)-114.3 13.7 10.6 12.2 9.5(20℃) 爆炸极限(V/V)/% 3.8~21.8 无 3.5~9 无无 GWP(CO2＝1) 140 1300 840 820 530 大气层中寿命 1.5年14天10.8年7.4年154天 HFC化合物的ODP值为零，GWP值比CFC-11的小得多，且不燃、低毒，在PUF中有较低的气体扩散速度，确保了聚氨酯泡沫塑料的导热系数λ值耐老化性好。但是其成本高，目前靠进口，业界人士难以接受。
聚氨酯泡沫塑料的火灾危险及消防对策【摘要】通过对聚氨酯泡沫塑料火灾危险性的分析，结合典型火灾案例，提出了在冷冻、冷藏库（间）建筑和通风、空调管道等部位使用聚氨酯泡沫塑料作为保温隔热材料时，应在技术上和管理上采取的消防安全管理对策。 【关键词】聚氨酯；火灾危险性；消防管理对策 聚氨酯泡沫塑料是聚氨基甲酸乙酯树脂（polyurethaneresin）泡沫塑料的简称，其 导热率仅为软木或聚苯乙烯泡沫塑料的40%左右，有足够的强度、耐油性和粘接能力，是优良的隔热材料，广泛应用于医用包扎品、工业环境实验室、建筑通风、空调管 道以及食品行业冷冻、冷藏库（间）作为保温隔热材料，坚硬性的聚氨酯泡沫塑料还可以用于建筑物绝缘结构。但是，在使用中如不加以注意，极易引发火灾事故。 2000年4月22日，山东省青州市的丰旭实业有限公司肉食鸡加工车间发生火灾，造成38人死亡、20人受伤的特大恶性事故，经公安消防机构查明，火灾原因就是日光灯镇流器过热，引燃聚氨酯泡沫塑料保温材料所致。 1聚氨酯泡沫塑料的火灾特性 聚氨酯泡沫塑料是以聚醚或聚酯树脂为主要原料，与异氰酸酯定量混合，进行发泡 制成的一种发泡塑料。聚氨酯泡沫塑料在热力学方面的参数在许多文献资料上都未 提及。
1.1测试数据 公安部四川消防科研所对从一起火灾现场提取的聚氨酯泡沫塑料进行的测试分析[1]，有助于我们充分认识聚氨酯泡沫塑料的火灾危险性。 对试样用水平燃烧法测试燃烧速度，试件尺寸125mm*12mm*12mm，在燃烧过程中有大量的烟产生，并有卷曲，试件燃烧长度超过100mm，试件燃烧速度为256mm/min（按GB2408-08）。 测试试件氧指数数值，试件尺寸150mm*6mm*6mm，测试结果为23.4。 对试件进行热重分析，温升速度40C/min，空气流量40ml/min，试件质量2.4141mg。试件在达到85C前失重约1.6%（可能为吸附湿气）；在达到116C时开始失重，到398C 时共失重44.1%，其中250-341C期间分解剧烈；在660C时全部烧尽，无残留物。 1.2分析结构 通过对以上数据的分析，可以得出以下结构：
高压发泡机与低压发泡机最大优缺点比较发泡机可分为低压发泡机和高压发泡机。低压发泡机是把A组分（异氰酸酯）和B组分（多元醇+发泡剂+催化剂+其他辅助材料）经计量泵输送到浇注头的搅拌室中，经搅拌后注入发泡模内成型。其缺点是每次浇注后搅拌室要用溶剂将残余物洗净，浪费溶剂，污染环境，但设备投资低。高压发泡机是A、B两组分经高压泵送入高压浇注头的混合室中，在15～18MPa高压下瞬间混合后即浇入模内发泡成型。其长处是混料均匀，不需要用溶剂清洗，但设备投资较高。 高压发泡机 1. 价格昂贵较贵 2. 制作精密. 3. 混合效率好，泡沫泡孔构造稳定均匀, 绝缘性能好. 4. 由120~200bar的混合室压力进行强力混合 5. 浇注完成后，混合头内不会遗留残余物料，周围始终干净. 6.因不产生残余物料, 泡沫质量好, 所以会节省原液使用量 (约 5~10%) 7. 管理和启动方便，周围始终干净. 8. 产品质量优秀. 9. 因混合效率好，不会发生后期发泡. 10. 没有环境污染. 11. 耐久性好.
