聚氨酯材料的阻燃技术研究
聚氨酯材料的阻燃技术研究
摘要：作为高分子材料——聚氨酯，其在工业、农业、建筑、军事等领域广泛应用，其材料的阻燃性能受到社会各界的广泛关注。接下来，本文将深入探究聚氨酯材料的阻燃技术，旨在为一线工作提供理论指导。
与其他高分子材料相同，没有经过处理的聚氨酯，能在空气中燃烧，其极限氧指数为18.随聚氨酯材料的广泛应用，其火灾发生事故也较为频繁，聚氨酯材料的阻燃技术与安全性能越来越重要。
1.聚氨酯阻燃类型分析
现阶段，聚氨酯材料广泛应用，全球各大公司积极发展聚氨酯材料，各种新产品纷纷涌现。聚氨酯材料制备，具有良好的耐寒、耐热、隔油等性能，是保温、防震中不可或缺的原材料，在家电业、汽车工业中广泛应用。
1.1.现阶段，高分子材料主要通过以下方式获得阻燃性能
1.1.1.抑制降解与氧化技术
1.1.
2.催化阻燃技术
1.1.3.消烟技术
1.1.4.冷却降温技术
1.1.5.接枝与交联改性
1.1.6.隔热碳化技术
1.2.聚氨酯阻燃方式可分为三种类型
1.2.1.在聚氨酯合成过程中，添加磷、溴、氯等元素，这种叫作添加型阻燃剂。
1.2.2.在有机多元醇或原料异氰酸酯上添加磷、溴、氯等元素，进一步获得本体阻燃泡沫，这种叫作反应型阻燃剂。
1.2.3.在聚氨酯材料中，积极加入耐热高基团，进一步提升材料阻燃性能。
2.聚氨酯阻燃机理探究
与其他塑料阻燃原理相似，聚氨酯材料通过使用阻燃剂，能有效提升自身分
子的耐燃性能，进一步阻止其燃烧或者减缓其燃烧速度。如果使用阻燃剂，在塑料与火接触时，不会快速燃烧，一旦离开火源，就能迅速熄灭。
从整体上说，阻燃剂的作用机理非常复杂。但是，从根本上来说，阻燃剂就是通过某种方式达到阻止或切断燃烧的目的。本文从以下方面探究阻燃剂作用机理：
2.1.阻燃剂产物自身的脱水功效，使有机物进一步炭化，进而生成单质碳，在炭黑皮膜的影响下，很难引起火焰燃烧，起到阻燃效果。
2.2.阻燃剂分解，进一步在树脂表面覆盖一层保护膜，将空气隔离，产生阻燃效果。
2.3.阻燃剂分解成为HO，如果自由基连锁被切断，就会达到熄火目的。通过加入某些化学元素，能改变材料的分解速率。阻燃剂能进一步分解成为各种游离基，游离基会与分解物发生化学作用，降低燃烧能量。
2.4.阻燃剂能够分散或吸收燃烧热，进而减低聚合物自身温度，有效缓解燃烧与分解。
2.5.阻燃剂能够分解出氮气、氨气、二氧化然、氯化氢、水等不可燃气体，将燃烧区域的氧气与可燃性其他浓度冲淡，进而达到阻燃效果，其中，氮气的阻燃效果最好。
2.6.协同作用，大量实践证实，某些材料如果单独使用，其阻燃效果不理想。然是，多种材料协同运用，就会大幅度提升其阻燃效果。在含氮与含磷体系中，也会发生氮磷协同作用，进一步提升阻燃效果。从根本上来说，使用阻燃就就是通过中断热交换方式、凝聚相或气相阻燃方式实现的，上述方式共同组合成为一种复杂的阻燃过程。
3.聚氨酯材料的阻燃技术
3.1.添加型阻燃
添加型阻燃剂是通过直接添加阻燃剂这种物理方式，在聚氨酯基体中分散。一般将阻燃剂分为无机与有机两种，无机添加剂主要包括硼酸盐、磷酸铵、氢氧化铝等，有机添加剂主要包括氯化石蜡、磷酸酯等。无机阻燃剂具有高效、低烟、无毒等特性，对环境影响比较小。这种阻燃剂多为固体阻燃剂。我国现阶段88%的阻燃剂含卤，对于无机阻燃剂的应用比较小。这主要是因为，与固态阻燃剂相比，液体阻燃剂对聚氨酯性能影响比较小。在添加型阻燃剂应用过程中，不可避免的存在一定问题。在高分子基体中，阻燃剂的界面性、相容性等问题。同时，阻燃剂的应用量，也会影响材料性能。阻燃剂的用量以及种类不同，其对于聚氨酯材料密度与阻燃性影响也不相同。现阶段市场上应用最广泛的还是卤化或者含磷添加剂，这种添加剂虽然阻燃效果好、价格低廉，但是，在实际使用过程中，
会散发有害气体，造成人体损伤。
3.2.反应型阻燃
反应型阻燃指的是在异氰脲酸酯或聚醚多元醇分子中添加阻燃元素，从而，使得聚氨酯材料含有较多的阻燃元素，进一步起到阻燃效果。西方等国家研究人员，将二溴与三溴取代新戊醇这两种物质作为阻燃剂，将他们积极引入氨基甲酸酯当中，相比于无阻燃聚氨酯，其产物具有更加紧凑的结构，能够进一步延迟点燃塑料的时间。研究人员还将2-丙烷醇与3氯-1引导聚合物主链上面，通过这种方式延缓了聚氨酯固化时间。与此同时，其产生的结晶水与二氧化碳通过稀释与冷却作用，使聚合物远离火焰区，进一步将热能切断。从整体上来说，反应型阻燃剂具有毒性小、稳定性高等优势，而且，其对高聚物的影响程度很小，是一种比较满意的阻燃剂。但是，反应型阻燃及的加工工艺与操作工艺很复杂，其在实际的应用中尚未普遍。
3.3.提高分子耐热性能
材料分子结构与材料燃烧能力两者之间有非常密切的关系。大量研究资料证实，如果分子结构中有卤素和芳杂环，那么，其氧指数就会升高。比如说，聚乙烯氧指数为17.4，基酰亚胺氧指数为42.0，聚四乙烯氧指数为95.0.结合这一研究结果，可以在分子中通过添加基团方式，提高分子耐热性能。也就是说，在不改变聚氨酯各项性能前提下，积极引进芳杂环与基团，全面提高其耐热性能。异氰脲酸酯发烟量小、阻燃性能高、成本比较低，已经在西方等国家获得了成功，并已经开始生产大规模的异氰脲酸酯泡沫。无卤化是人们一直以来的追寻目标，但是，卤阻燃材料有着自身优势，而且，其在阻燃领域中的重要位置，因此，在较长的一段历史阶段中，卤性材料的应用价值依旧比较广泛。
4.结语
综上所述，本文针对聚氨酯阻燃类型、阻燃机理开始入手分析，从三个方面添加型阻燃，反应型阻燃，提高分子耐热性能，详细探究了聚氨酯材料的阻燃技术，随着聚氨酯材料应用范围的不断扩大，对其阻燃性能要求将会大幅度提升。
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成树脂及塑料，2011（02）.
