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聚氨酯密封胶的无卤阻燃技术及其应用认领

被引量： 3

作者：

许弟

学位授予单位：

北京化工大学

摘要：

聚氨酯（PU）密封胶由于其优异的力学性能和优良的耐磨性、耐候性等特性，在建筑行业和交通运输业都得到了广泛的应用。随着城市建筑的现代化、建筑设计施工技术的进步、装修档次的不断提高，密封胶在建筑工程和家庭装修中的消费量迅速增长。但是未经阻燃处理的PU材料的易燃缺点极大地影响了它的应用，也对相关领域的经济财产和人身安全构成了火灾威胁。国内外PU材料阻燃的研究主要集中在阻燃PU泡沫领域，针对PU密封胶阻燃性能提高的研究还很少。目前提高PU材料阻燃性能的方法多是添加传统的卤系阻燃剂，但随着人们环保意识的提高，卤系阻燃剂燃烧时会大量释放有毒性气体的弊端也日益为人们所重视，因此寻求一种无卤或低卤含量的阻燃剂和阻燃体系就显得更加重要。本研究希望找到一种或多种在不影响产品使用性能前提下，能有效改善PU密封胶阻燃性能的阻燃剂或阻燃体系，以满足社会经济发展的需求。目标产品极限氧指数（LOI）≥28%并通过TB/T3138-2006《机车车辆阻燃材料技术条件》中45°角燃烧试验的难燃级，或符合GB/T24267-2009《建筑用阻燃密封胶》的阻燃性能FV-0级要求。本研究选用的阻燃剂分为有卤、无卤两大类，按照其种类的不同研究了各阻燃剂的引入对PU密封胶体系性能的影响，然后在此工作基础上选取了数种阻燃效果较好的阻燃剂进行复配试验获取最佳的阻燃复配体系。实验中主要利用三维混合制样机进行配方的筛选，然后将优化配方在双行星搅拌机中进行配方放大。主要进行的工作如下：（1）、将三（2-氯丙基）磷酸酯（TCPP）、磷酸三（2,3-二氯丙基）酯（TDCP）和四（α-氯乙基）2,2-（氯甲基）1,3-丙基二酸酯（V6）磷氯系阻燃剂引入PU密封胶体系中，研究了磷氯系阻燃剂单独使用对PU密封胶阻燃性能的影响。结果证明磷氯系阻燃剂有较高的阻燃效率，在TCPP添加量15%时改性胶即可通过45°角燃烧测试，同时由于磷酸酯的增塑效果，阻燃剂的加入对胶体力学性能也有正面影响；（2）、研究了双酚A双（磷酸二苯酯）齐聚物（BDP）和Exolit OP935（OP）次磷酸盐阻燃剂的加入对PU密封胶性能的影响。结果表明BDP改性胶不能有效促进胶体成炭阻燃，而OP改性胶虽然在LOI上表现较好，但阻燃效果一般；（3）、通过试验测定了三聚氰胺（MEL）、氰尿酸三聚氰胺盐（MCA）、季戊四醇双螺环磷酸酯二三聚氰胺盐（BMP）和焦磷酸三聚氰胺（MPP）四种含氮阻燃剂的燃烧行为和相容性，确认了含有MCA的PU密封胶体系综合性能最佳；（4）、对由MEL、季戊四醇（PER）和聚磷酸铵（APP）混合而成的膨胀性阻燃剂（IFR）以及单组分膨胀阻燃剂SIFR I/II等的加入对改性胶阻燃性能的影响做了研究探索；（5）、在上述实验基础上对各阻燃剂进行优化复配，寻找最优化的PU密封胶填充阻燃体系；最后获得了达到预期目标的含卤素PU改性密封胶配方3个，不含卤素的PU改性密封胶配方4个。

摘要译文

关键词：

聚氨酯; 密封胶; 阻燃; 无卤

学位年度：

2013

学位类型：

硕士

学科专业：

材料科学与工程

导师：

陈宇

中图分类号：

TQ436.6;TQ436[各种性能胶粘剂]

学科分类号：

081702[化学工艺]

D O I：

10.7666/d.Y2392710