阻燃聚氨酯硬泡的研究进展
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阻燃聚氨酯硬泡的研究进展
作者：袁铁
来源：《中国新技术新产品》2014年第16期
（佛山市公安消防支队禅城区大队，广东 佛山 528000）
摘 要：简要介绍了聚氨酯硬泡的燃烧降解过程，并对各种阻燃剂的阻燃机理进行了全面的介绍。着重阐述了聚氨酯硬泡的阻燃方法，并对聚氨酯硬泡的阻燃发展方向进行了展望。
关键词：聚氨酯硬泡 ；阻燃；阻燃剂
中图分类号：TQ32 文献标识码：A
聚氨酯硬泡分子链中的碳氢分子链段比重较高，且泡沫密度较小，泡沫呈孔状结构，比表面积大，气体渗透性好，所以极易燃烧，其极限氧指数（LOI）仅有18%左右，属于易燃材料。此外，聚氨酯硬泡在燃烧过程中会产生大量有毒气体和烟雾，严重威胁人们的生命财产安全。所以阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的研究已成为聚氨酯工业中最重要的课题之一。
1聚氨酯硬泡的燃烧热降解过程
燃烧是物质表面发生的剧烈氧化反应，是个极其复杂的化学反应过程。一般来说，聚氨酯硬泡的燃烧过程可分为3个阶段进行。第一阶段，聚氨酯硬泡在外部火源的作用下受热分解，产生多种小分子可燃气体，如小分子烷烃、烯烃、氢气等。第二阶段，周围的氧气与这些可燃气体发生氧化还原反应，生产二氧化碳和水，同时释放出大量的反应热和烟气。第三阶段，燃烧反应中产生的热量使得泡沫的温度继续升高，使其进一步分解，进一步产生的可燃气体维持燃烧反应的进行，当聚氨酯基体不再产生可燃气体时，燃烧反应终止，泡沫燃烧完毕。
2 聚氨酯硬泡的阻燃机理
针对上述聚氨酯硬泡的燃烧过程，阻燃剂应具有以下一种或数种的功能：能在起火温度或接近起火温度下吸热分解成不可燃物质；能与燃烧产物反应生成不易燃物质；能分解出可终止自由基氧化反应的物质，最终达到阻燃的目的。
使用阻燃剂可以提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能和热稳定性，延缓材料燃烧速率或者阻止它的燃烧。阻燃剂的作用机理复杂，不过大致可以分为以下三种：
（1）吸热降温效应。在高温下，一些阻燃剂发生脱水、相变等吸热分解反应，能够吸收材料在燃烧反应中放出的大量热量，降低了火焰区和材料表面的温度，阻断了可燃气体的供应，从而达到延缓火势或熄灭火焰的目的。 龙源期刊网
（2）稀释效应。一些阻燃剂受热分解会释放出大量不燃性气体（N2、NH3、CO2等），能稀释聚合物表面可燃气体和氧气的浓度，从而起到延缓或抑制燃烧的目的。
（3）捕捉效应。大量研究表面，聚合物的燃烧反应是一个与自由基H·和HO·密切相关的自由基连锁反应，若能捕捉或消除这些活性自由基，那么就能大大降低燃烧反应速度。如溴系阻燃剂，其抑制自由基连锁反应的机理如下：
Br·+RH → R·+HBr
OH·+HBr → H2O+Br·
溴系阻燃剂阻燃聚合物时，在高温下受热分解，生成的溴自由基与聚合物反应生产HBr，而HBr能与HO·反应，破坏燃烧链反应，同时还能再生Br·自由基，从而延缓或阻止了燃烧反应的进行。
3 硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃方法
3.1 添加型阻燃剂法
在聚氨酯基体中，添加不具有反应活性，以物理方式分散其中但有阻燃作用的物质的方法，就称作添加型阻燃剂法。因为该法相对于其他阻燃方式来说，既简单方便又经济高效，是目前聚氨酯泡沫阻燃应用中最为广泛的一种方法。
添加型阻燃剂又包括无机添加型阻燃剂和有机添加型阻燃剂。无机添加型阻燃剂主要是含铝、锑、硼、磷等化合物，常用的氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸铵、氧化锑、氧化锌等。有机添加型阻燃剂主要是含磷、氯、溴等元素的有机化合物，例如甲基磷酸二甲酯（DMMP）、乙基磷酸二乙酯（DEEP）、磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）磷酸三（1-氯-2-丙基）酯（TCPP）、磷酸三（2，3-二氯丙基）酯（TDCPP）、多溴二苯醚等。
3.1.1 无机添加型阻燃剂
无机添加型阻燃剂主要是以降低燃烧过程中产生的热量来达到阻燃的目的。它具有价格低廉、毒性较低、持久的阻燃效果、不易挥发析出和产烟量少等优点，但过量添加及粒度较大等问题都会影响材料力学性能和聚合物成型工艺。
