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耐高温阻燃聚氨酯硬质泡沫材料的制备与性能

井健  
【摘要】:硬质聚氨酯泡沫材料具有密度低、比强度高、耐磨性好、导热系数低,可进行喷涂或者注塑成型等,同时具有优良减震吸音性能,在建筑保温领域有广泛应用。但是硬质聚氨酯泡沫材料极易燃烧,而且耐高温性能较差,在相关行业应用受到限制,因此开发耐热阻燃硬质聚氨酯泡沫材料迫在眉睫。 本文从分子结构设计出发,以自制含杂萘环联苯结构4-(4羟基-苯基)-2,3二氮杂萘联苯双酚结构的环氧树脂(D-EP)为改性剂,采用全水发泡体系,加入助剂,与多异氰酸酯和多元醇进行加成缩合反应,将D-EP引入到聚氨酯泡沫分子链中,成功制备含杂环结构聚氨酯硬泡材料(DEP-RPUF)。研究了不同D-EP添加量对聚氨酯硬泡的密度、机械性能包括拉伸性能、压缩强度、尺寸稳定性和极限氧指数(LOI)的影响。利用热重分析方法研究了DEP-RPUF热稳定性,采用扫描电镜(SEM)考察了微观形貌及孔结构。研究结果表明,当D-EP加入量大于10%时,DEP-RPUF在-30℃、150℃下经过48h体积变化率都在1%以下,5%失重温度提高到257℃以上,800℃残炭率在22.5%以上。 采用全水发泡体系,利用多异氰酸酯与多元醇进行加成缩合反应,加入微囊化红磷(MRP)和助剂,制备了阻燃硬质聚氨酯泡沫材料。研究了MRP添加量对聚氨酯硬泡性能的影响,结果表明添加25%MRP时,聚氨酯硬泡的极限氧指数(LOI)达到29。为了进一步提高阻燃性,本文自制含微囊化红磷(MRP)的复合阻燃剂(CoMRP),从而制备了高阻燃硬质聚氨酯泡沫材料(CoMRP-RPUF),并对其阻燃性能进行了研究。研究表明当CoMRP添加量28%时,CoMRP-RPUF极限氧指数大于30,具有优良阻燃性能。


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