蓖麻油基阻燃多元醇的合成及在聚氨酯泡沫中的应用

以蓖麻油为原料,经过甘油醇解反应、双氧水环氧化反应、磷酸二乙酯与环氧基团开环反应生成蓖麻油基阻燃多元醇,然后与多聚异氰酸酯(MDI)形成聚氨酯泡沫。蓖麻油基阻燃多元醇的结构采用FT-IR、1H NMR进行表征,聚氨酯泡沫的力学性能和阻燃性能采用万能试验机、极限氧指数仪和热重分析仪进行测量。结果表明:通过一系列的反应生成了蓖麻油基阻燃多元醇,在不采用任何阻燃剂的情况下,虽然蓖麻油基阻燃多元醇的P元素仅有1%,但是聚氨酯泡沫的氧指数与醇解蓖麻油制备的聚氨酯泡沫相比从20.1%提高到23.8%,说明蓖麻油基阻燃多元醇制备的聚氨酯泡沫具有很好的阻燃性能;制备的蓖麻油基阻燃多元醇的羟值与醇解蓖麻油相比,由408 mg/g提高到了420 mg/g;随着蓖麻油基阻燃多元醇含量的提高,聚氨酯泡沫的压缩强度从0.118提高到0.128 MPa,热稳定性也有所增强。     

不同阻燃剂对胶合板胶合强度和燃烧性能影响

选用3种自制阻燃剂浸渍思茅松单板,通过测试胶合板的胶合强度、氧指数和烟密度,分析阻燃剂对胶合板的胶合强度和燃烧性能的影响.研究结果表明:工业制备阻燃胶合板的胶合强度、氧指数、烟密度等级满足国家标准GB/T 17657和GB 8624-2006的要求,说明工业生产阻燃胶合板是可行的.与对照试件相比较,阻燃胶合板的氧指数提高了75.8％～149.8％、烟密度等级降低了15.4％～60.5％、胶合强度降低了43.9％ ～ 56.1％;其中阻燃剂FR-B对胶合板氧指数影响最大,阻燃剂FR-A对胶合板的烟密度影响最大,阻燃剂FR-C对胶合板的胶合强度影响最小.     

聚磷酸铵对竹/聚丙烯纤维复合毡增强酚醛树脂基复合材料性能的影响

采用聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂,对竹/聚丙烯纤维复合毡增强酚醛树脂基复合材料进行阻燃改性,研究阻燃剂的添加对复合材料力学、阻燃和导热性能的影响。当复合材料中添加25%APP时,力学性能测试结果表明,该复合材料的静曲强度和内结合强度分别降低了18.49%和62.86%,而隔热效果基本不变。采用扫描电子显微镜对复合材料内部进行表征,结果表明,APP的添加会破坏酚醛树脂的固化能力,导致力学性能的下降。采用锥形量热仪和极限氧指数仪对复合材料的阻燃性能进行分析,结果表明,添加APP后,复合材料的热释放速率和总热释放量分别降低了50.62%和50.82%,而极限氧指数则达到29.7,阻燃性能得到了明显改善。采用导热系数测定仪对阻燃前后复合材料的隔热效果进行表征,结果表明,APP的添加对复合材料保温效果没有影响。     

松香改性聚硅氧烷阻燃剂的制备及应用研究

为了提高聚硅氧烷的阻燃效率,利用松香和氨基聚硅氧烷的酰胺化反应,制备了一种新型的松香改性聚硅氧烷阻燃剂（RGSO）,并将其作为“软段”的一部分与聚醚多元醇复配,通过“一步法”制备成阻燃硬质聚氨酯泡沫（RPUF）材料。当松香引入量为5、 10、 15和20 g时,分别得到阻燃硬质聚氨酯泡沫RPUF-1～RPUF-4。采用红外光谱（FT-IR）和热裂解气相色谱质谱（Py-CG/MS）对阻燃剂的结构进行了表征,并对聚氨酯泡沫的微观形貌、热稳定性、阻燃性能和压缩强度进行了分析。研究结果表明：松香氢化菲环结构限制了环状硅氧烷气体的释放,从而提高了富硅炭层的致密性,使其成为一种有效的隔绝热氧的屏蔽层包覆在基材表面,赋予材料优异的阻燃性能。与未改性的硬质聚氨酯泡沫（P-RPUF）相比,松香引入量15 g的阻燃聚氨酯泡沫（RPUF-3）的极限氧指数（LOI）提升了37.1%,最大热释放速率（PHRR）下降了44.8%,火焰蔓延速率（FIGRA）由10.99 kW/（m²·s）降低至4.33 kW/（m²·s）,表明RGSO的加入使得聚氨酯泡沫的综合阻燃性能显...     