山东师范大学科技成果——纳米增强阻燃聚氨酯
山东师范大学科技成果——纳米增强阻燃聚氨酯 成果简介 聚氨酯（polyurethane，简称PU）是世界六大合成材料之一，具有优良的物理力学性能、电学性能、声学性能及耐化学腐蚀性能，并与多种材料有很强的粘接力，从而被广泛用作石油化工管道、冷藏设备、运输设备以及建筑物等的保温隔热材料。但是未经阻燃处理的聚氨酯材料极限氧指数一般低于19%，属易燃材料，并在燃烧过程中放出HCN、CO等有毒气体，在火灾中常常给人们的生命和财产带来严重的危害。在不降低其原有性能的基础上，增加阻燃性能具有重要意义。 但目前国内在该领域的研究与国外相比存在较大差距：在材料的阻燃性能上，国内产品的阻燃性能远远不足；在高性能阻燃聚氨酯的生产技术上，目前国内的阻燃工艺生产技术尚处研发阶段，达不到批量生产的要求，迟迟不能实现规模化，导致高性能阻燃聚氨酯产品主要靠进口。研究新型高性能阻燃聚氨酯材料生产方法，解决阻碍阻燃聚氨酯产业化的共性关键技术，并快速实现规模化生产显得尤为迫切与重要。 针对阻燃聚氨酯生产技术中存在的上述问题，为了解决阻燃聚氨酯批量生产的瓶颈，本项目利用无机纳米粒子的特性，在阻燃性能提高上，一方面利用纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝等无机纳米粒子阻燃剂与甲基膦酸二甲酯（DMMP）协同作用，达到高效阻燃；另一方面利用无机纳米粒子比表面积效应吸附、捕集材料燃烧时产生的烟、气，
减少发烟，降低有毒气体的释放，达到阻燃并兼具低毒的绿色阻燃效果。在阻燃聚氨酯的生产技术方面，解决无机纳米粒子的加入对有机高分子聚合反应体系造成的不利影响，探索优化出无机纳米材料与有机反应体系的最佳聚合工艺条件。例如生产中存在的无机纳米粒子在有机反应体系中的团聚、聚沉作用，分散不均问题，纳米粒子的助催化作用对聚合工艺的改变问题等。 本项目通过改变纳米粒子的尺寸、用量，在工程上通过选用合适的反应器，解决反应工艺中出现的关键技术难点问题，以达到批量生产要求。最终成功地研制出纳米增强的系列低烟、高阻燃、高回弹、高力学强度的新型高性能阻燃聚氨酯材料。 生产条件及市场预测 本项目将建成规模为15万吨/年纳米增强阻燃聚氨酯系列及配套聚醚多元醇生产线。主要建设生产装置厂房，包括聚醚多元醇合成、阻燃聚氨酯组合料，端氨基特种聚醚多元醇，POP接枝聚醚多元醇等厂房及配套的纯水系统、制氮系统、制冷系统、公用工程系统，配电系统，仓储系统，罐区系统，废水废气处理系统，安全消防系统，质量分析系统，办公及生活设施等工程，建筑面积46600余m2，购置设备300余台套。 本项目成功实施，将实现年产15万吨新型纳米增强高性能阻燃聚氨酯材料的生产规模，突破垄断，拥有自主知识产权，产品质量超过国外公司、生产成本远低于同质进口产品。解决替代进口问题，为国内产品更新换代提供空间，预计将占有该类产品5%左右的市场，
聚氨酯的燃烧和阻燃
聚氨酯的燃烧和阻燃 聚氨酯材料是由碳—碳键为基本结构组成的有机高分子聚合物，属于可燃物质。用聚氨酯材料生产的各类产品与制品，在人们的社会活动中随处可见。由于它们处在各种各样的环境之中，引发火灾的几率较高。由各种引火源引发聚氨酯材料的燃烧以及伴随燃烧产生的烟雾毒性，已成为消防安全密切关注的重点之一，对有关聚氨酯产品及生产制定了日益严格的阻燃标准和法规。 同时，聚氨酯产品的生产所使用的大量原料多属于有机化合物和聚合物，也同属于可燃物之列，而在生产中使用的许多原料助剂，如有机溶剂及其配置的涂料、脱模剂等，因闪点、着火点较低，都存在不同程度的燃烧隐患；此外，在大型软质聚氨酯块泡的生产中，由于使用高水量配方生产低密度泡沫体产生的热量多而泡沫体的散热性差，因此在贮存过程中，由泡沫体产生自燃而引发的火灾也曾有发生。 由聚氨酯泡沫体等燃烧产生的火灾危害，不仅来源于燃烧本身产生的大量热辐射而引发的火焰的蔓延和扩大，同时还来源于燃烧时产生的烟雾和分解释放出来的诸多有毒气体。许多火灾报告指出：由燃烧烟雾和有毒气体造成人员伤亡的比例远远高于真正燃烧本身造成的伤亡人数。因此，为保证生产过程和使用过程中的防火安全，必须系统地研究该类产品的燃烧机理、检测方法以及阻燃办法，制定产品的生产、使用安全标准和法规。下面，洛阳天江化工新材料有限公司将就聚氨酯泡沫的燃烧机理以及阻燃方法这两方面为大家进行简单介绍。 一、燃烧机理 在聚氨酯产品中，由于聚氨酯泡沫塑料的质量轻、体积大且传热系数低、最易发生燃烧，因此将它作为燃烧行为的研究对象最具有代表性。 一般物质的燃烧行为基本可分为三个阶段：第一个阶段为物质引燃和火焰蔓延的初期阶段；第二个阶段为物质的完全燃烧的发展阶段；第三个阶段则为火焰衰减、燃烧熄灭的最终阶段。洛阳天江化工新材料有限公司在这里告诉大家，物质引燃的难易程度是物质燃烧行为的第一表征，它与物质本身的化学结构、组成、传导能力、热分解温度以及反应所产生的气体和液滴的助燃程度等因素有关。此外，还有一点需要注意的是，不同的物质有不同的闪点和着火点，闪点和着火点越低的物质越容易燃烧。
聚磷酸铵阻燃型水性聚氨酯的阻燃性能
聚磷酸铵阻燃型水性聚氨酯的阻燃性能 王文娟 【摘要】以聚碳酸酯二醇、异氟尔酮二异氰酸酯为原料，添加不同用量的聚磷酸 铵(APP)，制备了一系列阻燃水性聚氨酯。UL-94测试表明，随着APP添加量的 增大，水性聚氨酯的阻燃性逐渐增大。锥形量热仪测试表明，随着APP含量从0%增加25%，水性聚氨酯的点燃时间由29 s延长到45 s，最大热释放速率(HRR)由413.2 kW/m2降低到314.3 kW/m2。热重测试表明，水性聚氨酯膜的热稳定性 随着APP含量的增加而逐渐升高，当APP为25%时，热稳定性最好。力学性能 测试表明，随着APP含量的增加，涂膜的拉伸强度及断裂伸长率逐渐下降。综合考虑以上因素，阻燃水性聚氨酯中聚磷酸铵的适宜用量为20%。