聚氨酯软泡阻燃新途径

聚氨酯软泡阻燃新途径

        柔性聚氨酯（PU）泡末是一种聚合物材料，其主要包括具备含特征氨基甲酸酯基团的重复单元的链，其通常由异氰酸酯和多元醇做成。柔性聚氨酯泡沫的大部分采用是在汽车和电子设备。可是柔性聚氨酯泡沫塑料也具有某些缺陷，尤其是他们的易燃性与在热降解和燃烧过程中排出的气体物质的致毒性。

研究人员制取了新型磷酸铝（ALP）微胶囊，并将此阻燃剂添加到柔性PU泡末中以获得阻燃柔性PU泡末。另外，泡沫塑料的烟雾密度显著减低。研究人员将ALP分散在45％磷酸水溶液中，并采用磁力搅拌器在常温下搅拌均匀。随后将钼酸铵和硝酸添加悬浮液中，随后将pH调节至1.0。使混合物静放24小時，随后过滤获得的沉淀物，洗涤并干燥。

相对ALP，热降解过程主要包括两大主要过程。，第一分解溫度为80-120℃，第一最大重量损失溫度（Tmax1）在110℃，这类重量损失相等于清除吸附水。第二分解溫度在210-240℃和第二最大重量损失溫度（Tmax2）在260℃时，这类重量损失对应于ALP的分解。在最后，残余物为87wt％。相对ALP微胶囊，有两个遇热分解环节，与ALP相比，在第一个分解溫度下沒有产生显著的变化。但是，ALP微胶囊的最大质量损失率显著高过ALP，当中这类差异可能由于微胶囊的生成。另外，主要包括磷钼酸铵三水合物的胶囊材料暴露于外部环境，而且其具备较大的表面积，这提升了吸附水的清除。因而，ALP微胶囊的最大质量损失率高过ALP。ALP微胶囊的热稳定性的改进可能有益于他们在聚合物中的采用，由于填充剂和聚合物的混合通常采用熔融共混方式开展。

纯PU是一种易于燃烧的聚合物材料，其LOI值仅为21.0％。PU/ALP复合材料的LOI值伴随着ALP含量的提升而提升。依据UL-94检测，纯PU，PU/5pphpALP复合材料，PU/10pphpALP复合材料和PU/15pphpALP复合材料沒有评级，其燃烧伴随着着大量的熔融滴落。PU/20pphpALP和PU/25pphpALP做到了V-0的级别，但具有滴落情况，从而表明相对具备ALP的PU的滴落沒有改进。相对PU/ALP微胶囊复合材料，LOI值伴随着ALP微胶囊含量的提升而提升，而滴落情况则彻底清除，做到V-0级别。很明显，ALP微胶囊的添加将PU复合材料的UL-94级别从无级别提升到V-0级别，而且还降低了需要的阻燃剂量。

纯PU很容易产生黑色和有毒有害浓烟，其SDR值仅为29.0％。PU/ALP复合材料的SDR值伴随ALP成分的增多而减少，针对PU/5pphpALP微胶囊复合材料，PU/10pphpALP微胶囊复合材料，PU/15pphpALP微胶囊复合材料，测出的SDR值伴随ALP微胶囊成分的增多而减少。在此项科学研究中，生成了新型ALP微胶囊，并在柔性聚氨酯泡沫塑料中完成了检测。包含LOI，垂直燃烧，SDR和锥体量热检测的燃烧测试表明，借助引进ALP微胶囊，柔性PU泡沫的阻燃性获得显着改进。

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