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聚氨酯硬泡无卤阻燃研究进展

高分子通报 2014年第11期 53-61页

作者：王国建徐伟郑晓瑞同济大学材料科学与工程学院上海201804 先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804

首先对聚氨酯分解和燃烧规律的研究进展进行综述,根据文献中聚氨酯在不同条件下的分解规律的研究结果,给出聚氨酯硬泡分解和燃烧过程的一般规律。在此基础上,通过文献报道结合本课题组的研究结果,考察了磷系阻燃剂和功能填料对聚氨酯泡... 详细信息

首先对聚氨酯分解和燃烧规律的研究进展进行综述,根据文献中聚氨酯在不同条件下的分解规律的研究结果,给出聚氨酯硬泡分解和燃烧过程的一般规律。在此基础上,通过文献报道结合本课题组的研究结果,考察了磷系阻燃剂和功能填料对聚氨酯泡沫燃烧性能,主要包括氧指数、燃烧热释放速率等指标的影响,总结出聚氨酯硬泡体系中磷系阻燃剂的作用机理和规律,以及磷系阻燃剂与功能性填料复合应用的阻燃效果,并进一步提出了聚氨酯硬泡无卤阻燃的实现方案。

关键词：聚氨酯硬泡无卤阻燃磷系阻燃剂功能性填料

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聚氨酯硬泡的着火特性和受热痕迹研究

消防科学与技术 2019年第10期38卷 1492-1494页

作者：赵吴子凡王学宝中国人民警察大学

利用锥形量热仪模拟火灾现场条件,观察聚氨酯硬泡在35 kW/m2热辐射条件下的反应情况,并探寻有无电火花对于火灾发生的影响。为符合实际情况,聚氨酯硬泡选择是否包敷水泥砂浆贴面进行实验,探寻聚氨酯硬泡在不同外包敷物情况下的着火特性... 详细信息

利用锥形量热仪模拟火灾现场条件,观察聚氨酯硬泡在35 kW/m2热辐射条件下的反应情况,并探寻有无电火花对于火灾发生的影响。为符合实际情况,聚氨酯硬泡选择是否包敷水泥砂浆贴面进行实验,探寻聚氨酯硬泡在不同外包敷物情况下的着火特性与受热痕迹。

关键词：聚氨酯硬泡着火特性受热痕迹火灾调查

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聚氨酯硬泡用第四代含氟物理发泡剂

聚氨酯工业 2017年第6期32卷 5-8页

作者：周鹏李同续赵修文黎明化工研究设院有限责任公司国家反应注射成型工程技术研究中心河南洛阳471000

简要说明了聚氨酯硬泡用物理发泡剂的发展轨迹,重点介绍了零ODP、低GWP、常温沸点的发泡剂HFO-1336mzz(Z)和HCFO-1233zd(E)的性能,综述了其研究应用情况,并对未来发泡剂的使用情况做出展望。

关键词：聚氨酯硬泡发泡剂环保 HFO-1336mzz(Z) HCFO-1233zd(E)

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聚氨酯硬泡热解动力学模型研究

聚氨酯硬泡热解动力学模型研究

第30届全国高校安全科学与工程学术年会暨第12届全国安...

作者：李宓姜林贺佳佳孙金华中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室

为了得到聚氨酯硬泡热解过程的动力学三联子,建立热解动力学机理模型,进而指导聚氨酯硬泡燃烧与火蔓延的研究,采用热重分析法对聚氨酯硬泡样品在空气和氮气氛围下的降解过程开展了研究。利用高级等转化率方法获得了活化能,基于模型匹配... 详细信息

为了得到聚氨酯硬泡热解过程的动力学三联子,建立热解动力学机理模型,进而指导聚氨酯硬泡燃烧与火蔓延的研究,采用热重分析法对聚氨酯硬泡样品在空气和氮气氛围下的降解过程开展了研究。利用高级等转化率方法获得了活化能,基于模型匹配法与动力学补偿效应求得了指前因子并对反应模型进行了初步筛选,并且通过对所有合适的理论模型进行修正重建我们获得了更为准确可信的机理函数。最后引入两个一级反应的高斯分布活化能模型对氮气与空气氛围下的整个热降解过程进行拟合,通过自编的多参数寻优程序求得了各升温速率下模型的最优参数,发现了所选的四个升温速率对反应进程几乎没有影响,同时结果证明分布活化能模型具有理想的拟合效果。