氢氧化铝（ATH）在无机添加型阻燃剂中是应用较为广泛的一种。M.Thirumal等对磷酸三苯酯和氢氧化铝复配填充硬质聚氨酯泡沫塑料进行了研究，结果发现：氢氧化铝的加入使得聚氨酯硬泡的导热系数升高，但是磷酸三苯酯的加入却可以减缓泡沫导热系数的上升趋势。两种阻燃剂复配使用既能显著降低火焰传播速度，又能有限提高聚氨酯硬泡的极限氧指数，当氢氧化铝∶磷酸三苯酯=5∶1（质量比）时，两者的复配阻燃效果最佳，此时制得的聚氨酯硬泡的氧指数最大，为29.5%。Pinto等对氢氧化铝阻燃聚氨酯泡沫进行了研究，发现氢氧化铝的加龙源期刊网
入使得聚氨酯泡沫的阻燃性能得到了显著提高。当添加70～80phr于泡沫中，其阻燃等级可以达到UL94-V0级，但是氢氧化铝的大量添加也降低了聚氨酯泡沫的抗磨损性和拉伸性能。而后他又将云母和氢氧化铝复配使用添加到聚氨酯泡沫中，矿石云母具有耐热、耐酸碱腐蚀等优点，对泡沫的力学性能几乎没有影响，两者复配使用在不影响泡沫阻燃性能的前提下，不仅提高了泡沫的力学性能，同时降低了生产成本。
聚磷酸铵（APP）也是一种性能良好的无机添加型阻燃剂。APP的P、N阻燃元素含量较高，热稳定性好，产品近乎中性，而且价廉，阻燃性能持久，毒性低，单独或与其他阻燃剂复配使用均可。Duquesne等人对APP在聚氨酯泡沫中的阻燃机理进行了研究，结果发现，在高温下APP的分解产物会加速聚氨酯基体的分解，同时催化其成炭生成一种具有芳香结构的物质，这种物质具有隔火隔气的功能，从而能有效延缓火势的蔓延。
3.1.2 有机添加型阻燃剂
有机添加型阻燃剂是一类含P、Br、Cl、N等阻燃元素的有机化合物。它们与多元醇的相容性较好，黏度较低，且具有较高的阻燃效率，但也存在易挥发、毒性和合成难度相对较大等问题。卤系阻燃剂和有机磷系阻燃剂是两种最主要有机添加型阻燃剂。卤系阻燃剂是目前全世界产量最大的阻燃剂，但是其燃烧是产生大量对人体和环境有害的烟、腐蚀性气体和有毒气体，随着世界范围内的环保意识的增强，无卤阻燃是今后的发展方向。因此，无卤的有机磷系阻燃剂得到了更多的关注。
秦桑路等研究了三（2-氯乙基）磷酸酯（TCEP）对聚氨酯硬泡阻燃性能的影响和阻燃机理。研究发现，泡沫氧指数随着密度或TCEP含量的增加在上升到一定程度后缓慢增长；阻燃剂的加入对泡沫的泡体结构有一定的影响。TCEP在高温下会先于聚氨酯基体降解，使得材料初期的热稳定性下降，但到了燃烧后期泡沫燃烧产生的焦炭层延缓了材料燃烧。刘新民等探讨了氢氧化铝（ATH）、甲基膦酸二甲酯（DMMP）、磷酸三氯乙酯（TCEP）和三聚氰胺（MEL）的阻燃机理及对PU泡沫的阻燃效果，并研究了异氰酸指数和几种阻燃剂复配对泡沫燃烧性能的影响。研究发现，DMMP的阻燃效果最佳，添加9份即可使RPUF的阻燃等级到达B2。罗振扬等利用氧指数仪研究了卤代磷酸酯阻燃剂（TCEP、TCPP、TDCP）、全磷阻燃剂（DMMP、DEEP、V6）及两种阻燃剂复配对RPUF氧指数的影响，结果表明，全磷阻燃剂的阻燃效果更优，而两者复配的阻燃效果明显优于单一阻燃剂。
3.2 其他阻燃方法
浸渍阻燃法是将阻燃剂溶液浸渍聚氨酯软泡的一种阻燃方法，经压轧、干燥后即可改善泡沫阻燃性能，这种方法研究历史较短，经过此法获得的阻燃聚氨酯软泡具有较高的阻燃性（制品氧指数高达29.5～34），但是只适用于较薄的泡沫，且获得的泡沫触感不佳，所以在实际应用中也较少见。聚氨酯硬泡因为大部分是闭孔，故该方法并不适用硬泡。而防火涂层法则适用于硬质聚氨酯泡沫。该法是将防火涂料涂于聚氨酯硬泡表面，这种方法实际意义较大，但是不属于泡沫塑料本身的阻燃化方法，且只能应用于硬质泡沫，在工业化生产中也较为少见。 龙源期刊网
4结语
随着世界范围内环保意识的不断提高和节能减排的呼声越来越高，硬质聚氨酯泡沫以其优异的绝热保温性能在建筑保温领域将受到广泛的关注和应用。而硬质聚氨酯泡沫的易燃性严重阻碍了它的进一步发展，所以进一步加强无卤阻燃型硬质聚氨酯泡沫的研究和开发已刻不容缓。
目前国内阻燃剂无论在品种还是用量上都大大落后于发达国家，未来聚氨酯泡沫阻燃的进一步研究从以下几个方面推进：
（1）研究开发无卤高效的无机阻燃剂，采用超细化技术及纳米化技术解决无机固体颗粒添加量大、阻燃效率低、影响材料力学性能等问题，采用微胶囊技术和表面改性技术来解决无机阻燃剂与基体相容性不好、影响聚合物物理机械性等问题。
（2）研发新型高效的反应型阻燃剂，发烟量低、毒性低的芳香族、杂环系多元醇和氨基阻燃多元醇以及不含卤素的阻燃异氰酸酯是今后反应型阻燃剂的一个发展方向。
（3）复配协同技术，许多研究表明：单一阻燃剂和阻燃剂技术阻燃效果有限，多种阻燃剂复配使用后阻燃效果优异。而且阻燃剂复配及协同阻燃是最为经济的提高阻燃性能的途径。
参考文献
[1]秦桑路，杨振国. 添加型阻燃剂对聚氨酯硬泡阻燃性能的影响[J]. 高分子材料科学与工程， 2007， （04）： 167-169.
[2]刘新民，许春霞，张琼，等. 复合保温板用聚氨酯硬泡的阻燃性能研究[J]. 聚氨酯工业， 2004， （02）： 17-20.
