聚异氰脲酸酯和水玻璃泡沫复合材料的研发

聚异氰脲酸酯和水玻璃泡沫复合材料的研发

        硬质聚氨酯-聚异氰脲酸酯泡沫（PUR-PIRF）很多年来被广泛运用于各种行业领域。PUR-PIRF是利用多元醇和二异氰酸酯或三异氰酸酯与发泡剂和活化剂的混合物等混和，发泡、交联而制取的。其主要成分的多元醇大多数含C，H，O等丰富，这致使其可燃性等缺陷。提高PUR-PIRFs材料的阻燃性能与环境友好性是其行业中急需解决的问题。科研人员以聚芳基聚亚甲基异氰酸酯和水玻璃（WG）为主要是原料制取了新型阻燃聚异氰脲酸酯-水玻璃泡沫（PIWGRF）复合材料;在其制取环节中，以水为发泡剂，不含多元醇。制取的PIWGRF具备较好的耐热稳定性，阻燃性能和环境友好性。PIWGRF利用自由发泡和模具发泡方式制取。

研究人员最先对使用FTIR，SEM，TEM等对制取的PIWGRF开展了结构与形貌表征，表明了物质的顺利制取。接着使用TGA测试对复合材料的耐热稳定性和成炭特性开展分析。TGA测试结果表明复合材料的Tmax比纯T-TPU有很大提高，4，16，18样品的Tmax提高值均在100℃以上；且600℃残炭量可由17.4%各自提高至41.0%，33.6%和34.5%,表明其器耐热稳定性和成炭能力提升显著。

接着，研究人员使用CONE测试和LOI测试对复合材料的燃烧特性和阻燃性能能开展分析评估，研究发现纯T-PUF的PHRR和THR值各自为240Kw/m2和19.8MJ/m2,经氧化石墨阻燃后的PUF-EG其值各自降到136Kw/m2和15.7MJ/m2,而经改性制取的PIWGRF复合材料其16和17号样品PHRR和THR值各自降至126.3Kw/m2和9.2MJ/m2；134.9Kw/m2和11.2MJ/m2。表明其阻燃性能增加显著，且阻燃功效比传统化氧化石墨更佳。

LOI测试结果表明，PUF-EG，PIWGRF复合材料其16和17号样品結果各自由纯T-PUF的20.5%升高为23.5%，29.4%和27.0%，阻燃等级有效的提高。研究人员对PIWGRF复合材料的阻燃机理开展分析：其阻燃功能主要是来自WG中的不然元素，除此之外，WG固化环节中会产生水，水份蒸发起降温的作用。另一方面，从残碳角度分析，PIWGRF燃烧环节中可形成密集有序的炭层，起着阻隔的作用。以上分析，PIWGRF具备较好的耐热稳定性，阻燃性能能和环境友好性。

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