【摘 要】
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聚氨酯泡沫(PUF)作为一种性能优异的高分子材料,已经被广泛地应用于建筑、绝热、冷藏等众多领域。但是由于其在空气中极易燃烧,因此限制了它更广泛的使用,所以如何对其进行化学改性从而提高其阻燃性能便引起了人们的广泛关注。为研究不同基材对PUF阻燃特性的影响,本文以不同的黑料和白料通过全水发泡“一步法”制备了PUF,然后选择从植物种子中提取的环己六醇六磷酸作为绿色环保的植物酸,与硫酸锰采用沉淀法制备了植
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聚氨酯泡沫(PUF)作为一种性能优异的高分子材料,已经被广泛地应用于建筑、绝热、冷藏等众多领域。但是由于其在空气中极易燃烧,因此限制了它更广泛的使用,所以如何对其进行化学改性从而提高其阻燃性能便引起了人们的广泛关注。为研究不同基材对PUF阻燃特性的影响,本文以不同的黑料和白料通过全水发泡“一步法”制备了PUF,然后选择从植物种子中提取的环己六醇六磷酸作为绿色环保的植物酸,与硫酸锰采用沉淀法制备了植酸锰阻燃剂,并与可膨胀石墨共同阻燃改性PUF。使用热重(TG)和Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger法和Coats-Redfern法以及锥形量热仪、烟密度箱分析不同基材PUF的燃烧特性。此外,使用TG和Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger法和Coats-Redfern法、烟密度箱、极限氧指数仪(LOI)、垂直水平燃烧测试研究阻燃改性PUF的燃烧特性。实验结果表明,在同类的聚醚多元醇中,随着聚醚多元醇分子量的增加,PUF的活化能先升高后降低。这表明聚醚多元醇分子量过高会对PUF的热稳定性产生负面影响,分子量为1000的甘油聚醚多元醇的PUF3具有最高的活化能、最佳的热稳定性、最低的峰值放热率(PHRR为469 k W/m~2)和烟密度(Ds为51.3)。此外,研究植酸锰单一阻燃改性PUF,发现添加量为7.5wt%的PUF(Mn PUF3)具有最好的热稳定性与阻燃特性,Ds达到32.5,LOI为21.5。当植酸锰与可膨胀石墨(EG)共同协效时,比例为1/1时(MEPUF2)阻燃性和抑烟性最好、活化能最高。UL-94水平等级可以达到HB级别。综合对比后得到当植酸锰与可膨胀石墨(EG)总添加量为10wt%,两者比例为1/1时共同改性聚氨酯泡沫效果最好。
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