%A series of flame-retardant waterborne polyurethane were prepared with polycarbonate diol and isophorone diisocyanate as raw materials and by addition of different amounts of ammonium polyphosphate (APP). UL-94 test showed that the flame retardance of waterborne polyurethane is increased with increasing dosage of APP. Cone calorimeter test indicated that the increasing of APP content from 0%to 25%, the ignition time of waterborne polyurethane is extended from 29 s to 45 s, and the peak heat release speed (HRR) is decreased from 413.2 kW/m2 to 314.3 kW/m2. Thermogravimetric analysis revealed that the thermal stability of waterborne polyurethane is improved gradually with increasing APP content up to 25%. Mechanical performance test proved that the increasing of APP content decreases the tensile strength and elongation at break of the film gradually. Comprehensively taking the above factors into
聚氨酯泡沫塑料的阻燃
聚氨酯泡沫塑料的阻燃 聚氨酯泡沫塑料由于含可燃的碳氢链段、密度小、比表面积大，未经阻燃处理的聚氨酯是可燃物，遇火会燃烧并分解，产生大量有毒烟雾，给灭火带来困难。特别是聚氨酯软泡开孔率较高，可燃成分多，燃烧时由于较高的空气流通性而源源不断地供给氧气，易燃且不易自熄。聚氨酯泡沫塑料的许多应用领域如建筑材料、床垫、家具、保温材料、汽车座垫及内饰材料等，都有阻燃要求。国外对聚氨酯泡沫材料的阻燃相当重视，颁布了许多有关阻燃的法规和阻燃标准。在我国，对用于飞机、轮船、铁路车辆、汽车、其它重要场所及设施的聚氨酯泡沫，先后都提出了阻燃要求，且很多已采用了阻燃级聚氨酯泡沫[1]。 所谓阻燃，实际上指达到某种规范或某种试验方法的一个具体标准，塑料的“阻燃”或“难燃”一般只是对于小火而言，在大火中仍能燃烧。不过阻燃性能好的泡沫塑料遇小火年自熄，不易引起火灾；在火灾中，由于燃烧性能的降低，可降低火灾蔓延及产生刺激性有毒烟雾的危险。 已有大量的文献综述阻燃剂在聚氨酯泡沫塑料中的应用[1～3]，现根据部分文献数据，对聚氨酯泡沫塑料的阻燃技术作一简单的综述。 1997年颁布国家标准《建筑材料燃烧性能分级方法》（GB8624-1997）（以下简称《标准》），于1997年4月1日实施，规定中的氧指数、垂直燃烧法、烟密度3项指标，更为严格的测定硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能，即用着火性、火焰传播性，烟密度3项综合指标衡量材料的阻燃性能。 B1等级材料指标：1）氧指数大于32%；2）平均燃烧时间30s，平均燃烧高度小于250mm；3）烟密度等级SDR＜75。 1 阻燃原理 一般，通过添加阻燃剂提高泡沫塑料的阻燃性，以延缓燃烧、阻烟甚至使着火部位自熄。也可采用含阻燃元素的多元醇(即反应型阻燃剂)为泡沫原料。阻燃剂必须具有以下一种或数种功能：能在着火温度或接近着火温度下吸热分解成不可燃物质；能与泡沫燃烧产物反应生成不易燃物质；可分解出能终止泡沫自由基氧化反应的物质。 在聚氨酯泡沫中，含磷阻燃剂主要在凝聚相发挥作用，磷化物可以消耗泡沫塑料燃烧时分解出的可燃气体，使其转化成不易燃烧的炭化物，泡沫体中磷(P)含量达1.5%左右时即可获得较佳的阻燃效果。 含卤素阻燃剂主要在气相中发挥作用，卤素是泡沫塑料燃烧反应的链终止剂，在塑料燃烧时生成卤化氢而抑制燃烧反应。据有关资料，为使泡沫获得较满意的阻燃性能，泡沫体中溴(Br)质量分数应达12%～14%，或氯(Cl)质量分数达18%～20%。当磷-卤联用时，由于存在一定的协同效应，故0.5%P＋(4%～5%)Br或1%P ＋(8%～12%)Cl即可使聚氨酯泡沫具有自熄性[1]。 典型的磷-氮阻燃体系可由聚磷酸铵和三聚氰胺等组成，在泡沫受热初期，阻燃剂分解产生磷酸等，它与多羟基化合物形成具有阻燃作用的磷酸酯并释放水蒸气；在高温下泡沫中的阻燃剂气化产生不燃性气体，使熔融的泡沫炭化形成疏松的多孔性阻燃层。 氢氧化铝中含有大量的结晶水(质量分数可高达34％)，结晶水在泡沫塑料生产过程中很稳定，但在泡沫塑料燃烧温度时将快速分解，吸收燃烧热，并在火源和泡沫间形成不燃性的屏障，从而起到阻燃作用。同时，它也是一种烟气抑制剂。 2 添加阻燃剂制备阻燃泡沫塑料 人们发现，含磷、氮、卤素、锑、铝、硼等元素的塑料制品具有较好的阻燃性能。一般可通过在制备聚氨酯泡沫塑料时在发泡配方中添加阻燃剂，使聚氨酯泡沫塑料具有一定的阻燃性能。选择阻燃剂，除了要考虑它对制品的阻燃效果(包括长期阻燃效果、遇火时的烟雾性等)，还需考虑加入阻燃剂对发泡工艺的影响，以及对制品物性的影响。 用于聚氨酯的阻燃剂有非反应性添加型阻燃剂及反应型阻燃剂两类。 2.1 添加非反应性阻燃剂 聚氨酯泡沫的阻燃剂以液态阻燃剂为主。液体阻燃剂主要是含磷、氯、溴元素的有机化合物，如三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三(二氯丙基)磷酸酯(TDCPP)、四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯、甲基膦酸二甲酯(DMMP)、多溴二苯醚，等等。固态阻燃剂如三聚氰胺、三氧化锑、氢氧化铝、硼酸
阻燃聚氨酯软质泡沫塑料研究
