可膨胀石墨/硬质聚氨酯复合材料的制备与性能

针对聚氨酯材料的阻燃问题,以可膨胀石墨作为阻燃剂,改善硬质聚氨酯泡沫的性能。考察可膨胀石墨的p H对聚氨酯泡沫制备的影响,分别制备不同可膨胀石墨质量分数的复合材料,对复合材料阻燃性能和力学性能进行实验分析。结果显示:碱性的可膨胀石墨有利于聚氨酯的发泡。当聚氨酯中添加可膨胀石墨(EG)后,其压缩强度有所降低,当EG质量分数达到15%时,复合材料的阻燃性能得到显著提高,且聚氨酯泡孔结构较为完整,在提高阻燃性能的同时,最大限度保留了其力学性能。     

聚氨酯/酚醛树脂双组份体系泡沫体的制备

采用聚氨酯预聚物(PU)与新型酚醛树脂反应制备了聚氨酯/酚醛泡沫。采用红外光谱对聚氨酯预聚物和酚醛树脂之间的反应程度进行了表征,研究了聚氨酯预聚物与酚醛树脂比例、—NCO含量和二聚体含量对泡沫体制备以及泡沫体性能的影响。结果表明:—NCO基团与酚醛树脂的质量比为40/100时,泡沫体的体积稳定性好,收缩率低;泡沫制备过程中的泛白时间、起泡时间和不粘时间随二聚体含量的增加而延长;泡沫的密度随二聚体含量的增大而增大,而泡沫体积稳定性和吸水率随二聚体含量的增加有下降的趋势;弯曲应力/应变曲线表明,新型聚氨酯/酚醛泡沫的韧性要远远好于纯酚醛泡沫。     

聚氨酯改性酚醛泡沫塑料

以聚氨酯预聚物作为改性剂加入到酚醛树脂中,再与其他助剂复合发泡制成酚醛泡沫塑料.讨论了预聚物加入量对酚醛泡沫掉渣程度、压缩强度、弯曲强度、热稳定性及临界氧指数等性能的影响,并对改性泡沫的形态结构进行了研究.结果表明,预聚物加入3%(相对酚醛树脂质量)时,改性泡沫的掉渣程度与纯酚醛泡沫相比减少22.5%,加入13%时可减少65.3%,且泡沫断面致密均匀、光滑无沫、有回弹性;预聚物加入量小于8%时,压缩强度与相应容重的纯酚醛泡沫类似,但大于8%时明显提高;弯曲强度与同容重酚醛泡沫相比略有下降;热稳定性、氧指数等性能基本不变;相差显微镜图片证明了改性泡沫体内形成了交联网络.     

酚醛树脂基泡沫炭的制备工艺改进及在光谱电化学中的应用

以聚氨酯泡沫为模板,利用酚醛树脂制备过程中的碱催化剂对模板进行原位开孔,经酚醛树脂浸渍-固化-炭化过程制备了网状泡沫炭.该工艺省去了传统方法中聚氨酯模板预开孔的过程,简化了实验步骤,得到了高开孔率的泡沫炭.所得泡沫炭展现了典型的三维立体网状大孔结构,孔径范围约为400～600μm,具有较高的抗氧化温度和较低的石墨化程度.研究了泡沫炭作为电极测量铁-邻二氮菲配合物的电化学行为,发现泡沫炭电极在铁-邻二氮菲配合物溶液中出现了氧化还原峰,在510nm波长处的吸光度随着工作电位的提高而降低,且电极具有一定的透光性,表明所得泡沫炭有望发展为良好的光透电极材料.     

酚醛树脂黏度对酚醛/聚氨酯双组份泡沫成型和性能的影响

采用端异氰酸酯聚醚预聚物与可发性酚醛树脂制备了酚醛/聚氨酯泡沫体,通过改变聚合反应时间控制酚醛树脂的结构,研究了可发性酚醛树脂黏度（分子量）对泡沫体成型及性能的影响。结果表明,酚醛树脂黏度大于 2.15 Pa·s 时,泡沫体的体积稳定性好,收缩率低;可发性酚醛树脂分子量增加（树脂黏度从 2.15 Pa·s 增加到 5.05Pa·s）时,泡沫体的密度基本保持稳定;泡沫体弯曲强度达到 0.2 MPa,弯曲应变达到 15 % 以上,远高于纯酚醛泡沫;泡沫体的热稳定性优于聚氨酯泡沫,在 150 ℃ 烘烤 2 h,泡沫体的质量损失为 5 % ～6 %,体积变化为 -5 % 左右;泡沫体密度由 95 kg/m³ 下降到 55 kg/m³ 时,泡沫仍具有很好的韧性和较好的尺寸稳定性。酚醛/聚氨酯泡沫是一种既有很好的热稳定性,同时又具有很好韧性的新型泡沫体材料。     