关键词：聚氨酯硬泡高级等转化率法模型拟合法修正模型重建分布活化能模型

来源： cnki会议评论

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聚氨酯硬泡

环球聚氨酯 2013年第6期 56-56页

本月行情:本月硬泡聚醚市场重心上移。受益于下游的回暖以及上游PO的支撑,国内PO月初报价上调之后持稳整理。本月国内PO紧缺,本月步步上调,支撑硬泡聚醚行情。硬泡下游多走货尚好,原料PO持续探涨,硬泡聚醚小幅上涨后即持稳整理,预计后... 详细信息

本月行情:本月硬泡聚醚市场重心上移。受益于下游的回暖以及上游PO的支撑,国内PO月初报价上调之后持稳整理。本月国内PO紧缺,本月步步上调,支撑硬泡聚醚行情。硬泡下游多走货尚好,原料PO持续探涨,硬泡聚醚小幅上涨后即持稳整理,预计后市整理为主,多关注PO价格动态及下游利好消息。

关键词：聚氨酯硬泡聚醚本月重心上移整理下游行情支撑报价回暖

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改性聚氨酯硬泡复合材料的阻燃性能研究

消防科学与技术 2022年第5期41卷 694-697页

作者：薛建英雷昊徐开玉中北大学理学院山西太原030051

针对建筑保温材料所使用的硬质聚氨酯泡沫易燃的问题,对硬质聚氨酯泡沫进行化学接枝改性,使三聚氰胺基团均匀分散在阻燃材料体系中,通过对材料进行阻燃性能测试、力学性能测试、燃烧性能测试和扫描电镜分析,考察其在氢氧化镁/聚磷酸铵... 详细信息

针对建筑保温材料所使用的硬质聚氨酯泡沫易燃的问题,对硬质聚氨酯泡沫进行化学接枝改性,使三聚氰胺基团均匀分散在阻燃材料体系中,通过对材料进行阻燃性能测试、力学性能测试、燃烧性能测试和扫描电镜分析,考察其在氢氧化镁/聚磷酸铵体系中的阻燃性能、压缩性能和抑烟性能。实验结果表明:三聚氰胺结构改性在对材料的压缩性能削弱较小的情况下可以大大提高纯聚氨酯材料的阻燃性能,不添加任何阻燃剂极限氧指数便可达26.4%,在氢氧化镁和聚磷酸铵协同阻燃体系中,极限氧指数可达28.4%,同时达到UL-94的V0等级。改性复合材料热释放速率最小可达到101.9 kW/m^(2),相较纯聚氨酯材料最大可下降35.3%,燃烧时产生的烟气释放速率相较纯聚氨酯最大可下降56.6%,并且形成致密的炭层,具有十分良好的阻燃效果。

关键词：聚氨酯硬泡三聚氰胺改性氢氧化镁聚磷酸铵

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聚氨酯硬泡用甲酸甲酯发泡剂简介

聚氨酯硬泡用甲酸甲酯发泡剂简介

仿生含硫聚合物基阻燃涂层的制备及其植酸杂化阻燃聚氨酯硬泡研究

中国聚氨酯工业协会第十八次年会

作者：于剑昆黎明化工研究设计院有限责任公司

介绍了以Ecomate#174;为代表的甲酸甲酯发泡剂的性质。与传统发泡剂相比,甲酸甲酯发泡剂具有绿色环保、燃点较高、与组分相容性好、所得泡沫密度和导热系数较低等优点。详细介绍了甲酸甲酯单独作为发泡剂,以及它与HCFC、HFC、戊烷类、HF... 详细信息

介绍了以Ecomate#174;为代表的甲酸甲酯发泡剂的性质。与传统发泡剂相比,甲酸甲酯发泡剂具有绿色环保、燃点较高、与组分相容性好、所得泡沫密度和导热系数较低等优点。详细介绍了甲酸甲酯单独作为发泡剂,以及它与HCFC、HFC、戊烷类、HFO等形成的组合发泡剂在聚氨酯硬质泡沫生产中的应用情况。