阻燃聚氨酯软质泡沫塑料研究 摘要： 阻燃聚氨酯软质泡沫塑料是一种具有良好绝缘性能和抗压能力的材料，广泛应用于建筑、汽车和航空等领域。然而，由于其易燃性，安全性成为 其应用的主要限制因素。因此，本研究旨在通过添加阻燃剂提高聚氨酯软 质泡沫塑料的阻燃性能。实验结果表明，添加阻燃剂可以有效提高聚氨酯 软质泡沫塑料的热稳定性，并显著减少其燃烧速率和烟雾产生。此外，通 过变化阻燃剂的种类和添加量，可以调节聚氨酯软质泡沫塑料的阻燃性能。本研究的发现对于开发更安全、可持续的聚氨酯软质泡沫塑料具有重要意义。 关键词：阻燃剂，聚氨酯，软质泡沫塑料，热稳定性，燃烧 引言： 聚氨酯软质泡沫塑料作为一种重要的建筑和包装材料，具有轻质、隔热、隔音、抗压和吸震等优点，在现代社会得到广泛应用。然而，由于其 易燃性，聚氨酯软质泡沫塑料的应用受到了限制。因此，提高聚氨酯软质 泡沫塑料的阻燃性能成为了当前的研究热点。 阻燃剂是一种可以减少材料燃烧性能的添加剂。通过添加适量的阻燃 剂可以改善聚氨酯软质泡沫塑料的燃烧性能，减少其燃烧速率和烟雾产生。目前，常用的阻燃剂包括卤素化合物、氮磷系化合物和无机化合物等。然而，由于卤素化合物的环境和毒性问题，寻找更安全、可持续的阻燃剂成 为了当前的研究方向。 方法：
本研究采用溶胀法制备了阻燃聚氨酯软质泡沫塑料。首先，将聚氨酯原料溶解在有机溶剂中，然后加入不同种类和添加量的阻燃剂，并进行搅拌。最后，将混合溶液倒入模具中，进行凝固和固化，得到阻燃聚氨酯软质泡沫塑料。 结果与讨论： 实验结果表明，添加阻燃剂可以显著提高聚氨酯软质泡沫塑料的热稳定性。热重分析结果显示，添加阻燃剂后，聚氨酯软质泡沫塑料的失重温度明显增加，热分解速率显著降低。这是因为阻燃剂可以吸收热量，形成惰性气体，从而减缓材料的热分解过程。 火焰测试结果显示，添加阻燃剂后，聚氨酯软质泡沫塑料的燃烧速率明显减小。同时，添加阻燃剂可以减少燃烧时产生的烟雾和有害气体。这是由于阻燃剂可以抑制燃烧反应，减少燃烧产物的生成。 结论： 本研究通过添加阻燃剂改善了聚氨酯软质泡沫塑料的阻燃性能。实验结果表明，添加阻燃剂可以提高材料的热稳定性，减少燃烧速率和烟雾产生。通过调节阻燃剂的种类和添加量，可以进一步改善聚氨酯软质泡沫塑料的阻燃性能。这对于开发更安全、可持续的聚氨酯软质泡沫塑料具有重要意义。
聚氨酯阻燃等级
聚氨酯阻燃等级 聚氨酯是一种广泛应用的高分子材料，其性能优异，在建筑、汽 车和电子等领域中有着广泛的应用。然而，聚氨酯在使用过程中会产 生火灾风险，因此，阻燃聚氨酯的研究成为了当前该材料研究的热点 之一。聚氨酯的阻燃等级是指阻止材料燃烧的能力，下面我们就来详 细了解一下聚氨酯阻燃等级的相关知识。 一、聚氨酯阻燃等级分类 聚氨酯阻燃等级通常分为多级，按照欧洲标准EN13501-1，分为A，B，C，D，E等五级阻燃等级。其中，A级是最高等级，E级是最低等级。 1.A级阻燃： A级材料在火源接触下不会燃烧，也不会向周围的材料传播火势，具有极佳的防火性能。 2.B级阻燃： B级材料在火源接触下会出现明火，在15个分钟内燃烧面积不能 超过300mm。 3.C级阻燃： C级材料在火源接触下会出现明火，在60秒钟内燃烧面积不能超 过100mm。 4.D级阻燃：
D级材料是指在规定的时间内燃烧的性能不能超过B级材料。也就是说D级材料在15分钟内燃烧面积不能超过300mm。 5.E级阻燃： E级材料的阻燃性能比较差，不符合欧洲标准，但通常仍具有一定的防火性能，可在一定程度上遏制燃烧的传播。 二、如何提高聚氨酯的阻燃等级？ 1.添加阻燃剂 聚氨酯可以添加各种阻燃剂，大多数阻燃剂都是在聚氨酯基体中添加一些化学物质，使其发生化学反应，生成氧化物或惰性气体等，从而起到抑制聚氨酯燃烧的作用。 2.调整聚氨酯的结构 通过控制分子的结构和聚合度，可以调整聚氨酯的物理性质，提高其阻燃性能。 3.改变聚氨酯的形态 在生产聚氨酯时，改变其形态和结构也是提高阻燃性能的重要手段。比如，将聚氨酯的分子结构改变为纤维状，可大幅提高其阻燃性能。 三、聚氨酯阻燃等级的应用 1.建筑行业
磷系阻燃剂在聚氨酯中应用探究
磷系阻燃剂在聚氨酯中应用探究 一、磷系阻燃剂的作用原理 1.1 磷系阻燃剂的分类 磷系阻燃剂是一类常用的高效阻燃剂，根据其化学结构和作用原理，可分为氮磷型、 磷氧型、磷硫型等不同类型。磷氧型阻燃剂是目前应用最广泛的一种类型，其主要成分是 含氧的磷酸酯化合物，具有良好的热稳定性和阻燃性能。 1.2 磷系阻燃剂的作用机理 磷系阻燃剂在高温下能够分解生成氧化磷化合物，这些氧化磷化合物能够与燃烧过程 中的自由基和活性物种发生氧化反应，阻止燃烧链反应的进行，从而起到阻燃的作用。磷 氧化物还能够在材料表面形成保护层，隔绝空气和燃烧物接触，延缓燃烧速率，提高材料 的耐热性能。 1.3 磷系阻燃剂在聚氨酯中的应用 由于聚氨酯是一种易燃材料，磷系阻燃剂被广泛应用在其生产中。磷系阻燃剂可以与 聚氨酯的分子链发生化学反应，形成氮磷键或氧磷键，使阻燃剂与聚氨酯牢固结合在一起，从而提高聚氨酯材料的热稳定性和阻燃性能。 2.1 磷系阻燃剂种类选择 在实际生产中，应根据聚氨酯材料的具体要求选择合适的磷系阻燃剂种类。一般来说，磷氧型阻燃剂具有较好的阻燃效果和热稳定性，适合用于提高聚氨酯的阻燃性能。还可以 根据材料的成本、加工工艺等因素综合考虑，选择性能和经济性都较好的磷系阻燃剂。 2.2 磷系阻燃剂添加量控制 磷系阻燃剂的添加量直接影响着聚氨酯材料的阻燃性能。添加量过多会影响聚氨酯材 料的力学性能和加工工艺，添加量过少则无法达到良好的阻燃效果。应通过实验确定最佳 的磷系阻燃剂添加量，以在保证阻燃效果的同时尽量减小对材料性能的影响。 2.3 磷系阻燃剂与聚氨酯相容性研究 磷系阻燃剂的相容性直接影响着其在聚氨酯中的分散性和作用效果。研究表明，通过 表面改性等手段可以提高磷系阻燃剂与聚氨酯的相容性，从而提高其在聚氨酯中的分散性 和稳定性，进而提高阻燃效果。 2.4 磷系阻燃剂与其他助剂配合应用
聚氨酯材料的阻燃技术研究
聚氨酯材料的阻燃技术研究 摘要：作为高分子材料——聚氨酯，其在工业、农业、建筑、军事等领域广泛应用，其材料的阻燃性能受到社会各界的广泛关注。接下来，本文将深入探究聚氨酯材料的阻燃技术，旨在为一线工作提供理论指导。 与其他高分子材料相同，没有经过处理的聚氨酯，能在空气中燃烧，其极限氧指数为18.随聚氨酯材料的广泛应用，其火灾发生事故也较为频繁，聚氨酯材料的阻燃技术与安全性能越来越重要。 1.聚氨酯阻燃类型分析 现阶段，聚氨酯材料广泛应用，全球各大公司积极发展聚氨酯材料，各种新产品纷纷涌现。聚氨酯材料制备，具有良好的耐寒、耐热、隔油等性能，是保温、防震中不可或缺的原材料，在家电业、汽车工业中广泛应用。 1.1.现阶段，高分子材料主要通过以下方式获得阻燃性能 1.1.1.抑制降解与氧化技术 1.1. 2.催化阻燃技术 1.1.3.消烟技术 1.1.4.冷却降温技术 1.1.5.接枝与交联改性 1.1.6.隔热碳化技术 1.2.聚氨酯阻燃方式可分为三种类型 1.2.1.在聚氨酯合成过程中，添加磷、溴、氯等元素，这种叫作添加型阻燃剂。 1.2.2.在有机多元醇或原料异氰酸酯上添加磷、溴、氯等元素，进一步获得本体阻燃泡沫，这种叫作反应型阻燃剂。 1.2.3.在聚氨酯材料中，积极加入耐热高基团，进一步提升材料阻燃性能。 2.聚氨酯阻燃机理探究 与其他塑料阻燃原理相似，聚氨酯材料通过使用阻燃剂，能有效提升自身分
