改性酚醛/聚氨酯泡沫材料的制备及阻燃抑烟性能研究

发布时间：2023-10-17 17:40

　　聚氨酯泡沫(PUF)和酚醛泡沫(PF)因其具有热导率低、耐候性好、尺寸稳定性好及施工方便等诸多方面的性能和优点,被广泛应用于建筑保温材料。然而,PUF在空气中极易燃烧,而且在燃烧过程中会产生大量有毒烟气,对环境和生命健康造成伤害。近年来,因PUF燃烧而引发的火灾事故造成了巨大的人员伤亡和财产损失,这引起了民众的广泛关注。PF由于发泡过程中大量的苯环结构交联形成的体型结构,在燃烧过程可以迅速成炭,具有较高的阻燃效率。但交联结构和刚性基团的存在使得PF的力学性能较差,主要表现在压缩和弯曲强度低,粉化率高等方面。(1)通过有机-无机共改性将PUP和H₃BO₃分别引入酚醛泡沫中,分别研究PUP和H₃BO₃对PF复合泡沫的阻燃性能、力学性能、微观泡孔结构和粉化率等的影响。结果表明,相较纯样,PUP添加量为8wt%时,PFPUP8的力学性能最高,泡孔小而且结构均匀,粉化率降低了80%。这说明PUP引入增加了PF复合泡沫的韧性。另外,H₃BO₃的引入明显提高了泡沫阻燃抑...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 阻燃改性聚氨酯泡沫的研究现状
    1.3 反应型阻燃改性
        1.3.1 磷系阻燃剂
        1.3.2 氮系阻燃剂
        1.3.3 硼系阻燃剂
    1.4 添加阻燃改性
    1.5 表面涂层改性
    1.6 酚醛泡沫的增韧改性
        1.6.1 物理增韧
        1.6.2 化学增韧
    1.7 本论文的研究思路及内容
第二章 聚氨酯/H₃BO₃复合改性对酚醛泡沫的力学及阻燃性能的影响
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 测试仪器及分析
        2.2.2 实验材料
        2.2.3 酚醛树脂的制备
        2.2.4 聚氨酯预聚体的制备
        2.2.5 酚醛泡沫及其复合材料的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 FTIR分析
        2.3.2 PF和PF复合材料的力学性能
        2.3.3 微观结构
        2.3.4 粉化率
        2.3.5 阻燃性能
        2.3.6 热稳定性能
        2.3.7 残炭数码照片
        2.3.8 残炭的SEM分析
        2.3.9 残炭的拉曼分析
        2.3.10 H₃BO₃ 改性PFPUP的力学性能
    2.4 本章小结
第三章 水溶性酚醛/ZIF-67自组装涂层对软质聚氨酯泡沫的阻燃及热稳定性的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 测试仪器与表征
        3.2.3 水溶性酚醛的制备
        3.2.4 沸石咪唑酯-67的制备
        3.2.5 WSPR/ZIF-67 复合涂层LBL组装过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 WSPR和 ZIF-67 的表征
        3.3.2 WSPR和 ZIF-67 涂层的表征
        3.3.3 可燃性
        3.3.4 热稳定性
        3.3.5 TG-IR
        3.3.6 力学性能
        3.3.7 残炭分析
        3.3.8 阻燃和抑烟机理研究
    3.4 本章小结
第四章 硼酚醛/硅溶胶简化涂覆对硬质聚氨酯泡沫阻燃及热稳定性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 测试仪器与表征
        4.2.3 硅溶胶的制备
        4.2.4 BPF/Si-gol涂层溶液的制备
        4.2.5 RPUF及其表面涂层复合材料的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 BPF和 Si-gol的表征
        4.3.2 BPF和 Si-gol涂层的表征
        4.3.3 热稳定性能
        4.3.4 阻燃性能
        4.3.5 残炭分析
        4.3.6 阻燃的可能机理
    4.4 本章小结
全文总结
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果



本文编号：3854706