聚氨酯泡沫阻燃—反應(yīng)型阻燃劑
反應(yīng)型阻燃劑又稱結(jié)構(gòu)型阻燃劑,是在聚合或者縮聚過(guò)程中參加反應(yīng)并且結(jié)合到聚合物的主鏈或者支鏈上去的、起阻燃作用的一類阻燃劑,克服了添加型阻燃劑易遷移、不能持久保持阻燃效果和破壞泡沫物理性能等缺點(diǎn)。其穩(wěn)定性好、不易消失、添加量小、毒性小,對(duì)聚合物性能影響也小。阻燃元素或基團(tuán)可通過(guò)異氰酸酯或者多元醇引入,由于技術(shù)及成本等方面的原因,目前較少使用在異氰酸酯中引入阻燃元素的方法。這類阻燃多元醇主要有無(wú)鹵含磷多元醇Exolit OP550、含磷反應(yīng)型阻燃劑An-tiblaze PR82、鹵代聚醚多元醇Ixol M125、有機(jī)磷鹵化合物反應(yīng)型阻燃劑FRT-4、四溴鄰苯二甲酸酯二醇、三(一縮二丙二醇)亞磷酸酯、N,N-二(2-羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯等。Huang等采用離子交換的方法制備了蒙脫土納米復(fù)合材料(c-MMT),成功地將包含季銨鹽的氮-磷結(jié)構(gòu)插入到納米蒙脫土的夾層中,并將其添加在聚氨酯泡沫中,錐形量熱計(jì)測(cè)量的結(jié)果表明加入了c-MMT(質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%)的PU 體系的釋熱率峰值(PHRR)比標(biāo)準(zhǔn)PU 的減少了25%。掃描電鏡顯示c-MMT 在PU 燃燒過(guò)程中有助于炭質(zhì)的形成且使其分布的更加均勻,阻礙了熱量和空氣向內(nèi)部基材的傳遞,從而有效地起到了阻燃的作用。BASF 專利中介紹了一種由鹵代多元醇、溴化多元醇、阻燃劑以及催化劑、表面活性劑、發(fā)泡劑等組分組成的發(fā)泡體系,制備的PUF 產(chǎn)品的火焰蔓延指數(shù),煙密度均超過(guò)美國(guó)阻燃標(biāo)準(zhǔn)ASTME-84和FM 4880。
Rotaru 等利用二乙醇胺、多聚甲醛、三聚氰酸、環(huán)氧丙烷等原料通過(guò)Mannich 反應(yīng)合成了一種新的氮含量高、熱穩(wěn)定性好的聚醚多元醇,并將此Mannich 多元醇制備了PUF 泡沫。結(jié)果表明,由于PU 泡沫體系中有異氰脲環(huán)的存在,使得通過(guò)此Mannich 多元醇發(fā)泡的PUF 有較好的力學(xué)強(qiáng)度,與傳統(tǒng)的脂肪族PU 泡沫體系相比具有更好的熱穩(wěn)定性和更高的阻燃效率。
Paciorek Sadowska J等利用N,N′-二(亞甲基環(huán)氧基-2-羥乙基)尿素和硼酸衍生物合成了1 種反應(yīng)型含硼阻燃多元醇,與標(biāo)準(zhǔn)PUF 相比較,由此種含硼阻燃多元醇制備的PUF,含硼多元醇的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)由1%增加至4%時(shí),PUF 的壓縮強(qiáng)度由241.9 kPa 增加至398.7 kPa。通過(guò)火焰測(cè)試得出,添加含硼多元醇的PUF 可以達(dá)到自熄級(jí)別,其保留量最高可達(dá)91.2%,而標(biāo)準(zhǔn)PUF 的保留量只有67.3%。結(jié)果表明,含硼阻燃多元醇既是與異氰酸酯反應(yīng)的多元醇原料,在PUF 結(jié)構(gòu)中的硼、氯又可以起到阻燃的作用。Yanchuk等制備了一系列乙烯基二磷酸酯鹽,并將其應(yīng)用到PUF 中來(lái)提高PUF 的阻燃性能。實(shí)驗(yàn)表明,隨乙烯基二磷酸酯鹽含量的增加,PUF 的可燃性顯著降低,離火即熄。生物質(zhì)資源在自然界中大量存在且可再生,加上各項(xiàng)環(huán)保法令的出臺(tái)以及人們節(jié)能意識(shí)的提高,生物質(zhì)型PUF 引起了人們的注意。Melissa Heinen等利用從植物中提取的環(huán)氧大豆油與磷酸反應(yīng)制得磷酸化多元醇,再用不同比例磷酸化多元醇與丙三醇、乙二醇聚酯反應(yīng),以戊烷作為發(fā)泡劑得到磷酸化PUF。SEM、SDT-FTIR 以及易燃性測(cè)試結(jié)果表明,所制得的磷酸化PUF 的阻燃性與商業(yè)品的阻燃性一樣好,磷酸化PUF 的LOI 甚至能夠更高。
實(shí)時(shí)資訊
氫氧化鎂是實(shí)用性很強(qiáng)的無(wú)機(jī)阻燃劑
熱烈慶祝中科阻燃榮獲2022年度安徽省“專精特新”中小企業(yè)榮譽(yù)稱號(hào)