聚氨酯泡沫表面氮化硼、还原氧化石墨烯防火涂层的构筑与性能研究
发布时间：2021-02-25 07:45
软质聚氨酯泡沫（FPUF）具有良好的回弹性、吸音性以及保温性能,被广泛用作隔音、防震、隔热等材料。但是FPUF一般为开孔网络结构,密度低,比表面积大,具有高度可燃性,因此,在使用之前需进行必要的阻燃处理,以提高其防火性能。层层组装法是在各种基体表面构筑功能性涂层的一种简便通用的方法。相对于阻燃添加和化学反应技术,该方法最大的优点是几乎不会损伤基体的机械性能,具有广阔的应用前景。因此,本论文选用层层组装法,将具有优良屏障效应的六方氮化硼和还原氧化石墨烯纳米片分别组装在FPUF表面构筑防火涂层。研究组装条件与涂层结构之间的关联关系,以及涂层结构与阻燃性能之间的关联理论。主要的研究内容和结论概述如下:1.氮化硼复合涂层在聚氨酯泡沫表面的构筑及其阻燃性能研究用化学剥离的方法将块状的六方氮化硼（h-BN）剥离为h-BN纳米片,并用层层组装的方法将h-BN纳米片/海藻酸钠和聚乙烯亚胺分别组装在石英片和FPUF表面。傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X-射线粉末衍射仪（XRD）和场发射扫描电子显微镜（SEM）测试结果表明:可以通过调节组装层数以及h-BN纳米片的浓度调控涂层的结构和组成。随着h-BN...
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LbL法的组装过程示意图以及目前可用于组装的物质分类
提升FPUF的阻燃性能主要是由于涂层中的无机纳米材料在形成陶瓷绝缘层（热屏蔽效应），能够有效的隔绝氧气、热扩散，阻碍燃烧过程。材料组装体及其复合涂层燃 FPUF 方面，零维材料的研究比较少，主要有氢氧化镁和H）。Haile 等[63]用混杂双组分的方式将聚丙烯酸（PAA）稳定亚胺（BPEI）组装在 FPUF 表面，仅仅组装 6 个混杂双组分当将样品放在甲烷火中烧时，该涂层不仅能够完全消除 FPUUF 自熄，展现出很好的阻燃性。Patra[64]等将阳离子勃姆石和面，仅 1 个双组分层就能将 FPUF 的峰值热释放速率降低 5最好的配方之一。纯的 FPUF 和勃姆石-蛭石涂层包覆的 FPU图 1-2 所示。
Li 等[71]也采用相同的三组分组装的方式来探究聚合电解质的浓度（PAA和 BPEI）和蒙脱土的浓度对 FPUF 阻燃性能的影响。研究结果表明聚合电解质的浓度对涂层的增量影响比较大，但是蒙脱土的浓度对阻燃效果影响比较大。他们进一步用层状双氢氧化物代替上一个体系中的蒙脱土组装在 FPUF 表面，发现新的涂层耐火性更好[72]。FPUF 表面上仅组装上 2 个三组分层，涂层增量为 10%就能将样品的峰值热释放速率和平均质量损失率分别降低 40%和 80%。Yang[73]等分别使用混杂双组分组装、三组分组装和四组分组装的方法将钠蒙脱石、层状双氢氧化物和两种聚合电解质（BPEI 和PAA）组装在 FPUF 表面，不同的组装方式会引起涂层生长速率、形貌和阻燃性能的差异。在这些组装策略中，单层中的无机纳米材料单独存在或与聚合电解质共同存在于同一层中。所有样品的可燃性有不同程度的降低，峰值热释放速率的降低范围为 20%至40%，平均热释放率的降低范围为 50％至 80％，总热释放的降低范围为 10％至 20％。经过对比发现，混杂双组分组装的涂层阻燃效果最好。
【参考文献】：
期刊论文
[1]软质聚氨酯泡沫塑料无卤阻燃技术研究进展[J]. 郑德志,辛梅华,李明春. 化工进展. 2015(09)
[2]含磷氮硫阻燃剂阻燃软质聚氨酯泡沫的研究[J]. 彭华乔,陈业中,刘又瑞,李洁华,夏祖西,谭鸿. 化工新型材料. 2014(03)