[3]罗振扬，史以俊，何明，等. 匀泡剂对阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料燃烧性能的影响[J]. 中国塑料， 2009， （01）： 87-90.
阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯燃烧等级
阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯燃烧等级
硬质泡沫聚氨酯（PU）是一种开放式细胞聚合物，通常用于制造保温材料、填充材料、密封材料等。它具有优良的绝热性能和抗震性能，因此在建筑、家具、汽车等行业得到广泛应用。然而，传统的PU材料在燃烧时会释放有害气体和烟雾，对人体造成严重危害。为了降低PU材料的燃烧危险性，阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯应运而生。它具有更高的阻燃性能，能够有效地降低火灾造成的损失。
一、阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的基本特性
阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯是一种添加了阻燃剂的PU材料，它具有以下基本特性：
1.较高的阻燃等级：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的燃烧等级通常达到B1级或以上，符合建筑材料的防火要求。
2.低烟雾、低毒性：在燃烧时，阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯释放的烟雾很少，且不含有害气体，对人体和环境的影响较小。 3.耐高温性能好：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的耐高温性能较好，能够在一定时间内抵抗火焰的热辐射。
4.抗老化、耐候性好：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯具有较好的抗老化和耐候性能，使用寿命长。
二、阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的应用领域
阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的优良性能使得它在多个领域得到广泛应用：
1.建筑领域：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯可用于制造保温板、隔热板、墙体填充材料等，提高建筑物的防火等级。
2.家具领域：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯可用于制造沙发、座椅、床垫等，提高家具的防火性能。
3.交通运输领域：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯可用于制造汽车座椅、车厢内饰等，提高车辆的防火等级。
4.其他领域：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯还可用于制造船舶、飞机、电子产品外壳等，提高产品的防火性能。
三、阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的未来发展趋势 随着人们对建筑、家具、交通运输等领域防火性能要求的提高，阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的市场需求将会逐渐增加。未来，阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯仍将朝着以下方面发展：
1.提高阻燃等级：随着技术的进步，阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的阻燃等级将会不断提高，符合更严格的防火标准。
蒙脱土的改性及其在聚氨酯中的应用研究进展
蒙脱土的改性及其在聚氨酯中的应用研究进展
杨娟
【摘 要】蒙脱土是一种二维平面层状结构的硅酸盐类的天然矿物,其晶层间以范德华力结合,表面具有亲水疏油性不利于在有机相中分散,因此当蒙脱土在有机体系中应用时具有一定局限性.本文从无机、有机和有机-无机复合改性等方面综述了蒙脱土在聚氨酯泡沫、弹性体、涂料、皮革等领域的应用,针对蒙脱土在基体中的团聚、相容性等问题进行了详细分析,探索新的制备工艺及改性技术将是聚氨酯/蒙脱土复合材料今后的研究趋势.
