莫冠钊的毕业论文开题报告

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1、中北大学毕业论文开题报告学生姓名：莫冠钊学号：0803024236学院、系：材料科学与工程学院专业：无机非金属材料工程论文题目：阻燃聚氨酯的一种添加型阻燃剂研究指导教师:赵培华2012年3月7日毕业论文开题报告1．结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写5000字左右的文献综述：文献综述聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，英文缩写为“PU”，是指主链上含有重复氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的高分子化合物。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。通过改变原料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从柔软到坚硬的最终产品。聚氨酯制品形态有软质、半硬质

2、及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等，聚氨酯材料是目前使用较广泛的高分子材料之一，聚氨酯材料的制备以其能耗低而著称，具有质轻、松软、富有弹性、易于加工、减震、隔热、吸声、耐磨等多种优异性能，广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。但由于聚氨酯材料在空气中易燃，软质泡沫塑料的氧指数仅为17%~18%，并且燃烧时产生大量的烟尘，使其应用有了很大的局限性[1]。所以阻燃聚氨酯材料的研究一直是当今聚氨酯材料研究的热点。各国政府也相继颁布法令和法规，明确规定某些场

3、合下，聚氨酯材料的使用必须要达到一定的阻燃标准，而且还要控制其燃烧时的有毒物生成，或不生成对周围环境有毒害作用的物质。各种法规的出台大大推进了阻燃技术与防火技术的发展，通过分子设计，研制出了很多阻燃聚氨酯材料，并在许多领域得到了应用，先进防火技术的应用使人民的生命财产得到了保护，环境污染得到了有效控制。1聚氨酯的阻燃类型聚氨酯材料与其它塑料的阻燃原理是相类似的，阻燃剂的使用可以提高高分子材料的耐燃性，延缓燃烧速度或阻止它的燃烧。这样对于在发生意外火灾时，能够争取宝贵的抢救时间，具有重要的实际意义[2]。阻燃剂的作用机理也是很复杂的，但它总是通过某种途径来达到切断或阻止燃烧循环

4、的目的。总的来说主要通过以下几个作用达到阻燃的效果。1.1不燃性气体的稀释阻燃阻燃剂受热分解产生大量不燃性气体，产生如H2O，HCl，HBr，CO2，NH3，N2等不燃气体，冲淡燃烧区域的可燃性气体和氧气的浓度。其中，N2的效果最好。1.2覆盖保护膜阻燃其作用是在较高温度下生成稳定的覆盖层，或分解生成泡沫状物质，覆盖于高聚物材料的表面，使高聚物材料因热分解而生成的可燃性气体难于逸出，并对材料起隔热和隔绝空气的作用，从而达到阻燃的效果。如阻燃剂分解产物的脱水作用使有机物炭化变焦，从而促进单质碳的生成，所生成的炭黑皮膜，难以引起产生火焰的燃烧，从而起到阻燃的作用。1.3冷却降温阻

5、燃利用阻燃剂在高温下发生相变、脱水或脱卤化氢等吸热反应，降低材料表面和火焰区的温度，减慢热裂解的速度，抑制可燃性气体的生成。1.4化学反应阻燃通过加入适当的化学组份及元素，改变聚氨酯分解速率，或者阻燃剂受热分解成游离基与聚氨酯分解产物发生反应，从而降低燃烧体系所具有的能量。1.5协同效应阻燃有些材料单独使用无阻燃效果或效果不明显，但多种材料并用就可起到增强阻燃的效果。如三氧化二锑和卤素化合物并用，不但可以提高阻燃效率，而且阻燃剂的用量也可减少，另外在含磷和氮的体系中也存在着磷、氮协同效应，从而使体系的阻燃效果增强[3，4]。实际上，阻燃剂的作用是通过气相阻燃、凝聚相阻燃及中断

6、热交换等来实现的，是上述因素综合在一起的一个复杂的过程，很多阻燃体系是同时以几种阻燃机理起作用的。阻燃剂大多是元素周期表中第Ⅴ族的氮、磷、锑、铋的化合物，第Ⅶ族的氯、溴的化合物和第Ⅲ族的硼、铝的化合物。此外，硅和其化合物也可作为阻燃剂使用。2聚氨酯的阻燃方法聚氨酯塑料阻燃的具体要求是：不易着火，火焰传播性小，发烟量小，燃烧时生成的有害气体少。聚氨酯泡沫塑料阻燃方法主要分为五种：2.1添加型阻燃法在聚氨酯原料中，添加不具有反应活性、但有阻燃作用的物质的方法，就叫添加型阻燃法。因为它最为简单方便，并且相对于其他阻燃方式来说又较为经济，因此大部分聚氨酯泡沫塑料的阻燃都是采用这种方法

7、。2.2反应型阻燃法在聚氨酯的原料中，引入具有阻燃作用的元素的方法，就称之为反应型阻燃法。这种方法中，较常见的是在多元醇中引入阻燃元素，在异氰酸酯分子中虽然也可以引入阻燃元素，但是由于较为复杂和困难，在工业上比较少见。2.3引入阻燃结构法在泡沫分子结构中，引入异氰脲酸酯、聚脲分子等具有一定阻燃性能的结构，这种方式就是引入阻燃结构法。应用这种方法得到的聚氨酯，阻燃效果最好，因为泡沫原料本身已经具有阻燃性，不会像使用其他阻燃剂一样，阻燃效果会随时间的消逝和阻燃剂的挥发以及迁移而降低。不过目前对这类方法的研究