聚氨酯泡沫塑料的阻燃(編輯修改稿)
2024-07-24 22:23 本頁面
【文章內容簡介】 作用的其它阻燃劑復配而成的非鹵復合型阻燃劑，外觀為深紅色固體粉末，可用于聚氨酯泡沫制品，具有良好的阻燃效果。它在泡沫配方中用量為9份時，達到UL94V0阻燃等級；與多種常用阻燃劑如TCEP、DMMP、氫氧化鋁等有協(xié)同作用[11]。氫氧化鋁粉末是最常用的無機添加型阻燃劑。但用量較大才能達到足夠的阻燃效果。 固態(tài)和液態(tài)阻燃劑復合使用固態(tài)阻燃劑使物料粘度增加，而液態(tài)阻燃劑降低料液粘度，它們可結合使用，不僅具有協(xié)同效應，而且可調節(jié)反應物料的粘度，得到高阻燃的聚氨酯泡沫塑料。天津消防科學研究所采用高用量固態(tài)阻燃劑與液態(tài)阻燃劑相結合的方法，研制出難燃、低煙硬質聚氨酯泡沫塑料，泡沫的阻燃性能高，氧指數可高達30以上，甚至50，可以通過建材GB8624難燃B1級試驗；煙密度小(Dm＝98)，僅為一般阻燃PU泡沫塑料的60％；發(fā)煙速度低()，比一般阻燃產品降低了數倍；耐火隔熱性能優(yōu)良。由于采用了大量粉末阻燃填料，不適合于噴涂、連續(xù)化生產，但可機械混合灌注成型[12]。 阻燃劑復合使用時的協(xié)同作用不同的阻燃元素，不同的阻燃劑復配使用，會產生良好的協(xié)同效應。如磷化物與含氮化合物等一起使用，有顯著的協(xié)效作用。磷、鹵阻燃劑共同使用時，阻燃效果更佳[13]。固體阻燃劑三氧化銻(Sb2O3)粉末與鹵化物配合使用才能發(fā)揮較好的阻燃效果，如4% Sb2O3＋4%% Sb2O3＋%Br可使塑料具有自熄性。有研究表明，采用粉碎并經表面處理的三聚氰胺分散于聚醚多元醇中，并添加含溴、氯和磷的復合阻燃劑T201，泡沫物性沒受阻燃劑影響，可制得泡沫氧指數達26的阻燃聚氨酯軟泡，達到汽車座椅所要求的阻燃性能，按GB8332標準燃燒時間小于60s，燃燒范圍小于50mm；但僅用三聚氰胺而不用磷鹵阻燃劑，即使用量達50份，泡沫燃燒時間仍達61s，燃燒范圍60mm[14]。但不是所有的不同類型的阻燃劑都能產生協(xié)同效應。有人通過試驗得出，在軟泡中三聚氰胺與CR505或與氫氧化鋁無協(xié)同阻燃效果[15]。又據報道，在通常情況下，含鹵磷酸酯并不與銻化合物產生協(xié)同阻燃效應。其原因可能是當被阻燃的材料受熱時，所含的鹵代磷酸酯與銻化合物作用生成不揮發(fā)的磷酸銻，從而阻礙銻化合物進入氣相發(fā)揮阻燃作用所致[1]。 采用反應型阻燃劑制造聚氨酯泡沫塑料含磷、氮或(和)鹵素的多元醇及異氰酸酯等都是聚氨酯的反應型阻燃劑。含阻燃元素的多異氰酸酯實用中很少。反應型阻燃劑作為一種反應成分參與反應，對材料性能影響小，它穩(wěn)定地結合到聚氨酯基體中，使聚氨酯本身含有阻燃成分，不會在長期使用過程析出而降低阻燃性能。反應型阻燃劑品種也很多[16]，如：三(一縮二丙二醇)亞磷酸酯(俗稱P430)，三(聚氧化烯烴)磷酸酯，三(聚氧化烯烴)亞磷酸酯，三(氰化多元醇)磷酸酯二溴戊二醇的聚醚多元醇溶液，溴化季戊四醇及四溴苯酐系列阻燃多元醇，三聚氰胺衍生物多元醇，以甘油、環(huán)氧氯丙烷為原料合成的氯代阻燃聚醚，以三氯環(huán)丁烷為原料制備的聚醚多元醇，等等。有研究表明，添加環(huán)三磷腈多元醇20％到軟泡配方中，%～2%時，可得到自熄性軟泡。由氨基樹脂與氨基甲酸羥丙酯制備的一種氨基甲酰甲基化密胺多元醇是一種粉末，羥值359mgKOH/g，熔點為80～85℃，它與蔗糖聚醚多元醇混合使用，水發(fā)泡制備聚氨酯硬泡，能改善阻燃性和熱穩(wěn)定性[17]。Solvay公司的一種阻燃聚醚Ixol B251，其含有的溴的質量分數為32%、%，由它制得的聚氨酯硬泡的氧指數可達30%[18]。國外一公司的無鹵含磷二醇產品Exolit OP 550，羥值125 mgKOH/g，添加這種阻燃劑制得阻燃聚醚型聚氨酯軟泡，阻燃性持久，燃燒或受高熱時生成的煙量及腐蝕性和有毒氣體量也較低。對各種密度的聚醚型軟質聚氨酯泡沫塑料，在美國FMVSS 302試驗中獲得自熄性所需的阻燃劑用量，Exolit OP 550僅為三(二氯丙基)磷酸酯(TDCPP)的1/2甚至更低[10]。以70份蔗糖聚醚和30份N,N二羥乙基氨甲基二乙基膦酸酯為多元醇組分，不另添加阻燃劑，制得的密度為28 kg/m3的聚氨酯硬泡，能達到離火自熄[19]。國內有不少單位從事過阻燃多元醇的開發(fā)工作，例如黎明化工研究院在國內較早地開展了阻燃聚醚多元醇的研制與開發(fā)，研制成功含氯的阻燃聚醚多元醇系列品種
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