马尾松胶合板阻燃技术的研究

本文分析了马尾松胶合板阻燃处理过程中阻燃剂用量、阻燃剂浸渍单板干燥后含水率、胶粘剂用量、热压温度等因素对板材胶合性能和阻燃性能的影响。研究结果表明 :普通胶合板生产线生产马尾松阻燃胶合板是可行的 ,产品的各项性能指标为 :含水率 6 %～ 1 4 %、胶合强度≥ 0 .85 MPa、氧指数 45 %～ 6 0 %、2 min内热释放率 H RR3≤ 80k W· min/ m2 。     

磷-氮-硼复合木材阻燃剂配方优化及处理工艺

探讨了由磷酸、硼酸、双氰胺等为主要组分制备的新型磷-氮-硼阻燃剂的优化配方,以氧指数和烟密度为指标评价了该阻燃剂处理材的阻燃、发烟性能,并进一步优化阻燃处理工艺.结果表明,该阻燃剂主要组分双氰胺、磷酸、硼酸最佳配方摩尔比为0.095∶0.102∶0.162.经阻燃处理后的杨木木材,其氧指数从23.4%提高至60%,烟密度由40.64%降至25%.同时得出的优化处理工艺为浸渍浓度5%,浸渍时间84 h,浸渍温度60℃.     

树皮粉改性制备聚氨酯泡沫的研究

以碱木质素和树皮粉为原料,通过苯酚液化后与甲醛反应制备改性树脂。代替5%~15%的多元醇以及异氰酸酯合成了树皮粉和木质素基硬质聚氨酯泡沫。通过对材料的表观密度、抗压强度、导热系数、吸水率的测定,分析了改性树脂对泡沫的力学性能影响,同时分析了材料的热学性能。结果表明,树皮粉的添加有利于提高材料的力学性能,热重分析显示树皮粉的添加没有降低材料的热性能,扫描电镜的图片显示聚氨酯泡沫与树皮粉混合均匀。     

腰果酚-木质素复合自催化型聚氨酯泡沫的制备及性能研究

以腰果酚为原料,先合成一种分子主链结构上含有叔氨基的自催化型聚醚多元醇(CPO),然后与异多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)在无催化剂下制备出一种腰果酚基自催化型聚氨酯泡沫(CPUF),再采用木质素对CPUF增强改性,制备腰果酚-木质素基复合自催化型聚氨酯泡沫(LCPUF),并研究了木质素添加量对此复合聚氨酯泡沫的结构与性能的影响。结果表明:采用木质素改性CPUF可有效提高泡沫的表观密度及压缩强度;当木质素添加量为CPO质量的20%时,所制备的LCPUF泡孔略有减小,表观密度和压缩强度最大,分别为81.48 kg/m~3、0.44 MPa;TG分析显示,木质素的加入对CPUF的热降解过程无显著影响。     

低游离甲醛羟甲基化木质素磺酸盐-酚醛复合胶黏剂研究

以工业木质素为原料,采用羟甲基化反应提高木质素反应活性,确定了羟甲基化反应木质素和催化剂的最佳配比:木质素与甲醛质量比为3:1、催化剂用量为0.25%(以木质素原料计).并用FT-IR和13C NMR对羟甲基化反应结果进行了分析.通过羟甲基化木质素磺酸盐(HLF)与酚醛树脂(PF)共混制得木质素酚醛树脂(LPF)胶黏剂.实验结果表明,该胶具有制备工艺简单、游离甲醛低的特点,用HLF替代40%的PF时,其胶合强度达到国家Ⅰ类胶合板的要求.     

阻燃杨木碎单板条层积材研究

主要利用碎单板压制阻燃杨木单板条层积材,研究了P-N阻燃剂与酚醛树脂胶相容性及合适的热压工艺。实验结果表明:当P-N阻燃剂pH值调至10~11,阻燃剂用量为15%时,阻燃剂与胶粘剂相容性较好,随着阻燃剂用量增大,试件氧指数不断增大,内结合强度逐渐降低。较优的热压工艺为热压温度190℃,热压时间90 s/mm。     

