两种磷系阻燃剂阻燃聚氨酯硬泡的对比研究.pdf

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1、塑料工业第4l卷第8期·100·CHINAPLASTICSINDUsTRY2013年8月两种磷系阻燃剂阻燃聚氨酯硬泡的对比研究术钱立军，冯发飞，许国志(北京工商大学材料科学与工程系，北京100048)摘要：通过箱式发泡法制备了含有添加型阻燃剂甲基膦酸二甲酯与反应型阻燃剂聚磷酸酯多元醇OP550的聚氨酯硬泡(RPUF)。利用热重分析仪、氧指数仪、锥形量热仪研究了体系中阻燃剂质量分数均为10％的情况下，两种不同类型阻燃剂的添加比例对聚氨酯硬泡热性能与阻燃性能的影响。结果表明，同时添加两种阻燃剂可提高聚氨酯硬泡在高温下的残炭率，当甲基膦酸二甲酯：OP550=4：1(质

2、量比)时，体系的氧指数可达24．4％，且热释放速率的峰值达到最低值l44．51kW／m。此外，对两种阻燃剂的阻燃机理进行了初步的探讨。关键词：聚氨酯硬泡；甲基膦酸二甲酯；聚磷酸酯多元醇；阻燃性能DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2013．08．024中图分类号：TQ323．8文献标识码：A文章编号：1005—5770(2013)08—0100—04ContrastiveResearchonRigidPolyurethaneFoamwithTwoDiferentTypeofPhosphorus’containingFlameRetardan

3、tsQIANLi-jun，FENGFafei，XUGuozhi(DepartmentofMaterialsScience＆Engineering，BeijingTechnologyandBusinessUniversity，Beijing100048，China)Abstract：Rigidpolyurethanefoams(RPUF)containingflameretardantdimethylmethy1phosphonateandreactiveflameretardantpolyphosphatepolyolsOP550werepreparedbybo

4、x—foaming．Theeffectsoftheloadingsratiooftwodifferentflameretardantsonthermalpropertyandflameretardancyofrigidpolyurethanefoamswerecharacterizedbythermogravimetricanalyzer(TGA)，limitingoxygenindex(LOI)andconecalorimeter．TheresultsindicatedthattheresidualcharyieldofRPUFincreasedathight

5、emperatureinthepresenceofDMMPor／andOP550．WhentheratioofDMMPtoOP550was4：1byweight．theLOIvalueofRPUFreachedat24．4％andthepeakheatreleaseratedecreasedtotheminimumvalue144．51kW／m．Additionally，themechanismofactionoftwodifferentflameretardantscontainingphosphoruswasalsoproposedpreliminarily

6、inthisstudy．Keywords：RigidPolyurethaneFoam；DMMP；PolyphosphatePolyols；FlameRetardancy聚氨酯可作为隔热保温、结构或装饰材料被广泛酯与红磷添加到聚异氰脲酸酯一聚氨酯泡沫中，分别应用于国民经济的诸多领域，如建筑节能、石油化工研究了磷酸三乙酯与石墨、红磷与石墨对泡沫阻燃性管道、冰箱冰柜、冷藏集装箱、航空航天等[1-5]。能的影响。国内相关人员还集中研究了不同粒径但是，未经阻燃处理的聚氨酯硬泡是一种极易燃烧的的可膨胀石墨对高密度聚氨酯泡沫阻燃行为的影响，材料，其氧指数仅为19．2％左右，这

7、在很大程度上中空玻璃微球与石墨、晶须二氧化硅与石墨及聚磷酸限制了其在建筑保温材料领域的使用。目前，已经有铵与石墨对硬质聚氨酯泡沫阻燃性能的影响，聚甲基许多文献报道了关于聚氨酯硬泡的无卤阻燃改性研丙烯酸甲酯一可膨胀石墨复合材料在硬质聚氨酯泡沫究，而且所采用多为含磷阻燃剂，绝大多数为添加型中的阻燃应用等。还有人员利用反应型阻燃剂阻燃剂。例如，Singha等研究了氢氧化铝及氢氧化铝Ⅳ，Ⅳ一二羟乙基胺甲基膦酸二乙酯(DDMP)含有与磷酸三苯酯的混合物对硬质聚氨酯泡沫阻燃性能的能与异氰酸酯反应的羟基官能团制备出了大分子主链影响。Modesti研究小组将可膨胀石墨、磷酸三乙

8、上带有P与N元素的阻燃硬