复配无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料的制备与表征.pdf

赵义平等：复配无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料的制备与表征 复配无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料的制备与表征+ 赵义平，阎家建，陈丁猛，陈 莉，董知之，付维贵 (天津工业大学材料科学与工程学院，改性与功能纤维天津市重点实验室，天津300160) 摘要： 通过添加N，N’一二(2一硫代一5，5一二甲基一1， 司；三聚氰胺(MA)，天津光复精细化工研究所；聚磷 3，2一二氧磷杂环己基)乙二胺(DDPSN)、三聚氰胺 (MA)、聚磷酸铵(APP)单组份阻燃剂及其复配阻燃 剂，制得无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料，并对其阻燃性能、 (DDPSN)，天津工业大学制备。 力学性能、密度、吸水率以及热性能等进行了研究。研 2．2聚氨酯泡沫的制备 究结果表明，单组份阻燃剂中DDPSN阻燃效果较好， 采用一步法发泡将水、三乙烯二胺、聚醚多元醇、 复配阻燃体系中，DDPSN与MA以及DDPSN与 硅油、辛酸亚锡以及不同含量阻燃剂依次加入100mL APP均具有良好的协同阻燃效果，其中DDPSN与 烧杯中，用电动搅拌器高速搅拌使其混合均匀。将 APP协同效果最好。拉伸测试表明，单组份阻燃剂中 MDI快速加入，并同时快速搅拌以使其混合充分并反 APP表现较好，DDPSN／APP复配对聚氨酯泡沫的力应，当反应物达到乳白状态时(乳白时间为5～10s)， 学性能提高较大。DDPSN／APP复配阻燃体系对聚氨将其倒入预先准备好的模具中发泡。待发泡完全后， 酯泡沫塑料的表观密度和孔结构影响不大，但使泡沫 将充有泡沫塑料的模具放入烘箱内，于70℃下熟化 塑料的降解温度提高。 1h，取出模具脱模得到阻燃聚氨酯泡沫塑料制品。 关键词： 聚氨酯；泡沫塑料；阻燃；复配阻燃剂 2．3性能测试 中图分类号：TQ328．3 文献标识码：A 极限氧指数采用HC一2C型氧指数测定仪(南京江 文章编号：1001—9731(2013)05—0697—03宁区方山分析仪器设备厂)，按照GB／T 1 引 言 电子仪器有限公司)，按照GB／T 聚氨酯(PU)泡沫塑料具有密度低、比强度高、绝 缘性好、比表面积大以及吸音等优异性能，被广泛用作 综合热分析仪在N：环境下对聚氨酯泡沫进行热重分 隔热材料、防震材料、包装材料、吸音材料以及垫材等 领域J]。但由于聚氨酯泡沫具有多孔性且密度较低， min，测试范围为室温～800。C。 其极易遇火燃烧，并产生有毒气体(主要为HCN和2．4泡沫表观密度测试 CO)和烟尘，从而严重威胁人身健康和环境安全，大大 参照GB／T 制约着聚氨酯泡沫的应用与发展。因此，改善聚氨酯 干燥环境中放置24h，测试时精确测量样品体积及质 泡沫的阻燃性是当前提高聚氨酯泡沫性能的研究重点 量，按式(1)计算表观密度，取平均值并精确至0．1kg／ 之一[215]，其中添加阻燃剂是提高聚氨酯泡沫阻燃性最m3： 简便的方法。由于含卤阻燃泡沫燃烧时会产生大量的 p一昙×106 01’(1) lD一可入 烟雾和有毒的腐蚀性气体，造成“二次危害”，因此无卤 阻燃是聚氨酯泡沫阻燃研究趋势之一L6‘1…。 式中，p为表观密度，kg／m3；m为试样的质量， 本文通过添加几种单组份无卤阻燃剂及其复配组 kg；V为试样的体积，m3。 份制备无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料，并研究阻燃对聚氨 2．5泡沫吸水率测试 酯泡沫阻燃性能和结构的影响。 参照GB／T