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发展建筑节能保温材料是国家节能减排的重要措施。硬质聚氨酯泡沫(RPUF)作为性能优良的高分子材料在保温材料领域应用越来越广泛,但是RPUF易燃、燃烧时释放有毒气体,导致火灾及人员伤亡,因此,发展具有阻燃性能的RPUF有重要意义。聚磷酸铵(APP)因磷氮含量高、成本低等特性应用广泛,但作为无机磷阻燃剂,APP存在易吸湿,与高分子材料相容性不好的缺点。针对该问题,本文采取硅烷偶联剂改性APP并探索了改性工艺条件,研究了改性APP、APP复配阻燃体系制备阻燃RPUF及对RPUF性能的影响,具体开展工作如下:(1)采用硅烷偶联剂(KH550)改性APP(简写MAPP)并探索了改性工艺条件。发现反应温度升高MAPP溶解度降低;体系p H=4时,MAPP溶解度有较小值;KH550添加量在6wt%,反应时间为1h和6h,MAPP溶解度也呈现较小值,据此筛选出适宜的改性条件,即反应温度为70℃,反应p H=4.0,KH550添加量为6wt%及反应时间1h,并就优化条件下所得MAPP作了SEM-EDS、红外、粒度及热稳定性分析。(2)研究了不同APP及MAPP含量对阻燃RPUF密度、力学性能、阻燃性能、热稳定性等性能的影响。发现随着阻燃剂增加,RPUF泡孔先减小后增大,对应RPUF的表观芯密度、压缩强度、弹性模量先增加后减小。随着阻燃剂的增加,RPUF的LOI值也增加,RPUF阻燃性能提高。当阻燃剂添加量为25wt%时,RPUF/MAPP及RPUF/APP的HRR值最低,阻燃剂超过25wt%,阻燃RPUF的HRR值增大。研究表明:RPUF/MAPP阻燃体系高温段的热稳定性好于RPUF/APP。综合结果来看,MAPP在RPUF阻燃性能优于APP。(3)实验采用经典的APP/MEL/PER膨胀体系及APP/MEL/PEPA复配体系协同阻燃RPUF。结果表明:随着阻燃剂增加,RPUF泡孔减小,表观芯密度、压缩强度及压缩弹性模量不断增加。相比较RPUF/APP/MEL/PER阻燃体系,RPUF/APP/MEL/PEPA阻燃性能更好,主要表现在LOI值更高,p HRR减小更快,当添加30wt%的阻燃剂时p HRR值为49.875k W/m~2,相比其他体系热稳定性也更好;相比RPUF/APP体系,两种复配协同阻燃体系的RPUF燃烧残渣更致密,更有利于泡沫阻燃。