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材料开发与应用 2002年第2期17卷 31-33页

作者：付步芳洛阳船舶材料研究所洛阳471039

rpuf手工模塑发泡常见的质量缺陷有发软 ,收缩 ,脆性大 ,强度低 ,开裂 ,鼓起 ,未充满模具 ,结皮厚等。本文详细分析了这些缺陷产生的原因。

关键词：手工模塑发泡缺陷 rpuf 聚氨酯泡沫塑料

反应型阻燃剂及全水发泡剂对硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的影响研究

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塑料工业 2013年第4期41卷 91-95页

作者：刘凤娇丁雪佳苏昱欧远辉王艺霏胡文涛庞凯敏张乐北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室北京100029

以多元醇、异氰酸酯、发泡剂等添加剂为原料,并加入含卤结构型阻燃聚醚多元醇,制备出阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料(rpuf),考察了配方中阻燃多元醇及发泡剂水的用量对rpuf的阻燃等性能的影响。研究结果表明,阻燃聚醚多元醇能显著提高rpuf的阻... 详细信息

以多元醇、异氰酸酯、发泡剂等添加剂为原料,并加入含卤结构型阻燃聚醚多元醇,制备出阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料(rpuf),考察了配方中阻燃多元醇及发泡剂水的用量对rpuf的阻燃等性能的影响。研究结果表明,阻燃聚醚多元醇能显著提高rpuf的阻燃性能,氧指数随着其用量的增加而增大,水发泡剂的用量直接影响rpuf的密度、力学性能和阻燃性能。

关键词：硬质聚氨酯泡沫 rpuf 阻燃多元醇水发泡阻燃

储运仓夹芯板用硬质聚氨酯泡沫阻燃行为及力学性能研究

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储运仓夹芯板用硬质聚氨酯泡沫阻燃行为及力学性能研究

作者：李富龙河南工业大学

学位级别：硕士

纯金属储运仓隔板重量大,导致其运输装卸困难和安装不便,因此“三明治”结构储运仓夹芯隔板被提出。硬质聚氨酯泡沫(Rigid Polyurethane Foam,rpuf)集质轻、保温隔热、耐腐蚀性强、可大量制备和易切割等众多优点于一身,通常被作为“三... 详细信息

纯金属储运仓隔板重量大,导致其运输装卸困难和安装不便,因此“三明治”结构储运仓夹芯隔板被提出。硬质聚氨酯泡沫(Rigid Polyurethane Foam,rpuf)集质轻、保温隔热、耐腐蚀性强、可大量制备和易切割等众多优点于一身,通常被作为“三明治”复合结构板芯材。然而,rpuf比表面积大、自身氧指数低,极易被点燃,这一致命缺点严重地限制了其使用范围。因此,为了保证人们的生命安全和财产安全,必须对rpuf进行阻燃改性。可膨胀石墨(Expandable Graphite,EG)和聚磷酸铵(Ammonium Polyphosphate,APP)均是无卤低烟、绿色环保型的阻燃剂,广泛地被应用于聚合物中以降低材料的可燃性。本文针对rpuf的阻燃改性,主要开展工作如下:(1)在rpuf中添加单一EG阻燃剂,通过一步法制备出阻燃rpuf/EG复合材料,并研究EG的引入对纯rpuf密度、力学性能、热稳定性能以及阻燃性能的影响。研究发现,随着EG添加量的增多,rpuf的密度、热稳定性能和阻燃性能均有所提高,而力学性能却出现不同程度的下降。同时观察到,填充EG后,复合材料在燃烧表层均生成“蠕虫状”膨胀炭层,且EG添加量越多,“蠕虫”效应越明显。当EG添加量为20wt%时,阻燃rpuf/EG复合材料表现出优异的综合性能。(2)在阻燃剂总添加量为20wt%的条件下,将EG和APP以不同比例混合来协同阻燃rpuf,采用一步法制备出阻燃rpuf/EG/APP复合材料,并研究EG和APP的配比对纯rpuf密度、力学性能、热稳定性能和阻燃性能的影响。研究发现,APP生成的致密炭层能够填补EG生成的“蠕虫状”膨胀炭层之间的缝隙,当EG和APP以任一比例混合填充rpuf时,对应的复合材料的热稳定性能和阻燃性能均优于单一APP或EG填充rpuf制备出的复合材料。阻燃体系中EG相对含量越多,阻燃rpuf/EG/APP复合材料的密度和力学性能越大,但力学性能均较纯rpuf差。其中,在EG和APP的配比为1:1时,对应的阻燃rpuf/EG10/APP10复合材料具有最佳的综合性能。(3)采用本体接枝改性技术,通过溶液法将质量分数均为10%的EG和APP通过扩链剂1,4-丁二醇(1,4-Butanediol,BDO)引入到rpuf的分子链上,制备出rpuf/EG10/APP10-BDO增强改性复合材料,并探究BDO的引入对阻燃rpuf/EG10/APP10复合材料的密度、力学性能、热稳定性能和阻燃性能的影响。研究发现,BDO的引入使得rpuf/EG10/APP10复合材料的密度显著增大,燃烧后的炭层紧凑、致密。复合材料的压缩强度、冲击强度和残炭率随着BDO添加量的增多均表现出先提升后下降的趋势。在BDO填充量为4wt%时,对应的复合材料表现出最佳的综合性能。(4)分别以20mm厚的纯rpuf和rpuf/EG10/APP10-BDO4复合材料为芯材、1mm厚的Q235钢板为表层贴面,选用环氧树脂胶粘剂,依次制备出复合板试样1和复合板试样2,并通过对比胶合强度、剪切强度、抗压强度和弯曲强度来评价两种复合板承受载荷能力的高低。结果表明,复合结构板力学性能的高低取决于芯部材料自身性能的好坏。以改性后的阻燃rpuf/EG10/APP10-BDO4复合材料为芯材,能够赋予“三明治”复合结构板较好的力学性能。经测试,复合板试样2的胶合强度、剪切强度、抗压强度和弯曲强度依次为34MPa、83MPa、16.4MPa和137.7MPa,均优于同尺寸设计的复合板试样1,且符合工程中的标准要求。

