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硬质聚氨酯泡沫(RPUF)具有热导率小、抗压强度高、易于加工等优点,在建筑外墙保温、管道保温保冷、船体绝热等领域有着广泛的应用。但是,RPUF极易燃烧且产生大量有毒烟雾,对人体健康能造成严重伤害。因此,添加阻燃剂提升其阻燃性能是其广泛应用的必要步骤。在众多阻燃剂中,可膨胀石墨(EG)作为一种新型膨胀型阻燃剂,以其阻燃性能高、污染小等优点在阻燃RPUF中逐渐受到关注,但由于尺寸效应、相容性等原因而亦有待改进。同时,通过不同阻燃剂的协同作用提升RPUF阻燃性能也是一种有效的方法,特别是EG协同不同阻燃剂阻燃RPUF拥有良好的应用前景。本文采用极限氧指数(LOI)、烟密度等级(SDR)、热重分析(TGA)等方法进行分析测试,分别考察了EG、磷系、氮系、卤系、无机阻燃剂及其它物质对RPUF阻燃性能的影响。在此基础上,考察EG与不同阻燃剂对RPUF的协同阻燃效果。然后,从不同系列阻燃剂中选取具有代表性的DMMP(磷系)、MCA(氮系)和EG,以及化学型膨胀阻燃体系(IFR,聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)/三聚氰胺(MA))和EG,分别采用正交试验和控制变量法,分别添加在RPUF中,通过联合阻燃效果好的阻燃体系,考察多种阻燃剂共同阻燃RPUF的协同阻燃效果,实验结果表明:(1)在RPUF中分别单独添加20%不同阻燃剂,EG和DMMP(磷系)的LOI数值高于其它阻燃剂,分别达29.0%和28.1%,氮系、卤系中分别以MPP(24.8%)、TCEP(25.8%)为最佳,无机物及其它物质对RPUF的LOI提升相对有限,但烟密度为较低。(2)EG与不同磷系阻燃剂协同使用,对RPUF的LOI提升最为明显,其中DMMP最佳,LOI可达35.4%。EG协同氮系、卤系也表现出不错的阻燃效果。但无机物及其它物质与EG的协同效应不明显。在RPUF中添加EG与不同阻燃剂后,其SDR普遍较单独添加阻燃剂时有所提升;同时随着EG含量升高,RPUF的最大烟密度(MSD)出现时间发生相应延后。添加EG/TCEP后RPUF各阶段失重温度均有所延后且失重速率下降,700℃时残炭量有所增加,表明EG/TCEP对RPUF有良好的协同阻燃效果。(3)在RPUF中添加7%/15%/7%的DMMP(磷系)/MCA(氮系)/EG后,RPUF的LOI高达(38.1%),且EG对LOI影响最大;在添加比例为5%/10%/7%时,SDR值最低(45.33%),DMMP和MCA对RPUF发烟量具有显著的影响。IFR中APP/PER/MA的添加比例为9%/3%/9%时,LOI可达26.5%,SDR相对较低为53.31%;IFR与EG协同使用后,在各种添加比例下LOI均低于单独添加20%EG时的LOI (29.0%),而且SDR变化不大(IFR:EG=1:1,54.64%),低于单独添加20%EG时的62.61%,同时MSD出现时间(1min)晚于单独添加20%IFR时的0.75min。以上表明,多种阻燃剂体系协同阻燃RPUF时,虽对RPUF烟密度改善不明显,但对LOI影响显著。综上,各种阻燃剂与EG协同添加于RPUF中,LOI均有显著提升,同时MSD出现时间发生延后,热失重速率下降且失重温度延后,协同阻燃效果显著,因而EG协同优势阻燃剂(体系)具有广泛的应用前景。