复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究
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硬质聚氨酯泡沫塑料硬质聚氨酯泡沫塑料是以多官能团聚醚或聚氨酯及多次甲基多苯基多异氰酸酯为主要原料,以叫住或者喷涂工艺生产的硬质泡沫塑料,其密度可从小于10kg/m³,到大约1100 kg/m³的聚氨酯硬质塑料。
1.浇注型聚氨酯硬泡配方低密度硬泡配方原料重量份数甲苯二胺为起始剂聚醚多元醇(羟值453) 50蔗糖聚醚多元醇(羟值450) 10水 1.5 CFC-11 38异氰酸酯指数 1.05性能密度,kg/m³ 19.6低温尺寸稳定性,-20℃×72小时没有变化2.粗TDI为基的硬泡配方原料重量份数100蔗糖和甘油为起始剂的聚氧化丙烯多元醇(羟值440)L-5420 1.0 CFC-11 44二甲基乙醇胺 15三乙烯二胺(33%溶液) 1.5粗TDI(NCO含量39.4%)指数 1.05性能密度,kg/m³ 25压缩强度kg/㎝²水平方向 2.1垂直方向 0.72尺寸稳定性,%水平 0.20100℃垂直 11.40水平 0.40-20℃垂直 0.603.混合聚醚硬泡配方原料重量份数PolyG71-530聚醚多元醇(羟值530) 33.4PolyG75-442聚醚多元醇(甲基葡萄糖甙为起33.4始剂的聚醚多元醇,分子量445)阻燃剂 6.0二甲基环己胺 1.3CFC-11 23DC-193 1.4水 0.8 PAPI 100性能密度,kg/m³ 30K因子(btu-in/hr·sq·Ft·°F)起始 0.123 老化30天后 0.140压缩强度,磅/英寸²,水平方向 23剪切强度,磅/英寸² 144.山梨糖聚醚为基的硬泡配方原料重量份数山梨糖为起始剂的聚醚多元醇(羟值475-505100有机硅泡沫稳定剂 1.5二乙基乙醇胺 1.0有机锡催化剂 0.2CFC-11 38聚MDI 124性能密度,kg/m³ 31.4压缩强度kg/㎝²平行 2.66 垂直 1.15 尺寸稳定性,△V%110℃×7天 +3.170℃×95%RH×7天 +4.9-20℃×7天 -0.25.阻燃硬泡配方原料重量份数聚氧化丙烯蔗糖醚多元醇 70含磷聚醚多元醇(OH值450) 30CFC-11 30有机硅泡沫稳定剂 1.0三乙醇胺 6PAPI指数 1.05性能密度,kg/m³ 32压缩强度kg/㎝²平行方向 2.1-2.2垂直方向 1.2-1.4拉伸强度,kg/㎝² 2.2闭孔率% 94导热系数,Kcal/m h℃ 0.016吸水性, kg/m³ 0.33尺寸稳定性,100℃×2周,% 5耐燃性自熄当低压层压机生产3厘米厚的层压板时,可用下列配方。
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。
硬质聚氨酯泡沫塑料标准硬质聚氨酯泡沫塑料是一种具有闭孔结构的聚合材料,具有优异的绝缘性能、耐压性能和轻质化特点。
它被广泛应用于建筑、交通工具、家具、包装等领域。
为了保证硬质聚氨酯泡沫塑料产品的质量和安全性,制定了一系列的标准来规范其生产和使用。
首先,硬质聚氨酯泡沫塑料的生产应符合国家相关标准,包括原材料的选用、生产工艺、产品质量检测等方面。
在原材料的选用上,应选择质量优良、符合环保要求的聚醚多元醇和异氰酸酯等原料,并严格控制原料的质量和比例,以确保产品的稳定性和安全性。
在生产工艺上,应严格按照标准要求进行操作,确保产品的物理性能和化学性能达到标准规定的要求。
对产品的质量检测也应严格执行标准,确保产品达到国家相关标准的要求。
其次,硬质聚氨酯泡沫塑料的使用应符合相关标准和规范。
在建筑领域,应根据建筑设计要求和国家相关标准选择适当的硬质聚氨酯泡沫塑料产品,并严格按照施工工艺要求进行安装和使用,确保产品的质量和安全性。
在交通工具领域,应选择符合国家相关标准的硬质聚氨酯泡沫塑料产品,并按照相关规范进行安装和使用,确保产品在交通工具中的安全性能。
在家具、包装等领域,也应选择符合相关标准的产品,并按照相关规范进行使用,确保产品的质量和安全性。
总之,硬质聚氨酯泡沫塑料作为一种重要的建筑材料和包装材料,其质量和安全性至关重要。
只有严格按照国家相关标准进行生产和使用,才能保证产品的质量和安全性。
同时,也需要加强对硬质聚氨酯泡沫塑料产品的质量监督和检测,确保产品符合国家相关标准的要求。