12. 可以用于自动化生产线. 低压发泡机 1. 价格低廉. 2. 制作简单. 3. 混合效率不好，泡沫不均匀，绝缘性能差. 4. 在混合头采用电机强行混合. 5.因混合头内部空间大, 会遗留残余物料, 为了清除这些物料. 不得不使用氯带甲烷等有害环境的溶剂. 6. 因混合效率不好，残余物料多，所以原液使用量比高压发泡机多5~10 %. 7. 管理困难, 周围环境不好. 8. 很难制造高品质产品. 9. 因混合效率坏，会产生后期发泡. 10. 在欧洲已禁用低压发泡机. (因使用有害物质，造成环境污染) 11. 耐久性差. 12. 只能用于手工生产, 不能用于自动化生产
和其他大多数高分子材料一样，聚氨酯不耐热，容易被点燃，产生毒性气体，危害人身财产安全。所以，一般通过各种方法，使聚氨酯制品具有一定的阻燃性。添加阻燃剂是最常用的方法，阻燃剂是聚氨酯材料的重要助剂。 一、卤代磷酸酯 卤代磷酸酯类化合物是聚氨酯泡沫塑料中应用广泛、效果显著的一大类添加型有机阻燃剂。多数卤代磷酸酯常温下有液态，使用方便，与多元醇有良好的相容性，且价格适中。卤代磷酸酯阻燃剂的品种非常多，我们就对常用的几种分别作一下介绍。 1、三(2-氯乙基)磷酸酯 三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)是一种添加型阻燃剂，在聚氨酯软泡、硬泡生产中都能使用。但以用于硬泡效果更好，这是因为硬泡的闭孔率高，透气性小，阻燃剂挥发较困难，阻燃效果维持的比较长久。它的缺点是用量较大，如果用量超过15%时，泡沫塑料的物性则有下降现象。 TCEP广泛用于阻燃聚氨酯泡沫塑料，在聚氨酯硬泡或半硬泡中添加10%TCEP可获得显著的效果。使用TCEP降低硬泡的脆性，而不削弱泡沫的抗蚀性。当TCEP用于聚氨酯软泡，例如阻燃改性高回弹泡沫，TCEP可与三聚氰胺结合使用。TCEP可作为一个单独组分在发泡过程中直接注入混合头，也可在发泡前与聚醚多元醇混合，同时可降低多元醇组分黏度。 TCEP是应用最早、最广也是最便宜的阻燃剂，它具有较好的抗水解性和较高的阻燃效率，但容易挥发损失，阻燃持久性较差。 生产厂家：美国雅保(Antiblaze 100)，德国科莱恩，美国康普顿集团公司，江都大江，江苏雅克等。 2、三(2-氯丙基)磷酸酯 三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)是一种添加型阻燃剂，兼具有良好的增塑作用。由于分子内同时含有磷、氯两种元素，阻燃性能显著，同时还有增塑、防潮、抗静电等作用。因为磷氯含量比TCEP低，因此它的阻燃效果也相对减弱。 TCPP主要用于聚氨酯泡沫塑料的阻燃剂。一般较多的用于聚氨酯硬泡及PIR硬泡中，也用于聚氨酯软泡。用于聚氨酯软泡时持久性不好，但不会使泡沫发生焦烧现象。 生产厂家：美国雅保(Antiblaze TMCP及Antiblaze 80)，德国科莱恩，德国拜耳(Levagard PP)，江都大江，江苏雅克，张家港常余等。 二、磷酸酯类阻燃剂 磷酸酯的品种较多，许多磷酸酯可用作聚氨酯的阻燃剂。但磷酸酯同时具有增塑效应，
聚氨酯泡沫清管器产品性能与技术参数 一、产品名称:聚氨酯泡沫清管器 二、产品型号：JTPM--00x 三、产品简介： 聚氨酯泡沫清管器，本产品采用优质原料经模具发泡而成（制品密度有40KG/m3、80KG/m3和250KG/m3等多种），适合的制品密度使制品不但具有高撕裂、高耐磨的特性，同时制品为开孔发泡，又具有良好的吸附性能，另外制品经长期现场应用反馈，尾部涂敷有耐磨材料，能更好的保证密封性能和清理效果。本产品适合管道的干燥、密封、清理作业。 泡沫清管器分为涂层泡沫清管器和底涂层泡沫清管器。全涂层泡沫清管器是在泡沫芯体外包覆聚氨酯材料而成，用途广泛、变形量大、不易卡堵在管道中，能够清除管道较厚硬的垢质，主要用于输气管线定期除水；管道投产前,清管扫线；输油、输气管线作定期的刮蜡处理,在管道内部情况不明时用于试验性通球。涂层泡沫清管器外部可加装钢丝刷以增加其清除能力，另外可做局部涂层。 底涂层泡沫清管器是在泡沫与内壁相接之处没有聚氨酯弹性体涂层，仅在尾部涂敷聚氨酯弹性体。用于吸收管道内壁水分，干燥管线，并可以检验管道清洁程度，清管器运行指标。 四、用途: 聚氨酯泡沫清管器是一种多用途清管器，已广泛应用于（水、燃气、油品、化工试剂等介质）各种管道的干燥、密封、清理的管道作业。