环保无卤阻燃剂对酚醛泡沫塑料性能影响

以苯酚(4.26 mol)、多聚甲醛(7.28 mol)、甲醛(1.24 mol)为原料,NaOH为催化剂,采用逐步共缩聚的合成工艺,制备高固含量甲阶酚醛树脂,选择3种环保型无卤阻燃剂(APP、MP、LM-NPP 8081)复合酚醛树脂制备酚醛泡沫,通过测试泡沫力学性能、阻燃性能、易碎性、耐热性能和导热性能等,研究阻燃剂的种类及添加量对酚醛泡沫性能影响.结果表明:3种阻燃剂都能明显提高泡沫的阻燃性,对泡沫的耐热性能和导热系数的影响不是很显著.当阻燃剂添加量为8％时,阻燃剂复合的酚醛泡沫的机械性能较优,并且MP复合酚醛泡沫的综合性能较好,此时MP复合泡沫的氧指数为55.22％,压缩强度为0.30 MPa,弯曲强度为0.28 MPa,掉渣率为34.40％,导热系数为0.045 W/(m·K),300℃残炭量87.50％,600℃残炭量61.12％.结果表明3种阻燃剂中MP是一种较适合酚醛泡沫体系的阻燃剂.     

阻燃轻质纤维板制备工艺及性能

采用异氰酸酯胶和试验室自配FRA型阻燃剂,制备密度0.40 g/cm的阻燃轻质纤维板,考察施胶量、热压温度、热压时间和阻燃剂用量等工艺因子对板材理化性能的影响.结果表明,FRA型阻燃剂能显著提高板材的阻燃性能;按优化工艺制备的试板,吸水厚度膨胀率、静曲强度均达到LY/T 1718-2007《轻质纤维板》中功能型产品的要求,氧指数达到GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中平板状建筑材料B1难燃等级.     

碱木质素和PUF的降解产物对聚氨酯材料结构和性能的影响

以碱木质素和聚氨酯泡沫(PUF)的降解产物为添加剂制备复合聚氨酯泡沫材料,并表征了微观结构、表观密度、压缩性能、保温性能等。结果显示,碱木质素可提高与复合基体之间的相容性,原因是其存在强烈的氢键缔合作用。扫描电镜测试显示,碱木质素和PUF的降解产物对材料的微观结构有很大的影响,加入碱木质素有利于提高压缩模量,其压缩模量为146.44 MPa,加入PUF的降解产物会降低压缩模量,其压缩模量为101.59 MPa,而没有加碱木素也没有加PUF降解产物的其压缩模量108.53 MPa。PUF的降解产物的添加降低了样品的保温性能,加入PUF的降解产物的样品的导热系数为PUF降解产物的样品的导热系数为0.032 5 W/(m.K)而不加PUF降解产物的样品的导热系数为0.022 6 W/(m.K)。     

Influence of Alkaline Lignin and Degradation Products of Polyurethane Foam on Structure and Performance of Polyurethane Foam Composite

以碱木质素和聚氨酯泡沫(PUF)的降解产物为添加剂制备复合聚氨酯泡沫材料,并表征了微观结构、表观密度、压缩性能、保温性能等.结果显示,碱木质素可提高与复合基体之间的相容性,原因是其存在强烈的氢键缔合作用.扫描电镜测试显示,碱木质素和PUF的降解产物对材料的微观结构有很大的影响,加入碱木质素有利于提高压缩模量,其压缩模量为146.44 MPa,加入PUF的降解产物会降低压缩模量,其压缩模量为101.59 MPa,而没有加碱木素也没有加PUF降解产物的其压缩模量108.53 MPa.PUF的降解产物的添加降低了样品的保温性能,加入PUF的降解产物的样品的导热系数为PUF降解产物的样品的导热系数为0.0325 W/(m·K)而不加PUF降解产物的样品的导热系数为0.0226 W/(m·K).     

镁铝层状双氢氧化物/三聚氰胺磷酸盐复配阻燃剂对中密度纤维板的协效阻燃机理分析

【目的】探究镁铝层状双氢氧化物(MgAl-LDHs)与三聚氰胺磷酸盐(MP)复配阻燃剂的协同阻燃机理,为MgAl-LDHs与磷氮阻燃剂复配阻燃剂应用于阻燃纤维板制备提供理论基础。【方法】采用氧指数仪和锥形量热仪测试阻燃中密度纤维板的阻燃性能,通过氧指数、热释放速率、总热释放量、烟释放速率、烟释放总量变化和协效比计算,分析复配阻燃剂的释热性能及其在生烟特性方面的协效作用,运用热重分析、傅里叶红外光谱分析以及热重-傅里叶红外光谱联用分析技术探讨MgAl-LDHs与MP之间的凝聚相和气相阻燃机理。【结果】复配阻燃剂制备出中密度纤维板的氧指数为31.9%,复配阻燃剂在氧指数协效比计算中未表现出协效作用,而锥形量热仪协效比计算表现出协效作用,热解分析表明复配阻燃剂对木粉的阻燃效果优于MgAl-LDHs和MP单独阻燃作用。燃烧过程中MP催化MgAl-LDHs快速分解,释放大量水蒸气和CO₂,吸收纤维板热量,降低表面温度,使燃烧难以维持,同时水蒸气和CO₂稀释可燃气体和氧气浓度,降低燃烧速率。复配阻燃剂的阻燃机理主要为气相阻燃,凝聚相阻燃作用不明显,气相阻...     