希望各相关行业和部门能够共同努力,促进硬质聚氨酯泡沫塑料产品的质量和安全性,为社会和消费者提供更加优质和安全的产品。
介绍1、硬质聚氨酯导热系数低,热工性能好。
当硬质聚氨酯密度为35~40kg/m3时,导热系数仅为0.018~0.024w/(m.k),约相当于EPS的一半,是目前所有保温材料中导热系数最低的。
2、硬质聚氨酯具有防潮、防水性能。
硬质聚氨酯的闭孔率在90%以上,属于憎水性材料,不会因吸潮增大导热系数,墙面也不会渗水。
3、硬质聚氨酯防火,阻燃,耐高温。
聚氨酯在添加阻燃剂后,是一种难燃的自熄性材料,它的软化点可达到250摄氏度以上,仅在较高温度时才会出现分解:另外,聚氨酯在燃烧时会在其泡沫表面形成积碳,这层积碳有助隔离下面的泡沫。
能有效地防止火焰蔓延。
而且,聚氨酯在高温下也不产生有害气体。
4、由于聚氨酯板材具有优良的隔热性能,在达到同样保温要求下,可使减少建筑物外围护结构厚度,从而增加室内使用面积。
5、抗变形能力强,不易开裂,饰面稳定、安全。
6、聚氨酯材料孔隙率结构稳定,基本上是闭孔结构,不仅保温性能优良,而且抗冻融、吸声性也好。
硬泡聚氨酯保温构造的平均寿命,在正常使用与维修的条件下,能达到30年以上。
能够做到在结构的寿命期正常使用条件下,在干燥、潮湿或电化腐蚀,以及由于昆虫、真菌或藻类生长或者由于啮齿动物的破坏等外因影响,都不会受到破坏。
7、综合性价比高。
虽然硬质聚氨酯泡沫材的单价比其它传统保温材料的单价高,但增加的费用将会由供暖和制冷费用的大幅度减少而抵消。
产品用途本公司生产的硬质聚氨酯保温大板材可广泛用于彩钢夹芯板、中央空调、建筑墙体材料、冷库、冷藏室、保温箱、化工罐体等领域。
特点●规格品种多,容重范围:(40—60kg/m3);长度范围:(0.5米—4米);宽度范围:(0.5米—1.2米);厚度范围:(20毫米—200毫米)。
●切割精度高,厚度误差±0.5mm,从而保证了制成品表面的平整度。
●泡沫细密,泡孔均匀。
●容重轻,可以减少制成品的自重量,比传统的产品低30—60%。
●抗压强度大,可以承受在制造成品过程中的巨大压力。
硬质聚氨酯泡沫塑料在军事领域的应用研究进展摘要:概述了硬质聚氨酯泡沫塑料在军事领域的最新应用研究动向。
主要介绍了硬质聚氨酯泡沫塑料在易碎式结构材料、吸波材料、军事防寒隔热工程及电子方舱等军事领域的应用进展。
关键词:聚氨酯硬质泡沫易碎结构材料隐身材料伪装工程硬质聚氨酯泡沫塑料质轻、绝热、吸音、耐化学药品及高缓冲抗震;同时其合成主原料聚酯或聚醚多元醇结构多变,使其性能变化范围广泛,而且加工方式灵活,受到了普遍重视而发展迅速,在民事领域得到广阔的应用。
由于具有优异的各项性能,近年来硬质聚氨酯泡沫在军事领域也受到青睐。
本文主要介绍近年来硬质聚氨酯泡沫塑料在军事及民事领域的最新应用进展。
1 在易碎式结构材料中的应用有一批特殊的结构材料开始在兵器工业产品结构出现:这种材料不仅要求强度和刚度要足够,能够承担一定的外载荷,在达到一定的触发条件后还要求可以自行破裂。
这种功能一般在大型炮发射筒的口盖、生化武器破击跑的弹壳、深海导弹发射系统的隔水罩等地方使用比较多。
有很多类似的结构被使用在兵器工业产品结构中,统称他们为“易碎式结构材料”[1]。
硬质聚氨酯泡沫质轻、密封性能好,强度可调,近年来被用于易碎式结构材料。
例如,用聚氨酯泡沫塑料制成的火箭助推鱼雷头部的声纳保护罩[2],当鱼雷从水中发射推进到空中高速飞行时,它必需具备足够的强度和刚度以保护罩内的仪器装置;当鱼雷接近敌舰再入水时,它必须能够在入水时水面反击力作用下自行碎裂,露出声纳导航装置使能对入水后的鱼雷实施声纳导航。
硬质聚氨酯泡沫塑料用于易碎式结构材料比通常的机械和高分子材料产品复杂得多,它的应用需要综合高分子化学、结构力学、断裂力学等学科的相关理论和试验结果,是高分子材料在兵器工业中应用的新发展。
2 在吸波材料中的应用根据成型工艺和承载力将吸波材料分为两大类:结构型和涂层型。
而结构隐身材料拥有叠层结构、层片复合结构和夹层结构等各种不同结构形式。
其中最重要的一种结构就是泡沫夹心。
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 measuresZHAO 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;○引言聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。