五、产品技术参数 1、工作介质温度：—10℃---100℃（不能应用于强酸、强碱或强腐蚀介质） 2、产品整体长度：1.5倍DN 3、产品推动压力：≧0.2兆帕外径219管道，建议配排量2m3/min 空气压缩机。 3、产品最佳运行速度：V≦1米/秒（高的运行速度会降低产品性能） 4、产品最小通过弯曲半径：R≧1倍DN 5、产品整体密度：1型≧24KG/m3，2型≧80KG/m3，3型≧240KG/m 3 6、泡沫清管器密封层过盈量为管道内径的5-10%。 7、产品可另敷表面涂层，厚度常规为3-6毫米，为增强耐磨，涂层可加厚。 尾部涂层材料性能指标： 拉伸强度（M p a）拉断伸长 率（%） 撕裂强度 （KN/M） 磨耗 （CC/1.61） 44 550 950.003 六、特别推荐： 产品根据设计要求可实现多种功能，可定制为泡沫钢丝刷、异型涂层、全涂层、携带探测设备等，是多用途清管器。适用于长距离管道的干燥、清理、检测等管道工作任务的完成。 七、储存： 阴凉、干燥处存放，防火、防紫外线老化。 廊坊市嘉拓设备制造有限公司
聚氨酯泡沫塑料的阻燃 阻燃原理 一般，通过添加阻燃剂提高泡沫塑料的阻燃性，以延缓燃烧、阻烟甚至使着火部位自熄。也可采用含阻燃元素的多元醇(即反应型阻燃剂)为泡沫原料。阻燃剂必须具有以下一种或数种功能：能在着火温度或接近着火温度下吸热分解成不可燃物质；能与泡沫燃烧产物反应生成不易燃物质；可分解出能终止泡沫自由基氧化反应的物质。 在聚氨酯泡沫中，含磷阻燃剂主要在凝聚相发挥作用，磷化物可以消耗泡沫塑料燃烧时分解出的可燃气体，使其转化成不易燃烧的炭化物，泡沫体中磷(P)含量达1.5%左右时即可获得较佳的阻燃效果。 含卤素阻燃剂主要在气相中发挥作用，卤素是泡沫塑料燃烧反应的链终止剂，在塑料燃烧时生成卤化氢而抑制燃烧反应。据有关资料，为使泡沫获得较满意的阻燃性能，泡沫体中溴(Br)质量分数应达12%～14%，或氯(Cl)质量分数达18%～20%。当磷-卤联用时，由于存在一定的协同效应，故0.5%P＋(4%～5%)Br或1%P＋(8%～12%)Cl即可使聚氨酯泡沫具有自熄性。 典型的磷-氮阻燃体系可由聚磷酸铵和三聚氰胺等组成，在泡沫受热初期，阻燃剂分解产生磷酸等，它与多羟基化合物形成具有阻燃作用的磷酸酯并释放水蒸气；在高温下泡沫中的阻燃剂气化产生不燃性气体，使熔融的泡沫炭化形成疏松的多孔性阻燃层。 氢氧化铝中含有大量的结晶水(质量分数可高达34％)，结晶水在泡沫塑料生产过程中很稳定，但在泡沫塑料燃烧温度时将快速分解，吸收燃烧热，并在火源和泡沫间形成不燃性的屏障，从而起到阻燃作用。同时，它也是一种烟气抑制剂。 添加阻燃剂制备阻燃泡沫塑料 人们发现，含磷、氮、卤素、锑、铝、硼等元素的塑料制品具有较好的阻燃性能。一般可通过在制备聚氨酯泡沫塑料时在发泡配方中添加阻燃剂，使聚氨酯泡沫塑料具有一定的阻燃性能。选择阻燃剂，除了要考虑它对制品的阻燃效果(包括长期阻燃效果、遇火时的烟雾性等)，还需考虑加入阻燃剂对发泡工艺的影响，以及对制品物性的影响。 一用于聚氨酯的阻燃剂有非反应性添加型阻燃剂及反应型阻燃剂两类。 A 添加非反应性阻燃剂 聚氨酯泡沫的阻燃剂以液态阻燃剂为主。液体阻燃剂主要是含磷、氯、溴元素的有机化合物，如三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三(二氯丙基)磷酸酯(TDCPP)、四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯、甲基膦酸二甲酯(DMMP)、多溴二苯醚，等等。固态阻燃剂如三聚氰胺、三氧化锑、氢氧化铝、硼酸盐、聚磷酸铵、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰胺酯等也用于聚氨酯泡沫塑料的阻燃。 B添加液态有机阻燃剂 在聚氨酯泡沫塑料中应用最早而且成本经济的品种是TCEP。它容易迁移和挥发，阻燃持久性较差。为了减少挥发损失，可选用多氯化(多)磷酸酯和高分子量的齐聚磷酸酯，如三(二氯丙基)磷酸酯和卤代双磷酸酯。在硬泡配方中加入20％以内的三(2,3-二氯丙基)磷酸酯，可使硬泡的氧指数达26；添加15％该阻燃剂可使软泡的阻燃性能达到UL94 HF-1或ASTM D1692阻燃要求。 卤代双磷酸酯是聚氨酯泡沫塑料常用的液态低挥发阻燃剂，耐水解性和热稳定性较好，尤其适用于聚氨酯软泡的阻燃。典型的产品有：四(2-氯乙基)二亚乙基醚二磷酸酯，含磷12％、氯27％，日本进口产品牌号CR505；四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯，含磷13％、氯30.5％，美国进口产品牌号Thermolin101。其它产品如四(1,3-二氯-2-丙基)-2,2-二(氯甲基)-1,3-亚丙基二磷酸酯、四(1,3-二氯-2-丙基)-亚乙基二磷酸酯、四(2,3-二溴丙基)-1,2-亚乙基二磷酸