子的耐燃性能，进一步阻止其燃烧或者减缓其燃烧速度。如果使用阻燃剂，在塑料与火接触时，不会快速燃烧，一旦离开火源，就能迅速熄灭。 从整体上说，阻燃剂的作用机理非常复杂。但是，从根本上来说，阻燃剂就是通过某种方式达到阻止或切断燃烧的目的。本文从以下方面探究阻燃剂作用机理： 2.1.阻燃剂产物自身的脱水功效，使有机物进一步炭化，进而生成单质碳，在炭黑皮膜的影响下，很难引起火焰燃烧，起到阻燃效果。 2.2.阻燃剂分解，进一步在树脂表面覆盖一层保护膜，将空气隔离，产生阻燃效果。 2.3.阻燃剂分解成为HO，如果自由基连锁被切断，就会达到熄火目的。通过加入某些化学元素，能改变材料的分解速率。阻燃剂能进一步分解成为各种游离基，游离基会与分解物发生化学作用，降低燃烧能量。 2.4.阻燃剂能够分散或吸收燃烧热，进而减低聚合物自身温度，有效缓解燃烧与分解。 2.5.阻燃剂能够分解出氮气、氨气、二氧化然、氯化氢、水等不可燃气体，将燃烧区域的氧气与可燃性其他浓度冲淡，进而达到阻燃效果，其中，氮气的阻燃效果最好。 2.6.协同作用，大量实践证实，某些材料如果单独使用，其阻燃效果不理想。然是，多种材料协同运用，就会大幅度提升其阻燃效果。在含氮与含磷体系中，也会发生氮磷协同作用，进一步提升阻燃效果。从根本上来说，使用阻燃就就是通过中断热交换方式、凝聚相或气相阻燃方式实现的，上述方式共同组合成为一种复杂的阻燃过程。 3.聚氨酯材料的阻燃技术 3.1.添加型阻燃 添加型阻燃剂是通过直接添加阻燃剂这种物理方式，在聚氨酯基体中分散。一般将阻燃剂分为无机与有机两种，无机添加剂主要包括硼酸盐、磷酸铵、氢氧化铝等，有机添加剂主要包括氯化石蜡、磷酸酯等。无机阻燃剂具有高效、低烟、无毒等特性，对环境影响比较小。这种阻燃剂多为固体阻燃剂。我国现阶段88%的阻燃剂含卤，对于无机阻燃剂的应用比较小。这主要是因为，与固态阻燃剂相比，液体阻燃剂对聚氨酯性能影响比较小。在添加型阻燃剂应用过程中，不可避免的存在一定问题。在高分子基体中，阻燃剂的界面性、相容性等问题。同时，阻燃剂的应用量，也会影响材料性能。阻燃剂的用量以及种类不同，其对于聚氨酯材料密度与阻燃性影响也不相同。现阶段市场上应用最广泛的还是卤化或者含磷添加剂，这种添加剂虽然阻燃效果好、价格低廉，但是，在实际使用过程中，
聚氨酯泡沫塑料的阻燃
聚氨酯泡沫塑料的阻燃 聚氨酯泡沫塑料是一种广泛应用于建筑、交通工具、电子电器、包装等领域的材料。与传统的聚苯乙烯泡沫塑料相比，聚氨酯泡沫塑料具有更高的强度和较好的防潮、防水性能。但是，聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能却较差，易引起火灾事故。因此，在提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能方面，进行了大量的研究。 聚氨酯泡沫塑料的阻燃机理 聚氨酯泡沫塑料的基础材料是聚异氰酸酯（Polyisocyanurate）。在生产过程中，需要将异氰酸酯与多元醇反应，生成聚氨酯多元醇（Polyurethane）。在加入膨胀剂后，聚氨酯多元醇开始氧化聚合反应，生成大量水和二氧化碳，从而形成泡沫结构。 然而，聚氨酯泡沫塑料在长时间高温的条件下，易引发燃烧。由于聚氨酯泡沫塑料中含有大量的烃类有机物，燃烧后会产生大量有害气体，从而对环境和人体健康造成极大的危害。因此，提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能，对于减少火灾事故和保护环境具有极其重要的意义。 提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能的方法 1.添加阻燃剂
在聚氨酯泡沫塑料的生产过程中，可以添加阻燃剂。阻燃剂是一种可以减少燃烧或延缓燃烧的添加剂。在实验室的测试中，添加阻燃剂确实能够显著提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能。然而，阻燃剂的添加量过大会影响泡沫的物理性能，从而降低泡沫的强度和密度，使其难以正常使用。因此，在实际应用中，需要选择合适的阻燃剂，准确控制添加量。 2.添加无机材料 另一种提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能的方法是添加无机材料，如纳米氧化铝、纳米钛白粉等。这些无机材料能够单独或者与阻燃剂共同作用，产生化学反应，从而减缓聚氨酯泡沫塑料燃烧的速度。添加无机材料能够显著提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能，且不会对泡沫的物理性能产生不利影响。 3.改变聚氨酯的结构 改变聚氨酯的结构也是提高聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的一种方法。例如，通过选择合适的异氰酸酯和多元醇，可以得到不同结构的聚氨酯，从而影响其燃烧机理和热分解性能。同时，也可以通过改变材料的配方、工艺等方法来调整其物理性能和化学性能，从而提高其阻燃性能。 结论 聚氨酯泡沫塑料是一种广泛应用的材料，但其阻燃性能却较差。在实际应用中，为了减少火灾事故和保护环境，需要采取措施来提高其阻燃性能。添加阻燃剂、添加无机材料和改变聚氨酯的结构等方法可以有效提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能，但需要在合适的添加量和条件下进行。在今后的发展中，还需
燃烧性能