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2018(046)018
【总页数】3页(P39-41)
【关键词】蒙脱土;改性;聚氨酯;复合材料
【作 者】杨娟
【作者单位】绵阳职业技术学院,四川 绵阳621000
【正文语种】中 文
【中图分类】TB332
蒙脱土(MMT)是膨润土矿的主要成分，有独特的层状结构，因其良好的膨胀性、吸水性、吸附性、阻隔性、阻燃性及热稳定性等优点，且资源尤为丰富，价格低廉，可用于轻工、石油、涂料、建筑、沙漠治理、污水处理等多种领域[1-2] 。尤其是在制备聚合物基纳米复合材料领域起着举足轻重的作用。因而成为诸多学者研究和开发的热点之一。
聚氨酯是指高分子主链上含有重复结构单元氨基甲酸酯(-NHCOO-)的高分子化合物。制品可广泛用作泡沫、橡胶、合成革、粘合剂及涂料等[3-4] 。为进一步改善聚氨酯的综合性能，拓宽其应用领域，目前，主要在两个方面进行探索：一是合成原料及配方；二是稳定性和机械强度较好的填料，例如CaCO3、蒙脱土、TiO2、SiO2等。经过试验发现，后者更容易达到改善聚氨酯应用性能的目的，并能有效降低材料的成本。因而，研究聚氨酯/蒙脱土复合材料是当今的热点之一[5-6] 。
1 蒙脱土的结构
蒙脱土的晶体结构为单斜晶系，一般呈不规则片状，是一种二维平面层状结构的硅酸盐类的天然矿物。由氧原子连接的两层硅氧四面体中间夹着一层铝氧八面体构成的2:1型层状硅酸盐结构。晶层之间以范德华力结合，形成单层厚度约1 nm，长宽约100 nm高度有序的准二维晶片。铝氧八面体中的中心离子Al3+可被Fe3+、Mg2+、Zn2+等离子取代；硅氧四面体中的Si4+可被Al3+随机置换，从而造成基本结构单元层内负电荷过剩[7] 。为了使电荷平衡，蒙脱土的层间会吸附大量周围的阳离子，而这些阳离子与蒙脱土晶层之间以弱的静电相互作用，结合力差，可以与其他离子交换，从而具有可交换性，使蒙脱土具有吸水性、膨胀性、触变性、吸附性等[8] 。
2012年中国聚氨酯研究与应用论文题录(一)
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阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展／陈勇军，李斌，刘岚，
等（华南理工大学材料科学与工程学院，广东聚石化学股份
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有机硅改性水性聚氨酯一丙烯酸酯乳液的制备及性能／高明
志，鲍俊杰，许戈文（安徽省阜阳市中心化验室，安徽大学化
学化＿Ｔ学院）∥中国涂料．一２０１２，２７（１）：２０—２３
中国聚氨酯工业现状和“十二五”发展规划建议／翁汉元，朱
长春，吕国会（中国聚氨酯工业协会）∥化学推进剂与高分
子材料．一２０１２，１０（１）：１—１０
阻燃聚氢酯硬泡的研究现状及发展趋势／崔锦峰，刘永亮，郭 军红，等（兰州理工大学石油化工学院）∥中国建材科技．一
２０１２（１）：６８—７１
有机改性高岭土／聚氨酯纳米复合材料的制备与表征／孙家
干，杨建军，张建安，等（安徽大学化学化工学院与安徽省绿
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２０１２，２８（２）：１２８一ｌ３１，１３６
中国汽车用聚氨酯材料发展方向／贾润萍，黄茂松（上海应
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浅谈聚氨酯产业现状与发展趋势／张立新，张淑琴（辽宁石
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聚氨酯／二氧化硅包覆多壁碳纳米管复合材料的导热与电绝
论聚氨酯喷涂硬泡在工程中的应用
■施工与质量管理 福建建设科技２０１１．Ｎｏ．３ ３５
论聚氨酯喷涂硬泡在工程中的应用
齐敬（福州市建筑工程质量监督站３５０００３）
［摘要］聚氨酯喷涂硬泡由于其优异的保温、燃烧及防水性能，在国内外建筑保温、防水中得到了广泛的应用，文章通过比
较阐述了其在建筑工程中的应用。
