【摘 要】
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随着全球节能理念的普及,隔热保温材料已广泛应用于建筑、家居等众多领域。然而,传统的隔热保温材料多为易燃聚合物,在火灾事故中释放出大量烟气,对人们的人身和财产安全构成威胁。因此,亟需研发具有阻燃性能的隔热保温材料。聚氨酯泡沫（PU）材料由于优异的隔热保温性能,广泛应用于建筑外墙,但因其存在极易燃烧的缺陷,有必要对其进行阻燃改性研究。基于此,本文以聚氨酯泡沫材料为基体,设计了三种具有阻燃性能的聚氨酯泡
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随着全球节能理念的普及,隔热保温材料已广泛应用于建筑、家居等众多领域。然而,传统的隔热保温材料多为易燃聚合物,在火灾事故中释放出大量烟气,对人们的人身和财产安全构成威胁。因此,亟需研发具有阻燃性能的隔热保温材料。聚氨酯泡沫（PU）材料由于优异的隔热保温性能,广泛应用于建筑外墙,但因其存在极易燃烧的缺陷,有必要对其进行阻燃改性研究。基于此,本文以聚氨酯泡沫材料为基体,设计了三种具有阻燃性能的聚氨酯泡沫材料,并通过相关测试,对材料进行了表征,研究其热稳定性、泡孔结构、机械性能、隔热性能和阻燃性能。（1）通过半预聚体法,将凹凸棒（ATP）引入聚氨酯泡沫体系,并利用层层自组装技术,将氢氧化镁负载于材料表面。通过测试可知,当引入25%的凹凸棒时,PU/A6-1材料的密度和导热系数分别为0.631 g mL-1和0.064 W m-1 K-1,热重分析表明ATP和Mg（OH）2的加入虽然使得PU材料热分解温度降低,但是提高了成炭率,PU/A6-1材料的成炭率高达33.23%。燃烧测试表明,ATP和Mg（OH）2引入PU材料提高了阻燃性能,总释放热和热释放速率峰值比PU材料降低了40.79%和37.48%。（2）将季戊四醇（PER）、聚磷酸铵（APP）和三聚氰胺（MEL）构成膨胀体系,按照不同比例引入聚氨酯泡沫体系,通过测试可知阻燃剂总引入量为20%时,三种物质的比例为3:1:3时其阻燃隔热效果最好,此时PU/P3A1M3材料的密度和导热系数分别为0.338 g mL-1和0.039 W m-1 K-1。热重分析表明,PU/P3A1M3材料的初始分解温度为244.5℃。与PU材料相比PU/P3A1M3材料的成炭率从16.33%提高到23.45%。燃烧测试表明,膨胀体系引入到聚氨酯泡沫材料中有效提高了其阻燃性能,外部热源移走后的6-8 s完成自熄,总释放热和热释放速率峰值比PU材料降低了19.34%和49.71%。（3）将甲基膦酸二甲酯（DMMP）引入聚氨酯泡沫体系,通过半预聚体法制备了一系列材料,其中引入量为25%的PU/D6材料的效果在同系列中,阻燃效果更优,其密度和导热系数分别为1.027 g mL-1和0.05 W m-1 K-1。燃烧测试表明,DMMP的引入极大改善了阻燃性能,在外部热源移走的瞬间就可自熄,且总释放热和热释放速率峰值比PU材料降低了32.6%和35.4%。
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