硬质聚氨酯泡沫喷涂发泡工艺研究闫红英(西安康本材料有限公司军品配套事业部 陕西西安 710025)摘要:在结构复杂、表面凹凸起伏较大、异型零部组件较多的复合材料产品表面制作硬质聚氨酯泡沫绝热防护层时,喷涂发泡工艺与浇注模塑成型的泡沫块熟化、切割和粘接工艺相比,具有生产周期短,泡沫损失率低,生产成本和劳动强度低等优点,且形成的泡沫整体性好、一致性高、无缝隙。
提出了硬质聚氨酯泡沫喷涂发泡时物料之间的配比,通过工艺试验对发泡剂用量、环境温度和环境湿度对泡沫性能的影响进行了验证,试验结果表明发泡剂质量用量为35 g,环境温度不大于70%,环境温度为15~35 ℃时,制备的泡沫性能优良。
关键词:聚氨酯泡沫 喷涂 环境湿度 环境温度中图分类号:TQ328.3文献标识码:A文章编号:1672-3791(2023)23-0120-05Research on the Spraying and Foaming Process of RigidPolyurethane FoamYAN Hongying(Military Accessories Department, Xi'an Carbon Materials Co., Ltd., Xi'an, Shaanxi province, 710025 China) Abstract:When an adiabatic protective layer of rigid polyurethane foam is made on the surface of composite products with complex structures, large surface concave and convex fluctuations and many special-shaped parts, compared with the curing, cutting and bonding process of foam blocks moulded by casting and molding, the spray‐ing and foaming process has the advantages of the short production cycle, low foam loss rate and low production cost and labor intensity, and the formed foam has good integrity, high consistency and no gap. The ratio of materials during the spraying and foaming of rigid polyurethane foam is put forward, and the effect of foaming agent dosage, ambient temperature and ambient humidity on foam properties is verified through process tests. The test results show that the prepared foam has excellent properties when the mass ratio of foaming agent is 35g, the ambient tem‐perature is not more than 70%, and the ambient temperature is 15~35 ℃.Key Words: Polyurethane foam; Spraying; Ambient humidity; Ambient temperature硬质聚氨酯泡沫塑料是在一定负荷作用下不发生明显形变,当负荷过大发生形变后不能恢复到初始状态的泡沫塑料,是以异氰酸酯和聚醚等为主要原料,在发泡剂、催化剂、稳定剂、阻燃剂等多种助剂的作用下,经过专用设备混合,经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物,具有优良的物理机械性能、声学性能、电学性能、化学性能和热导率较低,是优质的绝热保温材料,在航天领域常用于产品的绝热防护层[1-3]。
