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            硬質聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能研究

             

            硬質聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能研究
             
             
            各種阻燃劑在PU硬泡的氧指數值及發泡效果(添加量)序號阻燃劑氧指數備注空白樣發泡率高。密度均勻,泡孔結構均勻硼酸鋅與空白樣相同尿素與空白樣相同淀粉硬度較高,脆二氧化硅與空白樣相同聚氯乙烯與空白樣相同五溴甲苯與空白樣相同三氧化二鋁泡孔結構均勻、但脆、彈性差三氧化二銻與空白樣相同磷酸二氫鉀硬度比空白樣差、空結構不均勻磷酸二氫銨與空白樣相同異丙基磷酸酯與空白樣相同二氯丙基磷酸酯泡空大、硬度比空白樣差首先對各種有機無機阻燃劑進行篩選,觀察單獨使用pu硬泡時的阻燃效果及PU硬泡的發泡影響結果。由此可見,在阻燃劑添加量相同的條件下,五溴甲苯的阻燃效果最佳,二氧化硅有明顯的消煙作用。添加量30%時五溴甲苯氧指數25.0,但對物理機械性能影響較大,而氮系、磷系阻燃劑阻燃效果增加氧指數值為23、24. 5,但對物理機械性能無任何影響,其它阻燃劑阻燃效果好,但成型效果差,不宜采用。單純無機有機阻燃劑的阻燃效果達不到國家防火建筑材料質量監督局規定的GB10800 。正交設計及阻燃劑的復配效果阻燃劑進行復配,可達到降低阻燃劑用量,降低阻燃材料的價格,更重要的是使阻燃制品的物理機械性能損失減到最小程度。阻燃劑的復配是利用阻燃劑之間的相互作用,從而提高阻燃性能,一般稱復配物為“協同作用”體系。
            根據分析,我們設計了兩套系統進行實驗,篩選出最優的單項阻燃劑組合:系統1:異丙基磷酸酯、磷酸二氫銨、二氧化硅、尿素、PVC;系統2異丙基磷酸酯、磷酸二氫銨、二氧化硅、尿素、Sb23.考慮到這兩個系統均有五種組分,即使一個組分按兩個變量進行實驗,需作25=32次實驗,為了減少實驗次數,我們利用了正交設計法相結合,采用b(25)正交表排列,只要8次實驗,就可作出最佳的效果。
             
            阻燃劑變量先對系統1系統2阻燃劑的用量進行劃分,然后再用黃金分割法(0.618法)計算出實驗數據,套在正交表進行搜索測定。結果系統1、系統2的兩次實驗數據(氧指數值OI)系統1第1次第2次系統第1次第2次,系統2第2次實驗氧指數值達到了27.5,符合GB10800- 89/1級規定的OI〉27.0標準。最優組合點的阻燃劑成本與單純使用五溴甲苯相比成本每噸下降2倍左右,氧指數值也提高了20,同時還有很好的消煙作用。
             
            阻燃劑添加量的研究為了選出最佳添加量,我們對系統2第二次實驗得出的最優組合點進行添加1脫、2脫、3脫、4(%、60%阻燃劑,研究對PU硬泡制品的阻燃性能影響。數據表示,阻燃劑添加量與氧指數添加量(氧指數值備注:表中所用的配方A組分一10g阻燃劑一變量從可看出,添加量30%時比20%的氧指數值上升了4.5,阻燃效果很明顯,添加量60%時氧指數值28.0比添加量30%時氧指數與添加量關系曲線氧指數值才上升了0.5.這說明阻燃劑用量增加,阻燃效果不顯著、成本提高、影響物理機械性能。添加量控制在30%的阻燃PU硬泡制品通過檢測壓縮試驗,導熱系數、吸水率、燃燒性能都符合GBl080d 89A級規定的標準。
             
             
             
             
             
             
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