关键词：聚氨酯硬泡发泡剂甲酸甲酯 HCF HFC HFO 戊烷类

来源： cnki会议评论

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仿生含硫聚合物基阻燃涂层的制备及其植酸杂化阻燃聚氨酯硬泡研究

作者：马哲文浙江农林大学

学位级别：硕士

硬质聚氨酯泡沫塑料(PU)具备低密度、抗压、耐腐蚀、防水、吸音、隔热等性能,因此被广泛用于节能建材、化工、轻工等领域。随着市场需求不断增长,我国已是世界上最大的聚氨酯生产国和最主要的聚氨酯市场之一。然而,PU的多孔结构及有机... 详细信息

硬质聚氨酯泡沫塑料(PU)具备低密度、抗压、耐腐蚀、防水、吸音、隔热等性能,因此被广泛用于节能建材、化工、轻工等领域。随着市场需求不断增长,我国已是世界上最大的聚氨酯生产国和最主要的聚氨酯市场之一。然而,PU的多孔结构及有机组成使其极易燃烧,极限氧指数(LOI)约18 vol%,且燃烧热值高,引燃后火焰传播速度快,烟释放量大,严重限制了PU在各领域的应用。因此,开展聚氨酯泡沫材料的阻燃研究减轻它对人们生命财产的火灾威胁显得尤为重要。至此,人们提出了许多方法提高PU的阻燃性能,并确保它自身具有的如隔热保温等优异特性不受影响。本课题制备了多种具有良好阻燃能力、抑烟降毒且防水的硬质聚氨酯泡沫材料。探究了阻燃涂料的结构、组成及组分对PU性能的影响,并进一步对涂料的制备工艺进行了优化,以达到最佳的阻燃效果。(1)受蜗牛和蛙类动物黏附行为的启发,本课题通过采用丙烯酸羟乙酯(HEA)和乙烯磺酸钠(VS)的自由基共聚反应合成了一类具有微纳米相分离结构的仿生含硫共聚物poly(VS-co-HEA)。通过IR、H-NMR、元素分析和凝胶渗透色谱等手段对其分子结构进行了分析。利用扫描电镜和透射电镜观察到了共聚物特有的类似树蛙足垫的相分离结构。该共聚物具备与PU相匹配的机械性能,并由于界面氢键作用以及与底材间的联锁结构其表现出了对包括PU在内的多种易燃基体的高附着力。由于涂层自身优异的成炭能力,涂覆改性后PU的阻燃性能显著提高。例如,共聚物涂层厚度达到600μm后相应coated PUs的LOI达到35.5 vol%,热释放降低并具有良好的自熄灭性,在UL-94垂直燃烧测试中可通过V-0等级。与此同时,涂层展现出良好的防水性能,并在结合中空玻璃微珠使用后很好地保留PU的保温性能。(2)为了改善涂料的阻燃效率,减少所需涂层厚度,本课题通过干法球磨六方氮化硼(BN)和尿素制备了氨基化少层BN,随后与低熔点玻璃粉(GP)一同混入poly(VS-co-HEA)溶液中制备杂化阻燃涂料。热重分析(TGA)和微型量热分析(MCC)表明,BN与GP能有效提高杂化涂层的热稳定性和成炭性能。在涂层厚度为200μm时,可使coated PUs通过UL-94的V-0等级,LOI高达35.8 vol%,并大大削弱其热释放和烟毒气释放。残炭分析表明,BN和GP依靠其优异的热稳定性,在高温下发挥“阻隔效应”,抑制热质传递,提高了炭质层的完整性与致密性。此外,由于涂层厚度降低,coated PUs能很好地保留其原有隔热保温性能。(3)以植酸(PA)、poly(VS-co-HEA)、氧化石墨烯(GO)、碳纳米管(CNTs)和六方氮化硼(BN)为原料,在PU表面构建了“三明治”结构阻燃涂层。由于生物质阻燃剂PA的参与,复合涂料的阻燃效率在之前基础上进一步提升,主要表现在涂层更高的残炭率以及更低的热释放。伴随BN含量的增加,coated PUs的可燃性降低,其LOI高达58.0 vol%,能达到UL-94标准的V-0等级,同时,CO的释放量也大大减少,燃烧后炭层结构更加稳定。然而,由于高导热的BN存在,coated PUs整体的保温能力略有下降。此外,高温环境下,涂层电阻可在短时间内发生数量级降低,从而具备早期火灾预警性能,并在持续灼烧过程中仍能很好地保持报警涂层的低阻特性,达到连续报警的效果。本文成功地研制了一类新型含硫共聚物阻燃涂料及两种杂化涂料,这些涂料赋予PU优异的阻燃性能并保留其良好的保温性能。本研究为开发防火聚氨酯泡沫塑料提供了一种新策略,有望在保温材料产业上得到更广泛的应用。

