1.背景
聚氨酯泡沫塑料(PUF)作为现代重要的高分子材料之一,在包装、运输、建筑、家具、管道保温等领域中都已经得到了广泛的应用。但是未经阻燃处理的聚氨酯泡沫塑料的氧指数(LOI)仅为17%左右,远远达不到材料使用所需的防火阻燃要求,这使其应用场所存在极大的火灾隐患,且严重阻碍了聚氨酯应用范围的扩大;2010年11月15日,上海市静安区胶州路728号公寓大楼发生特别重大火灾事故,造成58人死亡,71人受伤,直接经济损失1.58亿元。而造成这场大火的原因就是现场使用了大量尼龙网、聚氨酯泡沫等易燃材料。因此进一步提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能势在必行.
2.阻燃机理
可膨胀石墨(EG)是一种新型低烟、无卤阻燃剂,其膨胀特性不同于其他的膨胀剂,它在200℃左右通过层间化合物分解而开始膨胀,900℃左右达到最大值,膨胀倍率可以达到280倍。膨胀后的石墨由原来的鳞片状变成密度很低的“蠕虫”状,形成了一个高效的绝热、隔氧层,膨胀后的石墨是膨胀体系中的碳源,其自身在火灾、高温环境中的热释放率很低,质量损失很小,产生的烟气也很少,从而有效地起到阻燃、抑烟的作用。
EG阻燃PUF的具体作用机理可表述如下:
在高温条件下,EG迅速受热,石墨片层间插入物质(浓硫酸)受热分解、汽化或与石墨发生氧化还原反应,产生大量的气体:
H2SO4→SO3+H2O
2SO3→2SO2+O2
C+2H2SO4→CO2+2H2O+2SO2
石墨片层间的连接处首先被气体胀开,石墨片层间距再次扩大,形成了膨胀石墨,形成保护层,从而达到了阻燃PUF的目的。此时,石墨的晶体结构虽被破坏,失去了原有的光泽性,但仍然保持天然石墨的性质,这也是保证EG具有优异阻燃性能的重要因素.
3.无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料应用
软泡主要用作衬垫材料,可代替泡沫乳胶。广泛使用于家具、火车、汽车及航空、包装、纺织品和各种泡沫衬垫,如坐垫、地毯衬垫及医药卫生、建筑及国防等方面。
硬泡其比强度高、质量轻、绝热和隔音性能优良,常用作热保温与夹心支持的材料。如冷藏设备、管道和贮罐绝热保温夹层,建筑、国防装方面的夹层材料。
半硬泡具有吸收冲击能的特性,主要用于防震缓冲方面的部件,大量用于车辆、飞机等方面。也可用作密封材料和能量吸收材料。
4.无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料参考配方
成分 |
质量份 |
成分说明 |
高活性聚醚多元醇GEP-330N |
30~35 |
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聚合物多元醇POP36/28 |
30~35 |
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双(2一二甲基氨基乙基)醚(A-1) |
0~1 |
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三乙烯二胺(A-33) |
0~1 |
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二乙醇胺(DE0A) |
1~2 |
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硅油Y-1O36 |
1~2 |
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蒸馏水 |
1~2 |
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甲苯二异氰酸酯(TDI-8O) |
12~16 |
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多苯基多甲基多异氰酸酯(PMDI) |
10~15 |
以上参考配方数据都经过技术修改,仅供参考,关于塑料配方更多技术可以咨询我中心技术支持0512-82190860