［关键词］聚氨酯喷涂硬泡建筑节能施工应用分析
Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｉｇｉｄ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｆｏａｍ Ｓｐｒａｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｉｇｉｄ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｆｏａｍ ｓｐｒａｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ ｄｕｅ
ｔｏ Ｉ’ｔＳ ｍ ｔｒｌ‘ｎｓｌ ｃ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｎ ｅｎｅｒｇｙ－－ｓａｖｉｎｇ，ｆｌａｍｅ－－ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ａｎｄ ｗａｔｅｒ－－ｐｒｏｏｆｉｎｇ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ。ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｉｇｉｄ ｐｏｌｙ—
ｕｒｅｔｈａｎｅ ｆｏａｍ ｓｐｒａｙ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ．．Ｒｉｇｉｄ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｆｏａｍ Ｓｐｒａｙ；Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
０引言
２００９年央视附属楼的火灾还历历在目，惨痛的情景让民
众对建筑保温材料的安全使用产生了疑虑。针对建筑保温材
料的安全使用，公安部联合住房和城乡建设部于２００９年９月
２５日颁布了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规
定》，文中明确民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为Ａ级，且
硅藻土填充聚氨酯硬泡的性能研究
２０１２年第２７卷第５期 ２０１２．Ｖｏ１．２７ Ｎｏ．５ 聚氨酯工业 ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ・５・
硅藻土填充聚氨酯硬泡的性能研究
汪广恒杨水兰陈有梅姚涛贺元成朱海星
（西安科技大学化学与化工学院７１００５４）
摘 要：用硅藻土粉体作为填料，采用全水发泡剂自由发泡制备了聚氨酯硬泡。通过热重分析
（ＴＧＡ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、氧指数仪和万能实验机，研究了硅藻土对聚氨酯硬泡热稳定性、
泡孔结构、极限氧指数（ＬＯＩ）和力学性能的影响。结果表明，硅藻土使聚氨酯硬泡的孔径和密度增
大，能提高聚氨酯硬泡的热稳定性、ＬＯＩ、强度和模量。
关键词：硅藻土；聚氨酯硬泡；热重分析；极限氧指数
中图分类号：ＴＱ ３２８．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５—１９０２（２０１２）０５—０００５—０５
聚氨酯（ＰＵ）硬泡具有优良的力学性能、较高的
比强度、良好的冲击性能和吸能特性，作为结构或半
结构材料得到广泛应用。近年来，提高ＰＵ硬泡力
学性能的研究成为国内外关注的热点。特别是以填
料对ＰＵ硬泡的改性已有很多报道，如层状硅酸
盐 ｊ、碳纳米管 Ｊ、纳米二氧化硅 Ｊ、纳米碳化
硅ｌ３ Ｊ、炭黑 Ｊ、空心玻璃微珠 和玻璃纤维 一 等。
硅藻土的主要化学成分为非晶质的ＳｉＯ：，它密
度小，稳定性好，具有良好的吸附性、分散性、悬浮
性、耐磨性和电绝缘性，在声学材料、建筑材料、涂
料、隔热保温材料等行业的应用日趋广泛。１９８２年
的美国专利 将硅藻土用作Ｐｕ软泡的填料，提高