发泡聚氨酯的优缺点及其应用 一、发泡聚氨酯的优点 发泡聚氨酯由双组分组成，甲组分为多元醇，乙组分为异氰酸酯，施工时两组分进入喷涂机械中混合喷出，呈雾状，一分钟发泡凝固成型。这种材料近几年才引进，用于建筑保温防水经过二、三年的使用，有较多的了解，优点很多，使用范围很广。 1.保温性能好。导热系数0. 025左右，比聚苯板还好，是目前建筑保温较好的材料。 2.防水性能好。泡沫孔是封闭的，封闭率达95% ,雨水不会从孔间渗过去。 3.因现场喷涂，形成整体防水层，没有接缝，任何高分子卷材所不及，减少维修工量。 4.粘结性能好。能够和木材、金属、砖石、玻璃等材料粘结得非常牢固，不怕大风起。 5.用于新作屋面或旧屋面维修都很适宜特别是旧屋面返修，不必铲除原有的防水层保 温层，只需清除表面的灰、砂杂物，即可喷涂。 6.施工简便速度快。每日每工可喷200多平米，有利于抢进度。 7.收头构造简单。喷涂发泡聚氨酯收头，不用特别处理，大为简化。如使用卷材，在女儿墙处，需留凹槽，收头在凹槽内;若不能留凹槽，需用扁铁封钉收头，还要涂嵌缝膏。 8.经济效益好。如果把保温层和防水层分开，不仅造价高，而且工期长，而发泡聚氨 酯一次成活。 9.耐老化好。据国外已用工程总结和研究测试获知，耐老化年限可达30年之久。 二、发泡聚氨酯的应用 1.平屋面防水保温不上人屋面加喷一道彩色涂料，作为保护层;上人屋面，在上坐 浆铺面砖。 2.瓦顶坡屋面将发泡聚氨酯喷在望板下沿，瓦块座浆在望板上，不会发生滑动。 3.墙体保温发泡聚氨酯用作墙体保温更具优越性装。配式大墙板，喷在板肋间，粘结好又严密。如用空心砌块，可将发泡聚氨酯喷在孔洞内，塞充饱满冻库的墙壁，喷涂尤佳。 目前墙体改革很关键的是保温技术，发泡聚氨酯可以大展宏图。 4.地下室外墙保温防水，是发泡聚氨酯大显身手的部位，既能保温、防水，又省去其 他保护层，一举二得。 三、发泡聚氨酯的缺点 虽然发泡聚氨酯有如此多的优越性，但也不是万能的，存在短处和不适宜之处。 1.在10℃以卜的温度，发泡率降低。因此使用时明显受到季节的制约。 2.厕所卫生间只需防水而不要保温，不宜使用发泡聚氨酯。
聚氨酯泡沫材料 一、概况 聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。凡是在高分子主链上含有许多重复的-NHCOO-基团的高分子化合物统称为聚氨基甲酸酯。一般聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯(通常为甲苯二异氰酸酯，简称TDI)与多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互作用而得。由于聚氨酯的结构不同，性能也不一样。利用这种性质，聚氨酯类聚合物可以分别制成塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。近二十年来，聚氨酯在这几个方面的应用都发展很快，特别是聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料发展更加迅速。 泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一，它的主要特征是具有多孔性，因而相对密度较小，质轻，隔热隔音，比强度高，减振等优异特性。根据所用原料不同和配方的变化，可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料几种。 图1 聚氨酯泡沫合成主要原料 聚氨酯泡沫形成的化学机理 多元醇与多异氰酸酯生成聚氨酯的反应，是所有聚氨酯泡沫塑料制备中都存在的反应。发泡过程中的“凝胶反应”一般即指氨基甲酸酯的形成反应。因为泡沫原料采用多官能度原料，得到的是交联网络，这使得发泡体系能够迅速凝胶。