聚氨酯介绍文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]介绍1、硬质聚氨酯导热系数低,热工性能好。
当硬质聚氨酯密度为35~40kg/m3时,导热系数仅为~(m.k),约相当于EPS的一半,是目前所有保温材料中导热系数最低的。
2、硬质聚氨酯具有防潮、防水性能。
硬质聚氨酯的闭孔率在90%以上,属于憎水性材料,不会因吸潮增大导热系数,墙面也不会渗水。
3、硬质聚氨酯防火,阻燃,耐高温。
聚氨酯在添加阻燃剂后,是一种难燃的自熄性材料,它的软化点可达到250摄氏度以上,仅在较高温度时才会出现分解:另外,聚氨酯在燃烧时会在其泡沫表面形成积碳,这层积碳有助隔离下面的泡沫。
能有效地防止火焰蔓延。
而且,聚氨酯在高温下也不产生有害气体。
4、由于具有优良的隔热性能,在达到同样保温要求下,可使减少建筑物外围护结构厚度,从而增加室内。
5、抗变形能力强,不易开裂,饰面稳定、安全。
6、聚氨酯材料孔隙率结构稳定,基本上是闭孔结构,不仅保温性能优良,而且抗冻融、吸声性也好。
硬泡聚氨酯保温构造的平均寿命,在正常使用与维修的条件下,能达到30年以上。
能够做到在结构的寿命期正常使用条件下,在干燥、潮湿或电化腐蚀,以及由于昆虫、真菌或藻类生长或者由于啮齿动物的破坏等外因影响,都不会受到破坏。
7、综合性价比高。
虽然硬质聚氨酯泡沫材的单价比其它传统保温材料的单价高,但增加的费用将会由供暖和制冷费用的大幅度减少而抵消。
产品用途本公司生产的硬质聚氨酯保温大板材可广泛用于彩钢夹芯板、中央空调、建筑墙体材料、冷库、冷藏室、保温箱、化工罐体等领域。
特点●规格品种多,容重范围:(40—60kg/m3);长度范围:(米—4米);宽度范围:(米—米);厚度范围:(20毫米—200毫米)。
●切割精度高,厚度误差±,从而保证了表面的平整度。
●泡沫细密,泡孔均匀。
●容重轻,可以减少制成品的自重量,比传统的产品低30—60%。
●抗压强度大,可以承受在制造成品过程中的巨大压力。
HGBTPU复合泡沫材料的制备及性能研究的开题报告1. 研究背景近年来,随着全球经济的快速发展和建筑业的不断壮大,建筑工程和装饰材料的需求量也越来越大。
然而,传统材料如木材、石材、金属材料等存在重量大、难以加工、易受潮、易燃等不足之处。
因此,环保、轻便、防火、保温、隔音等功能不断追求成为建筑材料工程领域的研究热点和发展方向。
其中,泡沫塑料材料作为一种轻质、防火、绝缘、隔音、可塑性好的新型材料不断得到广泛应用。
同时,泡沫塑料材料也有其不足之处。
例如,聚苯乙烯(PS)泡沫塑料容易受热变形、难以降解,聚氨酯泡沫塑料(PU)具有较强的燃烧性等。
因此,一些新型泡沫塑料材料不断研发,以满足不同领域的需求。
2. 研究目的本研究旨在开发一种新型的泡沫塑料材料,该材料采用聚氨酯(PU)和聚氨酯-酚醛(HGBTPU)共混制备而成,具有轻便、防火、保温、隔音等多种优点。
通过优化材料制备工艺,并对其性能进行测试和分析,以验证该材料在建筑工程和装饰材料等领域的应用价值。
3. 研究方法3.1 材料制备本研究采用溶液共混和原位聚合两种方法对HGBTPU复合泡沫材料进行制备。
其中,溶液共混方法是将聚氨酯和HGBTPU分别溶解于溶剂中,然后将两种溶液混合均匀,加入发泡剂后于模具中发泡。
原位聚合方法是先将HGBTPU进行原位聚合,形成泡沫骨架结构,然后将聚氨酯加入骨架中,再加入发泡剂在模具中发泡。
3.2 材料性能测试与分析本研究将对HGBTPU复合泡沫材料的基本性能进行测试,包括密度、压缩强度、硬度、吸水性、防火性能等。
同时,对其在保温、隔音等方面的性能进行分析。
在测试和分析过程中,将对制备工艺进行优化,以提高材料的性能和应用价值。
4. 预期结果研究结果将为开发新型的、环保、轻便、防火、保温、隔音等功能的建筑材料提供技术支持。
通过对HGBTPU复合泡沫材料的制备和性能优化研究,可在建筑工程和装饰材料等领域得到广泛应用。
