无机阻燃剂梯度阻燃PUI泡沫塑料的研究

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采用聚磷酸铵(APP)、可膨胀石墨(EG)、硼酸锌(ZB)、高岭土(KL)等无机阻燃剂,制备了聚磷酸铵(APP)、可膨胀石墨(EG)等无机阻燃剂阻燃的硬质聚氨酯-酰亚胺(PUI)泡沫塑料,并探讨了各阻燃剂对PUI泡沫塑料泡孔结构、表观密度、力学及阻燃等各方面性能的影响,最后分析总结了各无机阻燃剂的梯度阻燃机理和协效阻燃机理。在无机阻燃剂单组份阻燃PUI泡沫塑料部分,对无机阻燃剂阻燃的PUI泡沫的泡孔结构和性能进行了研究。结果表明,随着无机阻燃剂用量的增加,PUI泡沫塑料的泡孔变小,由699.55μm减小到360.36μm,泡沫密度增加;PUI泡沫塑料的冲击强度,随无机阻燃剂含量的增加整体呈下降趋势,PUI泡沫塑料的压缩强度增加,可达0.32585 MPa。然后对无机阻燃剂二组分阻燃PUI泡沫塑料的泡孔结构、力学性能、燃烧性能及烧后的形貌进行分析。结果表明,APP与EG、高岭土、硼酸锌之间存在明显的协同阻燃作用,APP和EG复配能大大提高泡沫的氧指数,最高可达36%;硼酸锌可以明显减小APP阻燃PUI烟密度,最低为16.7%;高岭土和硼酸锌的加入可使APP形成更致密的炭层,泡沫烟密度明显减小。另外,各无机阻燃剂对PUI泡沫热分解过程中各阶段的质量变化和热量变化有着明显的影响。
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