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近年来随着建筑能耗的增长以及国家对建筑节能的重视,建筑保温材料受到广泛关注。综合分析现有复合保温材料发现,它们普遍存在密度较大、导热率较高、阻燃性较差等问题。此外,还存在制备工艺复杂等不足,难以满足实际应用需求。本文结合有机聚氨酯泡沫(PUF)优异的保温、疏水性能和无机岩棉(RW)的轻质、阻燃性能,采用低温原位发泡工艺,制备出RW-PUF复合保温材料;在此基础上,添加可膨胀石墨粉(EG)和甲基膦酸二甲酯(DMMP)作为复合阻燃剂,以进一步提升复合保温材料阻燃性。综合测试了新型复合保温材料(RW-PUF/DMMP-EG)保温、阻燃、吸湿、机械性能,采用扫描电子显微镜(SEM)观察其微观结构、傅里叶变换红外(FT-IR)分析其化学组成。研究结果如下:(1)探讨了三乙烯二胺(TEDA)催化剂、聚乙二醇(PEG)与二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)原料配比以及RW、H2O添加量对RW-PUF成型性能的影响,获得了优化配比。RW加入PUF后,SEM显示出纤维状RW可作为异相成核位点及泡孔外壁支撑物,FT-IR表明RW与PUF为物理交联。当RW添加量为38 wt%时,获得的RW-PUF复合保温材料压缩强度达到473 k Pa,拉伸强度187 k Pa,800℃下的残炭率达到60.57%,较PUF的37.8%提高60%。其导热系数为0.04 W/(m*K),展示其优异的隔热性能。其表观密度140 kg/m~3,符合建筑保温材料180 kg/m~3的规范要求,但其在阻燃方面的劣势明显(极限氧指数LOI值仅21%)。(2)将甲基膦酸二甲酯(DMMP)加入到RW-PUF中制备RW-PUF/DMMP,显著提升了材料的LOI值,改善RW-PUF的拉伸强度,且对材料的导热系数影响较小。添加5 wt%DMMP的RW-PUF/DMMP,LOI值可达到28.5%,UL-94等级为V-0级;导热系数为0.04235 W/(m*K),展示出优异的隔热、阻燃性能,且其表观密度仅153 kg/m~3。(3)将可膨胀石墨(EG)加入到RW-PUF中制备RW-PUF/EG,显著提升了材料的阻燃性能,但导热系数略有提升,且拉伸强度有所下降。添加5 wt%EG时,材料的LOI值为33.9%,远超同添加量DMMP的LOI值,其UL-94等级同样为V-0,导热系数提升到0.05327 W/(m*K),拉伸强度降为151 k Pa。(4)将EG与DMMP复配加入到RW-PUF中制备RW-PUF/DMMP-EG,展现出优异的阻燃性能,并保持良好的隔热及力学性能。在阻燃剂总量10 wt%及DMMP/EG=1的配比下,RW-PUF/DMMP-EG的导热系数为0.04726 W/(m*K),拉伸强度为210 k Pa,LOI值为38.5%,600s内热释放总量9.7 MJ/m~2,质量吸湿率低于1%,展示出优异的阻燃、保温、疏水及力学性能,作为外墙保温材料具有应用潜力。