P/N型阻燃剂的合成、阻燃机理及MF/HFO的PU发泡技术研究

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合成了P/N型阻燃多元醇TPTM,并对其进行了结构表征与应用研究。结果表明,随着TPTM含量的增加,体系的反应活性增加,流动指数上升,密度分布系数降低。相对于TCPP和B251,添加TPTM具有更高的阻燃效率,同时其对泡沫的机械性能、燃烧时的烟密度无明显影响,当体系中TPTM添加量达到50php时,泡沫的LOI达到25.1,烟密度为等级为52.56%。此时泡沫压缩强度为247.3kPa,高温体系变化率为1.07%,与初始值较接近。通过热重分析,残炭红外分析以及残炭的SEM分析研究了TPTM的阻燃机理。  研究了MF/H2O二元复配发泡剂体系中,MF与H2O的配比、多元醇、表面活性剂、催化剂等因素对泡沫性能的影响。当H2O用量为2php、MF用量为6php,多元醇平均羟值到达476mg KOH/g、平均官能度达到3.34,表面活性剂用量为2php、催化剂用量为1php时,泡沫起发完全,具备较好的流动性能。此时泡沫各方向的压缩强度到达130kPa以上,高低温体积变化率小于1%,生长方向的导热系数为25.26 mW/(m·k),垂直于生长方向的导热系数为22.51 mW/(m·k)。  研究了HFO/MF/H2O三元复配发泡剂体系中, HFO与H2O配比、HFO与MF配比对泡沫性能的影响。随着发泡剂中HFO相对H2O比例的增加,泡沫起发反应变慢,反应热减少,拉丝时间与脱粘时间延迟;同时,压缩强度增加,尺寸稳定性上升,导热系数逐渐降低。随着发泡剂中HFO相对MF比例的增加,体系拉丝时间与脱粘时间发生延迟;泡沫的流动指数上升,密度分布系数下降,流动性能得到提高;泡沫的压缩强度增加,导热系数逐渐降低;当HFO∶MF为7∶3时,泡沫泡孔最均匀细腻,尺寸稳定性最好。控制H2O用量为1~2php,HFO∶MF为7∶3,获得了低导热系数配方。  开发了密度为42.8 kg/cm3,氧指数为32.5,高温体积变化率为0.86%,A组分和B组分比例为1∶1、符合上机要求的配方,并进行了喷涂上机实验。根据上机实验结果进一步调整配方,获得了4个25℃时粘度<250mpa·s的第四代发泡剂高阻燃喷涂配方。配方的密度为42~44 kg/cm3,LOI>30,高温体积变化率<1.5%,粘度、工艺时间等参数符合喷涂上机实验要求。
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