关键词：聚氨酯硬泡含硫共聚物阻燃涂层植酸氮化硼氧化石墨烯

MXene基纳米复合涂层阻燃聚氨酯硬泡的设计与性能研究

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MXene基纳米复合涂层阻燃聚氨酯硬泡的设计与性能研究

作者：黄裕斌华南理工大学

学位级别：硕士

聚氨酯硬泡（RPUF）是一种综合性能优良的隔热保温材料,但其易燃和有毒烟气释放特性却带来了极大的火灾隐患。其多孔泡沫结构使得传统的无卤阻燃方式难以实现高效阻燃,同时也会对其优异的固有性能产生不利影响。因此,本文基于RPUF的防... 详细信息

聚氨酯硬泡（RPUF）是一种综合性能优良的隔热保温材料,但其易燃和有毒烟气释放特性却带来了极大的火灾隐患。其多孔泡沫结构使得传统的无卤阻燃方式难以实现高效阻燃,同时也会对其优异的固有性能产生不利影响。因此,本文基于RPUF的防火要求,设计制备多种阻燃涂层用于增强RPUF的阻燃性能,意在构建高效阻燃、抑烟减毒、绿色环保且综合性能优异的涂层阻燃RPUF（Coated RPUF）体系。研究阻燃涂层的组成、结构等与Coated RPUF的性能之间的内在关系,优化阻燃涂层设计,揭示其性能改善机理。主要研究工作如下:（1）从膨胀型阻燃（IFR）体系出发,合成一种无卤磷氮系光固化阻燃单体并制备了IFR涂层,将其涂敷于RPUF表面得到了Coated RPUF复合材料。综合燃烧试验表明25μm厚度的IFR涂层Coated RPUF具有高效的阻燃性,表现出快速的自熄行为。研究发现IFR涂层成炭能力高,燃烧时能够在RPUF表面快速形成致密的膨胀炭层,该膨胀炭层具有较强的抗热氧化能力,能够起到较好的隔热隔氧作用。此外,相比于纯RPUF,Coated RPUF的压缩性能有所提升,保温性能得以保持。（2）考虑到IFR涂层燃烧时会释放大量的热和有毒烟气的“负效应”,引入了功能化MXene二维纳米材料,通过共交联制备了纳米复合IFR涂层（IFR/MXene）。当MXene添加量为1.0%时,Coated RPUF的自熄时间变短,同时热释放和烟气产量显著下降。研究发现燃烧过程中MXene在表面堆积形成堵塞网络,对膨胀炭层起到增强作用,同时也发挥了MXene的“阻隔效应”和“催化抑烟”作用,有效地降低了IFR涂层的“负效应”,表现出更好的阻燃和抑烟性能。（3）基于绿色环保设计理念以及IFR涂层极易被点燃的问题,我们提出了MXene纳米复合水凝胶涂层阻燃RPUF。引入聚丙烯酰胺（PAAm）和聚多巴胺（PDA）制备了PAAm-MXene-PDA水凝胶涂层,研究发现Coated RPUF的点燃时间从5 s提升至30s,这将极大延缓了Coated RPUF的火焰蔓延。水凝胶涂层能够通过水蒸发有效地吸收热量,同时PDA表现出较好的自由基清除能力和成炭性能,多重的阻燃机制使得Coated RPUF表现出优异的阻燃和抑烟性能。此外,复合水凝胶涂层优异的力学性能和粘附性能使得Coated RPUF更好地抵抗外力损伤。

关键词：聚氨酯硬泡阻燃涂层膨胀型阻燃 MXene 水凝胶