可膨脹石墨協(xié)同不同阻燃劑對(duì)硬質(zhì)聚氨酯泡沫阻燃性能的影響.pdf

1、硬質(zhì)聚氨酯泡沫（RPUF）具有熱導(dǎo)率小、抗壓強(qiáng)度高、易于加工等優(yōu)點(diǎn)，在建筑外墻保溫、管道保溫保冷、船體絕熱等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是，RPUF極易燃燒且產(chǎn)生大量有毒煙霧，對(duì)人體健康能造成嚴(yán)重傷害。因此，添加阻燃劑提升其阻燃性能是其廣泛應(yīng)用的必要步驟。在眾多阻燃劑中，可膨脹石墨(EG)作為一種新型膨脹型阻燃劑，以其阻燃性能高、污染小等優(yōu)點(diǎn)在阻燃RPUF中逐漸受到關(guān)注，但由于尺寸效應(yīng)、相容性等原因而亦有待改進(jìn)。同時(shí)，通過不同阻燃劑的協(xié)同作用

2、提升RPUF阻燃性能也是一種有效的方法，特別是EG協(xié)同不同阻燃劑阻燃RPUF擁有良好的應(yīng)用前景。
　　本文采用極限氧指數(shù)(LOI)、煙密度等級(jí)(SDR)、熱重分析(TGA)等方法進(jìn)行分析測(cè)試，分別考察了EG、磷系、氮系、鹵系、無機(jī)阻燃劑及其它物質(zhì)對(duì)RPUF阻燃性能的影響。在此基礎(chǔ)上，考察EG與不同阻燃劑對(duì)RPUF的協(xié)同阻燃效果。然后，從不同系列阻燃劑中選取具有代表性的DMMP（磷系）、MCA（氮系）和EG，以及化學(xué)型膨脹阻燃體系(

3、IFR，聚磷酸銨(APP)/季戊四醇(PER)/三聚氰胺(MA))和EG，分別采用正交試驗(yàn)和控制變量法，分別添加在RPUF中，通過聯(lián)合阻燃效果好的阻燃體系，考察多種阻燃劑共同阻燃RPUF的協(xié)同阻燃效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)在RPUF中分別單獨(dú)添加20％不同阻燃劑，EG和DMMP（磷系）的LOI數(shù)值高于其它阻燃劑，分別達(dá)29.0％和28.1％，氮系、鹵系中分別以MPP(24.8％)、TCEP(25.8％)為最佳，無機(jī)物及其它物

4、質(zhì)對(duì)RPUF的LOI提升相對(duì)有限，但煙密度為較低。
　　(2) EG與不同磷系阻燃劑協(xié)同使用，對(duì)RPUF的LOI提升最為明顯，其中DMMP最佳，LOI可達(dá)35.4％。EG協(xié)同氮系、鹵系也表現(xiàn)出不錯(cuò)的阻燃效果。但無機(jī)物及其它物質(zhì)與EG的協(xié)同效應(yīng)不明顯。在RPUF中添加EG與不同阻燃劑后，其SDR普遍較單獨(dú)添加阻燃劑時(shí)有所提升;同時(shí)隨著EG含量升高，RPUF的最大煙密度(MSD)出現(xiàn)時(shí)間發(fā)生相應(yīng)延后。添加EG/TCEP后RPUF各階段

5、失重溫度均有所延后且失重速率下降，700℃時(shí)殘?zhí)苛坑兴黾?，表明EG/TCEP對(duì)RPUF有良好的協(xié)同阻燃效果。
　　(3)在RPUF中添加7％/15％/7％的DMMP（磷系）/MCA（氮系）/EG后，RPUF的LOI高達(dá)(38.1％)，且EG對(duì)LOI影響最大;在添加比例為5％/10％/7％時(shí)，SDR值最低(45.33％)，DMMP和MCA對(duì)RPUF發(fā)煙量具有顯著的影響。IFR中APP/PER/MA的添加比例為9％/3％/9％時(shí)，L

6、OI可達(dá)26.5％，SDR相對(duì)較低為53.31％; IFR與EG協(xié)同使用后，在各種添加比例下LOI均低于單獨(dú)添加20％EG時(shí)的LOI(29.0％)，而且SDR變化不大(IFR∶EG=1∶1，54.64％)，低于單獨(dú)添加20％EG時(shí)的62.61％，同時(shí)MSD出現(xiàn)時(shí)間(1 min)晚于單獨(dú)添加20％IFR時(shí)的0.75 min。以上表明，多種阻燃劑體系協(xié)同阻燃RPUF時(shí)，雖對(duì)RPUF煙密度改善不明顯，但對(duì)LOI影響顯著。
　　綜上，各種