基团反应如下： —NCO+—OH→—NHCOO— 在有水存在的发泡体系中，例如聚氨酯软泡发泡体系、水发泡聚氨酯硬泡体系，多异氰酸酯与水的反应不仅生成脲的交联（凝胶反应），而且是重要的产气发泡反应。所谓“发泡反应”，一般是指有水参加的反应。 —NCO+H 2O+OCN—→—NHCONH—+CO 2 ↑ 上述几个反应产生大量的热，这些热量可促使反应体系温度迅速增加，是发泡反应在短时间内完成。并且，反应热为物理发泡剂（辅助发泡剂）的气化发泡提供了能量 二、软质聚氨酯泡沫塑料 软质聚氨酯泡沫塑料（简称聚氨酯软泡）是指具有一定弹性的一类柔软性聚氨酯泡沫塑料，它是用量最大的一种聚氨酯产品。聚氨酯软泡的泡孔结构多为开孔的。一般具有密度低、抗氧化老化、耐油耐溶剂、弹性回复好、吸音、透气、保温性能，主要用作家具垫材、交通工具座椅垫材、各种软性衬垫层压复合材料，工业和民用上也把软泡用作
聚氨酯泡沫的保温作用 1、聚氨酯硬泡保温板 是指在工厂的专业生产线上生产的、以聚氨酯硬泡为芯材的保温板材。它具备良好的保温隔热性能，作为一种新型墙体保温材料，其在楼房外墙外保温系统中的应用，将推动修建节能工程的发展，有利于实现新的修建节能宗旨。 2、聚氨酯硬泡保温板的特征： A、低密度，低导热系数通常状态下，硬质聚氨酯泡沫板的密度在35-40公斤/立方米。但和其它保温材料相比，硬质聚氨酯泡沫具备非常优良的隔热性能，也就是说，假如到达雷同的保温性能，硬质聚氨酯泡沫板比其它材料更薄。同时，硬质聚氨酯泡沫(https://www.doczj.com/doc/af17845271.html,)的应用节俭了相称的空间。 B、广泛的应用温度可在温度–40—﹢90℃之间正常应用，尺寸稳固性高，耐候性及化学稳固性良好。 C、高强度聚氨酯硬泡保温板具备很高的压缩强度、粘结性以及剪切强度，可适应与之联络的基层材料的正常变形而不产生裂痕、空鼓等景象。 D、低吸湿性、气密性聚氨酯硬泡保温板还具备低吸湿性。这就意味着它比其余保温材料具备更长的寿命，从而能更有效发挥其优良的隔热性能。 E、良好的防火性能通过调整配方，硬泡聚氨酯材料可以契合国内及国际上各项尺度的要求。它不会象EPS或XPS材料那样有融化滴落的景象，而且硬泡聚氨酯材料在焚烧过程中，会形成一个焦化的维护层来克制焚烧的蔓延。此外金属贴面还可以进一步加强其阻燃性能。 F、无毒性，无刺激性以及无生物寄生性聚氨酯硬泡无毒、无刺激性，操作安全便捷。另外它无生物寄生性，不会寄生菌类，也不会滋润寄生虫。 G、优良的修建性能聚氨酯硬泡保温板具备与混凝土、粘土砌块、金属、木材、橡胶及玻璃等强力粘贴或复合的特性，并且可以方便地切割成型、安装。深圳海绵厂这是硬泡保温箱，外面再加一层薄薄的定型绵，这样就既雅观又能保温！！ 工法特点 1泡沫混凝土是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，在将泡沫加入到含硅、钙质
硬质聚氨酯泡沫塑料(新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0651
硬质聚氨酯泡沫塑料(新版) 硬质聚氨酯泡沫塑料是一种绝热防腐高分子合成材料，用作防腐保温保冷层，它导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝缘、隔音效果好、化学稳定性能好，作为一种绝热材料，广泛应用于石油、化工、运输、建筑、日常生活等领域，如输油和辅热水管道、油库、贮罐、冷库、空调、冰箱、集中供热供汽管道等设施的保温保冷。有数据显示，用硬质聚氨酯泡沫塑料保温的管道比传统的管道可减少热损失35％，节约了大量能源，减少了维修费用。另外，它还具有优良的防水防腐性脂，可直接埋入地下或水中，使用寿命可达20～30年以上，使用温度-190～120℃。 聚氨酯泡沫塑料有聚酯与聚醚型之分。通常聚酯在强度、耐温性能等方面较聚醚型为好，但因聚酯原料成本高，所以在应用上受
到限制。 1．硬质聚氨酯泡沫塑料的主要性能 硬质聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰温度下燃烧5s后离火，在1～2s内自熄。耐浓度小于10％的无机酸，不耐高浓度的无机酸；耐中等浓度的碱液；耐汽油、机油，耐酮、耐酯，不耐醇。 各种绝热材料性能对比见表5—1。 表5-1各种绝热材料性能 项目 聚氨酯硬质泡沫塑料 聚苯乙烯 泡沫玻璃 聚氯乙然泡沫 软木 密度/kg·m-3 50 50