阻燃PLA复合材料的制备及其阻燃性能研究TANG Gang;PENG Zhongchao;SONG Qiang;PENG Jianwen;LI Duansheng;HUANG Ruosen【摘要】采用熔融共混技术,将二乙基次膦酸铝(ADP)引入聚乳酸(PLA)中,制备了一系列阻燃聚乳酸复合材料(FR-PLA).在此基础上,采用热重分析、极限氧指数、UL 94垂直燃烧、微型量热测试研究了二乙基次膦酸铝对阻燃聚乳酸复合材料热稳定性、阻燃性能以及燃烧性能的影响.结果表明,ADP可以有效提高复合材料的阻燃性能,30%(质量分数,下同)的ADP使得PLA/ADP30通过UL 94 V-0级别,极限氧指数达到31.6%(体积分数,下同);ADP使得阻燃PLA复合材料的初始分解温度降低,但明显提高复合材料的成炭性;ADP使得复合材料的热释放速率峰值明显下降,PLA/ADP30热释放速率峰值为290 W/g,相对于PLA下降37.1%,明显降低复合材料的火灾危险性.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2019(033)001【总页数】5页(P24-28)【关键词】聚乳酸;二乙基次膦酸铝;复合材料;阻燃;热稳定性【作者】TANG Gang;PENG Zhongchao;SONG Qiang;PENG Jianwen;LI Duansheng;HUANG Ruosen【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ3210 前言随着聚合物工业的迅速发展,以五大通用塑料为代表的石油基聚合物制品在人类的生产和生活中扮演着不可或缺的角色。
但是,大多数传统石油基聚合物制品在使用之后很难降解,采用焚烧、填埋等手段都可能产生严重的“白色污染”问题,因此,人类积极开展环境友好型聚合物的开发及应用工作[1-2]。
在众多的环境友好型聚合物中,PLA因其物料来源可靠、生物可降解等特性,以及卓越的加工性能、热稳定性以及力学性能在电子电器、家装、包装等诸多领域具有显著的应用前景[3-4]。
聚氨酯阻燃耐火极限1. 聚氨酯阻燃的概述聚氨酯是一种具有广泛应用的重要工程塑料,其具有良好的物理性能和化学性能,被广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。
然而,由于聚氨酯易燃,其在一些特殊场合下需要具备阻燃性能,以确保安全性。
聚氨酯阻燃是指通过添加一定的阻燃剂,提高聚氨酯的阻燃性能,使其在遇到火源时不易燃烧或燃烧速度较慢,从而减少火灾事故的发生和蔓延。
2. 聚氨酯阻燃的原理聚氨酯阻燃的原理是通过添加阻燃剂改变聚氨酯的燃烧性能。
阻燃剂主要分为溴系和氮磷系两大类。
溴系阻燃剂通过溴原子的反应阻止燃烧链的传递,从而达到阻燃的效果;氮磷系阻燃剂则通过生成氮气和磷酸盐等非燃性气体,稀释燃烧的氧气,降低燃烧速度。
3. 聚氨酯阻燃的分类根据阻燃剂的种类和添加方式的不同,聚氨酯阻燃可以分为添加型和共聚型两种。
3.1 添加型聚氨酯阻燃添加型聚氨酯阻燃是在聚氨酯的生产过程中,将阻燃剂直接添加到聚氨酯中。
这种方式简单方便,但阻燃效果可能受到添加剂分散性的影响。
3.2 共聚型聚氨酯阻燃共聚型聚氨酯阻燃是将阻燃剂与聚氨酯的单体一起共聚合成聚氨酯。
这种方式可以提高阻燃剂的分散性,从而获得更好的阻燃效果。
4. 聚氨酯阻燃的测试方法聚氨酯阻燃的性能需要经过一系列的测试来评估。
以下是常用的几种测试方法:4.1 垂直燃烧测试(UL 94)垂直燃烧测试是评估聚氨酯在垂直状态下在火焰作用下的燃烧性能。
根据燃烧时间和燃烧滴落情况,将聚氨酯分为V-0、V-1和V-2三个等级,V-0级别的聚氨酯阻燃性能最好。
4.2 氧指数测试(ASTM D2863)氧指数测试是评估聚氨酯在氧气供应下的燃烧性能。
通过测量聚氨酯在一定氧气浓度下的燃烧时间,计算出聚氨酯的氧指数,指数越高,阻燃性能越好。
4.3 热分解测试(TGA)热分解测试是评估聚氨酯在高温下的热稳定性和阻燃性能。
通过加热聚氨酯样品,测量其在不同温度下的质量损失和热分解温度,从而评估聚氨酯的热稳定性和阻燃性能。
阻燃聚氨酯发泡阻燃剂比例阻燃聚氨酯发泡是一种具有阻燃性能的聚氨酯发泡材料。
在聚氨酯发泡过程中,加入适量的阻燃剂可以提高材料的阻燃性能,降低火灾发生的可能性,保护人身和财产安全。
阻燃剂比例的选择是决定阻燃效果的重要因素。
阻燃剂是一种能够抑制燃烧过程并减少火势蔓延的化学物质。
在阻燃聚氨酯发泡中,常用的阻燃剂有氯代磷酸酯、氯化石蜡、氨气腈和偶氮二酮等。
这些阻燃剂具有不同的阻燃性能和特点,根据具体的使用要求选择合适的阻燃剂非常重要。
在确定阻燃剂比例时,需要考虑多个因素。
首先,需要考虑聚氨酯发泡材料所处的使用环境和应用要求。
