阻燃聚氨酯材料简介
- 格式:ppt
- 大小:7.24 MB
- 文档页数:30
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。
阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯燃烧等级硬质泡沫聚氨酯(PU)是一种开放式细胞聚合物,通常用于制造保温材料、填充材料、密封材料等。
它具有优良的绝热性能和抗震性能,因此在建筑、家具、汽车等行业得到广泛应用。
然而,传统的PU 材料在燃烧时会释放有害气体和烟雾,对人体造成严重危害。
为了降低PU材料的燃烧危险性,阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯应运而生。
它具有更高的阻燃性能,能够有效地降低火灾造成的损失。
一、阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的基本特性阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯是一种添加了阻燃剂的PU材料,它具有以下基本特性:1.较高的阻燃等级:阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的燃烧等级通常达到B1级或以上,符合建筑材料的防火要求。
2.低烟雾、低毒性:在燃烧时,阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯释放的烟雾很少,且不含有害气体,对人体和环境的影响较小。
3.耐高温性能好:阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的耐高温性能较好,能够在一定时间内抵抗火焰的热辐射。
4.抗老化、耐候性好:阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯具有较好的抗老化和耐候性能,使用寿命长。
二、阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的应用领域阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的优良性能使得它在多个领域得到广泛应用:1.建筑领域:阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯可用于制造保温板、隔热板、墙体填充材料等,提高建筑物的防火等级。
2.家具领域:阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯可用于制造沙发、座椅、床垫等,提高家具的防火性能。
3.交通运输领域:阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯可用于制造汽车座椅、车厢内饰等,提高车辆的防火等级。
4.其他领域:阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯还可用于制造船舶、飞机、电子产品外壳等,提高产品的防火性能。
三、阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的未来发展趋势随着人们对建筑、家具、交通运输等领域防火性能要求的提高,阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的市场需求将会逐渐增加。
未来,阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯仍将朝着以下方面发展:1.提高阻燃等级:随着技术的进步,阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的阻燃等级将会不断提高,符合更严格的防火标准。
聚氨酯的燃烧和阻燃聚氨酯材料是由碳—碳键为基本结构组成的有机高分子聚合物,属于可燃物质。
用聚氨酯材料生产的各类产品与制品,在人们的社会活动中随处可见。
由于它们处在各种各样的环境之中,引发火灾的几率较高。
由各种引火源引发聚氨酯材料的燃烧以及伴随燃烧产生的烟雾毒性,已成为消防安全密切关注的重点之一,对有关聚氨酯产品及生产制定了日益严格的阻燃标准和法规。
同时,聚氨酯产品的生产所使用的大量原料多属于有机化合物和聚合物,也同属于可燃物之列,而在生产中使用的许多原料助剂,如有机溶剂及其配置的涂料、脱模剂等,因闪点、着火点较低,都存在不同程度的燃烧隐患;此外,在大型软质聚氨酯块泡的生产中,由于使用高水量配方生产低密度泡沫体产生的热量多而泡沫体的散热性差,因此在贮存过程中,由泡沫体产生自燃而引发的火灾也曾有发生。
由聚氨酯泡沫体等燃烧产生的火灾危害,不仅来源于燃烧本身产生的大量热辐射而引发的火焰的蔓延和扩大,同时还来源于燃烧时产生的烟雾和分解释放出来的诸多有毒气体。
许多火灾报告指出:由燃烧烟雾和有毒气体造成人员伤亡的比例远远高于真正燃烧本身造成的伤亡人数。
因此,为保证生产过程和使用过程中的防火安全,必须系统地研究该类产品的燃烧机理、检测方法以及阻燃办法,制定产品的生产、使用安全标准和法规。
下面,洛阳天江化工新材料有限公司将就聚氨酯泡沫的燃烧机理以及阻燃方法这两方面为大家进行简单介绍。