聚氨酯硬泡保温材料阻燃技术 聚氨酯硬质泡沫板材以具有容重强度高、吸水率小、低温或高温尺寸稳定性好、使用寿命长、绝热性能优异等特点,广泛应用于石油、化工、建筑、包装、冷藏、军工、航天、航空、交通运输、工业造型设计等诸方面作结构材料和绝热材料。随着人们对聚氨酯研究越来越深,聚氨酯的优异性能逐渐得到了认识和使用。然而聚氨酯硬泡材料在生产、施工和使用中的火灾事故屡有发生,给人们的生命和财产造成了严重危害。本文笔者以2003年青岛“4·5”火灾和2004 年青岛丰旭实业有限公司青州分公司“4·22”火灾为例,分析聚氨酯泡沫材料(简称PU)在生产、施工和使用中存在的火灾危险性,给出聚氨酯泡沫材料的阻燃方法和在生产、施工和使用中的火灾防范措施。 一、聚氨酯硬泡材料推广使用趋势 在我国改革开放,社会文明日新月异的背景下,中国经济发展取得举世瞩目的成就,但这种令世人瞩目的快速增长有 2 /3是在对生态环境透支的基础上实现的。在中国消耗的能源中,建材及建筑耗能占47. 3%。经济发展离不开资源的支撑,资源的承载能力也制约着经济的发展,因此,建设部决定在全国全面推广新型建筑节能技术,到2020年,我国住宅和公共建筑建设的资源消耗水平要接近或达到现阶段中等发达国家的水平。建设部科学技术司梁俊强处长明确表示:“发展节能省地型住宅和公共建筑是建筑业、建材业可持续发展必然要求,提高各级 政府与民众对建筑节能的认识十分必要。推广聚氨酯在建筑中的应用,将有助于缓解日益紧张的能源状况,推动绿色产业的深入发展,国家也将在立法和政策上支持建筑节能材料的生产和应用。”聚氨酯硬泡材料(简称PU硬泡)是目前国际上性能最好的保温材料,原料方面,中国是拥有生产异氰氨酯这一高新技术自主知识产权的五个国家之一。硬质聚氨酯具有重量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其它基材黏结、燃烧不产生溶滴等其它材料不可比拟的优异性能,广泛用作建筑物的屋顶、墙体、天花板、地板、门窗等的保温隔热材料。聚氨酯可以根据不同物性要求灵活设计出各种高分子结构,而且还可以现场加工成型,推广聚氨酯材料作为我国建筑保温材料的替代品,是我国实现建筑节能的一个重要途径。聚氨酯作一种塑料,而塑料都是可燃的,在一定条件下,燃烧还相当迅速猛烈,这给人类的生命和财产安全带来了极大的危险性。目前有关聚氨酯硬泡材料的行业规范、规程均尚未面世,聚氨酯硬泡材料在生产、施工和使用中的火灾事故屡有发生,对聚氨酯硬泡材料替代传统建筑保温材料的应用技术进行探讨具有十分重要的意义。 二、聚氨酯泡沫材料的成分、燃烧特性和火灾分析 (一)聚氨酯泡沫材料的成分 聚氨酯是一种高分子材料,其主要特征是分子链中含有多个重复的“氨基甲酸酯”基团。聚氨酯全称是聚胺基甲酸酯,是由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分子化合物。以聚酯树脂或聚醚树脂为主要原料与甲苯二异氰酸脂(TD I)或二苯基甲烷二异氰酸脂(MD I)或聚次甲基聚苯基异氰酸脂( PAP I)按一定比例加入发泡剂、催化剂等,在适宜的温度下,经混合搅拌进行发泡所成的泡沫材料即为聚氨酯泡沫材料。 (二)聚氨酯泡沫材料的燃烧性能 聚氨酯泡沫材料的燃烧性能,可以用氧指数来表示。氧指数在26%以上的可以认为具有难燃性,在平常空气中燃烧,比较安全。氧指数越大,越难燃烧;反之,氧指数越小,越易燃烧。实验表明,聚氨酯泡沫材料,其氧指数为25. 4%,且离开火焰后继续燃烧。聚氨酯泡沫材料的原料都是低闪点有机高分子化合物,燃烧产生大量的一氧化碳、氰化氢等剧毒气体和有毒烟雾,极易造成人员伤亡。为了减少火灾,应对其进行阻燃处理,以提高其难燃性。 (三)聚氨酯硬泡材料的火灾分析
聚氨酯发泡材料的阻燃改性与保温性能研究进展
聚氨酯发泡材料的阻燃改性与保温性能 研究进展 Summary：聚氨酯泡沫材料具有良好的保温性能，同时还具有耐磨、抗低温以及绝缘等特点，因此获得了非常广泛的发展，但是由于其阻燃效果较差，制约了其进一步发展，因此研究人员对聚氨酯发泡材料阻燃改性进行了大量的研究，基于此本文对聚氨酯发泡材料的阻燃改性与保温性能研究进展进行了探讨。Keys：聚氨酯；发泡塑料；阻燃改性；保温性能 1 聚氨酯材料的新能 聚氨酯材料时一种应用个非常广泛的合成材料，其是通过多元异氰酸酯和多元羟基化合物逐步反应加成而成的，在实际生产过程中，通过改变官能团的数量和类型等方式，可以获得不同形式和性能的聚氨酯材料。聚氨酯材料性能非常出色，其具有耐磨、抗低温、绝缘以及不易溶解等特点，同时其还具有发泡性以及高弹性等。聚氨酯硬质泡沫体是一种应用广泛的材料，其不仅质量
轻，而且导热率低，具有良好的保稳性能和防水性能，这种材料的导热系数为0.018～0.023 W/( m·K)，在众多保温材料中其导热系数是最低的，此外器在吸水性、耐冷热性能等方面都非常出色，具有较长的使用寿命，因此聚氨酯泡沫常被应用于保温墙体的使用中，但是聚氨酯泡沫作为保温墙体材料时有一个致命的缺陷，就是其非常容易燃烧，导致其防火性能比较差，这极大的限制了其实际应用。相关报道表明，央视文化中心、北京大学体育馆等地发生的火灾事故，起因都是聚氨酯泡沫材料被引燃导致的，造成了比较大的经济损失和人员伤亡，因此通过对聚氨酯材料进行改性，提高其阻燃性能获得了人们广泛的关注。 为了提高聚氨酯塑料的阻燃能力，通常采用引入阻燃组分的方式来对其进行改性，引入组分组分的方式主要有两类，分别是结构型阻燃技术和添加型阻燃技术，其中前者是通过添加异氰尿酸酯和碳化二亚胺等结构型阻燃剂来提高聚氨酯材料的阻燃性能，后者则是加入添加型阻燃剂，这种阻燃剂通过分散到聚氨酯泡沫中来阻止其进行燃烧。 2 聚氨酯泡沫材料所用阻燃剂的主要类别 为了提升聚氨酯泡沫材料的阻燃性能，会通过加入阻燃剂对其进行改性，当前常用的阻燃剂类型有磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼系阻燃剂、膨胀型阻燃剂以及填充型阻燃剂等几种，下面对这些方面的研究进展进行探讨： 2.1 磷系阻燃剂 磷系阻燃剂主要有两类，分别是无机型和有机型，其中前者主要包括红磷以及磷酸盐等，后者则包括磷酸酯以及有机盐等物质。当前，研究人员在磷系阻燃剂方面进行了很多的研究，张立强等在聚氨酯发泡材料制作过程中加入了
阻燃剂应用于聚氨酯的原理