关键词：储运仓 “三明治”结构 rpuf 阻燃改性增强改性

硬质聚氨酯泡沫填充圆钢管构件的静力和冲击性能研究

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硬质聚氨酯泡沫填充圆钢管构件的静力和冲击性能研究

作者：郭梦慧哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来恐怖袭击事件频发,使得建筑工程结构在正常使用期间可能遭受爆炸、冲击等偶然荷载作用;除此之外,在地震、强风等作用下,相邻建筑间的碰撞致损问题及隔震层的限位碰撞等都促使工程结构的抗冲击防护成为了研究的热点。目前对于建筑... 详细信息

近年来恐怖袭击事件频发,使得建筑工程结构在正常使用期间可能遭受爆炸、冲击等偶然荷载作用;除此之外,在地震、强风等作用下,相邻建筑间的碰撞致损问题及隔震层的限位碰撞等都促使工程结构的抗冲击防护成为了研究的热点。目前对于建筑领域冲击防护的研究多集中在传统结构构件的抗冲击性能方面,如结构圆钢管和钢管混凝土等,针对建筑结构领域适用的耗能构件以及新型抗冲击构件的研究还较少。鉴于以上背景,本文提出将耗能特性优良的硬质聚氨酯泡沫(rpuf)与建筑结构领域最常使用的薄壁圆钢管相结合形成复合材料构件,对其短柱的轴压和轴向冲击性能以及长柱构件的侧向冲击性能展开研究,以期获得高效吸能、具有广泛工程应用价值的新型复合防护构件。本文选用密度为300kg/m的硬质聚氨酯泡沫和建筑结构中最常使用的Q235直缝焊管,通过自发泡的方式制备了rpuf填充圆钢管试件,并对其开展试验和数值模拟研究,开展的主要研究工作包括下述几个部分:(1)rpuf填充圆钢管短柱构件的轴压性能研究开展了6组rpuf填充圆钢管短柱构件的轴压试验,对比分析了rpuf填充圆钢管和空钢管在轴压荷载条件下的耗能特性。建立了rpuf填充圆钢管短柱构件的轴压有限元模型,开展参数分析,讨论了管径、壁厚以及试件高度对轴压耗能能力的影响,通过理论分析建立了短柱构件的平均压缩力公式。(2)rpuf填充圆钢管短柱构件的轴向冲击性能研究通过8组rpuf填充圆钢管短柱构件的轴向冲击试验,分析了其在冲击荷载与轴压荷载条件下的力学性能差异,通过有限元模拟分析了管径、壁厚、试件高度及冲击速度等因素对轴向冲击荷载条件下rpuf短柱构件耗能能力的影响。(3)rpuf填充圆钢管长柱构件的侧向冲击性能研究开展了34组rpuf填充圆钢管和18组空钢管长柱构件的侧向冲击试验,对比分析了rpuf填充管和空钢管的侧向冲击性能差异,总结了rpuf填充圆钢管长柱构件侧向冲击下的四种破坏模式;结合有限元手段,系统分析了锤头形式、径厚比、跨径比、冲击位置、冲击角度以及冲击速度等参数对rpuf填充圆钢管长柱构件侧向冲击力学性能的影响。

关键词： rpuf 圆钢管轴压荷载冲击荷载

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阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备与性能研究

阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备与性能研究

作者：刘凤娇北京化工大学

学位级别：硕士

本论文针对硬质聚氨酯泡沫塑料(rpuf)易燃的问题,以多元醇、异氰酸酯和各种辅助添加剂为原料,通过加入阻燃多元醇、磷系阻燃剂和可膨胀型阻燃剂,制备出全水阻燃发泡rpuf,利用氧指数仪、烟密度仪等研究了几种阻燃剂在单独和复配使用时对R... 详细信息