KH-550对硬质聚氨酯发泡材料耐水性能的影响

为提高聚氨酯发泡材料的耐水性能,在原料中添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)。采用TG、SEM、FTIR分析等研究KH-550添加量对聚氨酯发泡材料耐水性能的影响。结果表明,加入KH-550的硬质聚氨酯泡沫的吸水率明显降低;KH-550可降低聚氨酯发泡材料泡核成形时的表面张力并促进发泡,当其添加量为5%时,泡孔形貌较好,材料表面疏水能力强;KH-550在泡沫内部参与化学反应,从键合角度提高了基体的抗水能力。     

废旧聚氨酯回收制备无卤阻燃泡沫的研究

利用醇胺法对废旧聚氨酯硬质泡沫进行降解,并利用得到的低聚物多元醇制备合格的无卤阻燃型聚氨酯硬质泡沫。通过研究聚氨酯材料的回收和利用,探究废旧聚氨酯经化学降解后产物的发泡的工艺,降低发泡材料成本,绿色环保、阻燃性能良好的反应型阻燃剂发泡配方。对再生低聚物多元醇进行粘度、表现密度、水平燃烧测试、极限氧指数(LOI)测试,利用红外光谱分析,泡沫样品进行密度、热重等方法进行一系列的检测分析。结果表明,双组份乙二醇及乙醇胺确定比例磷系阻燃剂含量增加到20%时,制备出了适宜密度、高抗压性、保温效果良好的阻燃硬质聚氨酯泡沫。     

家具用木粉改性聚氨酯仿木材料性能的研究

通过对家具用木粉改性聚氨酯仿木材料的密度、压缩强度、弯曲强度、表面硬度和阻燃等性能的测试,分析了木粉添加量、木粉粒度、材料密度等对聚氨酯仿木材料力学性能的影响。结果表明：随着木粉添加量的增加或木粉粒径的减小,聚氨酯泡沫材料的压缩强度有所提高,而弯曲强度和表面硬度却有所下降;随着聚氨酯泡沫材料密度的增大,其压缩强度、弯曲强度和表面硬度都近乎线性增加;随着复合阻燃剂用量的增加,泡沫材料的氧指数也线性增加。     

聚氨酯泡沫用阻燃型多元醇的研究进展

聚氨酯泡沫具有高强度、强吸震性和良好隔热保温效果等优点,但存在易燃的缺陷,可通过使用阻燃型多元醇增强其阻燃效果.本文概述了阻燃型聚氨酯泡沫的研究现状和阻燃机理,重点综述了卤系、磷系、氮系、磷-氮协同、硼系、生物质基及芳杂环阻燃型多元醇的最新研究进展,为今后进一步提升聚氨酯泡沫阻燃性能指明研究方向:继续加强含磷阻燃型多元...     

表面活性剂对Al2O3基泡沫陶瓷性能的影响

采用三维网状的聚氨酯有机泡沫体作为载体制备Al₂O₃基泡沫陶瓷。选用了不同质量分数的木质素磺酸钙溶液作为表面活性剂对泡沫进行了表面活化,研究表面活性剂加入量对氧化铝基小孔泡沫陶瓷过滤器性能的影响。研究表明:随着活化剂质量分数的增大,试样的抗压强度和热震稳定性先升后降,当活化剂木质素质量分数为1.0%时,泡沫陶瓷性能最好,此时强度达到1.147 MPa,热震循环次数达到11次。     

双环笼状磷酸酯阻燃环氧树脂的燃烧行为研究

利用锥形量热仪结合氧指数和垂直燃烧测试方法,研究了1－氧－4－羟甲基－2,6,7－三氧杂－1－磷杂双环[2,2,2]辛烷（PEPA）阻燃双酚A缩水甘油醚型环氧树脂的阻燃性能及燃烧行为,结果表明,添加PEPA的环氧树脂体系阻燃性能明显提高,同时燃烧时的热及燃烧行为,结果表明：添加PEPA的环氧树脂体系阻燃性能明显提高,同时燃烧时的热释放速率,质量损失速率以及烟和有毒气体的释放一量减少,PEPA是一种性能优异,对环境友好的膨胀型阻燃剂。     

氯化亚铜对阻燃体系复合酚醛泡沫性能的影响

以多聚磷酸铵、季戊四醇、氯化亚铜为原料组成膨胀型阻燃系统,研究氯化亚铜添加量对膨胀型阻燃系统复合酚醛泡沫的极限氧指数、燃烧热量释放速率、燃烧总热释放量、比消光面积、有效燃烧热量、耗氧量、烟气密度和有毒气体释放等的影响。结果表明:阻燃体系复合泡沫的极限氧指数在71.5%～73.5%之间,具有良好的阻燃性; 阻燃体系对酚醛泡沫的阻燃符合气相阻燃的机理,并且在氯化亚铜添加量为1.0%～1.5%时,阻燃体系复合泡沫的阻燃性能最优。     

季戊四醇醚化氨基树脂为基材的膨胀型防火清漆

采用季戊四醇代替部分正丁醇做醚化剂制得氨基树脂,与酸式磷酸酯树脂固化剂(PRA)复配,制得一种双组分水性膨胀型防火清漆.采用大板燃烧法和热分析法考察了漆膜的阻燃性能和阻燃机理.分析结果表明:适量的引入季戊四醇可使漆膜的膨胀度和剩炭率提高,炭层的致密度和高温抗氧化性得到改善,且热降解产物燃烧放热量减少,从而提高了漆膜阻挡火焰侵蚀底材的能力.季戊四醇的引入也提高了氨基树脂储存稳定性,但不利于漆膜的耐水性.     