一、燃烧机理在聚氨酯产品中,由于聚氨酯泡沫塑料的质量轻、体积大且传热系数低、最易发生燃烧,因此将它作为燃烧行为的研究对象最具有代表性。
一般物质的燃烧行为基本可分为三个阶段:第一个阶段为物质引燃和火焰蔓延的初期阶段;第二个阶段为物质的完全燃烧的发展阶段;第三个阶段则为火焰衰减、燃烧熄灭的最终阶段。
洛阳天江化工新材料有限公司在这里告诉大家,物质引燃的难易程度是物质燃烧行为的第一表征,它与物质本身的化学结构、组成、传导能力、热分解温度以及反应所产生的气体和液滴的助燃程度等因素有关。
聚氨酯泡沫塑料的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。
1997年颁布国家标准《建筑材料燃烧性能分级方法》(GB8624-1997)(以下简称《标准》),于1997年4月1日实施,规定中的氧指数、垂直燃烧法、烟密度3项指标,更为严格的测定硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能,即用着火性、火焰传播性,烟密度3项综合指标衡量材料的阻燃性能。
B1等级材料指标:1)氧指数大于32%;2)平均燃烧时间30s,平均燃烧高度小于250mm;3)烟密度等级SDR<75。
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。
阻燃聚氨酯的研究与进展摘要:聚氨酯作为一种广泛应用的高分子材料,因其独特的物理性能和化学稳定性,在建筑、家具、交通运输等多个领域发挥着重要作用。
然而,其易燃性成为一个显著的安全隐患,尤其在火灾事故中,易燃聚氨酯可释放出有毒烟雾,对人类健康和安全构成威胁。
因此,研发高效的阻燃聚氨酯成为了迫切需求,不仅为了满足日益严格的安全法规,也为了提升材料的应用范围和性能。
关键词:阻燃聚氨酯;研究进展;应用前景一、聚氨酯的基本特性聚氨酯是由多元醇与异氰酸酯反应形成的高分子化合物,这种结构使其具备独特的物理特性,如良好的弹性、耐磨性和抗撕裂强度。
阻燃聚氨酯的化学结构中,通过引入含有磷、氮或卤素的阻燃剂,能显著提高其耐火性能。
同时,这些阻燃剂在高温下能形成炭层,有效隔离氧气和热量,从而降低材料的燃烧速度。
从物理特性来看,阻燃聚氨酯保持了普通聚氨酯的柔软性、弹性和耐用性,但同时展现出更高的热稳定性和较低的燃烧速率,这些特性使得阻燃聚氨酯在安全性能方面更加优越,尤其在需要严格遵守火安全规范的应用中,如建筑保温材料、家具填充物和交通工具内饰等领域。
总的来说,阻燃聚氨酯通过结构优化和添加特定的阻燃剂,实现了阻燃性与物理性能的有效结合,满足了现代应用对高性能和安全性的双重要求。
二、阻燃技术的发展历程(一)早期阻燃技术概述早期的阻燃技术主要集中在寻找有效的阻燃剂,并将它们添加到材料中以提升其抗火性能。
在聚氨酯的早期应用中,阻燃技术主要依赖于卤素化合物,如氯和溴的衍生物。
这些卤素基阻燃剂在材料燃烧时能够释放卤素自由基,有效地中断火焰传播的化学链反应,从而减缓或阻止材料的进一步燃烧。
然而,虽然卤素基阻燃剂在防火效果上表现出色,但它们也带来了环境污染和对人体健康的潜在风险。
此外,磷基和氮基阻燃剂也在早期得到了广泛的应用。
这些阻燃剂能够在加热时形成一层隔热的炭化层,保护下面的材料不被火焰侵袭。
磷基阻燃剂尤其在形成稳定的炭层方面表现出色,而氮基阻燃剂则通过释放非燃性气体来稀释可燃气体和氧气,降低火焰的温度。
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。
聚氨酯材料的阻燃技术研究摘要:作为高分子材料——聚氨酯,其在工业、农业、建筑、军事等领域广泛应用,其材料的阻燃性能受到社会各界的广泛关注。
接下来,本文将深入探究聚氨酯材料的阻燃技术,旨在为一线工作提供理论指导。
与其他高分子材料相同,没有经过处理的聚氨酯,能在空气中燃烧,其极限氧指数为18.随聚氨酯材料的广泛应用,其火灾发生事故也较为频繁,聚氨酯材料的阻燃技术与安全性能越来越重要。
1.聚氨酯阻燃类型分析现阶段,聚氨酯材料广泛应用,全球各大公司积极发展聚氨酯材料,各种新产品纷纷涌现。
聚氨酯材料制备,具有良好的耐寒、耐热、隔油等性能,是保温、防震中不可或缺的原材料,在家电业、汽车工业中广泛应用。
1.1.现阶段,高分子材料主要通过以下方式获得阻燃性能1.1.1.抑制降解与氧化技术1.1.2.催化阻燃技术1.1.3.消烟技术1.1.4.冷却降温技术1.1.5.接枝与交联改性1.1.6.隔热碳化技术1.2.聚氨酯阻燃方式可分为三种类型1.2.1.在聚氨酯合成过程中,添加磷、溴、氯等元素,这种叫作添加型阻燃剂。
1.2.2.在有机多元醇或原料异氰酸酯上添加磷、溴、氯等元素,进一步获得本体阻燃泡沫,这种叫作反应型阻燃剂。
1.2.3.在聚氨酯材料中,积极加入耐热高基团,进一步提升材料阻燃性能。
2.聚氨酯阻燃机理探究与其他塑料阻燃原理相似,聚氨酯材料通过使用阻燃剂,能有效提升自身分子的耐燃性能,进一步阻止其燃烧或者减缓其燃烧速度。
如果使用阻燃剂,在塑料与火接触时,不会快速燃烧,一旦离开火源,就能迅速熄灭。
从整体上说,阻燃剂的作用机理非常复杂。
但是,从根本上来说,阻燃剂就是通过某种方式达到阻止或切断燃烧的目的。
本文从以下方面探究阻燃剂作用机理:2.1.阻燃剂产物自身的脱水功效,使有机物进一步炭化,进而生成单质碳,在炭黑皮膜的影响下,很难引起火焰燃烧,起到阻燃效果。
2.2.阻燃剂分解,进一步在树脂表面覆盖一层保护膜,将空气隔离,产生阻燃效果。