聚氨酯軟泡阻燃新途徑

??????? 柔性聚氨酯（PU）泡末是一種聚合物材料，其主要包括具備含特征氨基甲酸酯基團(tuán)的重復(fù)單元的鏈，其通常由異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車和電子設(shè)備?？墒侨嵝跃郯滨ヅ菽芰弦簿哂心承┤毕?，尤其是他們的易燃性與在熱降解和燃燒過程中排出的氣體物質(zhì)的致毒性。

研究人員制取了新型磷酸鋁（ALP）微膠囊，并將此阻燃劑添加到柔性PU泡末中以獲得阻燃柔性PU泡末。另外，泡沫塑料的煙霧密度顯著減低。研究人員將ALP分散在45％磷酸水溶液中，并采用磁力攪拌器在常溫下攪拌均勻。隨后將鉬酸銨和硝酸添加懸浮液中，隨后將pH調(diào)節(jié)至1.0。使混合物靜放24小時(shí)，隨后過濾獲得的沉淀物，洗滌并干燥。

相對(duì)ALP，熱降解過程主要包括兩大主要過程。，第一分解溫度為80-120℃，第一最大重量損失溫度（Tmax1）在110℃，這類重量損失相等于清除吸附水。第二分解溫度在210-240℃和第二最大重量損失溫度（Tmax2）在260℃時(shí)，這類重量損失對(duì)應(yīng)于ALP的分解。在最后，殘余物為87wt％。相對(duì)ALP微膠囊，有兩個(gè)遇熱分解環(huán)節(jié)，與ALP相比，在第一個(gè)分解溫度下沒有產(chǎn)生顯著的變化。但是，ALP微膠囊的最大質(zhì)量損失率顯著高過ALP，當(dāng)中這類差異可能由于微膠囊的生成。另外，主要包括磷鉬酸銨三水合物的膠囊材料暴露于外部環(huán)境，而且其具備較大的表面積，這提升了吸附水的清除。因而，ALP微膠囊的最大質(zhì)量損失率高過ALP。ALP微膠囊的熱穩(wěn)定性的改進(jìn)可能有益于他們?cè)诰酆衔镏械牟捎?，由于填充劑和聚合物的混合通常采用熔融共混方式開展。

純PU是一種易于燃燒的聚合物材料，其LOI值僅為21.0％。PU/ALP復(fù)合材料的LOI值伴隨著ALP含量的提升而提升。依據(jù)UL-94檢測(cè)，純PU，PU/5pphpALP復(fù)合材料，PU/10pphpALP復(fù)合材料和PU/15pphpALP復(fù)合材料沒有評(píng)級(jí)，其燃燒伴隨著著大量的熔融滴落。PU/20pphpALP和PU/25pphpALP做到了V-0的級(jí)別，但具有滴落情況，從而表明相對(duì)具備ALP的PU的滴落沒有改進(jìn)。相對(duì)PU/ALP微膠囊復(fù)合材料，LOI值伴隨著ALP微膠囊含量的提升而提升，而滴落情況則徹底清除，做到V-0級(jí)別。很明顯，ALP微膠囊的添加將PU復(fù)合材料的UL-94級(jí)別從無級(jí)別提升到V-0級(jí)別，而且還降低了需要的阻燃劑量。

純PU很容易產(chǎn)生黑色和有毒有害濃煙，其SDR值僅為29.0％。PU/ALP復(fù)合材料的SDR值伴隨ALP成分的增多而減少，針對(duì)PU/5pphpALP微膠囊復(fù)合材料，PU/10pphpALP微膠囊復(fù)合材料，PU/15pphpALP微膠囊復(fù)合材料，測(cè)出的SDR值伴隨ALP微膠囊成分的增多而減少。在此項(xiàng)科學(xué)研究中，生成了新型ALP微膠囊，并在柔性聚氨酯泡沫塑料中完成了檢測(cè)。包含LOI，垂直燃燒，SDR和錐體量熱檢測(cè)的燃燒測(cè)試表明，借助引進(jìn)ALP微膠囊，柔性PU泡沫的阻燃性獲得顯著改進(jìn)。

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