基于聚磷酸铵的乙烯基酯树脂的阻燃机理研究

乙烯基酯树脂(VER)因其具有良好耐腐蚀性能和优异的物理性能被广泛应用于诸多领域，然而由于VER极易燃，限制了其使用范围.为了提高VER的阻燃性，本文将聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂引入VER中，制备得到阻燃乙烯基酯树脂固化物；采用热重分析仪(TGA)表征了VER的热稳定性；扫描电子显微镜(SEM、SEM-EDX)研究了VER燃烧后残炭的微观形貌，表面元素组成及分布；利用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、锥形量热(CCT)对其阻燃性能进行测试；采用热重红外光谱联用仪(TG-FTIR)等手段分析APP在VER中的阻燃机理.研究结果表明，当APP的引入量为30 wt%时，乙烯基酯树脂的极限氧指数达到30.3%,通过UL-94 V-0级别. APP在凝聚相和气相中共同发挥阻燃作用.     

磷酸酯改性的环氧-聚氨酯丙烯酸酯的合成及性能

以双酚A二缩水甘油醚（CYD-128）、磷酸二酯、甲苯2,4-二异氰酸酯（TDI）和丙烯酸羟乙酯（HEA）为原料合成了一种新型无卤的光敏性阻燃预聚物，并对其结构进行了表征。研究了以所制预聚物为基料的紫外光固化涂料的光敏性和阻燃性。结果表明：该涂料3s能固化（以1kW高压汞灯为光源，照距15cm）；其固化膜有较高的分解温度，800℃下形成的炭渣能达到涂层原质量的20%左右，固化膜的极限氧指数（LOI）达到26.3，具有一定的耐热防火性能；固化膜的耐热防火性能随其磷含量的增加而提高。     

多重固化EA／纳米SiO2杂化涂层的阻燃及热稳定性

以改性纳米SiO2、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH．570）、磷酸酯三丙烯酸酯（TEAP）及TDI-TMP加成物作紫外（uv）配方体系的功能成分,制备了含P、N及Si三重固化丙烯酸酯涂层。通过红外、紫外-可见、热重及阻燃性能测试仪等研究了不同阻燃体系下不同固化方式对环氧丙烯酸酯（EA）涂层阻燃及热稳定性能的影响。结果表明：EA体系双键转化率随纳米SiO2含量及固化重数的增加而提高;可见光透过率随KH-570、TDI-TMP的加入而改善;涂层阻燃及热稳定性随阻燃成分与其含量,及固化重数的增加而提高。     

以生物质快速裂解液制备酚醛树脂泡沫塑料

生物质资源经过快速裂解得到的液体生物油,是未来替代石油的重要资源之一。该文以木焦油为原料,采用萃取法提纯浓缩制得酚类物质质量分数超过85%的木杂酚,其主要成分为邻甲氧基苯酚、对甲基苯酚等。这些物质与甲醛有良好的反应性;进而用w=50%的木杂酚替代苯酚制备了木杂酚改性酚醛树脂泡沫塑料,经正交试验确定反应的最佳条件。研究表明,NaOH催化剂的用量是制备甲阶酚醛树脂的关键因素,同时必须采用硫酸为催化剂才能制得该树脂泡沫塑料。利用不同的催化剂用量和发泡工艺可调节泡沫塑料的力学性能。在最佳条件下,可制得泡孔直径200μm左右,压缩强度为1 003.8 kPa,压缩模量25.37 MPa的泡沫材料,达到了国家酚醛泡沫塑料相关标准的要求。     

镁铝碱式碳酸盐阻燃剂的热分析及吸热值优化

研究了镁铝碱式碳酸盐阻燃剂([Mg6Al2(OH)16CO3]4H20）的热分析及差示扫描量热法（DSC）吸热值的优化。讨论了不同的铝源（分别以AlCl3、NaAlO2为铝源）、不同的镁铝摩尔比对所得镁铝碱式碳酸盐复合阻燃剂的相结构、热分解温度和DSC吸热值的影响。结果表明：原料中铝源的选取对其热分解温度有决定性的影响；在一定范围内，合理的镁铝比可优化DSC吸热值，得到热性能优异的镁铝碱式碳酸盐复合阻燃剂。     

阻燃剂对聚苯乙烯挤出发泡性能的影响

利用超临界二氧化碳挤出发泡法制备了聚苯乙烯（PS）挤塑板，研究了新型复合阻燃剂（FR）的添加量对PS/FR体系流变特性的影响，表征测试了发泡材料的微观泡孔结构，并与国产阻燃剂（DFR）进行了比较，同时比较了不同FR添加量下发泡制品的阻燃性能。研究结果表明，FR的添加会降低树脂的黏度；在FR质量分数为3.5%时，发泡制品的表观密度和平均泡孔直径最小，泡孔密度最大，开孔率较低，同时制品的阻燃性能较好。