阻燃剂应用于聚氨酯的原理 1. 聚氨酯简介 聚氨酯是一种重要的聚合物材料，具有优异的物理性能和广泛的应用领域。它 由异氰酸酯与多元醇反应而成，具有良好的韧性、耐磨性和耐撕裂性。然而，由于聚氨酯在高温下容易燃烧，在一些特殊场合下需要采用阻燃剂来提高其阻燃性能。 2. 阻燃剂的分类 阻燃剂主要可以分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两大类。 2.1 无机阻燃剂 无机阻燃剂是由无机盐和无机氧化物等组成的，常见的无机阻燃剂包括氢氧化铝、纳米氧化锆、磷酸铵等。无机阻燃剂主要通过吸热分解、抑制燃烧气体的生成、形成隔热保护层等方式起到阻燃的作用。 2.2 有机阻燃剂 有机阻燃剂是由含有氨基、酚基、磷酸酯等功能性团的有机化合物组成的，常 见的有机阻燃剂包括氯化烷基磷酸酯、三聚氰胺磷酸盐等。有机阻燃剂主要通过减缓燃烧速率、阻断燃烧链反应等方式发挥阻燃作用。 3. 阻燃剂应用于聚氨酯的原理 阻燃剂应用于聚氨酯的原理主要通过以下几个方面实现。 3.1 阻断燃烧链反应 有机阻燃剂中含有磷酸酯等功能性团，这些团在高温下会发生分解并产生磷酸 等物质，这些物质能够阻断燃烧链反应，从而降低聚氨酯的燃烧速率。 3.2 吸热分解 无机阻燃剂中的无机盐和无机氧化物在高温下会吸收热量并发生分解反应，这 个过程需要吸收大量的热量，从而使聚氨酯的温度下降，延缓燃烧反应的进行。 3.3 隔热保护层 无机阻燃剂能够在聚氨酯表面形成一层致密的隔热保护层，该层能够阻止热量 向内部传播，限制燃烧蔓延的范围。
3.4 减少燃烧气体的生成 无机阻燃剂和有机阻燃剂能够抑制聚氨酯在燃烧过程中产生大量的有害气体， 如一氧化碳、二氧化碳等，从而减少烟雾的产生，降低火灾对人体的危害。 4. 阻燃剂的选择与应用 在选择阻燃剂时，需要考虑聚氨酯材料的具体使用环境以及阻燃剂的性能要求。一般来说，无机阻燃剂适用于要求高阻燃性能和耐高温性能的场合，而有机阻燃剂适用于要求性能综合、成本相对较低的场合。 具体应用时，可以通过添加适量的阻燃剂粉末或涂层的方式将阻燃剂直接加入 聚氨酯材料中，也可以将阻燃剂涂覆在聚氨酯材料表面形成阻燃层。 5. 阻燃剂应用于聚氨酯的优点与局限性 5.1 优点 •提高聚氨酯的阻燃性能，降低火灾的风险。 •减少燃烧时产生的有害气体和烟雾，对人体健康的危害较小。 •增加聚氨酯的耐高温性能，提高其在高温环境下的使用寿命。 5.2 局限性 •阻燃剂的添加可能会对聚氨酯的物理性能和加工性能产生一定的影响。 •阻燃剂的选择和添加量需要进行充分的研究和测试，以确保达到预期的阻燃效果。 •阻燃剂的成本相对较高，可能会增加聚氨酯制品的生产成本。 6. 结论 阻燃剂在聚氨酯中的应用能够提高其阻燃性能，并减少燃烧时产生的有害气体 和烟雾。在实际应用中，应根据具体要求选择合适的阻燃剂，并注意其对聚氨酯物理性能和加工性能的影响。未来，随着科技的进步和阻燃技术的不断发展，阻燃剂在聚氨酯材料中的应用将得到更大的发展和应用。
阻燃聚氨酯材料的研究现状
阻燃聚氨酯材料的研究现状 郭嘉昒;马慧;李为民;吕利刚 【摘要】聚氨酯材料在军工和民用领域应用十分广泛.在某种程度上,聚氨酯可以说是一种不可缺少的基础材料.近年来,阻燃聚氨酯材料的研究成为一个热点.综述了国内外阻燃聚氨酯的研究现状,并展望了阻燃聚氨酯的发展趋势. 【期刊名称】《上海化工》 【年(卷),期】2018(043)009 【总页数】3页(P35-37) 【关键词】阻燃;安全;聚氨酯材料 【作者】郭嘉昒;马慧;李为民;吕利刚 【作者单位】四川科技职工大学安全工程系四川成都610101;中北大学化工与环境学院山西太原030051;中北大学化工与环境学院山西太原030051;四川科技职工大学安全工程系四川成都610101;四川科技职工大学安全工程系四川成都610101 【正文语种】中文 【中图分类】TQ328.3 聚氨酯是一种由多异氰酸酯和多元醇反应并具有若干个氨基甲酸酯链段的有机高分子材料。聚氨酯材料具有优异的柔韧性、粘接性、耐磨性及耐低温性等诸多优点。聚氨酯材料在新材料工业中占有十分重要的地位，广泛应用于航天、汽车、建筑、
涂料、纺织、皮革、家具、家电、包装、军工等领域[1]。但是，未经阻燃处理的 聚氨酯材料遇火会燃烧分解，并释放出大量有毒有害气体，存在着一定的安全隐患。因此，聚氨酯材料的阻燃研究十分迫切和必要，近年来，阻燃型聚氨酯逐渐成为聚氨酯材料研究的一个热点领域。 1 国内外研究现状 由于传统卤系阻燃剂带来的环境问题难以解决，各国研究者开始寻求环境友好型阻燃剂，对含氮-磷有机化合物阻燃剂的研究较多。国内外的科研工作者对阻燃材料 进行了广泛的研究，目前已取得了不少的研究成果，现综述如下。 王翠翠等[2]研究了2种无卤阻燃剂，采用共沉淀法合成了有机改性的层状双氢氧 化物(LDH)，通过X射线衍射（XRD）对其进行性能检测。通过磷酸与三聚氰胺反应制备磷酸蜜胺盐(MPP)，并将其作为插层剂制备磷酸蜜胺盐-蒙脱土(MPM)，对蒙脱土进行了有机改性，用XRD对MPM的结构进行了分析表征。制备了水性聚氨酯-层状双氢氧化物纳米复合材料，并对其氧指数进行了测试。实验结果表明， 纳米混合阻燃剂能明显提高水性聚氨酯的阻燃性能。 王娜等[3]用 DOPO（9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物）对介孔分子筛MCM-41进行表面改性，将改性后的MCM-41作为阻燃剂与聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）及三聚氰胺（MEL）复配阻燃剂，研究了添加改性MCM-41对聚丙烯（PP）的阻燃性能、力学性能和热性能的影响。结果表明，添加少量DOPO改性分子筛即可显著提高PP的阻燃性能，当改性分子筛的添加量为1%时，阻燃PP的氧指数为32.6，比纯PP提高91.76%；热重分析（TGA）、动态热机 械能分析和扫描电镜分析的结果表明，添加少量的改性分子筛MCM-41可催化APP/PER/MEL间的酯化反应，促进体系成炭，形成更紧密的炭层，从而提高材料的阻燃性能。 崔锦峰等[4]以DOPO和顺丁烯二酸酐(MA)为原料合成含磷单体DOPOMA，将
聚氨酯泡沫塑料的阻燃
聚氨酯泡沫塑料的阻燃 概述 聚氨酯泡沫塑料是一种常用的塑料材料，由于其良好的绝缘性能和 轻质化特点，被广泛应用于建筑、交通、电子等领域。然而，聚氨酯 泡沫塑料在火灾中容易引发火灾蔓延，因此需要进行阻燃处理，以提 高其安全性能。本文将介绍聚氨酯泡沫塑料的阻燃机制和常见的阻燃 材料及方法。 阻燃机制 聚氨酯泡沫塑料的阻燃机制是通过在其结构中引入阻燃剂，阻碍火 焰的传播和热量的释放。常见的阻燃剂包括无机阻燃剂和有机阻燃剂。