聚氨酯泡沫塑料的阻燃 刘益军柏松 （江苏省化工研究所南京210024） 摘要：简要介绍了对多孔性材料聚氨酯泡沫塑料进行阻燃处理的重要性，并对各类阻燃剂的阻燃机理以及聚氨酯泡沫塑料阻燃研究领域的技术进展进行了介绍。较全面地综述了改善软质和硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的方法，包括：各种添加型阻燃剂和反应型阻燃剂的特点及使用效果，不同阻燃剂的协同作用，引入异氰脲酸酯基团对硬泡阻燃性能提高，采用阻燃剂溶液浸渍开孔泡沫塑料等。 关键词：聚氨酯；泡沫塑料；阻燃剂；阻燃 聚氨酯泡沫塑料由于含可燃的碳氢链段、密度小、比表面积大，未经阻燃处理的聚氨酯是可燃物，遇火会燃烧并分解，产生大量有毒烟雾，给灭火带来困难。特别是聚氨酯软泡开孔率较高，可燃成分多，燃烧时由于较高的空气流通性而源源不断地供给氧气，易燃且不易自熄。聚氨酯泡沫塑料的许多应用领域如建筑材料、床垫、家具、保温材料、汽车座垫及内饰材料等，都有阻燃要求。国外对聚氨酯泡沫材料的阻燃相当重视，颁布了许多有关阻燃的法规和阻燃标准。在我国，对用于飞机、轮船、铁路车辆、汽车、其它重要场所及设施的聚氨酯泡沫，先后都提出了阻燃要求，且很多已采用了阻燃级聚氨酯泡沫[1]。 所谓阻燃，实际上指达到某种规范或某种试验方法的一个具体标准，塑料的“阻燃”或“难燃”一般只是对于小火而言，在大火中仍能燃烧。不过阻燃性能好的泡沫塑料遇小火年自熄，不易引起火灾；在火灾中，由于燃烧性能的降低，可降低火灾蔓延及产生刺激性有毒烟雾的危险。 已有大量的文献综述阻燃剂在聚氨酯泡沫塑料中的应用[1～3]，现根据部分文献数据，对聚氨酯泡沫塑料的阻燃技术作一简单的综述。
1 阻燃原理 一般，通过添加阻燃剂提高泡沫塑料的阻燃性，以延缓燃烧、阻烟甚至使着火部位自熄。也可采用含阻燃元素的多元醇(即反应型阻燃剂)为泡沫原料。阻燃剂必须具有以下一种或数种功能：能在着火温度或接近着火温度下吸热分解成不可燃物质；能与泡沫燃烧产物反应生成不易燃物质；可分解出能终止泡沫自由基氧化反应的物质。 在聚氨酯泡沫中，含磷阻燃剂主要在凝聚相发挥作用，磷化物可以消耗泡沫塑料燃烧时分解出的可燃气体，使其转化成不易燃烧的炭化物，泡沫体中磷(P)含量达1.5%左右时即可获得较佳的阻燃效果。 含卤素阻燃剂主要在气相中发挥作用，卤素是泡沫塑料燃烧反应的链终止剂，在塑料燃烧时生成卤化氢而抑制燃烧反应。据有关资料，为使泡沫获得较满意的阻燃性能，泡沫体中溴(Br)质量分数应达12%～14%，或氯(Cl)质量分数达18%～20%。当磷-卤联用时，由于存在一定的协同效应，故0.5%P＋(4%～5%)Br或1%P＋(8%～12%)Cl即可使聚氨酯泡沫具有自熄性[1]。 典型的磷-氮阻燃体系可由聚磷酸铵和三聚氰胺等组成，在泡沫受热初期，阻燃剂分解产生磷酸等，它与多羟基化合物形成具有阻燃作用的磷酸酯并释放水蒸气；在高温下泡沫中的阻燃剂气化产生不燃性气体，使熔融的泡沫炭化形成疏松的多孔性阻燃层。 氢氧化铝中含有大量的结晶水(质量分数可高达34％)，结晶水在泡沫塑料生产过程中很稳定，但在泡沫塑料燃烧温度时将快速分解，吸收燃烧热，并在火源和泡沫间形成不燃性的屏障，从而起到阻燃作用。同时，它也是一种烟气抑制剂。 2 添加阻燃剂制备阻燃泡沫塑料
聚氨酯泡沫塑料(PU)的防火等级认定 1.按《建筑材料燃烧性能分级方法》（GB8624-1997）标准，聚氨酯达到B2级要求，添加特殊阻燃剂后可以到达B1级。某些指标达到A级 2 GB8624-1997指标 不燃类材料(A级） 1 A级匀质材料 按GB/T5464进行测试，其燃烧性能应达到 a)炉内平均温升不超过50℃； b)试样平均持续燃烧时间不超过20s； c)试样平均质量损失率不超过50％。 2 A级复合(夹芯)材料 达到下述各项要求的材料，其燃烧性能定为A。 a)按GB／T 8625进行测试，每组试件的平均剩余长度≥35 cm(其中任一试件的剩余长度>20cm)，且每次测试的平均烟气温度峰值≤125℃，试件背面无任何燃烧现象， b)按GB／T 8627进行测试，其烟密度等级(SDR)≤15， c)按GB／T 14402和GB／T 14403进行测试．其材料热值≤4.2 MJ／kg，且试件单位面积的热释放量≤16．8MJ／m^2； d)材料燃烧烟气毒性的全不致死浓度LCo≥25mg／L. 