其润湿性能。此后将硅藻土用于ＰＵ泡沫的报道较
少。本研究的目的是将硅藻土粉体作为全水发泡
ＰＵ硬泡的填料，改善其力学性能，通过热重分析
（ＴＧＡ）、孔结构分析、极限氧指数（ＬＯＩ）和力学性能
分析，研究硅藻土对ＰＵ硬泡性能的影响。
１实验部分
１．１实验原料
聚醚多元醇（ＹＤ－９８２、ＹＤ－４４５０，羟值均为
３５０ ｍｇＫＯＨ／ｇ），工业级，河北亚东化工集团有限公
一种新型含氯的磷-膦酸酯阻燃聚氨酯的阻燃性能
２００７年第四期 阻燃材料与技术 ９ 一种新型含氯的磷一膦酸酯阻燃聚氨酯 的阻燃性能 钟柳ａ刘治国 欧育湘 （ 西华大学理化学院 成都６１００３９； 北京理工大学国家阻燃材料实验室 北京１０００８１） 摘要 采用自制新型含磷一氯阻燃剂０，０’一二（２一氯乙基），０”一［２一（２一双氟乙氧基）磷酰 基】丙基磷酸酯（ＤＣＥＰＰ），制备了阻燃聚氨酯泡沫（Ｉ）ｕＦ）。探讨了阻燃剂添加量对阻燃材料的阻燃性 能和力学性能的影响以及阻燃ＰＵＴ的热老化性能，实验证明，添加 ）１５％的ＤＣＥＰＰ能使ＰＵＦ氧 指数达到２５％，水平燃烧实验表明，添加 ）１０％的ＤＣＥＰＰ，燃烧时间和长度为０，无熔滴现象，并能 通过ＣＡＬ １１７Ｄ法实验．热老化实验证明，阻燃剂ＤＣＥＰＰ基本不影响阻燃ＰＵＦ的阻燃性能和伸长 率及柱伸强度。 关键词磷酸酯：膦酸酯；阻燃聚氨酯，阻燃性能 由于聚氨酯泡沫（ＰＵＦ本身结构特殊，极 易燃烧，其氧指数只有１７％左右，燃烧时释 放出大量的烟和毒气，容易发生滴落现象，在 这种情况下，阻燃ＰＵＦ应运而生［】］。由于在 生产ＰＵＦ过程中对发泡工艺条件要求高，添 加型阻燃剂往往会引起泡沫塌泡、开裂、粉化 或使其回弹等物理机械性能大幅度下降，失 去了本身所具有的性能优势，所以，ＰＵＦ属于 阻燃难度很大的高分子材料之一。在全球聚 氨酯泡末翅料所使用的工业化有机阻燃剂 中．按照其构成大致可以分为三类：一是以 ＴＣＥＰ．ＴＣＰＰ，ＴＤＣＰＰ等为代表的氯代磷酸 酯，二是以ＤＭＭＰ为代表的全磷（磷酸酯）阻 燃剂。三是反应型溴系阻燃剂。到目前为止， 含氯磷酸酯和溴系阻燃剂一直是阻燃聚氨酯 的主要阻燃处理剂￣２－５］。 本文作者采用合成的新型添加型阻燃剂 ０。０’一二（２一氯乙基），０”一［２一双（２一氯乙氧 基）磷酰基】丙基磷酸［￣（ＤＣＥＰＰ）制备了阻燃 ＰＵＦ．探讨了阻燃剂添加量对阻燃材料的阻 燃性能和力学性能的影响以及阻燃ＰＵＦ的 热老化后的阻燃性能。阻燃剂ＤＣＥＰＰ的结构 如下： Ｈｓ ＩＩ Ｉ ｌｌ ＣＩＣＨ２ＣＨ２０－－－卜 ｐ．－ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＩ ＣＩＣＨ２ＣＨ２０ ＣＩ｛３ ６ｃＨ２ｃＨ２Ｃ１ １ 实验部分 １．１仪器和试剂 ３３０Ｎ高回弹聚醚多元醇。羟基值（ｒａｇ／ ＫＯＨ／ｇ）３３．５－３６．５，酸值（ｍｇ／ＫＯＨ／ｇ）＝０．０．５， 水份（Ｗｔ％）＝０．０５，ｐＨ值５—７，上海高桥石油 化工公司化工三厂。甲基二异氰酸￣（ＴＤ１）。 张家港金冠化工有限公司。胺催化￣ＫＪ（Ａ一３３）， 锡催化剂Ｔ＇９），泡沫稳定剂（ＯｒｇＳｉ），发泡剂 （水），阻燃剂ＤＣＥＰＰ（自制）。Ｓｔａｎｔｏｎ Ｒｅｄｃｒｏｆｔ ＦＴＡ型氧指数测定仪。英周Ｔａｒｌｉｎ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ 公司；综合垂直燃烧测定仪，ＣＺＦ一２型，江宁 县分析仪器厂。 １．２阻燃ＰＵＦ配方和制备方法 ，
新型氮磷阻燃剂在水性聚氨酯中的应用研究
理论探讨第41卷第2期皮革与化工Vol.41No.22024年4月LEATHERANDCHEMICALSApr.2024
收稿日期：2023-08-18基金项目：山东省中小企业提升项目（2022TSGC1354，2022TSGC2552）；山东省自然基金面上项目（ZR2023MB147）作者简介：扈乐成（1998-），男，硕士，在读研究生，主要研究方向为阻燃性聚氨酯的研究与应用。E-mail：******************通讯联系人：段宝荣（1977-），男，教授，E-mail：*******************。新型氮磷阻燃剂在水性
聚氨酯中的应用研究