无机阻燃剂 无机阻燃剂是指由无机化合物制成的阻燃剂，具有耐高温、低毒性 等特点。常见的无机阻燃剂包括氢氧化铝、氧化镁等。这些无机阻燃 剂通过吸热、隔热、氧化等作用，减缓聚氨酯泡沫塑料的燃烧速度， 达到阻燃的效果。 有机阻燃剂 有机阻燃剂是指由含有卤素、磷等元素的有机化合物制成的阻燃剂，具有良好的阻燃性能。常见的有机阻燃剂包括溴系阻燃剂、磷系阻燃 剂等。这些有机阻燃剂通过分解生成惰性气体、抑制燃烧反应等方式，阻断聚氨酯泡沫塑料的燃烧过程。
阻燃材料及方法 防火涂料 防火涂料是一种常见的阻燃材料，可以在聚氨酯泡沫塑料表面形成一层防火涂层，减缓燃烧速度。这种防火涂料通常采用含有阻燃剂的涂料，通过涂覆形成阻燃层，具有良好的阻燃效果。 阻燃添加剂 阻燃添加剂是一种直接添加到聚氨酯泡沫塑料中的阻燃材料，可以提高整体的阻燃性能。常见的阻燃添加剂包括阻燃剂粉末、阻燃剂颗粒等，通过均匀分散在聚氨酯泡沫塑料中，起到阻燃的作用。 阻燃改性 阻燃改性是通过改变聚氨酯泡沫塑料的分子结构，引入阻燃元素或改变配方比例，提高其阻燃性能。可通过增加阻燃剂的含量或加入阻燃改性剂等方式进行。
国外聚氨酯材料无卤阻燃技术现状与发展趋势
国外聚氨酯材料无卤阻燃技术现状与发展趋势 许弟;崔正;赵欣;张胜;陈宇 【期刊名称】《聚氨酯工业》 【年(卷),期】2012(27)4 【摘要】The present situation of flame-retardant research on polyurethane (PU) was introduced- The halogen free flame retarded technology of PU in abroad was reviewed, including additive flame retardant, polyurethane-polyisocyanurate (PUR-PIR) technology and modified-molecular flame retardant. Besides, trends of flame-retard-ant technology of PU were prospected.%介绍了阻燃聚氨酯材料的研究现状,综述了近几年来国外无卤阻燃聚氨酯技术,包括填充型阻燃聚氨酯技术、聚异氰脲酸酯改性聚氨酯技术、本征阻燃聚氨酯技术,展望了未来聚氨酯材料的阻燃技术发展趋势.【总页数】4页(P1-4) 【作者】许弟;崔正;赵欣;张胜;陈宇 【作者单位】北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室 100029;北京华腾新材料股份有限公司 100084;北京华腾新材料股份有限公司 100084;广东华南精细化工研究院有限公司江门529141;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室 100029;北京华腾新材料股份有限公司 100084;广东华南精细化工研究院有限公司江门529141 【正文语种】中文
聚氨酯阻燃 耐火极限
聚氨酯阻燃耐火极限 1. 聚氨酯阻燃的概述 聚氨酯是一种具有广泛应用的重要工程塑料，其具有良好的物理性能和化学性能，被广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。然而，由于聚氨酯易燃，其在一些特殊场合下需要具备阻燃性能，以确保安全性。 聚氨酯阻燃是指通过添加一定的阻燃剂，提高聚氨酯的阻燃性能，使其在遇到火源时不易燃烧或燃烧速度较慢，从而减少火灾事故的发生和蔓延。 2. 聚氨酯阻燃的原理 聚氨酯阻燃的原理是通过添加阻燃剂改变聚氨酯的燃烧性能。阻燃剂主要分为溴系和氮磷系两大类。溴系阻燃剂通过溴原子的反应阻止燃烧链的传递，从而达到阻燃的效果；氮磷系阻燃剂则通过生成氮气和磷酸盐等非燃性气体，稀释燃烧的氧气，降低燃烧速度。 3. 聚氨酯阻燃的分类 根据阻燃剂的种类和添加方式的不同，聚氨酯阻燃可以分为添加型和共聚型两种。 3.1 添加型聚氨酯阻燃 添加型聚氨酯阻燃是在聚氨酯的生产过程中，将阻燃剂直接添加到聚氨酯中。这种方式简单方便，但阻燃效果可能受到添加剂分散性的影响。 3.2 共聚型聚氨酯阻燃 共聚型聚氨酯阻燃是将阻燃剂与聚氨酯的单体一起共聚合成聚氨酯。这种方式可以提高阻燃剂的分散性，从而获得更好的阻燃效果。 4. 聚氨酯阻燃的测试方法 聚氨酯阻燃的性能需要经过一系列的测试来评估。以下是常用的几种测试方法： 4.1 垂直燃烧测试（UL 94） 垂直燃烧测试是评估聚氨酯在垂直状态下在火焰作用下的燃烧性能。根据燃烧时间和燃烧滴落情况，将聚氨酯分为V-0、V-1和V-2三个等级，V-0级别的聚氨酯阻燃性能最好。
4.2 氧指数测试（ASTM D2863） 氧指数测试是评估聚氨酯在氧气供应下的燃烧性能。通过测量聚氨酯在一定氧气浓度下的燃烧时间，计算出聚氨酯的氧指数，指数越高，阻燃性能越好。 4.3 热分解测试（TGA） 热分解测试是评估聚氨酯在高温下的热稳定性和阻燃性能。通过加热聚氨酯样品，测量其在不同温度下的质量损失和热分解温度，从而评估聚氨酯的热稳定性和阻燃性能。 5. 聚氨酯阻燃的应用领域 聚氨酯阻燃广泛应用于建筑、汽车、电子等领域，主要用于提高产品的安全性和阻燃性能。 5.1 建筑领域 在建筑领域，聚氨酯阻燃主要应用于隔热材料、保温材料和防火涂料等产品中。通过使用聚氨酯阻燃材料，可以提高建筑物的防火性能，减少火灾事故的发生和蔓延。 5.2 汽车领域 在汽车领域，聚氨酯阻燃主要应用于汽车内饰、线束和发动机罩等部件中。通过使用聚氨酯阻燃材料，可以提高汽车的阻燃性能，减少火灾事故对车辆和乘客的危害。 5.3 电子领域 在电子领域，聚氨酯阻燃主要应用于电子产品的外壳、线路板和电缆等部件中。通过使用聚氨酯阻燃材料，可以提高电子产品的阻燃性能，减少火灾事故对设备和用户的危害。 6. 聚氨酯阻燃的发展趋势 随着人们对产品安全性的要求越来越高，聚氨酯阻燃的需求也在不断增长。未来，聚氨酯阻燃将朝着高效、环保和可持续发展的方向发展。 6.1 高效阻燃剂的研发 研发高效阻燃剂是聚氨酯阻燃领域的一个重要方向。高效阻燃剂可以在添加量较少的情况下获得更好的阻燃效果，降低生产成本。 6.2 环保阻燃剂的应用 环保阻燃剂的应用是聚氨酯阻燃领域的另一个重要方向。环保阻燃剂不含有害物质，对环境和人体无毒无害，符合可持续发展的要求。