聚氨酯泡沫塑料的阻燃及納米改性研究.pdf

1、聚氨酯泡沫塑料(PUF)具有眾多的優(yōu)良性能，但是純的PUF阻燃性能較差、熱穩(wěn)定性能不好。本文加入綠色環(huán)保的膨脹型阻燃劑來提高PUF的阻燃性能，添加納米顆粒來改善PUF的熱穩(wěn)定性能等。采用一步法，以聚酯多元醇PHA3000、4，4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)等為基本原料制備了聚酯型PUF，以聚醚多元醇330N、MDI等為基本原料制備了聚醚型PUF。添加膨脹型阻燃劑聚磷酸銨(APP)、APP/MA（其中三聚氰胺MA的質(zhì)量為APP質(zhì)量的

2、1/3）制得阻燃的聚酯型、聚醚型PUF。添加納米SiO2、納米TiO2，采用原位聚合法制得納米改性的聚酯型、聚醚型PUF。通過掃描電鏡分析了泡孔的大小，研究了阻燃劑、納米顆粒的用量對PUF的密度、力學性能、熱性能、阻燃性能、吸水率等的影響，可得出主要結(jié)論如下:
　　(1)阻燃劑或納米顆粒的加入，都能改善PUF的泡孔形態(tài)，使泡孔直徑變小，泡孔更均勻。聚酯型、聚醚型PUF的密度隨阻燃劑APP、APP/MA含量的增大而增大，且PUF的密

3、度幾乎隨阻燃劑含量的增加而線性增大，在阻燃劑中磷含量相同時，添加APP/MA復合阻燃體系的PUF密度比添加APP的PUF密度大。聚醚型PUF的密度均隨納米SiO2、納米TiO2含量的增加而增大，吸水率均隨納米SiO2、納米TiO2含量的增加而減小。PUF的泡孔越小，則密度越大，吸水率越小。
　　(2)聚酯型PUF的拉伸強度隨阻燃劑含量、納米顆粒含量的增加而增大、聚醚型PUF的拉伸強度隨納米顆粒含量的增加而增大。聚酯型PUF的斷裂伸

4、長率和沖擊強度隨阻燃劑含量、納米顆粒含量的增加先增大后減小，聚醚型PUF的斷裂伸長率和沖擊強度隨納米顆粒含量的增加先增大后減小。綜合PUF的拉伸強度、斷裂伸長率、沖擊強度等力學性能，可以得出，在阻燃劑中磷含量為2.5％、納米顆粒含量為2.0％時，PUF的力學性能最佳。
　　(3)加入膨脹型阻燃劑，聚酯型PUF的最大分解溫度會升高，在500℃時的分解殘留量會增加，當APP/MA復合阻燃劑中磷含量為2.5％時，聚酯型PUF在500℃時

5、的分解殘留量在所有組分中最大為26.4％。納米SiO2、納米TiO2的加入，提高了聚醚型PUF的熱穩(wěn)定性，聚醚型PUF的分解溫度會增大，在500℃時的分解殘留量會增加。
　　(4)聚酯型、聚醚型PUF的極限氧指數(shù)均隨阻燃劑APP/MA添加量的增加而先增加后減小，在阻燃劑中磷含量相同時，APP/MA復合阻燃體系的阻燃效果比單組分APP的阻燃效果好，當APP/MA復合阻燃體系中磷含量為2.5％時:聚酯型PUF的極限氧指數(shù)達到最高的24