本论文针对硬质聚氨酯泡沫塑料(rpuf)易燃的问题,以多元醇、异氰酸酯和各种辅助添加剂为原料,通过加入阻燃多元醇、磷系阻燃剂和可膨胀型阻燃剂,制备出全水阻燃发泡rpuf,利用氧指数仪、烟密度仪等研究了几种阻燃剂在单独和复配使用时对rpuf阻燃性能的影响,并对其力学性能及微观形态进行了表征测试,制得难燃、低烟,氧指数高达30%以上的rpuf,研究结果如下。1、将三种阻燃多元醇KB-251、PF-2012和Friol-7190分别与TMN450并用制备阻燃rpuf,研究发现,与纯rpuf相比,三种阻燃多元醇都使聚氨酯硬泡的力学强度下降;都有较好的阻燃性,其中KB-251的阻燃性能最好,Friol-7190次之,添加80份时,LOI分别为由20.4%提高到26.1%、25%;都会增大发烟量,其中Friol-7190的发烟量最小。对比各项性能,添加70份Friol-7190的rpuf综合性能良好。2、考察了磷系阻燃剂DMMP、红磷及其复配对rpuf各项性能的影响。研究发现,DMMP、红磷都使rpuf力学强度下降,当DMMP与红磷按1：2复配后,力学性能较好;都有较好的阻燃性能,当DMMP添加30份时LOI达最大值26%,当红磷添加25份时,LOI达最大值26.4%,但它们都会增大rpuf燃烧时产生的烟雾,且红磷发烟量大于DMMP。 DMMP和红磷有较好的协同阻燃作用,当DMMP：红磷为1：5和1：1时,LOI分别为27.6%、27.1%,但MSD和SDR都增大。3、考察了膨胀型阻燃剂APP/PER、EG对rpuf各项性能的影响。APP/PER、EG都使rpuf的力学性能降低;都有较好的阻燃效果,APP/PER添加25份时LOI最大为26%,EG添加30份时LOI最大为29%;APP/PER和EG都有抑烟功能,30份时,APP/PER的MSD和SDR分别为39.85%、23.12,EG的MSD和SDR分别为33.62%、19.81。4、DMMP和EG复配的比强度比单独添加EG好,DMMP:EG为1：5和1：1时,力学强度都较好。DMMP与EG的复配显示出优异的协同阻燃作用,DMMP:EG-1:5时,LOI从23.9%提高到31.7%,MSD由53.91%降至39.75%,SDR由33.39降至25.05,阻燃抑烟效果非常显著。5、DMMP:EG=1:5,总添加量为30时,制得阻燃rpuf的综合性能优良,满足外墙保温材料各项指标。其压缩强度为280KPa、拉伸强度为230KPa、导热系数为0.023W/m-K, LOI为31.7%, MSD为39.75%,SDR为25.05,因此能够用作外墙保温材料。

关键词：外墙保温材料硬质聚氨酯泡沫 rpuf 阻燃剂复配阻燃性能力学性能

聚氨酯泡沫塑料/纳米SiO2复合材料的制备与研究

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聚氨酯泡沫塑料/纳米SiO2复合材料的制备与研究

作者：赵勐燕山大学

学位级别：硕士

聚氨酯泡沫塑料的合成工艺、配方及其与其他材料的复合工艺对它的分子结构、泡孔形态等都有直接的影响,从而影响其力学性能。本论文研究了聚氨酯软泡(FPUF)和硬泡(rpuf)的制备工艺,获得了优化的最佳配方;同时通过在聚氨酯基体中添加纳米... 详细信息

聚氨酯泡沫塑料的合成工艺、配方及其与其他材料的复合工艺对它的分子结构、泡孔形态等都有直接的影响,从而影响其力学性能。本论文研究了聚氨酯软泡(FPUF)和硬泡(rpuf)的制备工艺,获得了优化的最佳配方;同时通过在聚氨酯基体中添加纳米SiO粒子,达到提高其力学性能和热稳定性的目的。采用硅烷偶联剂KH-570对纳米SiO进行了表面处理,获得了表面改性的纳米SiO粒子。研究了在聚氨酯软泡和硬泡的制备过程中各组分的作用机理,并探讨了纳米SiO粒子的加入对聚氨酯泡沫塑料性能的影响。利用红外光谱表征了KH-570改性纳米SiO粒子,同时也分析了rpuf/SiO复合材料的结构;利用SEM研究了rpuf/SiO复合材料的泡孔形态;利用TGA研究了FPUF和rpuf的热稳定性;同时对FPUF和rpuf的力学性能也进行了研究。研究结果表明,KH-570与纳米SiO发生了反应生成以Si-O键结合的稳定化学键。SiO粒子与聚氨酯基体之间通过KH-570形成了稳定的化学键联接。纳米SiO粒子的加入使FPUF的力学性能经历了先增大后减小的过程,其最佳添加量(质量分数)为1%.5%;热分解温度也因为SiO粒子含量的增加而提高。 SiO粒子与rpuf的结合改善了rpuf的泡孔结构,增强了泡孔壁强度,提高了它的压缩强度和尺寸稳定性。TGA结果表明,SiO提高了复合材料高温部分的热分解温度,增强了热稳定性。

关键词：聚氨酯泡沫塑料 FPUF rpuf 纳米SiO2 表面改性增强

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增强聚氨酯泡沫塑料的研究

增强聚氨酯泡沫塑料的研究