不同的应用场景对阻燃要求的严格程度不同,因此选择不同的阻燃剂比例是必要的。
其次,需要考虑阻燃剂与其他添加剂的配比。
阻燃剂与泡沫稳定剂、交联剂等添加剂的配比会影响到整个发泡体系的性能。
最后,需要考虑阻燃剂与聚氨酯原料的相容性。
阻燃剂的添加不应对聚氨酯发泡材料的性能产生影响。
在实际操作中,可以根据不同材料的阻燃性能需求进行试验和验证,选择合适的阻燃剂比例。
试验中,可以按照一定比例将阻燃剂加入到聚氨酯原料中,然后进行发泡反应,并测试材料的阻燃性能。
通过多次试验和验证,找到最佳的阻燃剂比例。
此外,值得注意的是,阻燃剂的使用量也需考虑对发泡材料其他性能的影响。
过量的阻燃剂可能会降低发泡材料的物理性能和机械性能,影响其应用性能。
因此,在选择阻燃剂比例时,需要权衡阻燃性能与其他性能之间的平衡。
总的来说,阻燃聚氨酯发泡材料的阻燃剂比例选择是一个综合考虑多个因素的过程。
根据使用环境和应用要求,试验验证不同阻燃剂比例的阻燃性能,找到最佳的比例。
同时,还需要考虑与其他添加剂的配比,以及阻燃剂与聚氨酯原料的相容性。
通过合理调节阻燃剂比例,可以提高阻燃聚氨酯发泡材料的阻燃性能,确保生产的发泡材料符合阻燃要求,保护人身和财产的安全。
聚氨酯泡沫火灾危险性及防火对策一、火灾危险性“聚氨酯”全称为聚氨基甲酸酯,用这种材料做成的具有优越的绝缘、保温和隔音性能。
聚氨酯,俗名海绵(以下简称聚氨酯泡沫),是生产、生活中广泛利用的畅销制品。
聚氨酯泡沫成品是多孔性的固体,导热性极差,容易造成热量积聚。
硬质的闪点为310℃,自燃温度为416℃,每燃烧1千摩尔泡沫可放出的热量。
未经阻燃处理的成品,氧指数为20左右;经阻燃处理的在23~27之间,个别也可达30左右。
在200℃时发生热降解,放出CO和醇类等低分子物。
对于软质聚氨酯泡沫,根据火险参数差热分析的测定结果,其初始分解温度为260℃以上,激烈分解温度为280℃,自燃温度在330℃以上,极易造成自燃和分解性燃烧。
燃烧后,会分解产生氰化氢、一氧化碳等剧毒性气体,使人吸入后几秒钟就中毒身亡,且燃烧产生大量烟气,降低空间能见度,使人失去逃生能力。
二、火灾特性聚氨酯泡沫火灾与其他可燃固体火灾相比,存在有不同的独特个性。
主要表现在:1、易产生阴燃实验证明,某些标准规格的聚氨酯泡沫,即使在单独存放的情况下,也可发生阴燃。
软质聚氨酯泡沫在静止空气中,产生阴燃的最高温度不超过400℃,而且阴燃的时间能持续数个小时。
硬质聚氨酯泡沫的阴燃只发生在表面上,阴燃的最高温度约500℃左右。
2、燃烧速度极快,火焰温度高在实验中采用150×50×15mm规格的聚氨酯泡沫试样测定,燃烧速度为~2.0mm/s;燃烧中辐射热极强,经测试火焰温度高达2000℃左右,热值为28~23MJ/kg,根据消防部队战斗经验表明,500公斤聚氨酯泡沫堆积引燃后,战斗还未展开、水枪还没出水就全部燃尽了,可见其燃烧的猛烈程度。
分析认为,聚氨酯泡沫燃烧速度快、温度高,主要是因为聚氨酯泡沫在温度作用下,具有急剧分解的特性。
分解出的多种小分子可燃气体,当其温度达到燃点,浓度达到燃烧极限时,就会发生爆燃性的全面猛烈燃烧,使燃烧进入“轰燃”状态。
第42卷,第1期 2014年1月 工程塑料应用
ENG1NEERING PLASTICS APPLICATION v0l・42・N。-l
27 Jan.2014
doi:lO.3969/j.issn.1001—3539.2014.01.006
复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究 张忠厚,王银涛,杨光,冯丽,闰春绵 (郑州轻工业学院材料与化学工程学院,郑州450002)
摘要:制备了复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯(PUR—R)泡沫塑料,研究了复合阻燃剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)、三f2一 氯异丙基)磷酸酯(TCPP)、可膨胀型石墨(EG)和氢氧化铝(ATH)对PUR.R泡沫塑料阻燃性能的影响,采用正交试 验确定了复合阻燃剂的最佳配比。用极限氧指数(LOI)测定仪、烟密度测定仪和万能试验机测定了阻燃PUR.R泡沫 塑料的LOI、烟密度等级和压缩强度,结果表明,当DMMP,TCPP,EG,ATH的质量比为2:2:3:3时,在25份聚 醚多元醇中添加12份复合阻燃剂,韦l】备的阻燃PUR-R泡沫塑料的LOI达26.3%,烟密度等级为77.63,压缩强度为 0.18 MPa,阻燃PUR—R泡沫塑料具有良好的综合性能。 关键词:复合阻燃剂;硬质聚氨酯泡沫塑料;极限氧指数;烟密度;压缩强度 中图分类号:TB324 文献标识码:A 文章编号:1001.3539(2014)01.0027.04