可燃类材料(B级) 1 Bl级材料 达到下述各项要求的材料，其燃烧性能定为B1级． a)按GB／T 8626进行测试，其燃烧性能应达到GB／T 8626所规定的指标且不允许有燃烧滴落物引燃滤纸的现象； b)按GB／T 8625进行测试，每组试件的平均剩余长度≥15cm（其中任一试件的剩余长度>0cm)，且每次测试的平均烟气温度峰值≤200℃。 c)按GB／T 8627进行测试，其烟密度等级(SDR)≤75． 2 B2级材料 按GB／T 8626进行测试燃滤纸的现象。其燃烧性能应达到GB/T 8626所规定的指标，且不允许有燃烧滴落物引燃滤纸的现象。 3其他标准 1)1997年颁布的国家标准《建筑材料燃烧性能分级方法》GB8624-1997，其 B1等级PU材料指标，氧指数必须大于32； 2)2006年颁布的国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2006，提出PU复合 风管材料指标是烟密度SDR≤25。 硬泡聚氨酯材料燃烧性能的改善 聚氨酯泡沫无论软硬，都具有很大的着火危险性，且一旦着火就会迅速蔓延、火热浓烈，产生大量有毒烟雾，且极易形成立体燃烧，严重影响人员的疏散和消防队员的灭火救人行动。最初，考虑以自熄性和氧指数作为评价材料燃烧难易程
硬质聚氨酯泡沫塑料 硬质聚氨酯泡沫塑料是一种绝热防腐高分子合成材料，用作防腐保温保冷层，它导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝缘、隔音效果好、化学稳定性能好，作为一种绝热材料，广泛应用于石油、化工、运输、建筑、日常生活等领域，如输油和辅热水管道、油库、贮罐、冷库、空调、冰箱、集中供热供汽管道等设施的保温保冷。有数据显示，用硬质聚氨酯泡沫塑料保温的管道比传统的管道可减少热损失35％，节约了大量能源，减少了维修费用。另外，它还具有优良的防水防腐性脂，可直接埋入地下或水中，使用寿命可达20～30年以上，使用温度-190～120℃。 聚氨酯泡沫塑料有聚酯与聚醚型之分。通常聚酯在强度、耐温性能等方面较聚醚型为好，但因聚酯原料成本高，所以在应用上受到限制。1．硬质聚氨酯泡沫塑料的主要性能 硬质聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰温度下燃烧5s后离火，在1～2s内自熄。耐浓度小于10％的无机酸，不耐高浓度的无机酸；耐中等浓度的碱液；耐汽油、机油，耐酮、耐酯，不耐醇。 各种绝热材料性能对比见表5—1。 表5-1各种绝热材料性能项目聚氨酯硬质泡沫塑料聚苯乙烯泡沫玻璃聚氯乙然泡沫软木密度/kg·m-～19060～70240～250导热系数/W·(m·K)-10.023～ 0.0260.0430.055～0.0600.0430.058耐热度/℃+130+75+400+80+100耐寒度 /℃-110-80-270-35吸水率体积/％0.20.4<0.20.3压缩强度 /MPa≥0.20.18>0.50.18自熄性自熄易燃不燃易燃燃烧2．硬质聚氨酯泡沫塑料原
料的性质、规格与选择 硬质聚氨酯泡沫塑料是以多元羟基化合物和异氰酸酯为主要原料。在催化剂、发泡剂的作用下，经加成聚合发泡而成。主要反应力异氰酸酯与多元羟基化合物中的羟基反应生成聚氨酯。催化剂主要有叔胺和有机锡等。发袍反应为异氰酸酯与水反应，产生二氧化碳气体和脲。反应产物脲及叔胺等物对此反应有催化作用。反应所产生的二氧化碳气体被用来发泡。但水发泡的最大缺点是耗费昂贵的异氰酸酯。也常用低沸点氟氯烷化合物(即F-113等)，利用聚合过程中的反应热汽化，使物料在逐步固化前形成泡沫，发泡剂用量可根据所需泡沫体密度来决定。 (1)聚酯。硬质泡沫聚氨酯所用的聚酯，其羟值通常控制在300～500之间。456聚酯指标如下。 (2)Ⅲ型阻火聚醚：是三羟基含磷含氯阻火聚醚。由于分子结构中引入了磷、氯，产品具有阻火性。Ⅲ型阻火授醚质量指标见表5—2。 Ⅲ型阻火授醚质量指标指标名称一级品二级品外观黄色透明稠状液体黄色透明稠状液体羟值(KOH)/mg·g-1500±20485±35酸值(KOH)/mg·g-1≤5≤5含磷 量/％≥3.9≥3.5水分/％≤0.2≤0.4 (3)交联剂N-403乙二胺聚醚。化学名尔四(聚乙—羟丙基)乙二胺。其质量指标如下。 外观淡黄色至棕色透明黏稠液体水分/％≤0.2羟值(KOH)/mg·g-1770±35此交联剂可代替部分有机胺催化剂，又可代替其他羟基聚醚。它有增进分子结构交联，改进泡沫固化速度，减少泡沫塑料脆性的作用。