扈乐成1，翁永根1，秦静2，冯练享3，
张月1，曲家乐4，段宝荣1*
（1.烟台大学化学化工学院皮革与蛋白质实验室，山东烟台264005；2.山东全杰皮革研究所有限公司，山东烟台264005；3.齐河力厚化工
有限公司，山东德州253000；4.滨州医学院，山东烟台264005）摘要:水性聚氨酯材料因其具有优异的耐热性和力学性能，被广泛用于涂料、泡沫、塑料等领域，但其极易燃烧，限制了其应用，采用聚四氢呋喃醚二醇、聚丙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料，自制阻燃剂DOPO-MA-DIPA为一次扩链剂，2，2－二羟甲基丙酸(DMPA)为二次扩链剂，通过预聚体法成功制备阻燃水性聚氨酯；用傅里叶红外光谱仪对阻燃剂和聚氨酯进行了表征，并对阻燃剂的剩炭率、膨胀高度进行了测试。采用氧指数法、垂直燃烧法和水平燃烧法对聚氨酯阻燃性进行研究，结果发现，当阻燃剂的添加量达到聚氨酯有效成分的6%时，聚氨酯的极限氧指数从22.7%提升至27.7%，水平燃烧测试无熔滴产生，阻燃性显著提高。关键词：氮磷阻燃剂；马来酸酐；水性聚氨酯中图分类号：TQ314.24+8文献标识码：A文章编号：1674-0939（2024）02-0016-06
StudyontheApplicationofNovel
聚氨酯复合材料的研究进展
聚氨酯复合材料的研究进展
周丰;武春雨
【摘 要】采用纳米填料制备聚合物基复合材料是改善聚氨酯耐老化性能及耐沾污性，拓展其应用领域的一种重要手段。综述了聚氨酯与蒙脱土、石墨烯、碳纳米管、纳米TiO2、高岭土等无机材料制备的复合材料的研究进展。目前，这些复合材料大多停留在实验室研究阶段，应不断改进复合材料生产工艺，降低成本，尽快实现产业化；应解决和控制复合材料制备过程中有关粒子的分散与团聚问题；采用个性定制等方法实现聚氨酯复合材料性能的多功能化等是今后的主要研究方向。%Nano filler is used to prepare polymer based composites,which can
improve the aging and stain resistance of polyurethane and extend its
application. This paper reviews the research progress of the composites
prepared by polyurethane with inorganic materials such as carbon
nanotube,graphene,kaolinite, nano titanic oxide,and montmorillonite. It
needs to improve the manufacturing process,reduce the costs to realize
the industrialization of the materials which are still in laboratory research.
In addition,the dispersion and agglomeration of the particles need to be
controlled during preparation of the composites. Customization is used to
聚氨酯硬泡生产安全吗
聚氨酯硬泡生产安全吗
聚氨酯硬泡是一种被广泛应用于建筑和制造业的材料，其在保温隔热、防火等方面具有出色的性能，因此在建筑、汽车、家具等行业得到了广泛应用。然而，对于聚氨酯硬泡的安全性问题，一直存在争议。本文将从生产环节、使用过程以及废弃处理等方面对聚氨酯硬泡的安全性问题展开探讨。
首先，聚氨酯硬泡的生产过程中，可能会涉及到一些有毒物质。例如，聚氨酯泡沫的生产需要使用异氰酸酯等物质，而这类物质在一定条件下可能会释放出有毒气体。因此，在生产过程中，需要严格控制有毒物质的使用和排放，确保生产过程的安全性。同时，在聚氨酯硬泡生产过程中，还需要使用一定的催化剂和助剂。这些化学物质在生产过程中的使用量和使用方法对于产品的安全性有着至关重要的影响。因此，生产企业需要严格遵守相关法律法规，确保生产过程的安全可控。