Research on Properties of Rigid Polyurethane Foam Plastics Modified by Composite Flame Retardant Zhang Zhonghou,Wang Yintao,Yang Guang,Feng Li,Yan Chunmian (Department ofMaterial and Chemical Engineering,Zhengzhou University ofLight Industry,Zhengzhou 450002,China) Abstract:Rigid polyurethane(PUR—R)foam plastics modified by composite flame retardant were prepared.Effects of composite flame retardant dimethyl methylphosphonate(DMMP),trichlor0propy1ph0sphate(TCPP),expandable graphite(EG)and aluminum hydroxide(ATH)on the properties of PUR—R foam plastics modified by composite flame retardant were studied.The optimum proportion of the composite flame retardant was determined with onhogonal experiment.The limited oxygen index(LOI), the smoke density rating and the compressive strength were obtained by LOI instrument,smoke density determinator and material testing machine.The results show that when the mass ratio ofDMMP,TCPP,EG,ATH are 2:2:3:3,12 phr composite flame retardant is added to 25 phr polyether polyols,the LOI,the smoke density rating and the compressive strength of PUR—R foam plastics modified by composite flame retardant are 26.3%.77.63 and 0.1 8 MPa respectively.PUR—R foam plastics modified by composite flame retardant have better comprehensive properties. Keywords:composite flame retardant;rigid polyurethane foam plastics;limited oxygen index;smoke density rating; compressive strength
硬质聚氨酯(PUR—R)泡沫塑料具有优良的力 学性能及耐化学腐蚀性能,并与多种材料具有很强 的粘结力 】,而被广泛用作石油化工管道、冷藏设 备、运输设备以及建筑物等的保温隔热材料『2]。但 是未经阻燃处理的PUR—R泡沫塑料的极限氧指数 (LOI)仅为17%左右,属易燃材料,燃烧过程中放出 HCN、CO等有毒气体 ],给灭火及火场逃生带来很 大的困难,因此对其进行阻燃处理非常重要。 用于PUR.R泡沫塑料阻燃的阻燃剂有很多种, 其中含磷、卤素和无机阻燃剂的应用较多。近年来 人们研究了这3类阻燃剂复合对PUR—R泡沫塑料 阻燃性能的影响 ,结果表明,这3类阻燃剂具有 良好的协同作用,提高了PUR.R泡沫塑料的阻燃性 能,但不能兼顾其力学性能,而一定量的固体微粒具 有增强作用,同时微粒可作为成核剂,增大泡孔的 密度,减小泡孔的尺寸,提高PUR—R泡沫塑料的力 学性能【7】。笔者采用含磷、卤素阻燃剂甲基膦酸二 甲酯(DMMP)与三(2.氯异丙基)磷酸酯(TCPP) 配合使用,提高阻燃性能,同时添加可膨胀型石墨 (EG)及氢氧化铝(ATH)无机阻燃剂,在阻燃的同时 以期提高PUR—R泡沫塑料的力学性能。 1实验部分 1.1主要原材料 二官能度聚醚多元醇:41l0,羟值为(430±30)