聚氨酯泡沫塑料 火灾危险性分析及其防火措施 合肥市公安消防支队赵治安鲁广斌 摘要聚氨酯泡沫塑料是一种高分子合成材料，应用范围十分广泛，但聚氨酯泡沫塑料在 火灾时能放出使人窒息死亡的毒气，特别是近年来已在一些场所造成重大的人员伤亡事故。文章通过对聚氨酯泡沫塑料的燃烧过程及燃烧产物的毒性分析，探讨聚氨酯泡沫塑料的防火措施，并首次提出聚氨酯泡沫塑料在火灾初期对人体的伤害以及如何在一些场所有效、安全、合理地使用这一材料。 关键词聚氨酯燃烧火灾毒性阻燃措施 The toxicity of urethane foams fire hazards and the fire-protection measures ZHAO Zhi-an Lu Guang-bin Lu Jian (Hefei Fire Brigade,Hefei 230061,China) Abstract：The urethane foams is a kind of high molecular synthetic material and can be used widely.But being burned,it can get out the poison suffocatingly gas . Especially it lead to some accidents with a lot of peoples death. The thesis research the technology of fire-protection for urethane foams by the combustion process of the urethane foams and the combustion products of it. The thesis raise the combustion products of the urethane foams injury to people firstly,and the ways to use it effectively,safely and reasonably . Key words: urethane foams；synthesis combustion；fire；toxicity；measure；
聚氨酯泡沫塑料的性能测试 材料性能的测试和分析是认识、鉴别材料的唯一手段，是了解其基本性能、建立性能与结构关系，为材料配方、加工和使用提供充分和必要条件的“数据库”。 同一材料、同种性能的测试方法，结果表征都可能有多种方式，为了能有效地进行不同体系的配方比较、生产上的品质控制和质量验收，以及在应用中作为性能指标和工程设计的数据，在实际检测中形成了一系列统一的、规范的概念。 一、检测中的数据处理与误差分析 1.数据位数：有效数字，在测试中，由于测量总含有误差，测得的数值总是近似数，因此，表示测量结果数字的位数不宜大多，也不宜太少。太多容易使人误认为精度很高，太少则会损失精度。例：如果测量结晶L的极限误差是某一位上的半个单位，该位到L的左起第一个非零数字一共有几位数，则我们说L有几 位有效数字。 2.数字舍入规则：当实验结果由于计算或其它原因位数较多时，须采用以下的舍入规则进行：舍去部分的数值，大于0.5，则末位加1；反之末位不变；末 位数等于0.5时则奇进偶不进。 3.误差：对一个物理量测量后，测量结果与该物理量真实值大小之间的差异。即误差＝（测量值）-（真实值），这里真实值可以是绝对正确的值，也可以是标称值，更多的则是精确度较高的测量值。 （1）绝对和相对误差：其中，绝对误差指误差的绝对值，绝对误差＝｜ 测量值-真实值｜。 相对误差指误差与真实值的比较，相对误差＝误差/真实值≈误差/测量值（2）误差的种类：从误差的性质来看，误差可以分为四种：偶然误差：单项测量时，误差可大可小，可正可负，但多项测量后，其平均 值趋于零的误差。 系统误差：服从某一确定规律的误差。 综合误差：偶然误差与系统误差的合成。 粗差：明显歪曲测量结果的误差。在测量结果中是不允许存在的。 4.精度：实际上是误差的另一种说法，它反映测量结果与其真实值接近的程 度。精度高的实验其误差小。 精度又分为：（1）精密度：表示实测值彼此之间一致的程度。反映偶然误 差大小的程度。 （2）准确度：表示实测值与其“实际”值或“真实”值的接近程度，反映 系统误差大小的程度。 （3）精确度：反映综合误差大小的程度