其次，就聚氨酯硬泡的使用过程而言，由于其较轻便且易塑性较好，很多人都选择将其用于建筑装饰和家具制造等领域。然而，聚氨酯硬泡的使用过程中，也存在一定的安全隐患。例如，在高温环境下，聚氨酯硬泡可能会产生有害气体，并对人体健康产生不利影响。因此，在使用过程中，需要注意避免聚氨酯硬泡长时间暴露在高温环境下。另外，聚氨酯硬泡还存在着易燃的特性，对于防火要求较高的场所，需要采取合适的措施确保其安全使用。
此外，对于废弃的聚氨酯硬泡，如何进行处理也是一个值得关注的问题。目前，聚氨酯硬泡的回收利用率较低，很大一部分被直接废弃到环境中。对于废弃的聚氨酯硬泡，如果处理不当，可能会对环境造成污染。因此，需要制定相应的废弃处理方案，尽量将其回收再利用，减少对环境的不良影响。
综上所述，聚氨酯硬泡在生产、使用和废弃处理过程中的安全性问题需要引起重视。生产企业需要严格控制有毒物质的使用和排放，保证生产过程的安全可控；使用者需要注意避免聚氨酯硬泡暴露在高温环境下，并采取合适的防火措施；对于废弃的聚氨酯硬泡，需要制定废弃处理方案，尽量将其回收再利用。只有全面关注聚氨酯硬泡生产的安全性问题，才能更好地应用和发展这种材料。
新型环保型发泡剂在聚氨酯硬泡中的应用研究
◆应用研究◆ 吴蓁，等：新型环保型发泡剂在聚氨酯硬泡中的应用研究 新型环保型发泡剂在聚氨酯硬泡中的应用研究 吴蓁 ，郭青 （１．上海应用技术学院，上海２００２３５； ２．上海市建筑科学研究院，上海２０００３２） 摘要：通过组合聚醚与聚氨酯硬泡的制备，对发泡剂ＨＦＣ－３６５ｍｆｃ、ＨＦＣ一３６５／２２７和水的发泡效果、泡体结构、与组合聚醚 的互溶性及泡体力学性能等进行了研究，并与ＨＣＦＣ一１４１ｂ进行了比较。研究结果表明，ＨＦＣ一３６５ｍｆｃ、ＨＦＣ一３６５／２２７与组合聚 醚均有较好的溶解性与配伍性；在等质量下，两者在聚氨酯中的发泡效果稍差于ＨＣＦＣ一１４１ｂ￣而在等摩尔加入量时，ＨＦＣ一 ３６５／２２７的泡孔结构较均匀，平均孔径较小，且所制备泡体的拉伸强度较高，断裂伸长率较大；全水发泡所制得的泡体密 度较大。 关键词：环保型发泡剂；聚氨酯硬泡；保温材料；发泡效果；泡体结构；力学性能 近几年来发泡技术得到了较快的发展，新的发 泡材料也不断出现。当今环境保护是世界的重大课 题之一，传统的泡沫塑料发泡剂氟氯烃（ＣＦＣ），因 具有较高的臭氧损耗值（ＯＤＰ），一旦进入大气层就 会极大的消耗臭氧。我国环保部门提出在２００７年前 禁止生产和使用ＣＦＣ作为发泡剂。世界各国都在寻求 一种新型环保的发泡剂来代替ｃＦＣ。经过多年的研究， 己开发出了多种零ＯＤＰ发泡剂，主要有ＨＦＣ（氢氟碳 化合物）系列、Ｃ０２、戊烷系列等，其中己获得商业 应用的主要有ＨＦＣ一２４５ｆａ、ＨＦＣ一３６５ｍｆＣ、ＨＦＣ一 ３６５／２２７、戊烷系列等 。 我国目前在聚氨酯建筑保温中尚普遍使用ＨＣＦＣ一 １４１ｂ发泡剂，对于新型发泡剂的取代尚未进行细致 的系统研究。同时，有关泡体结构与泡体性能关系 的相关研究也少见报道。本文主要通过组合聚醚及 聚氨酯硬泡的制备及相关性能分析，探究新型发泡 剂在聚氨酯泡体中的发泡效果与泡孔结构，研究新 型发泡剂与组合聚醚的互溶性及泡体的性能，为进 作者简介：吴蓁，男，１９６０年生，上海应用技术学院教授。 ６ 一步研究打下基础。 １ 实验 １．１原料 发泡剂：ＨＦＣ－３６５ｍｆｃ、ＨＦＣ一３６５／２２７（８７／１３）、 ＨＣＦＣ－１４１ｂ，工业级，苏威氟化学有限公司：聚醚： ＺＳ－４８０、ＺＳ一８２２６、ＴＤ－４０３，工业级，金浦集团江 苏钟山有限公司研究所；聚醚４ｌｌ０，工业级，抚顺 佳化聚氨酯有限公司；ＰＡＰＩ，工业级，北京科聚化 工新材料有限公司：三乙醇胺、环己胺、二丁基二 月桂酸锡，化学纯，国药集团化学试剂有限公司； 匀泡剂、阻燃剂ＴＣＥＰ，工业级，抚顺佳化聚氨酯有 限公司。 １．２聚氨酯硬泡制备工艺 １．２．１组合聚醚制备工艺 在常温下，将一定量的混合聚醚多元醇、发泡 剂、匀泡剂、催化剂（叔胺类催化剂和金属类催化 剂）、阻燃剂以一定的比例混合，用搅拌机搅拌 ３０ ｍｉｎ，使各个组分在组合聚醚体系中均匀分散， 配制得到组合聚醚。