新型阻燃中密度纤维板热压工艺研究

在纤维中添加非卤膨胀型阻燃剂,采用正交试验法压制阻燃中密度纤维板,并测定其物理、力学性能及阻燃性能;通过分析,得出了板厚12mm、密度0.85g/cm~3、脲醛树脂施加量10%的新型阻燃中密度纤维板的最佳热压工艺参数为:热压温度165℃、热压时间10min、板坯含水率13%、阻燃剂添加量7%。     

酸性熔盐水合物解聚木质素及其改性酚醛泡沫的性能研究（英文）

利用无机离子液体(酸性熔盐水合物)实现了木质素的有效降解,并将其应用到改性酚醛泡沫的研究中。研究表明:木质素可被有效降解,重均相对分子质量从3 900降为1 600,分散系数也明显降低,从4.10降为1.78,从而可提高木质素改性产品的稳定性和重现性。另外,木质素解聚后,酚羟基含量大大提高,从而可以增强木质素的反应活性,也为提高木质素的利用度奠定了基础。通过解聚木质素改性酚醛泡沫的研究发现:木质素的取代量为30%时,木质素酚醛泡沫总体性能较好,其压缩强度为235 kPa,氧指数为38.1%,导热系数0.028 W/(m·K),属难燃型高效保温材料。     

MDF-聚氨酯泡沫塑料复合板材传热性能测定

以双组分聚氨酯和连续辊压法生产的中密度纤维板(MDF)为原材料,在实验室现场发泡,制备MDF-聚氨酯泡沫塑料功能性复合板,然后测定泡沫芯层的密度,并采用稳态平板法测量复合板试样的导热系数,据此计算出复合板的传热阻.试验结果表明,在本试验范围内,MDF-聚氨酯泡沫塑料功能性复合板试样的导热系数均低于0.04 w/(m·k),说明该复合板材是一种优良的保温隔热材料.试验还发现,当黑料量与白料量的比例为1:1、发泡剂的质量百分数与黑料量或白料量的比例为20%对,复合板材的导热系数最低,传热阻最大,保温隔热性能最好.     

微波辅助木质素脱甲基化改性及结构表征

为提高木质素的反应活性,采用微波辅助加热方式,在HBr/十六烷基三正丁基溴化磷(HBr/TBHDPB)体系下对木质素进行脱甲基化改性。考察了HBr用量、反应温度、反应时间和催化剂用量对木质素改性反应的影响。通过紫外光谱(UV)、核磁共振氢谱(1H NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)和元素分析等手段研究了木质素改性前后的官能团及分子质量变化,并由羟甲基化反应和曼尼希反应分析了木质素改性前后的活性变化。结果表明:木质素在微波辅助加热条件下,HBr用量为20 mmol/g,催化剂TBHDPB用量为木质素质量的2%,95℃反应1 h,制备的改性木质素含酚羟基为4.95%,相比原料木质素提高了32.71%,甲氧基为6.11%,相比原料木质素降低了20.44%。与甲醛反应的活性提高了18.15%,胺基侧链增加了7.54%。UV、1H NMR和FT-IR分析也表明,改性木质素的酚羟基含量增加,甲氧基含量降低。     

木质素磺酸盐/再生聚氨酯泡沫网络型聚氨酯泡沫材料的制备与胞体结构特性

研究了不同醇解剂（乙二醇和-缩乙二醇）以及乙二醇用量对再生聚氨酯泡沫（PUF）的影响。结果显示乙二醇比-缩乙二醇有更好的醇解性能,而且随着乙二醇用量的增加,再生PUF的黏度值减小。用木质素磺酸盐（IS）和再生PUF制备网络型PUF材料,并对其微观结构、导热系数和压缩性能进行了表征。结果显示,LS／再生PuF网络型PuF材料导热系数随着再生PUF量的增加呈上升趋势,原因是随着再生PUF量的增加,胞体中薄膜的开孔率提高,降低了材料的保温性能。压缩强度（σ10）在38．4～544kPa之间,扫描电镜（SEM）图显示再生PUF量的增加影响了胞体骨架厚度和胞体结构。