郑州市科技攻关项目f121PPTGG362) 联系人:王银涛,硕士,主要研究硬质聚氨酯泡沫材料的增强与
收稿日期:2013—11-叭 28 工程塑料应用 2014年,第42卷,第1期 mg KOH/g,工业级,山东华诚高科胶粘剂有限公 司; 多官能度聚醚多元醇:403,羟值为(760 4-20) mg KOH/g,工业级,山东华诚高科胶粘剂有限公 司; 辛酸亚锡:工业级,邹平县鑫阳化工有限公司; 二氯一氟乙烷(HCFC一141b):工业级,郑州鸿 利达化工有限公司; 甲基硅油:工业级,常州市武进常新有机硅材 料厂; 4,4 一二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI):NCO质 量分数为30.2%~32.0%,工业级,北京金支耳化学 科技有限公司; TCPP,DMMP:工业级,青岛联美化工有限公 司; EG:工业级,山东青岛海达石墨有限公司; ATH:工业级,淄博博湖工贸有限公司。 1.2主要仪器与设备 万能试验机:CMT6104型,深圳市新三思计量 技术有限公司; LOI测定仪:JF一3型,南京炯雷仪器设备有限 公司; 烟密度测定仪:JcY_2型,南京市江宁区分析 仪器厂。 1.3聚醚多元醇混合物配方 聚醚多元醇混合物配方见表l。 表1聚醚多元醇混合物配方 名称 质量份 二官能度聚醚多元醇41 10 多官能度聚醚多元醇403 辛酸亚锡 甲基硅油 HCFC-14lb 70~90 10~30 0.2~1.0 1.0~3.0 40~60 1.4复合阻燃剂配比的优化
采用正交试验优化复合阻燃剂DMMP,TCPP, EG,ATH配比。在25.0份聚醚多元醇混合物中 加入阻燃剂DMMP,TCPP,EG,ATH,以DMMP, TCPP,EG,ATH为因素,每个因素取3个水平(见 表2),按 。(3 )正交表进行试验(见表3)。 表2因素水平表 质量份
注:DMMP与TCPP的质量比为l:1。
表3正交试验表 试样编号 因素
l 2 l 2 2 2 2 3 3 2 3 4 4 3 l 3 5 3 2 4 6 3 3 2 7 4 1 4 8 4 2 2 9 4 3 3 根据正交试验得到复合阻燃剂的最佳配比,以
此配比配制复合阻燃剂,考察复合阻燃剂添加量对 PUR.R泡沫塑料阻燃性能和压缩强度的影响。 1.5 阻燃PUR—R泡沫塑料的制备 采用一步法制备阻燃PUR—R泡沫塑料,其工艺 步骤及条件如下: f1)称量:按聚醚多元醇与MDI的质量比为 l:1.1称量所需的聚醚多元醇和MDI。 (2)混合:按表1配方将催化剂辛酸亚锡、发泡 剂HCFC一141b以及适量的稳定剂甲基硅油加入到 聚醚多元醇中,用机械搅拌装置充分搅拌, 昆合均 匀;然后将阻燃剂DMMP,TCPP,EG,ATH按表4 配方称量,加至其中,用机械搅拌装置充分搅拌,混 合均匀,制得混合组分。 (3)聚合发泡:将MDI迅速加入到混合组分中, 同时充分搅拌,约20 S后,浇注到自制模具中成型。 (4)制样:开模取出样品,去掉表面结皮层,得 阻燃PUR—R泡沫塑料。 1.6性能测试与表征 LOI按GB/T 2406-2008测试; 烟密度等级按GB/T 8627-2007测试; 压缩强度按GB/Y 8813-2008测试。 2结果与讨论 2.1 复合阻燃剂配比的优化结果 表3、表4分别为LOI、烟密度等级的正交试 验结果。由表4、表5可知,影响LOI和烟密度等 级的主次因素分别是:A>B>C和B>C>A, 但以LOI和烟密度等级为指标的最优方案均为
3 3C:(试样编号9),即复合阻燃剂DMMP,TCPP, EG,ATH的最佳配比为2:2:3:3。 2.2复合阻燃剂用量对阻燃PUR—R泡沫塑料LOI 的影响 图1为复合阻燃剂用量对阻燃PUR.R泡沫塑 料LOI的影响。