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硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)具有质轻、吸音、保温性好、尺寸稳定性好等优点,广泛用作保温材料、绝缘材料和包装材料等。但是,硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能比较差,继而限制了其应用范围。为提高硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能,本文提出:添加改性氢氧化铝(Modified-ATH)、双层包覆红磷(DMRP)、聚磷酸铵(APP)、甲基膦酸二甲酯(DMMP)等阻燃剂到硬质聚氨酯泡沫塑料中,采用一步发泡工艺,制备了阻燃性能良好的硬质聚氨酯泡沫塑料,研究内容如下:(1)采用油酸(OA)、钛酸酯偶联剂TC-114(TC-114)作为表面改性剂对氢氧化铝进行表面改性,以提高氢氧化铝与聚氨酯基体的相容性。利用红外(FTIR)、热重(TGA)、活化指数、扫描电镜(SEM)等对改性后的氢氧化铝进行了表征。结果表明:油酸和钛酸酯偶联剂TC-114对氢氧化铝表面的有机化改性有助于提高氢氧化铝的热稳定性;活化指数分析证明:钛酸酯偶联剂TC-114对氢氧化铝的改性效果优于油酸;SEM显示:改性前后氢氧化铝的形貌并未发生实质性改变。(2)实验研究了氢氧化铝单层包覆红磷(SMRP1)、三聚氰胺-甲醛树脂单层包覆红磷(SMRP2)、氢氧化铝和三聚氰胺-甲醛树脂双层包覆红磷(DMRP)等制备工艺,旨在降低红磷颜色,并提高红磷与聚氨酯基体的相容性。利用FTIR、能谱分析(EDS)、SEM对包覆后的红磷进行了表征。结果表明:氢氧化铝和三聚氰胺-甲醛树脂双层包覆后,红磷形貌发生了变化,呈圆球形,包覆效果最好。(3)选择一种或者几种改性效果较好的TC-114改性氢氧化铝(Modified-ATH)、DMRP、APP、DMMP分别添加到硬质聚氨酯泡沫塑料中,制备阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料,并利用FTIR、TGA、SEM、氧指数(LOI)和垂直燃烧测试手段对其进行表征分析。FTIR结果表明:添加阻燃剂不会改变硬质聚氨酯泡沫塑料的化学结构;SEM显示:所制备的阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的泡孔形状近似呈多面体型,且多数是封闭的;LOI和垂直燃烧测试证实:制备的阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料具有较好的阻燃性能;最佳工艺条件如下:Modified-ATH添加量为20%、DMMP添加量为20%,制备的阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的氧指数达到25%,离火自熄时间为1s,无烟无熔滴。