[3]无卤阻燃型软质聚氨酯泡沫塑料的研究进展[J]. 杨建军,章芬成,吴庆云,张建安,吴明元. 塑料工业. 2013(02)
[4]软质聚氨酯泡沫无卤阻燃研究进展[J]. 彭华乔,夏祖西,于新华,苏正良. 化工新型材料. 2008(08)
[5]阻燃聚氨酯软泡的研究进展[J]. 赵哲,张鹏,夏祖西,苏正良. 应用化工. 2008(05)
[6]微胶囊红磷阻燃剂在软质聚氨酯泡沫塑料中的应用研究[J]. 熊联明,舒万艮,刘又年. 中国塑料. 2004(06)
[7]阻燃聚氨酯软质泡沫塑料综述[J]. 叶诗茂. 消防技术与产品信息. 2003(04)
本文编号：3050667
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LbL法的组装过程示意图以及目前可用于组装的物质分类
提升FPUF的阻燃性能主要是由于涂层中的无机纳米材料在形成陶瓷绝缘层（热屏蔽效应），能够有效的隔绝氧气、热扩散，阻碍燃烧过程。材料组装体及其复合涂层燃 FPUF 方面，零维材料的研究比较少，主要有氢氧化镁和H）。Haile 等[63]用混杂双组分的方式将聚丙烯酸（PAA）稳定亚胺（BPEI）组装在 FPUF 表面，仅仅组装 6 个混杂双组分当将样品放在甲烷火中烧时，该涂层不仅能够完全消除 FPUUF 自熄，展现出很好的阻燃性。Patra[64]等将阳离子勃姆石和面，仅 1 个双组分层就能将 FPUF 的峰值热释放速率降低 5最好的配方之一。纯的 FPUF 和勃姆石-蛭石涂层包覆的 FPU图 1-2 所示。
Li 等[71]也采用相同的三组分组装的方式来探究聚合电解质的浓度（PAA和 BPEI）和蒙脱土的浓度对 FPUF 阻燃性能的影响。研究结果表明聚合电解质的浓度对涂层的增量影响比较大，但是蒙脱土的浓度对阻燃效果影响比较大。他们进一步用层状双氢氧化物代替上一个体系中的蒙脱土组装在 FPUF 表面，发现新的涂层耐火性更好[72]。FPUF 表面上仅组装上 2 个三组分层，涂层增量为 10%就能将样品的峰值热释放速率和平均质量损失率分别降低 40%和 80%。Yang[73]等分别使用混杂双组分组装、三组分组装和四组分组装的方法将钠蒙脱石、层状双氢氧化物和两种聚合电解质（BPEI 和PAA）组装在 FPUF 表面，不同的组装方式会引起涂层生长速率、形貌和阻燃性能的差异。在这些组装策略中，单层中的无机纳米材料单独存在或与聚合电解质共同存在于同一层中。所有样品的可燃性有不同程度的降低，峰值热释放速率的降低范围为 20%至40%，平均热释放率的降低范围为 50％至 80％，总热释放的降低范围为 10％至 20％。经过对比发现，混杂双组分组装的涂层阻燃效果最好。
【参考文献】：
期刊论文
[1]软质聚氨酯泡沫塑料无卤阻燃技术研究进展[J]. 郑德志,辛梅华,李明春. 化工进展. 2015(09)
[2]含磷氮硫阻燃剂阻燃软质聚氨酯泡沫的研究[J]. 彭华乔,陈业中,刘又瑞,李洁华,夏祖西,谭鸿. 化工新型材料. 2014(03)
[3]无卤阻燃型软质聚氨酯泡沫塑料的研究进展[J]. 杨建军,章芬成,吴庆云,张建安,吴明元. 塑料工业. 2013(02)
[4]软质聚氨酯泡沫无卤阻燃研究进展[J]. 彭华乔,夏祖西,于新华,苏正良. 化工新型材料. 2008(08)
[5]阻燃聚氨酯软泡的研究进展[J]. 赵哲,张鹏,夏祖西,苏正良. 应用化工. 2008(05)
[6]微胶囊红磷阻燃剂在软质聚氨酯泡沫塑料中的应用研究[J]. 熊联明,舒万艮,刘又年. 中国塑料. 2004(06)
[7]阻燃聚氨酯软质泡沫塑料综述[J]. 叶诗茂. 消防技术与产品信息. 2003(04)
本文编号：3050667
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3050667.html
