可膨胀石墨的制备及其在硬质聚氨酯泡沫中的阻燃应用

发布时间：2017-04-23 21:14

  本文关键词：可膨胀石墨的制备及其在硬质聚氨酯泡沫中的阻燃应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：硬质聚氨酯泡沫具有导热系数低、粘结性强、质轻高强、耐溶剂、环保等诸多优点,但和大部分高分子材料一样其耐高温性不足、阻燃性差。这些问题制约着聚氨酯泡沫进一步的推广。提高聚氨酯泡沫的耐高温性和阻燃性一直是行业研究的热点。提高聚氨酯泡沫的耐高温性主要从分子结构入手；而提高聚氨酯泡沫阻燃性的途径主要有两种：(1)通过外添加高效阻燃剂以达到防火阻燃要求；(2)采用化学结构改性技术,在聚氨酯分分子结构中引入难燃、耐高温的环状结构单元。本文主要做了一下几个方面的研究：1,考察了不同官能度、分子量、羟值的聚醚多元醇及其之间复配,对聚氨酯白料的粘度、相容性、稳定性的影响。此外,还研究了不同结构的聚醚多元醇、催化剂、发泡剂、异氰酸酯指数对聚氨酯泡沫的工艺参数、表观状态、力学性能、玻璃化温度的影响。2,考察了在正交分析最佳反应配方和条件下,制备了高膨胀体积的可膨胀石墨(EG)。并研究了可膨胀石墨(EG)和聚磷酸铵(APP)单独填充的RPUF的阻燃效果、阻燃机理、成炭量分析及其对泡沫性能的影响。此外,还研究了APP/EG复配协同阻燃对RPUF氧指数、烟密度、热稳定性的影响,及其协同阻燃机理分析,并制备了一种理想的高阻燃、耐高温、高强度的硬质聚氨酯泡沫材料。3,考察了用废酚醛泡沫的粉末颗粒为炭源,聚磷酸铵(APP)为酸源和气源,组成新型化学膨胀阻燃复配体系,添加到硬质聚氨酯泡沫组合料中,经发泡制备了一种具有高阻燃性能的泡沫材料。考察了阻燃填料粒子的加入量对泡沫的压缩强度、压缩模量、氧指数、导热系数、燃烧表观状态等的影响。
【关键词】：高强度 耐高温 阻燃 酚醛粒子
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ328.3;O613.71
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 绪论15-29
• 1.1 前言15
• 1.2 硬质聚氨酯泡沫概述15-20
• 1.2.1 硬质聚氨酯泡沫合成原理16-17
• 1.2.2 硬质聚氨酯泡沫的制备方法17
• 1.2.3 硬质聚氨酯泡沫的耐热性能17-19
• 1.2.4 硬质聚氨酯泡沫在建筑保温领域的现状19-20
• 1.3 硬质聚氨酯泡沫的阻燃20-23
• 1.3.1 添加型阻燃剂20-21
• 1.3.2 反应型阻燃剂21-23
• 1.4 可膨胀石墨的阻燃应用23-26
• 1.4.1 可膨胀石墨的结构与性能23-24
• 1.4.2 可膨胀石墨的制备方法24
• 1.4.3 可膨胀石墨阻燃剂机理24-25
• 1.4.4 可膨胀石墨阻燃进展25-26
• 1.5 泡沫的物理回收26-27
• 1.6 研究计划27-29
• 1.6.1 论文选题的目的与意义27
• 1.6.2 本课题研究内容27-29
• 第二章 耐高温高强度硬质聚氨酯泡沫29-45
• 2.1 引言29
• 2.2 实验部分29-33
• 2.2.1 实验原料29-30
• 2.2.2 实验仪器30
• 2.2.3 聚氨酯硬质泡沫的制备30
• 2.2.4 表征及测试方法30-33
• 2.3 结果与分析33-43
• 2.3.1 催化剂对泡沫性能的影响33-34
• 2.3.2 发泡剂对RPUF的性能影响34-35
• 2.3.3 聚醚多元醇对泡沫性能的影响35-40
• 2.3.4 异氰酸酯指数对泡沫性能的影响40-43
• 2.4 本章小结43-45
• 第三章 可膨胀石墨的制备及其在聚氨酯硬泡中阻燃研究45-67
• 3.1 引言45
• 3.2 实验部分45-47
• 3.2.1 实验原料45-46
• 3.2.2 可膨胀石墨的制备46-47
• 3.3 测试方法47-48
• 3.3.1 膨胀体积测定47
• 3.3.2 氧指数测定47-48
• 3.3.3 烟密度的测定48
• 3.3.4 尺寸稳定性48
• 3.4 结果与讨论48-66
• 3.4.1 正交试验条件的配比48-50
• 3.4.2 可膨胀石墨的表征50-52
• 3.4.3 膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫52-56
• 3.4.4 聚磷酸铵阻燃硬质聚氨酯泡沫56-60
• 3.4.5 膨胀石墨聚磷酸铵协同阻燃RPUF60-66
• 3.5 本章小结66-67
• 第四章 酚醛泡沫粒子物理回收及其在RPUF中的阻燃67-81
• 4.1 引言67
• 4.2 实验部分67-68
• 4.3 表征及测试方法68-69
• 4.4 结果与讨论69-80
• 4.4.1 酚醛树脂的合成69
• 4.4.2 酚醛泡沫粒子制备69-71
• 4.4.3 PF对RPUF泡沫结构的影响71-73
• 4.4.4 PF对RPUF力学性能的影响73-75
• 4.4.5 PF成炭剂在RPUF的膨胀阻燃研究75-80
• 4.5 本章小结80-81
• 第五章 结论81-83
• 参考文献83-87
• 研究成果及发表的学术论文87-89
• 致谢89-91
• 作者和导师简介91-93
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书93-95

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