新型阻燃聚氨酯保温材料的制备及性能研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforMasterDegreeofEngineeringPreparationandPropertyResearchofNewFlame-retardantPolyurethaneInsulationMaterialByZhitaoWangSupervisor：PorefssorJindunLiuPorefssorYataoZhangSeniorEng"Wenha‘ZhangbenlorEngineerWenhaoChemicalEngineeringSch

2、oolofChemicalEngineeringandEnergyApril，2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：乏戈吻日期：3,oi忙占月弓日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保

3、留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：立交确日期：矽昨多月易日摘要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

4、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(FTm)、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

5、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(SMRPl)、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

6、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一姗)、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

7、：摘要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。关键词：硬质聚氨酯泡沫塑料；氢氧化铝：红磷；聚磷酸铵；甲基膦酸二甲酯：阻燃性能UAbs仃actAbstractRigidpolyurethanefoam(RPUF)hasbeenwidelyusedasheatinsulatingmaterial,insulantandpackagingmaterialbecauseofitsexcellentperformancesuchaslow

8、density,soundabsorption,fmeheatinsulationproperty,fmedimensionalstability,etc．However,theapplicationofI心UFisrestrictedduotoi